一种超声波强度实时监测装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种超声波强度实时监测装置，其包括：超声波发生装置、超声波转换装置和超声波强度输出装置，超声波转换装置包括铝柱、比色皿、暗盒、检测光纤、波分复用器、解调器、泵浦光源、驱动电路和隔离器，其中，超声波发生装置包括波形发生器、功率放大器和超声换能器，铝柱通过耦合剂固定在超生换能器的上部，铝柱的上部通过耦合剂与超声作用部位连接，比色皿贴靠在铝柱的侧面，暗盒包围在比色皿的外部，检测光纤包括一第一端和一第二端，第一端插入暗盒中以接收荧光信号，波分复用器连接在检测光纤的第二端与解调器之间，隔离器连接在波分复用器与泵浦光源之间，驱动电路与泵浦光源连接，超声波强度输出装置与解调器连接。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种监测装置，具体而言，涉及一种超声波强度实时监测装置。
技术介绍
声动力治疗以其无创、穿透力强、装置简单、造价低及毒副作用相对较小的优势受到了全世界学者的推崇。近年来，随着人们对声动力的不断探索研究，大量体内外实验已经证实其良好的疗效，目前对于一些疾病，声动力治疗的临床实验已逐步开展。但是，声动力疗法的作用机制尚不明确，治疗最适参数尚待优化，因此需要大量的动物和细胞实验对其机制进行深入研究，以推动其临床应用。在对声动力疗法的机制研究中，参数稳定、可调节、实验外因素影响少的仪器是研究进行的基础。以往的实验装置大多以水作为超声传播的介质，由于水本身的特性以及空化作用的影响，当超声在其中传播时，在输出超声参数不变的情况下，到达治疗部位的超声参数会发生明显变化，这无疑会影响实验的准确性和可靠性。所以，如何设计一种能够实时监测超声作用部位的超声波强度，以在超声波强度发生波动时能够及时调整超声波输出参数的装置，是本领域技术人员的重要课题。
技术实现思路
本技术提供一种超声波强度实时监测装置，用以保持超声作用部位的超声参数保持在较为稳定的范围内。为了达到上述目的，本技术提供了一种超声波强度实时监测装置，其特征在于，包括：超声波发生装置、超声波转换装置和超声波强度输出装置，所述超声波转换装置包括铝柱、比色皿、暗盒、检测光纤、波分复用器、解调器、泵浦光源、驱动电路和隔离器，其中：所述超声波发生装置包括波形发生器、功率放大器和超声换能器，所述波形发生器用于根据多个预设参数发出波形信号，所述功率放大器连接在所述波形发生器与所述超声换能器之间，用于放大所述波形信号，所述超声换能器用于将放大后的所述波形信号转换为超声波；所述铝柱通过耦合剂固定在所述超生换能器的上部，所述铝柱的上部通过耦合剂与超声作用部位连接，所述铝柱的长度N满足以下条件：N＝D2/4λ，其中，D为所述超声换能器的直径，λ为超声波的波长；所述比色皿贴靠在所述铝柱的侧面，其内部盛放有苯二甲酸，所述苯二甲酸接收到超声波时能够发出荧光信号；所述暗盒包围在所述比色皿的外部，以在检测时保持所述比色皿不受外界杂光干扰；所述检测光纤包括一第一端和一第二端，所述第一端插入所述暗盒中以接收所述荧光信号；所述波分复用器连接在所述检测光纤的第二端与所述解调器之间，所述波分复用器用于去除所述荧光信号中多余波段的光信号；所述解调器用于将所述波分复用器输出的荧光信号转换为电信号；所述隔离器连接在所述波分复用器与所述泵浦光源之间，所述泵浦光源用于提供激发光，所述隔离器用于防止所述激发光的反射光进入所述泵浦光源；所述驱动电路与所述泵浦光源连接，用于为所述泵浦光源提供电力；所述超声波强度输出装置与所述解调器连接，所述超声波强度输出装置能够累计超声波作用的时间t并能够根据所述解调器输出的电信号计算出所述检测光纤检测到的荧光信号的强度p，进而按照以下公式计算出超声波强度I：I＝0.3+0.2*log(2p/5t)。在本技术的一实施例中，多个预设参数包括频率、振幅、能量和占空比。在本技术的一实施例中，所述超声作用部位为人体皮肤、动物或细胞。本技术适用于超声波及声动力治疗中的各种细胞实验、动物实验和临床实验，具有适用范围广、操作简便及条件精确可控的优点，能够克服以往声动力实验装置中用水柱作为超声波传播介质所带来的声场不稳定问题和散热难问题，同时能够准确、实时监测实验过程中的超声波强度变化，为声动力疗法的机制研究提供了可靠、稳定的实验装置。本技术对于超声波及声动力治疗的实验中的超声波条件优化和制定统一的参数标准有着巨大的意义，对声动力治疗方法应用于临床有着巨大的推动作用。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本技术一个实施例的超声波强度实时监测装置的结构示意图。附图标记说明：1-超声波发生装置；11-波形发生器；12-功率放大器；13-超声换能器；2-超声波转换装置；21-铝柱；22-比色皿；23-暗盒；24-检测光纤；25-波分复用器；26-解调器；27-泵浦光源；28-驱动电路；29-隔离器；3-超声波强度输出装置。