基于法布里珀罗传感器的人体体征测量装置的制作方法

本实用新型涉及人体体征测量装置技术领域，特别涉及一种基于法布里珀罗传感器的人体体征测量装置。

背景技术：

目前，测量人体呼吸和心率体征的装置，如心电检测仪等，都采用电信号测量，因容易受电磁波的干扰，对使用环境要求高，使用不方便；且测量准确的心电检测设备结构复杂、体积大，虽然测量准确，但使用不方便。

技术实现要素：

本实用新型提供一种基于法布里珀罗传感器的人体体征测量装置，用以解决现有人体体征测量装置使用不方便的缺陷。

一种基于法布里珀罗传感器的人体体征测量装置，包括支撑底座、固定支柱、弹性膜片、弹性受力盖、光纤插芯、背板、光谱仪；其中，

所述弹性受力盖固定连接在所述支撑底座上，所述弹性受力盖上部接触使用者胸腔，用于根据心率变化或呼吸带来的胸腔位移产生相应位移量，并将所述位移量传到所述弹性受力盖下部安装的弹性膜片；

所述弹性膜片底边镀膜，用来反射底部由光纤传过来的光信号；

所述固定支柱固定连接在所述支撑底座下部的固定支柱安装孔内；

所述光纤插芯固定安装在所述固定支柱上的光纤安装孔内，且所述光纤插芯的顶端从所述光纤安装孔顶端伸出，所述光纤插芯接受光源入射的光信号并将其传到弹性膜片，并接受由弹性膜片反射过来的光信号；

所述光谱仪用于测量所述光纤插芯接受到的光信号，进而根据光信号的变化测量出心跳和呼吸；

所述支撑底座、固定支柱、弹性膜片、弹性受力盖、光纤插芯均为同轴设置，组装成整体后通过所述背板上的安装孔安装到所述背板上。

优选的，所述弹性受力盖为伞状结构，上部凸形曲面结构接触胸腔，所述支撑底座上部为与所述弹性受力盖的凹腔配合安装的凸起结构，所述凸起结构上设有受力盖下部柱体安装孔，受力盖下部柱体安装在所述受力盖下部柱体安装孔内，所述弹性受力盖和所述支撑底座上还设有对应的固定孔，采用固定件通过所述固定孔将两者固定连接。

优选的，所述支撑底座下部安装所述固定支柱部分的周侧设有若干贯穿的螺纹孔，采用螺栓通过所述螺纹孔抵住所述固定支柱将其固定。

优选的，所述弹性膜片竖直截面为H形结构。

优选的，所述背板为靠椅或床板。

优选的，所述光纤插芯包括：

金属中空柱体，所述金属中空柱体由一体成型的腔体直径较大的中空柱状腔体和腔体直径较小的中空柱状腔体构成；

套管，所述套管一部分伸出所述金属中空柱体外，另一部分设于所述金属中空柱体的腔体直径较小的中空柱状腔体内；

光纤插芯本体，所述光纤插芯本体一部分伸出所述金属中空柱体外，另一部分设于所述金属中空柱体的腔体直径较大的中空柱状腔体内，所述光纤插芯本体接近所述金属中空柱体侧设有凹槽，所述凹槽环绕所述光纤插芯本体周侧设置；

所述套管、所述光纤插芯本体与所述金属中空柱体的腔体之间形成有间隙；

液态胶粘剂，所述液态胶粘剂填充在所述间隙处；

裸光纤，所述裸光纤由所述套管伸出端穿入，通过容纳所述液态胶粘剂的所述间隙，从光纤插芯本体穿出；

拉环，所述拉环设置在所述凹槽内，所述拉环朝向所述金属中空柱体一侧设置两根相对设置的紧固部件，所述紧固部件穿过所述金属中空柱体的端部并通过紧固螺母固定；

两根连杆，所述连杆设置在所述拉环朝向所述金属中空柱体一侧，且两根连杆沿所述套管相对设置，所述连杆的端部与所述金属中空柱体端部相抵紧。

优选的，所述光纤插芯本体为陶瓷插芯。

优选的，所述紧固部件表面设置由荧光材料制成的刻度线。

优选的，所述弹性膜片材质为铍青铜，所述弹性受力盖材质为尼龙塑料，所述固定支柱和支撑底座材质为铝合金，所述弹性膜片底边镀的膜为银膜。

优选的，所述装置中法布里珀罗腔长的变化单位满足小于一个自由光谱区范围。

本实用新型技术方案具有以下优点：本实用新型通过弹性受力盖的上部与使用者的胸腔接触，根据心率变化或呼吸带来的胸腔位移产生相应位移量，并将所述位移量传到所述弹性受力盖下部安装的弹性膜片，通过采用光纤插芯，光纤插芯接受光源入射的光信号并将其传到弹性膜片，并接受由弹性膜片反射过来的光信号，由于弹性膜片产生了位移，因此光纤插芯接受到其反射的光信号发生了变化，通过外接光谱仪测量光纤插芯接受到的光信号的，根据光信号的变化测算出位移量，进而得出心跳和呼吸。本实用新型结构简单，将支撑底座、固定支柱、弹性膜片、弹性受力盖、光纤插芯组装成整体后安装到背板上即可使用，安装使用方便，背板可为床或靠椅等，使用舒适方便，通过外接光谱仪即可测量，测量方便，进而使用方便，光纤通讯传输不带电，使用安全，不受任何电磁信号的干扰，传输质量佳，测量准确，且光纤体积小、重量轻、便于安装使用，原材料来源丰富，环境保护好。

