专利名称：人体能量代谢测试仪的制作方法
技术领域：
人体能量代谢测试仪通过人体红外辐射场在不接触被测人体的情况下，对心脏、肺、肝胆、胃、脾、肾、大肠、小肠等内脏器官的代谢功能进行测定，属于近距离遥感微热红外探测领域。
现有的医疗诊断仪大致分为两类。第一类为接触式测量仪器。如心电图机，脑电图机，耳针探测器，B超机等，它们是通过人体生物电流或脉动电压等物理量进行测定。第二类为非接触式测量，把人体置身于某种能量场或X射线辐射场中进行测量如核磁共振成象仪，断层扫描仪、X光机，环阵超声扫描成象仪等。这些仪器在对人体进行直接或间接的测量过程中，虽然可对机体组织器官进行较高的分辨力的测定，但对各内脏器官的产热情况及代谢功能水平情况的测定还不直接、不完整、不系统甚至不能测量如胃、脾、大肠、小肠等的代谢功能水平。而且这些仪器都有一定的局限性，适应症，有的甚至在测量中对人体产生一定的付作用。如X射线照射等。医用红外热象仪虽然能克服上述的某些缺点，填补现代诊断仪器领域的空白起到了重要的作用。但是由于红外技术属于国防高科技技术，单台造价6－8万人民币，探头需要超低温致冷(77K)并配有计算机等辅助设备，占地面积较大，使用条件受到较多的限制。目前国产红外热象仪的测量精度较低，达不到1％℃。所以要求被测人裸露皮肤，使其在应用上受到一定限制。
本实用新型发明的目的在于克服现有技术的不足，发明一种用航天红外遥感探测技术，实现对人体发出的中远红外线辐射，进行近距离测量，其原理是通过红外探测器光电转换再由数据处理器将所测到的温差电压信号在液晶显示屏上直接读出。这种仪器对人体无任何付作用。
本实用新型(
图1)由红外探测器(1)，电缆(2)，测试支架(3)和数据处理器(4)构成。本仪器是根据人体红外辐射学的理论制成的。人体新陈代谢过程也是人体物质代谢和能量代谢的过程。各内脏器官的能量代谢过程的产热量使各器官的代谢功能水平形成各自的特征温差，这种温差形式通过机体组织的热传导由浅表皮肤和身体覆盖物(1－5层衣服)向体外空间辐射(环境温度为10－28℃，人体安静时)。通过对内脏所对应的皮肤特定区域的温度测量，用所测电压值直接反映人体内脏器官代谢功能水平。
以下结合附图和实施例对本实用新型做进一步细述。
本实用新型的红外探测器(1)(图2)采用薄膜热电堆红外探测元件(7)CRC系列产品，其灵敏面φ1mm2，阻值1.5－3.5KΩ，响应率为14－20mV／mW，D＊值为1.6－3.5×108CmHZ1／2W－1。红外探测元件封装于T0－5管内，窗口为敞开式未加前后截止滤光片，以提高探测效率和降低造价。封装于T0－5管内的红外探测元件由抗干扰热屏蔽内罩(8)密封于中央。抗干扰热屏蔽内罩分为管座管罩两部分，管座呈
形，管罩呈凸形，管罩卧于管座之内。它是由铜镀锡材料做成。红外探测元件有a、b、c三条管腿，c为接地端。75Ωφ3mm通讯电缆(2)长1.5m－2m(带屏蔽)一端与红外探测元件管腿相接，其芯线与管腿a焊接，外皮与另二管腿bc连接。塑料外罩(9)把红外探测元件(7)、抗干扰热屏蔽内罩(8)和电缆(2)封于内，其空间由石蜡(10)填充，以提高热屏蔽效率。75Ω电缆通过塑料外罩上的孔(11)引出，电缆线另一端的芯线和外皮分别接鱼嘴夹，可方便地与数字处理器连接。为防止油污脏物在灵敏面上淀积，在探头上加盖带螺纹铜罩即防污清洁罩(12)，使薄膜热电堆在较长时间内可保持较高的探测效率。这样薄膜热电堆红外探测元件经过一层金属抗干扰热屏蔽，一层石蜡，一层塑料外壳共三层热屏蔽。
75Ω电缆(2)另一端引出线的芯线接数字处理器的FVΩ端，外皮接A端。
测试支架(3)(图3)用铁丝或钢丝外罩塑料套管做成，支架底部为螺旋管，直径以放在红外探测器颈部为宜，支架腿长度可为5cm，10cm，15cm，支架两腿间距可为3cm－4cm。
