專利名稱：人體能量代謝測試儀的制作方法
技術領域：
人體能量代謝測試儀通過人體紅外輻射場在不接觸被測人體的情況下，對心臟、肺、肝膽、胃、脾、腎、大腸、小腸等內臟器官的代謝功能進行測定，屬于近距離遙感微熱紅外探測領域。
現有的醫療診斷儀大致分為兩類。第一類為接觸式測量儀器。如心電圖機，腦電圖機，耳針探測器，B超機等，它們是通過人體生物電流或脈動電壓等物理量進行測定。第二類為非接觸式測量，把人體置身于某種能量場或X射線輻射場中進行測量如核磁共振成象儀，斷層掃描儀、X光機，環陣超聲掃描成象儀等。這些儀器在對人體進行直接或間接的測量過程中，雖然可對機體組織器官進行較高的分辨力的測定，但對各內臟器官的產熱情況及代謝功能水平情況的測定還不直接、不完整、不系統甚至不能測量如胃、脾、大腸、小腸等的代謝功能水平。而且這些儀器都有一定的局限性，適應癥，有的甚至在測量中對人體產生一定的付作用。如X射線照射等。醫用紅外熱象儀雖然能克服上述的某些缺點，填補現代診斷儀器領域的空白起到了重要的作用。但是由于紅外技術屬于國防高科技技術，單臺造價6－8萬人民幣，探頭需要超低溫致冷(77K)并配有計算機等輔助設備，占地面積較大，使用條件受到較多的限制。目前國產紅外熱象儀的測量精度較低，達不到1％℃。所以要求被測人裸露皮膚，使其在應用上受到一定限制。
本實用新型發明的目的在于克服現有技術的不足，發明一種用航天紅外遙感探測技術，實現對人體發出的中遠紅外線輻射，進行近距離測量，其原理是通過紅外探測器光電轉換再由數據處理器將所測到的溫差電壓信號在液晶顯示屏上直接讀出。這種儀器對人體無任何付作用。
本實用新型(
圖1)由紅外探測器(1)，電纜(2)，測試支架(3)和數據處理器(4)構成。本儀器是根據人體紅外輻射學的理論制成的。人體新陳代謝過程也是人體物質代謝和能量代謝的過程。各內臟器官的能量代謝過程的產熱量使各器官的代謝功能水平形成各自的特征溫差，這種溫差形式通過機體組織的熱傳導由淺表皮膚和身體覆蓋物(1－5層衣服)向體外空間輻射(環境溫度為10－28℃，人體安靜時)。通過對內臟所對應的皮膚特定區域的溫度測量，用所測電壓值直接反映人體內臟器官代謝功能水平。
以下結合附圖和實施例對本實用新型做進一步細述。
本實用新型的紅外探測器(1)(圖2)采用薄膜熱電堆紅外探測元件(7)CRC系列產品，其靈敏面φ1mm2，阻值1.5－3.5KΩ，響應率為14－20mV／mW，D＊值為1.6－3.5×108CmHZ1／2W－1。紅外探測元件封裝于T0－5管內，窗口為敞開式未加前后截止濾光片，以提高探測效率和降低造價。封裝于T0－5管內的紅外探測元件由抗干擾熱屏蔽內罩(8)密封于中央。抗干擾熱屏蔽內罩分為管座管罩兩部分，管座呈
形，管罩呈凸形，管罩臥于管座之內。它是由銅鍍錫材料做成。紅外探測元件有a、b、c三條管腿，c為接地端。75Ωφ3mm通訊電纜(2)長1.5m－2m(帶屏蔽)一端與紅外探測元件管腿相接，其芯線與管腿a焊接，外皮與另二管腿bc連接。塑料外罩(9)把紅外探測元件(7)、抗干擾熱屏蔽內罩(8)和電纜(2)封于內，其空間由石蠟(10)填充，以提高熱屏蔽效率。75Ω電纜通過塑料外罩上的孔(11)引出，電纜線另一端的芯線和外皮分別接魚嘴夾，可方便地與數字處理器連接。為防止油污臟物在靈敏面上淀積，在探頭上加蓋帶螺紋銅罩即防污清潔罩(12)，使薄膜熱電堆在較長時間內可保持較高的探測效率。這樣薄膜熱電堆紅外探測元件經過一層金屬抗干擾熱屏蔽，一層石蠟，一層塑料外殼共三層熱屏蔽。
75Ω電纜(2)另一端引出線的芯線接數字處理器的FVΩ端，外皮接A端。
測試支架(3)(圖3)用鐵絲或鋼絲外罩塑料套管做成，支架底部為螺旋管，直徑以放在紅外探測器頸部為宜，支架腿長度可為5cm，10cm，15cm，支架兩腿間距可為3cm－4cm。
