СПОСОБ АНАЛИЗА СОСТОЯНИЯ ОБЪЕКТА Российский патент 2010 года по МПК G01N27/00 

Изобретение относится к методам исследований состояний различных объектов, как технических, так и природных, в т.ч. человека.

Для оценки новизны и технического уровня заявленного решения рассмотрим ряд известных заявителю технических средств аналогичного назначения, характеризуемых совокупностью сходных с заявленным изобретением признаков.

Известны различные способы определения состояния объектов техники, например строительных конструкций и/или их частей и их элементов.

Известен способ определения физического состояния зданий и сооружений, заключающийся в измерении колебаний трехкомпонентными вибродатчиками в частотном диапазоне 0,5-100 Гц, обеспечивающими регистрацию величин колебаний по координатам X, Y, Z одновременно. Колебания измеряют под воздействием микросейсмического фона естественного и техногенного происхождения, в условиях которого постоянно находится объект, определяют частоты и формы собственных колебаний объекта в целом, его блоков и отдельных элементов конструкции, спектры величин смещений, скоростей и ускорений точек объекта с координатами X, Y, Z, декременты затухания (поглощения), передаточные функции грунт-фундамент объекта. На основании этих диагностических признаков устанавливают наличие изменений свойств подстилающего грунта и дефектов в конструкции объекта, возникающих в процессе эксплуатации, а также определяют физическое состояние объекта и оценивают безопасность дальнейшей его эксплуатации, возможность ремонта, реконструкции или необходимость сноса здания или сооружения, см. патент РФ №2140625.

Известен способ определения технического состояния строительных конструкций и/или их частей и их элементов, включающий выбор точек измерения в зависимости от объемной конфигурации объекта, установку вибродатчиков в выбранных точках, регистрацию колебаний по координатам X, Y, Z микродинамического фона естественного и техногенного происхождения объекта, в условиях которого он постоянно находится, и определение частот и амплитуд собственных колебаний объекта, отличающийся тем, что для анализа изменения динамических характеристик объекта предварительно с помощью математического моделирования вычисляют частоты и амплитуды собственных колебаний объекта в минимально нагруженном состоянии и в максимально нормативно нагруженном состоянии, характеризующем его предельную несущую способность, при этом при вычислении динамических характеристик объекта определяют количество обертонов, измеряемые величины которых наиболее существенно подвержены изменению при увеличении нагрузки на объект, и выбирают место установки вибродатчика на объекте из условия максимального смещения по используемым для анализа тонам собственных колебаний объекта, после чего производят определение этих параметров на реальном объекте и, сравнивая результаты измерений с величинами аналогичных параметров, полученными с помощью математического моделирования, судят о степени приближения несущей способности объекта к его предельной несущей способности, см. патент РФ №2341623.

Общим принципом анализа и контроля состояния объекта техники является определение параметров собственных колебаний реального объекта и сравнение результатов измерений с величинами аналогичных параметров, полученными с помощью математического моделирования, по результатам которого судят о степени приближения несущей способности объекта к его предельной несущей способности.

В области медицины известны различные методы экспресс-диагностики функционального состояния организма по физиологическим показателям рефлекторных зон и биологически активных точек, или точек акупунктуры.

Известны способы диагностики состояния организма, основанные на измерении в различных точках акупунктуры тех или иных электрофизиологических параметров, например способ Р. Фолля, который позволяет давать оценку функционального состояния организма, оценивать реакцию организма на различные воздействия, подбирать индивидуальные средства терапии.

Известен способ Й.Накатани, который позволяет на основании измерения электропроводности 24-х легкодоступных симметричных точек, известных как репрезентативные измерительные точки основных меридианов, или акупунктурных функциональных систем (АФС), определять функциональный статус человека, выделять органы и системы с отклонениями от нормы, составлять индивидуальный рецепт для рефлексотерапии, оценивать эффективность проводимого лечения.

Известно, что в точках акупунктуры можно измерять более адекватные их энергетике, точные и достоверные параметры, например высокочувствительный концентрационно-кинетический квантовой природы (КСИ-потенциал), см. патенты РФ 2106799, 2120629, 2122347.

