Устройство для измерения электрического заряда биологического объекта Советский патент 1991 года по МПК A61B5/04 A61B5/05 

w

Ё

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к устройствам, позволяющим измерять биосигналы и предназначенным для диагностических и научно-исследовательских целей. Устройство позволяет повысить точность измерения локального контактного заряда. При измерении заряда отделяется съемная часть устройства от неподвижной его части. Электрод 10 свободной частью прижимают к поверхности биологического объекта 16 на 2 - 3 с, нажимают кнопку замыкателя 13 и электрод переносят во внутреннюю часть цилиндра Фарадея. Проводится отсчет показаний электрометра 4. 2 ил.

О

VI CJ

о

4Ь

ю

Изобретение относится i медицинский технике и можег бьиь использовано для диагностических и научно-исследовательских (физика тела человека) целей. Устройство позволяет измерять локальные контактные заряды кожного покрова биологических объектов, что дает возможность выявлять места их локализации, а также особенности их миграции (имеется в виду пара контактов металл-кожа, диэлекгрик-кожа).

Цель изобретения - повышение точности измерения локального контактного заряда.

На фиг. 1 изображено устройство дня измерения электрического заряда биологи- ческих объектов; на фиг. 2 - положение устройства при измерении заряда.

Устройство состоит из цилиндра 1 Фл- радея, закрепленного с помощью изо/тру ющей втулки 2 в заземленном экране 3 и подключенного к электрометру 4 (ИТН-7). Цилиндрический экран 3 с верхней открытой части свободно закрыт фиксирующей крышкой 5, центральная часть которой снабжена окном 6. К наружной части фикси- рующей крышки 5 жестко и коэксиально прикреплен цилиндрический полый держатель, во внутренней части которого на изолирующей вставке 8 тоже концентрически закреплен стержень 9, на свободном конце которого установлен измерительный контактный электрод 10, выступающий от держателя 7 наружу на такое расстояние. чтобы в собранном виде электрод 10 находился во внутренней части цилиндра 1 Фа- радея, однако не соприкасался с ним. Верхняя часть стержня 9 завершается посеребренным контактом 11, напротив которого в верхней закрытой части рукоятки 7 коаксиально установлен второй подвиж- ный заземленный контакт 12, включенный в систему кнопочного замыкателя 13. Контакты 11 и 12 постоянно разомкнуты, вслед ствие наличия пружины (не показана) Устройство является переносным и в целом смонтировано на основании 14, в котором установлен переходный изолятор 15, который в свою очередь находится в экранирующей трубке (не показана), которая жестко сопрягается с корпусом электрометра. Био- логический объект 16 соединен с зэземляю- щим электродом (не показан).

Электрод 19 может быть изготовлен ил металла или из диэлектрика, при этом его рабочая поверхность полируется.

Устройство работает следующим образом.

Тело исследуемого биологического объекта 16 заземлено В исходном положении (подготовительная стадия измерения) верхняя открытая часть экрана 3 свободно со- прчжена со съемной частьюустройства(фиг. 1), в частности с ее фиксирующей крышкой 5 (под действием ее собственного веса).

Пг. и подключенном электрометре замыкается кнопочный замыкатель 13, в результате контактная пара 11 и 12 приходит в соприкосновение и следовательно стержень 9 с электродом 10 становятся электрически нейтральными. После завершения этой подготовительной операции электрометр 4 приводится в рабочее состояние, при этом стрелка электрометра должна показывать пулевой потенциал цилиндра 1 Фара- дея.

Первый этап измерения заключается в следующем. Оператор рукой охватывает держатель 7 и отделяет съемную часть (держа- тель 1. крышка 5) устройства от неподвижной его части (основание 14 с экраном 3). Электрод 10 свободной частью прижимаю: к поверхности биологического объекта 16 (фиг. 2), например, к кончику пальца руки на время 2-3 с. После завершения этой операции снова на время 2-3 с нажимают кнопку замыкателя 13 (завершается переходный процесс), после чего электрод 10 удаляют от поверхности исследуемого биологического объекта 16 и с подвижной частью устройства переносят во внутреннюю часть цилиндра 1 Фарадея,при этом его коаксиальное пространственное положение фиксируется фиксирующей крышкой 5. Проводится отсчет показаний электрометра 4.

В ходе проведения упомянутых операций происходят следующие электрические процессы.

Когда электрод 10 прикладывается к по- ьер/ности, например, к коже человека, то в переходной области соприкосновения двух материалов, в данном случае диэлектрик- металл, возникает двойной электрический стой. Если, например, на поверхности кожи преобладает отрицательный электрический заряд, то поверхность металлического элек- трода окажется заряженной положительно, при этом свободные противоположные (отрицательные) заряды сдвинутся в область контакта. При нажатии кнопки замыкателя 13. когда контактная пара 11 и 12 находится и состоянии соприкосновения, свободные положительные заряды стекают на землю и таким образом при размыкании контактов электрод 10 оказывается заряженным отрицательно, что и регистрируется электрометром 4 (когда электрод 10 вносится во внутреннюю часть цилиндра 1 Фарадея).

Устройство пригодно для измерения непосредственного локального контактного заряда биологических объектов в месте соприкосновения металла и кожного покрова. При этом измерительный электрод непосредственно не связанный с электрометром. Формула изобретения Устройство для измерения электрического заряда биологического объекта, содержащее измерительный контактный электрод, соединенный с электрометром, и заземленный экран, соединенный с заземляющим электродом, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения локального контактного заряда, из16

5

мерительный контактный электрод размещен на рабочем конце проводящего стержня, на свободном конце которого, закрепленном через изолирующую вставку в цилиндрическом держателе, установлен контакт, взаимодействующий с закрепленным на держателе кнопочным замыкателем, при этом электрометр связан с введенным в устройство цилиндром Фарадея. установленным на изолирующей втулке в заземленном экране, выполненном в виде полого цилиндра со съемной заземленной крышкой, на которой жестко закреплен связанный с ней электрически цилиндрический держатель.