Устройство для измерения антропологических параметров человека Советский патент 1986 года по МПК A61B5/10 

t

Изобретение относится к медицинской технике и может быть использова - но для измерения массы, роста, температуры тела и частоты сердечных сокращений человека.

Цель изобретения - сокращение времени обследования.

На чертеже приведена функциональная схема устройства.

На основании 1 укреплен корпус 2, кинематически связанный с весопри- емкой платформой 3 посредством пакетов пьезокварцевых преобразователей 4 силы, подключенных к частотному дискриминатору 5, установленному в корпусе 2. Выход частотного дискриминатора 5 подключен к первому входу первого съемного индикатора 6 (показьгоающего измеряемую массу), установленного на корпусе 2 с возможностью его съема и установки на другом объекте, например на столе оператора (не показан).

К весоприемной платформе 3, выполненной целиком или частично в виде звукопровода, например, из пластмассы, прикреплен первый микрофон 7, подключенный к первому входу усилителя 8, выход которого через фильтр-интегратор 9 подсоединен к первому входу счетчика 10 частоты сердечных сокращений, к второму входу которого подключен.первьй выход таймера 11, задающего единичный интервал времени (например, одну минуту) на счетчик 10 частоты сердечных сокращений, второй вход усилителя 8 электрически связан с вторым микрофоном 12.

На верхней части в.есоприемной платформы 3 размещены первый и второй теплоприемники 13 и 1Д, соеди-,г ненные соответственно с первым и вторым термопреобразователями 15 и 16, вьшолненными в виде пьезокварцевых (чувствительных к температуре пьезоэлементов, скрепленных с пакетами, пьезокварцевых преобразовате- лей 4 силы для повышения их грузо- подъемности.

Первый и второй термопреобразова- тели 15 и 16 подключены соответственно к первому и второму транзисторным возбудителям 17 и 18 (для возбуждения пьезоэлектрических колебаний) , выходы которых подсоединены соответственно к первому и второму входам счетчика-термометра 19, выход

50253

которого подключен к второму входу первого съемного индикатора 6, со ответствующая часть шкалы которого индицирует значение температуры в

5 градусах по Цельсию.

На корпусе 2 размещен также раз движной длиномер 20, состоящий из телескопических трубок. Одна теле скопическая трубка (коренная) шарнир10 но установлена на корпусе 2. Последняя телескопическая трубк а подвижно соединена с площадкой 21,

Выход источника 22 тока через регулируемый резистор 23 подключен

15 к входу преобразователя 24 тока, первьй выход которого посредством . пружинного проводника 25 подсоединен к площадке 21, электрически соединенной с раздвижным длиномером

20 20, телескопические трубки которого откалиброваны по длине и электрическому сопротивлению. Коренная телескопическая трубка подключена к входу источника 22 тока. Выход счетчика

25 частоты сердечных сокращений подключен к первому входу второго съемного индикатора 26. Второй выход преобразователя 24 тока подсоединен к второму входу второго съемного

30 индикатора 26, соответствующая часть щкалы которого индицирует длину раздвижного длиномера 20 в сантиметрах. Выход преобразователя 24 тока через пружинный проводник 25 соединен с площадкой 21,

На наружной поверхности весоприемной платформы 3 нанесены первый и второй ограничители 27 и 28, служащие для ориентации при установке пяток спортсмена на весоприемную платформу 3. Направление каждой ступни спортсмена при этом ориентируется по левой и правой пластинам соответственно первого и второго

., теплоприемников 13 и 14. Все электронные блоки устройства обеспечиваются электропитанием от источника 22 тока.

Работа устройства для измерения антропологических параметров.человека происходит следующим образом.

Спортсмен левой ногой ориентированно становится на левую половину, а правой ногой соответственно - на правую половину весоприемной плат35

40

50

55

формы 3.

Пятки спортсмена должны устанавливаться на круги, обозначенные над

первым и вторым микрофонами 7 и 12, и не выходить за пределы первого и второго ограничителей 27 и 28. Ступни спортсмена (опорными местами) должны быть установлены на первый и второй теплоприемники 13 и 14 и не выходить за их пределы.