Известен способ определения функционального состояния биологически активных точек на основе КСИ-потенциалометрии, который заключается в измерении КСИ-потенциала между выбранной и базовой точками с помощью медно-жидкостных электродов через жидкостный столбик с физиологическим раствором натрия хлорида, предварительно откалиброванный постоянным током, проведении замеров и сравнении измеренных значений КСИ-потенциала с его исходным значением для жидкостного столбика. При этом если измеренное значение КСИ-потенциала превышает его исходное значение, то состояние измеряемой точки определяют как повышенно активное (гиперфункция), в противоположном случае - как пониженно активное (гипофункция). Это обеспечивает достаточно высокое качество измерений и оценку состояния измеряемой точки, см. патент РФ 2087125.

Известен способ диагностики состояния организма человека, включающий измерение в биологически активных точках концентрационно-кинетического потенциала (КСИ-потенциала) с помощью медно-жидкостных на основе физиологического раствора натрия хлорида электродов, предварительно откалиброванных постоянным током, который характеризуется тем, что измерение КСИ-потенциала производят во всех 24-х репрезентативных точках 12-ти симметричных меридианов, измеренные значения запоминают и экстраполируют на 5 функциональных систем гомеостаза организма в соответствии с их физиологическим значением, сравнивают значения КСИ-потенциала с диапазоном его значений между средними статистическими величинами и среднеквадратичными отклонениями, полученными для оптимума адаптации - от -60 до -100 мВ и для стадий ориентировки - от -40 до -120 мВ, активации - от -40 до 0 мВ, напряжения - выше 0, истощения - от -120 до -200 мВ и срыва - ниже -200 мВ, после чего оценивают состояние организма, при этом нормальным считают состояние, когда значения КСИ-потенциала точек для всех систем находятся в пределах значений потенциалов, соответствующих стадиям оптимума адаптации, ориентировки и активации, пограничным - когда значения потенциала точек тех или иных систем находятся в пределах значений потенциалов, соответствующих стадиям активации, напряжения и/или истощения, патологическим - стадиям напряжения, истощения и/или срыва, см. патент РФ 2214153.

Сущность вышеуказанных способов анализа состояния организма человека заключается в том, что для измерения характеристики состояния гомеостаза организма человека используют специфичный параметр жидких сред - концентрационно-кинетический потенциал.

Как установлено, в результате прецизионных измерений в любой жидкой среде, в случае нахождения ее в слабом естественном электромагнитном поле, при погружении в нее двух электродов из одинакового проводящего материала, например из меди, между ними всегда определяется некоторая ЭДС или концентрационно-кинетический потенциал. Появление указанного потенциала является следствием энергетического взаимодействия жидкости с внешней средой и проявляется в формировании структурированной организации жидкости как жидкой физико-химической системы с электрическим полем ее внутренней среды. Это поле обусловлено как концентрацией (корпускулярной составляющей) жидкой системы, так и активностью находящихся в ней электрически заряженных компонентов, например для водной системы это H⁺ и ОН^-, существенных гидратов, нейтральных молекул и атомов. В любой жидкой системе процесс ее электромагнитного взаимодействия с внешней средой протекает не только в направлении диссоциации, но и в направлении синтеза нейтральных атомов и молекул, а также в направлении создания гидратированных ионов и их диссоциаций. Молекулы и атомы в зависимости от своего состояния (нейтральные или ионизированные) могут существенно изменять химические и электрические свойства такой жидкой системы. В общем случае это приводит к появлению концентрационной неоднородности ее внутренней структуры, которая проявляется в виде динамической структуры электрического поля и соответствующего ему концентрационно-кинетического потенциала. Значение концентрационно-кинетического потенциала в конкретных условиях определяется кинематической энергией связи компонентов жидкой среды, а также уровнем энергетического фона внешней среды на момент измерения. Поэтому, измерив концентрационно-кинетический потенциал жидкой среды организма человека в определенных зонах, связанных с обменом информацией и энергией с внешней средой, можно сделать вывод о его энергетическом состоянии или об энергетическом состоянии основных функциональных систем. Такими зонами являются точки акупунктуры. В свою очередь, это позволит определить концентрационно-кинетическое состояние гомеостаза организма человека.

