ДИНАМОМЕТР Российский патент 1999 года по МПК A61B5/22 

Описание патента на изобретение RU2135081C1

Предлагаемое изобретение относится к медицинской технике, в частности к устройствам для измерения мускульной силы.

Известны различные типы динамометров, используемых в медицине и физиологии труда. Это тензометрические динамометры и механодинамометры. (А.С. N 1688846 Лобзин В. С., Жулев Н.М., Пустозеров В.Г. Устройство для измерения мышечной силы; А.С. N 1222244 Земляков В.В с соавт. Реверсивный динамометр; А. С. N 1715363 Ястребцев И.Б. Ручной динамометр; А.С. N 1426540 Сигал М.А., Кораблев В. Г. , Толмачев К.В. Устройство для измерения силы и выносливости мышц; Edwards G. Isometric force measuring device, Palo Alto, Galif., Assignor to Greenleaf Medical Systems inc. Ser. N 581482).

Применение механодинамометров ограничивается лишь регистрацией максимальной мускульной силы. Нет возможности изучения процесса мышечного сокращения во временном аспекте. Кроме того, механодинамометры имеют низкую точность.

Использование тензометрических динамометров позволяет изучать процесс мышечного сокращения во временном аспекте, однако, тензометрические динамометры имеют низкие частоты собственных колебаний и поэтому при регистрации быстроизменяющихся усилий возможны значительные ошибки.

За прототип нами выбран тензометрический динамометр (Букин И.В., Якобсон Я.С. "Приборы для измерения силы схвата и момента ротации кисти" //Протезирование и протезостроение - Сб. трудов. - вып. 43М. - 1977 - с. 91-96.)
Динамометр состоит из упругого и опорного элементов и измерительной системы. Упругий элемент выполнен в виде стальной пластины толщиной 0,8 мм, с обеих сторон которой наклеены четыре проволочных тензорезистора, собранных по схеме полумоста. Измеряемое усилие воспринимается опорным элементом, представляющим собой пластину двумя штоками, способными свободно перемещаться вдоль направляющих отверстий и через шарик передается на упругий элемент.

Однако, известное устройство конструкционно не обеспечивает возможность изучения быстро изменяющихся параметров мускульной силы. Кроме того, динамометр выполнен таким образом, что опорный элемент поджат к пластине с тензорезисторами с некоторым усилием с целью направления силы схвата вдоль осевой линии и уменьшения погрешности измерения. Несмотря на это, наличие постоянного фонового сигнала с тензорезисторов, а в конечном итоге и необратимая деформация опорного элемента, возникающая от постоянного одностороннего силового воздействия, а также включение в передающую усилие систему шарика, играющего демпфирующую роль, обуславливает значительную величину ошибки измерения, что может привести к неправильному толкованию результатов динамометрических исследований в ортопедической практике.

Задача предлагаемого технического решения - повышение точности регистрации быстро изменяющихся силовых параметров мышц.

Поставленная задача выполняется за счет того, что в динамометре, включающем опорный элемент и упругий элемент, с закрепленными на нем тензорезисторами, объединенными в полумостовую схему, упругий элемент выполнен в виде двух балок, имеющих утолщения на концах под винты и в середине для крепления опорного элемента, к которому прикреплена тяга с карданным узлом.

Сущность предлагаемого технического решения поясняется чертежом, где изображен динамометр.

Динамометр состоит из упругого элемента 1, выполненного в виде двух плоских балок, имеющих утолщения на концах и в середине. Концевые утолщения 2 служат для соединения двух балок с помощью винтов 3, а средние утолщения 4 служат для крепления опорного элемента в виде ручки 5 и тяги 6 с карданным, узлом 7. На упругий элемент 1 наклеены тензорезисторы 8. Тензорезисторы 8 объединены в мостовую измерительную схему таким образом, что электрический сигнал с нее, пропорциональный деформации упругого элемента 1, соответствует только измеряемой силе, приложенной к ручке (5) и тяге (6). Для защиты тензорезисторов и электрического монтажа от механических повреждений упругий элемент заключен в коробчатый корпус (на чертеже не показан).

Динамометр используют следующим образом. Тягу 6 укрепляют к неподвижному массивному основанию. Пациент тянет кистью ручку 5, при этом в упругом элементе возникают изгибные упругие деформации, преобразуемые при помощи тензорезисторов 8 и мостовой схемы в электрический сигнал. Электрический сигнал пропорционален деформации упругого элемента и, следовательно, пропорционален действующему усилию. Электрический сигнал регистрируют регистратором-самописцем, вольтметром.

Повышение точности регистрации мускульной силы достигается за счет местных ослаблений в виде тонких частей упругого элемента. Наличие тяги с корданным узлом позволяет избежать крутильных деформаций упругого элемента, что также повышает точность измерения силы.

Предлагаемое устройство позволяет регистрировать быстро изменяющиеся силовые параметры во временном аспекте, что имеет первостепенное значение при оценке функционального состояния опорно-двигательной системы человека, а также при оценке эффективности реабилитационных мероприятий.