После установки спортсмена в исходное положение включается источник 22 тока. Возбуждаются пьезоэлектрические колебания в пакете пьезоквар- цевых преобразователей 4 силы и в обоих термопреобразователях 15 и 16.

Под действием силы, возникающей согласно второму закону Ньютона в пакете пьезокварцевых преобразова- телей 4 силы, частота пьезоэлектрических колебаний изменяется прямо пропорционально массе спортсмена. С выхода частотного дискриминатора 5 на первый съемный индикатор 6 подается электрический сигнал, частота которого соответствует массе спортсмена в килограммах.

Через пятки спортсмена, прижатые к весоизмерительной платформе 3, вьгаолненной в виде звукопровода, акустические сигналы, соответствующи сердечным сокращениям, передаются на первый и второй микрофоны 7 и 12, подключенные через усилитель 8 и фильтр-интегратор 9 к первому входу счетчика 10 частоты сердечных сокращений, к второму входу которого с первого выхода таймера I1 подается времязадающий электрический импульс, длительность которого равна одной минуте. В течение одной минуты на счетчик 10 частоты сердечных сокращений поступают очищенные (отфильтрованные) электрические импульсы, соответствующие частоте сердечных сокращений спортсмена. По прощест- вии одной минуты записанное число выдается на второй съемный индикатор 26 (по первому его входу), где индицируется частота сердечных сокращений спортсмена (удар/мин).

При нахождении спортсмена на весоприемной платформе 3 первый и второй теплоприемники 13 и 14 быстро нагреваются благодаря сравнительно большой площади контактирования с подошвами ног спортсмена.

От пластин первого и второго теплоприемников 13 и 14 тепловая энергия передается соответственно на первый и рторой термопреобразователи

50253 ,4

15 и 16, частота пьезоэлектрических колебаний которых изменяется прямо пропорционально температуре. Элект-- рические сигналы с обоих термопреоб- 5 разователей 15 и 16 через первый и второй транзисторные возбудители 17 и 18 подаются соответственно на первый и второй входы счетчика-термометра 19, на третий вход которого с 10 второго выхода таймера 11 подается открьшающий временной импульс (например, длительностью в одну секунду).

За время открытия счетчика-термометра 19 он заполняется информаци

онными импульсами, число которых

соответствует температуре спортсмена. С вьЕхода счетчика-термометра 19 информация считывается по второму входу на первый съемный индикатор 6, где индицируется соответственно в градусах по Цельсию.

Измерения массы, температуры тела и частоты сердечных сокращений спортсмена проводятся для повышения точности, надежности и быстродействия по соответствующим двум каналам.

В отсутствие спортсмена на весоприемной платформе 3 на первом съемном индикаторе 6 индицируется значение температуры окружающей среды.

Для измерения роста спортсмена раздвижной длиномер 20 поворачивается на шарнире до вертикального положения, его телескопические трубки выдвигаются до касания посредством поворачиваемой (по горизонтали) пло- щадки 21 верхней точки головы спортсмена.

При этом сопротивление выдвинутой части раздвижного длиномера 20 соот- iветствует высоте спортсмена. Электрический ток, идущий от источника 22 тока через сопротивление раздвижного длиномера 20, соответствующий согласно закону Ома величине его сопротивления и соответственно высоте спортсмена, подается на преобразователь 24 тока, где происходит преобразование тока в электрический сигнал, подаваемьй на второй вход второго съемного индикатора 26, где индицируется высота спортсмена в сантиметрах.

Благодаря быстродействию пьезоэлектрических преобразователей и преобразователя тока время полного измерения массы, роста, температуры

тела и частоты сердечных сокращений спортсмена составляет не более 2 мин. Причем это время можно сократить до 5-10 с за счет повышения дискретности преобразования.

С помощью предлагаемого устройства для измерения антропологических

параметров человека обеспечивается также возможность выполнения физических упражнений при нахождении спортсмена непосредственно на весо- приемной платформе 3 и измерения одновременно в этом случае температуры его тела и частоты сердечных сокращений.

V//////////.

.Бо1

12.2ЕЯ

; ;JU ..

ШчXЧVч x xsx yч - ЧЧЧ NS/у

4 /