Известен способ определения концентрационно-кинетического состояния гомеостаза организма человека, согласно которому для измерения характеристики состояния гомеостаза используют параметр жидких сред - концентрационно-кинетический потенциал, для чего в жидкостный столбик вставляют измерительный электрод, а сам столбик наполняют физиологической жидкостью в определенной ее концентрации и предварительно калибруют в этой жидкости по среднему статистическому значению концентрационно-кинетического потенциала жидкости при нормальных условиях внешней среды, после чего этот жидкостный столбик подносят к одной из точек акупунктуры, а другой электрод, общий для всех измерений, подключают к точке соединения переднего и заднего срединных меридианов, расположенной на уздечке верхней губы, затем через образованные таким образом две физиологические среды, разделенные проводящим переходом из жидкой среды организма в среду физиологической жидкости, от генератора тока пропускают постоянный ток, величина которого определяется концентрационными возможностями используемой физиологической жидкости (например, для хлорида натрия 0,9% - 100 нА), после этого измеряют значение концентрационно-кинетического потенциала двух жидких сред, а измеренное значение запоминают, процесс измерения и запоминания значений концентрационно-кинетического потенциала продолжают для остальных точек акупунктуры, затем каждое из измеренных и запомненных значений потенциала сравнивают с физиологической нормой, определяемой диапазоном значений концентрационно-кинетического потенциала между его средним статистическим значением и среднеквадратическими отклонениями, полученными для здорового организма, и по соответствию всех измеренных значений концентрационно-кинетического потенциала физиологической норме судят о концентрационно-кинетическом состоянии гомеостаза организма человека (патент РФ 2120629).

Задачей изобретения является расширение функциональных возможностей известных способов путем изменения метода регистрации и обеспечения возможности анализа состояния любых объектов техники и природы.

Сущность изобретения выражается в следующей совокупности существенных признаков, достаточной для достижения указанного выше обеспечиваемого полезной моделью технического результата.

Способ анализа состояния, включающий измерение концентрационно-кинетического потенциала, характеризуется тем, что на поверхность исследуемого объекта наносят слой жидкой среды, на который воздействуют пробным калиброванным электрическим потенциалом мощностью до 1000 нановольт-ампер, конкретную величину которой выбирают исходя из свойств и состояния исследуемого объекта, затем контролируют переходный процесс между жидкой средой и исследуемым объектом, после стабилизации которого измеряют значение концентрационно-кинетического потенциала жидкой среды, преобразуют его в электрический сигнал, который подвергают анализу путем сравнения со статистически нормальными сигналами, по результатам которого делают вывод о состоянии объекта.

В этом заключается совокупность существенных признаков, обеспечивающая получение технического результата во всех случаях, на которые распространяется испрашиваемый объем правовой охраны.

Кроме того, заявленное изобретение характеризуется рядом факультативных признаков, а именно:

- в качестве жидкой среды используют электропроводную жидкость;

- в качестве жидкой среды используют расплавы;

- в качестве жидкой среды используют растворы солей;

- при исследовании объекта техники жидкая среда наносится в месте повышенных концентраций напряжений, в месте повышенного износа, деформации или в предполагаемом месте нахождения дефекта;

- при исследовании состояния человека жидкая среда наносится на проекцию биологически активной точки на кожу.

Заявителем не выявлены источники, содержащие информацию о технических решениях, совокупности признаков которых совпадают с совокупностью отличительных признаков заявленного изобретения.

За счет реализации отличительных признаков изобретения достигается технический результат, заключающийся в том, что регистрация отклонений концентрационно-кинетического потенциала от нормальных значений позволяет сделать вывод о наличии в исследуемом объекте отклонений от нормы, т.е. наличии патологии в соответствующем месту измерений органе человека, либо наличии внутреннего дефекта, перенапряжения в объекте техники.

Сущность заявленного способа иллюстрируется чертежом, на котором изображена схема его реализации. Средства, реализующие заявленный способ, включают информационно-аналитический комплекс 1, состоящий из источника 2 пробного калиброванного электрического потенциала мощностью до 1000 нановольт-ампер, который подает потенциал на пленку жидкостной среды 3, нанесенной на поверхность исследуемого объекта 4. Ответный сигнал от жидкостной среды 3 поступает на приемник-преобразователь 5, дешифратор 6 и анализатор 7.

Заявленный способ основан на выявленном в ходе многолетних исследований свойстве жидких сред (водного раствора соли какого-либо металла, электролита, расплава) обладать собственным концентрационно-кинетическим потенциалом, т.е. КСИ-потенциалом, который образуется вследствие любых воздействий внешних электромагнитных возмущений на жидкость.