Похожие патенты RU2135081C1

название год авторы номер документа
ДИНАМОМЕТР КИСТЕВОЙ ТЕНЗОМЕТРИЧЕСКИЙ 1996
  • Вешуткин В.Д.
  • Смирнов Г.В.
  • Радау Ю.В.
  • Данилов В.И.
RU2118508C1
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ МЫШЕЧНОЙ СИЛЫ 1999
  • Смирнов Г.В.
  • Вешуткин В.Д.
  • Максимова Л.П.
  • Желандовский В.Е.
RU2185098C2
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ МЫШЕЧНОЙ СИЛЫ 2002
  • Смирнов Г.В.
  • Вешуткин В.Д.
  • Новиков А.В.
  • Максимова Л.П.
  • Радау Ю.В.
  • Стрельникова С.Ю.
  • Сулимова Т.Д.
RU2228138C1
СПОСОБ ОЦЕНКИ ФУНКЦИОНАЛЬНОГО СОСТОЯНИЯ ОПОРНО-ДВИГАТЕЛЬНОГО АППАРАТА ЧЕЛОВЕКА 1999
  • Рукина Н.Н.
  • Смирнов Г.В.
  • Морозов И.Н.
  • Балдова С.Н.
RU2151547C1
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ АМПЛИТУДНО-СИЛОВЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ВЕРХНЕЙ КОНЕЧНОСТИ 1997
  • Павлов Д.В.
  • Королев С.Б.
RU2113170C1
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СИЛЫ МЫШЦ РАЗГИБАТЕЛЕЙ И СГИБАТЕЛЕЙ НИЖНЕЙ КОНЕЧНОСТИ 2009
  • Раджабов Арсен Абдулмажитович
RU2423074C2
СПОСОБ ОЦЕНКИ ПРОПРИОЦЕПТИВНОЙ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ У БОЛЬНЫХ С ПОВРЕЖДЕНИЯМИ ПЕРИФЕРИЧЕСКИХ НЕРВОВ В ОБЛАСТИ ПРЕДПЛЕЧЬЯ 2001
  • Радау Ю.В.
  • Щедрина М.А.
  • Новиков А.В.
  • Комкова О.В.
RU2198587C1
СПОСОБ ОЦЕНКИ НЕАДЕКВАТНОСТИ ДВИГАТЕЛЬНОЙ НАГРУЗКИ У БОЛЬНЫХ С ДЕГЕНЕРАТИВНО-ДИСТРОФИЧЕСКИМИ ЗАБОЛЕВАНИЯМИ ТАЗОБЕДРЕННЫХ СУСТАВОВ 1998
  • Буйлова Т.В.
  • Полякова А.Г.
  • Смирнов Г.В.
  • Рукина Н.Н.
  • Дорофеева Г.И.
  • Максимова Л.П.
RU2192783C2
СПОСОБ ОЦЕНКИ ФУНКЦИОНАЛЬНОГО СОСТОЯНИЯ НИЖНЕЙ КОНЕЧНОСТИ 1998
  • Смирнов Г.В.
  • Максимова Л.П.
  • Буйлова Т.В.
RU2138988C1
ОРТОПЕДИЧЕСКАЯ ТРОСТЬ 1997
  • Смирнов Г.В.
  • Вешуткин В.Д.
  • Буйлова Т.В.
RU2132669C1

Реферат патента 1999 года ДИНАМОМЕТР

Изобретение относится к медицинской технике, в частности к устройствам для измерения мускульной силы. Технический результат изобретения - повышение точности регистрации быстро изменяющихся силовых параметров мышц. Динамометр включает опорный элемент и упругий элемент с закрепленными на нем тензорезисторами, объединенными в полумостовую схему. Упругий элемент выполнен в виде двух балок, имеющих утолщения на концах под винты и в середине - для крепления опорного элемента, к которому прикреплена тяга с карданным узлом. 1 ил.

Формула изобретения RU 2 135 081 C1

Динамометр, включающий опорный элемент и упругий элемент с закрепленными на нем тензорезисторами, объединенными в полумостовую схему, отличающийся тем, что упругий элемент выполнен в виде двух балок, имеющих утолщения на концах под винты и в середине - для крепления опорного элемента, к которому прикреплена тяга с карданным узлом.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 1999 года RU2135081C1

Букин И.В
и др
Приборы для измерения силы схвата и момента ротации кисти//Протезирование и протезостроение
Сб
научных трудов ЦНИИПП
- М., 1977, вып
Зубчатое колесо со сменным зубчатым ободом 1922
  • Красин Г.Б.
SU43A1
RU 95112346, 10.07.97.

RU 2 135 081 C1

Авторы

Смирнов Г.В.

Вешуткин В.Д.

Буйлова Т.В.

Донченко Е.В.

Даты

1999-08-27Публикация

1998-01-28Подача