Устройство для определения уровней физических нагрузок Советский патент 1981 года по МПК G01L5/00 A61B5/10 

(5) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ УРОВНЕЙ ФИЗИЧЕСКИХ НАГРУЗОК

Изобретение относится к устройствам для определения и индикации уровней физических нагрузок по относительной величине физических затрат на их выполнение и может быть использовано в научных медицинских исследованиях,медицинской практике и спортивной практике, в практике лечебной физкультуры и санитарно-курортной службы, а также во время космичес- . кйх полетов.

Известно устройство для подсчета шагов, выполненных человеком во время хрдьбы или бега, содержащее сейсмомассу и механический счетчик колебаний сейсмомассы, воспринимающей колебания центра тяжести человека, совершающего движения 1.

Однако это устройство считает все колебания человека в вертикальной плоскости, что приводит к ложным срабатываниям механического счетчика.

Наиболее близким по технической суи ности к предлагаемому является

устройство для подсчета шагов, содержащее корпус, в котором размещены два переключающих элемента, индикатор, источник питания и выключатель Г2.

Однако, хотя устройство позволяет определить текущее значение физической активности исследуемого человека, оно не позволяет разграничить физические нагрузки по уровню их выполнения.

Цель изобретения - определение и индикация уровней физических нагрузок по относительной величине физических затрат на их выполнение.

Указанная цель достигается тем,

15 что устройство снабжено сейсмомассой, выполненной в виде постоянного ма1- нита, укрепленного в корпусе на упругих элементах подвески, а переключающие элементы выполнены в виде

20 одного геркона на переключение и второго геркона на замыкание, расположенных по оси, параллельной упругим элементам подвески с сейсмомассой, которая установлена в зоне срабатывани геркона на переключение, при этом инди1сатор выполнен в виде индицирующих элементов, соответственно минимальных, оптимальных и максималь ных нагрузок, а геркон на переключение своим нормально замкнутым контактом соединен с индицирующим элементом минимальных нагрузок, своим нормально разомкнутым контактом - с индицирующим элементом оптимальных нагрузок, а общим контактом - с одним из полюсов источника питания и од ним из контактов геркона на замыкание, который своим вторым контактом соединен с индицирующим элементом максимальных нагрузок, а второй полюс источника литания соединен через выключатель со всеми индицирующими элементами индикатора. На чертеже представлено предлагаемое устройство. Устройство состоит из корпуса 1, геркона 2 на переключение, геркона 3 на замыкание, сейсмомассы 4 в виде постоянного магнита, упругих элементов 5 подвески, индикатора 6, элемента 7 индикации минимума, элемента 8 индикации оптимума, элемента 9 инд кации максимума, выключателя 10 и ис точника 11 питания. Нормально замкнутый контакт герко на 2 на переключение соединен с элементом 7 индикатора 6, нормально разомкнутый контакт геркоуа 2 соединен с элементом 8 индикатора 6, а общий контакт геркона 2 соединен с одним из контактов геркона 3 на замыкание и с одним из полюсов источника 11 питания. Второй контакт геркона 3 со динен с элементом 9 индикатора 6. Эл менты индикатора 6 своими вторыми входами соединены между собой и через выключатель 10 - с другим полю сом источника 11 питания, Сейсмомасса k укреплена в корпусе 1 при помощ упругих элементов 5 подвески, расположена в зоне срабатывания геркона 2 и может перемещаться вдоль геркона 2 И геркона 3, выходя при этом из зоны геркона 2 и входя в зону срабатывания геркона 3 причем размеры сейсмомассы меньше разрыва между зонами герконов 2 и 3. Устройство работает следующим образом. . Корпус 1 устройства помещают на поясе человека и включают питание прибора выключателем 10. При этом загорается элемент 7 индикатора 6, так как замкнут нормально разомкнутый контакт геркона 2 (сейсмомасса находится в его зоне срабатывания), что будет индицировать включение устройства, а такжег минимальные физические нагрузки человека в случае, если он стоит или совершает движения с минимальной амплитудой. В качестве элементов J,8 и 9 индика тора 6 могут быть использованы, например, светодиоды с различным цветом излучения (элемент 8 - с желтым цветом, элемент 9 - с красным цветом излучения), В случае использования светодиодов следует соблюдать полярность включения источника 11 питания, После включения прибора человек начинает движение (бег, ходьба и т.п.). В случае, если амплитуда центра тяжести человека меньше определен- ной величины, сейсмомасса 4 колеблется на элементах 5 подвески с такой амплитудой, что не выходит из зоны срабатывания герконп 2, а следовательно, постоянно светится элемент 7 индикатора 6. В случае, если амплитуда движений человека превзойдет определенный минимальный уровень, но не превысит оптимальный, сейсмомасса Ц, колеблясь, будет выходить из зоны геркона 2, но еще не доходить до зоны геркона 3 (так как размеры сейсмомассы выбраны меньше разрыва между зонами герконов 2 и 3) . В этом .случае нормально разомкнутый контакт геркона 2 разомкнется, а нормально замкнутый контакт замкнется, что обеспечит переключение элементов 7 и 8 индикатора 6. Таким образом, при движении человека с определенной оптимальной амплитудой попеременно светятся элементы 7 и 8, что обозначает движение с оптимальным уровнем. Длительность свечения того или другого элемента зависит от того,ближе к какому из уровней амплитуда движений человека (минимальному или максимальному). В случае, если амплитуда движений человека больше определенного оптимума, сейсмомасса 4 начнет достигать зоны срабатывания геркона 3, что вызовет замыкание его контактов, а следовательно, и индицирование достижения максимального уровня физической нагрузки (свечение элемента 9). Таким образом, поочередное индицирование всех элементов индикатора 6 говорит о максимальном- уровне движений, а длительность свечения элементов индикатора 6 - о том,как высок уровень максимальных нагрузок -(«а сколько превышает уровень оптимальных нагрузок).

Использование устройства для определения уровней физических нагрузок позволит расширить двигательный диапазон для больных сердечнососудистыми заболеваниями в процессе медицинской реабилизации, а для здоровых людей и спортсменов позволит определять степень нагруженности организма в процессе физической активности (бег трусцой, тренировки и т.п.).

Формула изобретения

Устройство для определения уровней физических нагрузок, содержа щее корпус, в котором размещены два переключающих элемента, индикатор, источник питания, и выключатель, о тличающееся тем, что, с целью определения и индикации уровней физических нагрузок по относительной величине физических затрат на их выполнение, оно снабжено сейсмомассой, выполненной в виде постоянного магнита, укрепленного в корпусе на упругих элементах подвески, а переключающие элементы выполнены в виде одного геркона на переключение и второго геркона на замыкание, расположенных по оси, параллельной упругим элементом подвески с сейсмомассой, которая установлена в зоне срабатывания геркона на переключение, при этом индикатор выполнен в виде трех индицирующих элементов, соответственно минимальных, оптимальных и максимальных нагрузок, а геркон. на переключение своим нормально замкнутым контактом соединен с индицирующим элементом минимальных нагрузок, своим нормально разомкнутым контактом - с индицирующим элементом оптимальных .нагрузок, а общим контактом - с одним из полюсов источника питания и одним из контактов геркона на замыкание, который своим вторым контактом соединен с индицирующим элементом максимальных нагрузок, а второй полюс источника питания соединен через ВЫК-Q лючатель со всеми индицирующими элементами индикатора.

Источники информации., принятые во внимание при экспертизе

№ 469053, кл. G 01 С 22/00, 15.Об.73 (прототип).