С изменением состояния динамического равновесия диполи молекул воды, катионы и анионы соли в объеме жидкости начинают менять ориентацию в пространстве и перемещаться. По окончании переходного процесса, который можно назвать концентрационно-кинетическим эффектом, собственный КСИ-потенциал жидкости приобретает новую величину, поскольку меняется концентрация и распределение зарядов в объеме жидкости.

Причиной изменения динамического равновесия в жидкости может быть нанесение ее на поверхность твердого тела или вещества, на тело человека в районе нахождения проекций биологически активных точек. В этом случае также возникает концентрационно-кинетический эффект, результатом которого является новая установившаяся величина КСИ-потенциала жидкости, анализируя которую можно получить представление о состоянии объекта по статистически наработанной шкале состояний, характерных для данного вида и типа объектов.

Заявленный способ реализуют следующим образом.

На поверхность исследуемого объекта 4 наносят слой или пленку жидкой среды 3, в качестве которой могут быть использованы электропроводные жидкости, например вода, расплавы, например ртуть, или растворы солей, например, NaCl. При исследовании состояния человека жидкая среда наносится на проекцию биологически активной точки на кожу, а при исследовании технических объектов - в месте расположения предполагаемого дефекта или в ином месте, состояние которого представляет интерес для исследователя.

На пленку жидкой среды 3 воздействуют пробным калиброванным электрическим потенциалом мощностью от 1 до 1000 нановольт-ампер. Затем контролируют переходный процесс между жидкой средой и исследуемым объектом, после стабилизации которого измеряют значение концентрационно-кинетического потенциала жидкой среды, преобразуют его в электрический сигнал, с помощью приемника-преобразователя 5, который подвергают анализу с помощью дешифратора 6 и анализатора 7 путем сравнения со статистически нормальными сигналами, по результатам которого делают вывод о состоянии объекта.

Возможность промышленного применения заявленного технического решения подтверждается известными и описанными в заявке средствами и методами, с помощью которых возможно осуществление заявленного изобретения в том виде, как оно охарактеризовано в формуле изобретения. Заявленный способ может быть реализован промышленным способом с использованием известных технических средств и технологий.

Изобретение относится к методам исследований состояний различных объектов, как технических, так и природных, в т.ч. человека. На пленку жидкой среды 3 воздействуют пробным калиброванным электрическим потенциалом мощностью от 1 до 1000 нановольт-ампер. Затем контролируют переходный процесс между жидкой средой и исследуемым объектом, после стабилизации которого измеряют значение концентрационно-кинетического потенциала жидкой среды, преобразуют его в электрический сигнал, с помощью приемника-преобразователя 5, который подвергают анализу с помощью дешифратора 6 и анализатора 7 путем сравнения со статистически нормальными сигналами, по результатам которого делают вывод о состоянии объекта. Регистрация отклонений концентрационно-кинетического потенциала от нормальных значений позволяет сделать вывод о наличии в исследуемом объекте отклонений от нормы, т.е. наличии патологии в соответствующем месту измерений органе человека, либо наличии внутреннего дефекта, перенапряжения в объекте техники. Изобретение обеспечивает расширение функциональных возможностей способа путем изменения метода регистрации и обеспечения возможности анализа состояния объектов техники и природы. 5 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Способ анализа состояния объекта, включающий измерение концентрационно-кинетического потенциала, отличающийся тем, что на поверхность исследуемого объекта наносят слой электропроводной жидкой среды, на который воздействуют пробным калиброванным электрическим потенциалом от источника электрической энергии мощностью до 1000 нановольт-ампер, конкретную величину которой выбирают исходя из свойств и состояния исследуемого объекта, затем контролируют переходный процесс между жидкой средой и исследуемым объектом, после стабилизации которого измеряют значение концентрационно-кинетического потенциала жидкой среды, преобразуют его в электрический сигнал, который подвергают анализу путем сравнения со статистически нормальными сигналами, по результатам которого делают вывод о состоянии объекта.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве жидкой среды используют электропроводную жидкость.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве жидкой среды используют расплавы.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве жидкой среды растворы солей.

5. Способ по п.1, отличающийся тем, что при исследовании объекта техники жидкая среда наносится в месте повышенных концентраций напряжений, в месте повышенного износа, деформации или в предполагаемом месте нахождения дефекта.

6. Способ по п.1, отличающийся тем, что при исследовании состояния объекта - человека жидкая среда наносится на проекцию биологически активной точки на кожу.