數字處理器(4)是由一只4 1/2 位袖珍數字萬用表改裝而成。圖4為改裝后萬用表4 1/2 位 DF－930F袖珍數字萬用表電壓檔原理圖。改進的萬用表是在輸入端加一單級微伏放大器實現的。為了提高微伏放大器的穩定性，該放大器的工作電壓選用數字萬用表運算放大器的工作電壓。在原運算放大器前，加一級NPN硅開關管組成的電流串聯負反饋放大器。為克服溫度變化對放大器穩定性帶來的影響，該放大器采用負溫度系數熱敏電阻作為溫度補償元件以抵消晶體管因溫度變化帶來的溫度漂移。在放大電路前端加一硅NPN開關管3DK6G，其基極接電阻Rb1、Rb2，Rb
另一端接電源正，Rb2另一端接電源負。其發射極接電阻Re，Re另一端接地。其集電極接原表200mV檔電阻一端和熱敏電阻Rr，Rr另一端接電阻Rc，Rc另一端接電源正，Rc和Rr共同構成負載電阻，Rr阻值為470Ω，Rc阻值為2K。這樣輸入端滿量程由原來200mv改為2mv，分辨率由原表10μv改為0.1μv，使放大器可以放大微伏電壓信號，并將原表的測量精度提高兩個數量級。改進前輸入端為Usr1，接表的公共端Com與FvΩ端。改進后輸入端為Usr2，接表的A端與FvΩ端。(原表的30個測量功能不變。)本實用新型優點在于。體積小，重量輕、功耗低，響應快，數字顯示直觀準確，使用簡單，性能可靠穩定，成本低，對人體8－12μm波長的紅外輻射具有良好的均勻靈敏度。特別是由于本儀器是針對人體微熱輻射進行探測的測量儀器，所以在使用時對人體無任何付作用。它可對人體內臟器官的代謝功能水平進行測試，也可對人體的經絡系統的平衡情況進行測定。從而為中西醫的病理診斷提供有價值的參考數據。本儀器亦可對各種非藥物治療的效果進行監測，并為氣功帶功、授功、查功及各種運動前后，人體生理機能變化情況提供可靠數據。
附
圖1為本實用新型示意圖。1為紅外探測器，2為電纜，3為測試支架，4為數字處理器，5為人體皮膚或人穿的衣服6為液晶顯示屏。
附圖2為本實用新型紅外探測器結構示意圖，7為薄膜熱電堆紅外探測元件，8為抗干擾熱屏蔽內罩，9為塑料外罩，10為石蠟，11為電纜穿孔，12為防污清潔罩。
附圖3為本實用新型測試支架示意圖。
附圖4為本實用新型數字處理器電壓檔電原理圖。6為液晶顯示屏，Usr1為原改裝前輸入端，Usr2為改裝后的輸入端。13為運算放大器。
權利要求1.一種人體能量代謝測試儀，其特征在于它有由薄膜熱電堆紅外探測元件組成的紅外探測器(1)，有75Ω通訊電纜(2)、有測試支架(3)及有數字處理器(4)，數字處理器是在原4 1/2 位數字萬用表電壓檔運算放大器前端加一只NPN開關管組成的串聯電流負反饋放大器，其集電極接原表200mv檔電阻一端和熱敏電阻Rr，Rr另一端接電阻Rc后接電源正極。
2.根據權利要求1所述的儀器，其特征在于它的紅外探測器的薄膜熱電堆紅外探測元件(7)封于抗干擾熱屏蔽內罩(8)內，一塑料外罩(9)把抗干擾熱屏蔽內罩和75Ω電纜封于其內，并由石蠟(10)填充，在紅外探測器探頭上加一防污清潔罩(12)。
專利摘要一種人體能量代謝測試儀屬于近距離遙感微熱紅外探測領域。它有薄膜熱電堆紅外探測元件組成的紅外探測器(1)、有750通訊電纜(2)，有測試支架，及有數字處理器(4)。數字處理器是在4(1/2)位萬用表電壓擋運算放大器前端加一只NPN開關管組成的串聯電流負反饋放大器，其集電極接原表200mV擋電阻一端和熱能電阻R
文檔編號A61B5/00GK2070156SQ9021639
公開日1991年1月30日 申請日期1990年7月19日 優先權日1990年7月19日
發明者趙實 申請人:趙實