数字处理器(4)是由一只4 1/2 位袖珍数字万用表改装而成。图4为改装后万用表4 1/2 位 DF－930F袖珍数字万用表电压档原理图。改进的万用表是在输入端加一单级微伏放大器实现的。为了提高微伏放大器的稳定性，该放大器的工作电压选用数字万用表运算放大器的工作电压。在原运算放大器前，加一级NPN硅开关管组成的电流串联负反馈放大器。为克服温度变化对放大器稳定性带来的影响，该放大器采用负温度系数热敏电阻作为温度补偿元件以抵消晶体管因温度变化带来的温度漂移。在放大电路前端加一硅NPN开关管3DK6G，其基极接电阻Rb1、Rb2，Rb
另一端接电源正，Rb2另一端接电源负。其发射极接电阻Re，Re另一端接地。其集电极接原表200mV档电阻一端和热敏电阻Rr，Rr另一端接电阻Rc，Rc另一端接电源正，Rc和Rr共同构成负载电阻，Rr阻值为470Ω，Rc阻值为2K。这样输入端满量程由原来200mv改为2mv，分辨率由原表10μv改为0.1μv，使放大器可以放大微伏电压信号，并将原表的测量精度提高两个数量级。改进前输入端为Usr1，接表的公共端Com与FvΩ端。改进后输入端为Usr2，接表的A端与FvΩ端。(原表的30个测量功能不变。)本实用新型优点在于。体积小，重量轻、功耗低，响应快，数字显示直观准确，使用简单，性能可靠稳定，成本低，对人体8－12μm波长的红外辐射具有良好的均匀灵敏度。特别是由于本仪器是针对人体微热辐射进行探测的测量仪器，所以在使用时对人体无任何付作用。它可对人体内脏器官的代谢功能水平进行测试，也可对人体的经络系统的平衡情况进行测定。从而为中西医的病理诊断提供有价值的参考数据。本仪器亦可对各种非药物治疗的效果进行监测，并为气功带功、授功、查功及各种运动前后，人体生理机能变化情况提供可靠数据。
附
图1为本实用新型示意图。1为红外探测器，2为电缆，3为测试支架，4为数字处理器，5为人体皮肤或人穿的衣服6为液晶显示屏。
附图2为本实用新型红外探测器结构示意图，7为薄膜热电堆红外探测元件，8为抗干扰热屏蔽内罩，9为塑料外罩，10为石蜡，11为电缆穿孔，12为防污清洁罩。
附图3为本实用新型测试支架示意图。
附图4为本实用新型数字处理器电压档电原理图。6为液晶显示屏，Usr1为原改装前输入端，Usr2为改装后的输入端。13为运算放大器。
权利要求1.一种人体能量代谢测试仪，其特征在于它有由薄膜热电堆红外探测元件组成的红外探测器(1)，有75Ω通讯电缆(2)、有测试支架(3)及有数字处理器(4)，数字处理器是在原4 1/2 位数字万用表电压档运算放大器前端加一只NPN开关管组成的串联电流负反馈放大器，其集电极接原表200mv档电阻一端和热敏电阻Rr，Rr另一端接电阻Rc后接电源正极。
2.根据权利要求1所述的仪器，其特征在于它的红外探测器的薄膜热电堆红外探测元件(7)封于抗干扰热屏蔽内罩(8)内，一塑料外罩(9)把抗干扰热屏蔽内罩和75Ω电缆封于其内，并由石蜡(10)填充，在红外探测器探头上加一防污清洁罩(12)。
专利摘要一种人体能量代谢测试仪属于近距离遥感微热红外探测领域。它有薄膜热电堆红外探测元件组成的红外探测器(1)、有750通讯电缆(2)，有测试支架，及有数字处理器(4)。数字处理器是在4(1/2)位万用表电压挡运算放大器前端加一只NPN开关管组成的串联电流负反馈放大器，其集电极接原表200mV挡电阻一端和热能电阻R
文档编号A61B5/00GK2070156SQ9021639
公开日1991年1月30日 申请日期1990年7月19日 优先权日1990年7月19日
发明者赵实 申请人:赵实