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。图1为本技术一个实施例的超声波强度实时监测装置的结构示意图，如图所示，本技术提供的超声波强度实时监测装置包括超声波发生装置1、超声波转换装置2和超声波强度输出装置3，其中，超声波转换装置2包括铝柱21、比色皿22、暗盒23、检测光纤24、波分复用器25、解调器26、泵浦光源27、驱动电路28和隔离器29，其中：超声波发生装置1包括波形发生器11、功率放大器12和超声换能器13，波形发生器11用于根据多个预设参数发出波形信号，多个预设参数可以包括频率、振幅、能量和占空比，功率放大器12连接在波形发生器11与超声换能器13之间，用于放大波形信号，超声换能器13用于将放大后的波形信号转换为超声波；铝柱21通过耦合剂固定在超生换能器13的上部，铝柱21的上部通过耦合剂与超声作用部位连接，超声作用部位可以为人体皮肤、动物或细胞，铝柱21的长度N满足以下条件：N＝D2/4λ，其中，D为超声换能器13的直径，λ为超声波的波长；本技术采用铝柱传导超声波，由于铝本身的特点，能够使超声波的传导更加稳定，同时使得超声波到达细胞、组织或器官时可以形成声压稳定的远场，同时，利用铝散热快的特点，能够消除超声及声动力实验中热效应的影响。比色皿22贴靠在铝柱21的侧面，其内部盛放有苯二甲酸，苯二甲酸接收到超声波时能够发出荧光信号；暗盒23包围在比色皿22的外部，以在检测时保持比色皿22不受外界杂光干扰；检测光纤24包括一第一端和一第二端，第一端插本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种超声波强度实时监测装置，其特征在于，包括：超声波发生装置、超声波转换装置和超声波强度输出装置，所述超声波转换装置包括铝柱、比色皿、暗盒、检测光纤、波分复用器、解调器、泵浦光源、驱动电路和隔离器，其中：所述超声波发生装置包括波形发生器、功率放大器和超声换能器，所述波形发生器用于根据多个预设参数发出波形信号，所述功率放大器连接在所述波形发生器与所述超声换能器之间，用于放大所述波形信号，所述超声换能器用于将放大后的所述波形信号转换为超声波；所述铝柱通过耦合剂固定在所述超生换能器的上部，所述铝柱的上部通过耦合剂与超声作用部位连接，所述铝柱的长度N满足以下条件：N＝D2/4λ，其中，D为所述超声换能器的直径，λ为超声波的波长；所述比色皿贴靠在所述铝柱的侧面，其内部盛放有苯二甲酸，所述苯二甲酸接收到超声波时能够发出荧光信号；所述暗盒包围在所述比色皿的外部，以在检测时保持所述比色皿不受外界杂光干扰；所述检测光纤包括一第一端和一第二端，所述第一端插入所述暗盒中以接收所述荧光信号；所述波分复用器连接在所述检测光纤的第二端与所述解调器之间，所述波分复用器用于去除所述荧光信号中多余波段的光信号；所述解调器用于将所述波分复用器输出的荧光信号转换为电信号；所述隔离器连接在所述波分复用器与所述泵浦光源之间，所述泵浦光源用于提供激发光，所述隔离器用于防止所述激发光的反射光进入所述泵浦光源；所述驱动电路与所述泵浦光源连接，用于为所述泵浦光源提供电力；所述超声波强度输出装置与所述解调器连接，所述超声波强度输出装置能够累计超声波作用的时间t并能够根据所述解调器输出的电信号计算出所述检测光纤检测到的荧光信号的强度p，进而按照以下公式计算出超声波强度I：I＝0.3+0.2*log(2p/5t)。...

【技术特征摘要】
1.一种超声波强度实时监测装置，其特征在于，包括：超声波发生装置、
超声波转换装置和超声波强度输出装置，所述超声波转换装置包括铝柱、比
色皿、暗盒、检测光纤、波分复用器、解调器、泵浦光源、驱动电路和隔离
器，其中：
所述超声波发生装置包括波形发生器、功率放大器和超声换能器，所述
波形发生器用于根据多个预设参数发出波形信号，所述功率放大器连接在所
述波形发生器与所述超声换能器之间，用于放大所述波形信号，所述超声换
能器用于将放大后的所述波形信号转换为超声波；
所述铝柱通过耦合剂固定在所述超生换能器的上部，所述铝柱的上部通
过耦合剂与超声作用部位连接，所述铝柱的长度N满足以下条件：N＝D2/4λ，
其中，D为所述超声换能器的直径，λ为超声波的波长；
所述比色皿贴靠在所述铝柱的侧面，其内部盛放有苯二甲酸，所述苯二
甲酸接收到超声波时能够发出荧光信号；
所述暗盒包围在所述比色皿的外部，以在检测时保持所述比色皿不受外
界杂光干扰；
所述检测光纤包括一第一端和一第二端，所述第一端插入所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：田野，张箭，陈海波，郭淑媛，田振，
申请(专利权)人：哈尔滨医科大学，
类型：新型
国别省市：黑龙江;23