一种针对人体手指末端局部热辐射量的测量装置及方法
【专利摘要】本发明公开了一种针对人体手指末端局部热辐射量的测量装置及方法，装置本体顶端设有U形槽，所述U形槽用于人体手指的放置，在U形槽中部设有孔径管道，孔径管道作为热辐射的导引通道，在孔径管道末端处设有传感器，所述传感器用于获取手指辐射的热量信号，并输出电信号，在所述孔径管道右部的空腔内布置集成电路，所述集成电路用来处理传感器获取的温度信号，并经主控MCU实现热辐射量的计算功能，热辐射量结果信息通过位于装置本体顶部的显示模块实现结果的实时显示，以便无常血糖检测仪开发过程中的调试与实验，位于装置本体侧面的串口实现手指端热辐射检测装置同无创血糖检测设备的数据交互。本发明结构小巧，价格低廉，适合推广应用。
【专利说明】一种针对人体手指末端局部热辐射量的测量装置及方法
【技术领域】
[0001]本发明属于医疗器械【技术领域】，涉及一种针对人体手指末端局部热辐射量的测量装置及方法。
【背景技术】
[0002]生物体无时无刻都在向外界辐射热量，以一种人肉眼无法看到的红外光的形式，是生物体调节自身温度的一种方式。基于能量代谢守恒的热整合法无创血糖检测方法，是将人体指端局部作为研究对象，指端消耗能量产生的热量与散失的热量存在一种动态的平衡关系，而热量的散失，通过热对流、热辐射、热传导和热蒸发的形式散发到外界。因此，人体指端部位热辐射量的检测对无创血糖检测具有重要意义，是无创血糖检测理论的重要组成部分。而目前对热辐射量的检测大多集中在较大型生物体或个体层面，对诸如手指局部热辐射量的准确获取，仍存较大难度。
[0003]因此，目前对人体手指局部热辐射量的检测仍存在空白。
【发明内容】
[0004]为了克服现有技术中存在的缺陷，本发明提供一种针对人体手指末端局部热辐射量的测量装置及方法，实现对手指局部热辐射的检测。其技术方案如下:
[0005]一种针对人体手指末端局部热辐射量的测量装置，装置本体3顶端设有U形槽，所述U形槽用于人体手指I的放置，在U形槽中部设有孔径管道4，孔径管道4作为热辐射的导引通道，在孔径管道4末端处设有传感器5，所述传感器5用于获取手指I辐射的热量信号2，并输出电信号，在所述孔径管道4右部的空腔内布置集成电路6，所述集成电路6用来处理传感器5获取的温度信号，并经主控MCU7实现热辐射量的计算功能，热辐射量结果信息通过位于装置本体3顶部的显示模块8实现结果的实时显示，以便无创血糖检测仪开发过程中的调试与实验，位于装置本体3侧面的串口 9实现手指端热辐射检测装置同无创血糖检测设备的数据交互。
[0006] 进一步优选,所述U形槽的直径为Icm,长度为5cm的半圆形槽状结构,孔径管道4为直径1cm，深度2cm的管状空腔结构，腔体材料为有机玻璃。
[0007]—种针对人体手指末端局部热辐射量的测量方法，包括以下步骤:
[0008]a.首先将手指置于装置本体3顶部的U形槽处，并使手指紧贴U形槽底部，使手指底部辐射的热量通过导引通道引入通道底部的传感器位置；
[0009]b.传感器5在获取热辐射信号后，输出的电信号，通过装置本体3内部的集成电路6处理；
[0010]C.对温度信号通过装置中主控MCU7计算出人体指端局部辐射热量值；
[0011]d.计算出的辐射热量值能通过装置本体3侧面的串口 9与外部显示装置或其他外部检测设备进行数据交互，以用来显示或作为其他设备的组成部分。
[0012]人体的光谱发射率在8um_14um波长范围内变化不大，可以近似成灰体。由维恩位移定律，人体皮肤发射的辐射波波长在9.4um±2um左右，因此对人体测温的远红外测温仪器的工作波段通常选择在8um-14um之间，在这个波段内人体皮肤的发射率基本是一个常数 0.985。
[0013]灰体的辐射强度分布，在黑体辐射计算的基础上用灰体表面发射率进行修正，其计算公式如下:
[0014]Mt= ε ο T4
[0015]其中，ε为人体皮肤表面的平均发射率，为常数0.985
[0016]σ为斯蒂芬-玻尔兹曼常数
[0017]Mt为人体辐射量
[0018]因此，要获得人体表面的热辐射量，则重点实现手指局部温度的准确获得。
[0019]本发明的有益效果为:
[0020]与现有的技术相比，本发明结构小巧，价格低廉，与其他设备连接方便，适合应用于开发无创检测人体心血管系统及血糖等生理参数设备。本发明能极大程度的测量人体手指局部辐射热量，能较真实的反映手指通过辐射所散发的热量。当把手指放置于凹槽中时，凹槽结构能很好的起到对手指 底部进行避光的作用，而处于凹槽中部的孔径管道，则可较好的使手指向外界辐射热量的辐射面积的统一，而材料为有机玻璃的管道结构则可减少热量向四周的扩散，使传感器接收到的热辐射能量，更接近手指真实辐射量。装置顶部的显示模块，则使装置具备完整的检测功能，非常便于商业化，而装置的串口接口使装置同其他设备的互连更为便利，应用领域更为广阔。
