[发明专利]一种可降低震动的超声机械线性扫描探头

权利要求书

1.一种可降低震动的超声机械线性扫描探头，包括步进电机(1)和探头主架体(2)，其特征在于，所述探头主架体(2)是由底盘(2.1)和一体连接在底盘(2.1)盘面上的主体环(2.2)构成，所述底盘(2.1)通过螺丝固定连接在步进电机(1)的前端面上，所述步进电机(1)的电机轴贯穿所述底盘(2.1)固定连接位于所述主体环(2.2)内部的偏心轮(5)，所述主体环(2.2)的前端口沿直径水平设置有直线导轨(6)，所述直线导轨(6)上设置有换能器架(7)，所述换能器架(7)的前端固定设置有超声换能器(8)，所述的偏心轮(5)上设置有用于驱动所述换能器架(7)沿所述直线导轨(6)移动的拨杆(9)。

2.根据权利要求1所述的一种可降低震动的超声机械线性扫描探头，其特征在于，所述底盘(2.1)的直径大于所述主体环(2.2)的直径。

3.根据权利要求1所述的一种可降低震动的超声机械线性扫描探头，其特征在于，所述的偏心轮(5)包括有圆弧片体(5.1)、一体连接在所述圆弧片体(5.1)下边的第一矩形片体(5.2)和一体连接在所述第一矩形片体(5.2)下边的第二矩形片体(5.3)，所述圆弧片体(5.1)、第一矩形片体(5.2)和第二矩形片体(5.3)同轴，所述第一矩形片体(5.2)的宽度大于第二矩形片体(5.3)的宽度，所述圆弧片体(5.1)的圆心(5.4)位于所述第一矩形片体(5.2)上，所述第二矩形片体(5.3)的底边为弧形底边，所述圆弧片体(5.1)的圆心(5.4)也构成所述弧形底边的圆心，同时所述的圆心(5.4)构成用于连接所述电机轴的轴孔(5.5)的孔心，所述的拨杆(9)设置在所述的第二矩形片体(5.3)上。

4.根据权利要求3所述的一种可降低震动的超声机械线性扫描探头，其特征在于，以偏心轮(5)的轴为分界，当偏心轮(5)设置有拨杆(9)一侧的力矩包括换能器架(7)和超声换能器(8)时所得到的力矩与偏心轮(5)没有设置拨杆(9)一侧的力矩相等，且方向相反。

5.根据权利要求1所述的一种可降低震动的超声机械线性扫描探头，其特征在于，所述探头主架体(2)的主体环(2.2)前端口的两侧相对称的向前凸出的形成有凸台(2.3)，所述直线导轨(6)的两端分别固定在两个所述的凸台(2.3)上。

6.根据权利要求5所述的一种可降低震动的超声机械线性扫描探头，其特征在于，所述的凸台(2.3)上对应偏心轮(5)设置有霍尔器件(3)，所述偏心轮(5)远离拨杆(9)的一侧边上对应所述的霍尔器件(3)设置有磁体(4)，所述磁体(4)与所述的霍尔器件(3)共同构成探头位置检测装置。

7.根据权利要求1所述的一种可降低震动的超声机械线性扫描探头，其特征在于，所述的换能器架(7)包括有连接在所述直线导轨(6)上的滑块(7.1)，固定在所述滑块(7.1)后侧的导向板(7.2)，分别固定在所述滑块(7.1)上端、导向板(7.2)前侧用于安装超声换能器(8)的倒L型安装架(7.3)，所述导向板(7.2)上形成有插入所述拨杆(9)的垂直滑道(7.4)，在所述偏心轮(5)的驱动下，拨杆(9)在垂直滑道(7.4)内上下移动，带动所述滑块(7.1)沿所述直线导轨(6)水平移动移动，从而使所述超声换能器(8)水平移动。

8.根据权利要求1所述的一种可降低震动的超声机械线性扫描探头，其特征在于，所述步进电机(1)工作时为单向匀速旋转，所述超声换能器(8)在所述直线导轨(6)上运动速度呈正弦变化，设计超声机械线性扫描探头中拨杆半径为R，直线扫描范围为L，每帧图像由N条采样线构成，在等空间间隔采样情况下，采样线的间隔为ΔL＝L/(N-1)，从而确定每条采样线的空间位置，根据每条采样线的空间位置能够得到相应采样线在拨杆运动轨迹上所对应的角度，也即每条采样线的位置与电机旋转角度的关系，

第一条采样线在拨杆运动轨迹上所对应的角度α₁，根据几何关系有

cosα₁＝L/2R

第n条采样线在拨杆运动轨迹上所对应的角度α_n，根据几何关系有

ΔL为每条采样线的空间间隔，由上式得到α_n为

通过上述公式得到每条采样线的位置与电机旋转角度的关系，得到了每条采样线所对应的旋转角，而步进电机(1)是单向匀速旋转的，也就得到了每条采样线对应的采样时刻。