【专利附图】
【附图说明】
[0021]图1为本发明针对人体手指末端局部热辐射量的测量装置的结构图。
【具体实施方式】
[0022]下面结合附图和【具体实施方式】对本发明的技术方案作进一步详细地说明。
[0023]如图1所示，本发明公开的人体手指端局部热辐射量测量方法，可以用于无创血糖检测设备中对热辐射参数的检测，也可以进一步微型化用于开发新型人体生理信息检测产品，下面结合附图1详细阐释该方法在无创血糖检测中的具体实现方式。
[0024]一种针对人体手指末端局部热辐射量的测量装置，装置本体3顶端设有U形槽，所述U形槽用于人体手指I的放置，在U形槽中部设有孔径管道4，孔径管道4作为热辐射的导引通道，在孔径管道4末端处设有传感器5，所述传感器5用于获取手指I辐射的热量信号2，并输出电信号，在所述孔径管道4右部的空腔内布置集成电路6，所述集成电路6用来处理传感器5获取的温度信号，并经主控MCU7实现热辐射量的计算功能，热辐射量结果信息通过位于装置本体3顶部的显示模块8实现结果的实时显示，以便无常血糖检测仪开发过程中的调试与实验，位于装置本体3侧面的串口 9实现手指端热辐射检测装置同无创血糖检测设备的数据交互。
[0025]进一步优选，所述U形槽的直径为Icm,长度为5cm的半圆形槽状结构,孔径管道4为直径1cm，深度2cm的管状空腔结构，腔体材料为有机玻璃。
[0026]一种针对人体手指末端局部热辐射量的测量方法，包括以下步骤:[0027]a.首先将手指置于装置本体3顶部的U形槽处，并使手指紧贴U形槽底部，使手指底部辐射的热量通过导引通道引入通道底部的传感器位置；
[0028]b.传感器5在获取热辐射信号后，输出的电信号，通过装置本体3内部的集成电路6处理；
[0029]c.对温度信号通过装置中主控MCU7计算出人体指端局部辐射热量值；
[0030]d.计算出的辐射热量值能通过装置本体3侧面的串口 9与外部显示装置或其他外部检测设备进行数据交互，以用来显示或作为其他设备的组成部分。
[0031]以上所述，仅为本发明较佳的【具体实施方式】，本发明的保护范围不限于此，任何熟悉本【技术领域】的技术人员在本发明披露的技术范围内，可显而易见地得到的技术方案的简单变化或等效替换均落入本发明的保护范围内。
【权利要求】
1.一种针对人体手指末端局部热辐射量的测量装置，其特征在于，装置本体(3)顶端设有U形槽，所述U形槽用于人体手指(I)的放置，在U形槽中部设有孔径管道(4)，孔径管道(4)作为热辐射的导引通道，在孔径管道(4)末端处设有传感器(5)，所述传感器(5)用于获取手指(I)辐射的热量信号(2)，并输出电信号，在所述孔径管道(4)右部的空腔内布置集成电路出)，所述集成电路(6)用来处理传感器(5)获取的温度信号，并经主控MCU(7)实现热辐射量的计算功能，热辐射量结果信息通过位于装置本体(3)顶部的显示模块(8)实现结果的实时显示，以便无常血糖检测仪开发过程中的调试与实验，位于装置本体(3)侧面的串口(9)实现手指端热辐射检测装置同无创血糖检测设备的数据交互。
2.根据权利要求1所述的针对人体手指末端局部热辐射量的测量装置，其特征在于，所述U形槽的直径为1cm，长度为5cm的半圆形槽状结构，孔径管道(4)为直径1cm，深度2cm的管状空腔结构，腔体材料为有机玻璃。
3.一种针对人体手指末端局部热辐射量的测量方法，其特征在于，包括以下步骤: a.首先将手指置于装置本体(3)顶部的U形槽处，并使手指紧贴U形槽底部，使手指底部辐射的热量通过导引通道引入通 道底部的传感器位置； b.传感器(5)在获取热辐射信号后，输出的电信号，通过装置本体(3)内部的集成电路(6)处理； c.对温度信号通过装置中主控MCU(7)计算出人体指端局部辐射热量值；计算出的辐射热量值能通过装置本体(3)侧面的串口(9)与外部显示装置或其他外部检测设备进行数据交互，以用来显示或作为其他设备的组成部分。
【文档编号】A61B5/145GK103976742SQ201410200651
【公开日】2014年8月13日 申请日期:2014年5月13日 优先权日:2014年5月13日
【发明者】陈真诚, 梁永波, 朱健铭, 殷世民, 陈洪波, 李华, 马进姿 申请人:桂林电子科技大学