本实用新型的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1为本实用新型结构分解示意图；

图2为本实用新型支撑底座、固定支柱、弹性膜片、弹性受力盖、光纤插芯组装后结构示意图。

图3为本实用新型弹性受力盖竖直面剖视图。

图4为本实用新型弹性膜片竖直面剖视图。

图5为本实用新型光纤插芯结构示意图。

图中：1为弹性受力盖，11为凸形曲面结构，12为受力盖下部柱体，13为凹腔，2为支撑底座，21为凸起结构，22为螺纹孔，23为受力盖下部柱体安装孔，24为固定孔，3为弹性膜片，4为固定支柱，5为光纤插芯，51为裸光纤，52为金属中空柱体，521为腔体直径较小的中空柱状腔体，522为腔体直径较大的中空柱状腔体，53为套管，54为液态胶粘剂，55为光纤插芯本体，56为凹槽，57为拉环，58为连杆，59为紧固部件，6为背板，61为背板上的安装孔。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

本实用新型实施例提供了一种基于法布里珀罗传感器的人体体征测量装置，包括支撑底座2、固定支柱4、弹性膜片3、弹性受力盖1、光纤插芯5、背板6、光谱仪；其中，

弹性受力盖1固定连接在支撑底座2上，弹性受力盖1上部接触使用者胸腔，用于根据心率变化或呼吸带来的胸腔位移产生相应位移量，并将所述位移量传到弹性受力盖1下部安装的弹性膜片3；

弹性膜片3底边镀膜，用来反射底部由光纤传过来的光信号，镀膜提高光信号传输的精度；

固定支柱4固定连接在支撑底座2下部的固定支柱安装孔内；

光纤插芯5固定安装在固定支柱4上的光纤安装孔内，且光纤插芯5的顶端从所述光纤安装孔顶端伸出，光纤插芯5接受光源入射的光信号并将其传到弹性膜片3，并接受由弹性膜片3反射过来的光信号；

所述光谱仪用于测量光纤插芯5接受到的光信号的变化，进而根据光信号的变化测量出心跳和呼吸；

支撑底座2、固定支柱4、弹性膜片3、弹性受力盖1、光纤插芯5均为同轴设置，组装成整体后通过背板上的安装孔61安装到背板6上。

上述技术方案的工作原理和有益效果为：本实用新型通过弹性受力盖的上部与使用者的胸腔接触，根据心率变化或呼吸带来的胸腔位移产生相应位移量，并将所述位移量传到所述弹性受力盖下部安装的弹性膜片，通过采用光纤插芯，光纤插芯接受光源入射的光信号并将其传到弹性膜片，并接受由弹性膜片反射过来的光信号，由于弹性膜片产生了位移，因此光纤插芯接受到其反射的光信号发生了变化，通过外接光谱仪测量光纤插芯接受到的光信号的，根据光信号的变化测算出位移量，进而得出心跳和呼吸。本实用新型结构简单，将支撑底座、固定支柱、弹性膜片、弹性受力盖、光纤插芯组装成整体后安装到背板上即可使用，安装使用方便，背板可为床或靠椅等，使用舒适方便，通过外接光谱仪即可测量，测量方便，进而使用方便，光纤通讯传输不带电，使用安全，不受任何电磁信号的干扰，传输质量佳，测量准确，且光纤体积小、重量轻、便于安装使用，原材料来源丰富，环境保护好。

在一个实施例中，弹性受力盖1为伞状结构，上部凸形曲面结构11接触胸腔，支撑底座2上部为与弹性受力盖1的凹腔13配合安装的凸起结构21，凸起结构21上设有受力盖下部柱体安装孔23，受力盖下部柱体12安装在受力盖下部柱体安装孔23内，所述弹性受力盖1和所述支撑底座2上还设有对应的固定孔24，采用固定件通过固定孔24将两者固定连接。

在一个实施例中，支撑底座2下部用于安装固定支柱4的周侧设有若干贯穿的螺纹孔22，采用螺栓通过螺纹孔22抵住所述固定支柱4将其固定。

在一个实施例中，弹性膜片3竖直截面为H形结构，光纤插芯5顶端朝向H形结构下部空腔。

上述技术方案的工作原理和有益效果为:便于形成法布里珀罗腔，使得测量更准确。

在一个实施例中，背板6为靠椅或床板。

上述技术方案的工作原理和有益效果为:背板6采用靠椅或床板使用舒适方便。

在一个实施例中，光纤插芯5包括：

金属中空柱体52，金属中空柱体52由一体成型的腔体直径较大的中空柱状腔体522和腔体直径较小的中空柱状腔体521构成；

套管53，套管53一部分伸出金属中空柱体52外，另一部分设于金属中空柱体52的腔体直径较小的中空柱状腔体521内；

光纤插芯本体55，光纤插芯本体55一部分伸出金属中空柱体52外，另一部分设于金属中空柱体52的腔体直径较大的中空柱状腔体522内，光纤插芯本体55接近金属中空柱体52侧设有凹槽，所述凹槽环绕光纤插芯本体55周侧设置；

套管53、光纤插芯本体55与金属中空柱体52的腔体之间形成有间隙。

液态胶粘剂54，如可为胶水，液态胶粘剂54填充在所述间隙处；

裸光纤51，裸光纤51由套管53伸出端穿入，通过容纳液态胶粘剂54的所述间隙，从光纤插芯本体55穿出；

拉环57，拉环57设置在凹槽56内，拉环57朝向金属中空柱体52一侧设置两根相对设置的紧固部件59，紧固部件59穿过金属中空柱体52的端部并通过紧固螺母固定；

两根连杆58，连杆58设置在拉环57朝向所述金属中空柱体一侧，且两根连杆沿套管53相对设置，连杆58的端部与金属中空柱体52端部相抵紧。

上述技术方案的工作原理为：安装时，裸光纤穿入套管，从光纤插芯本体穿出，裸光纤穿入后部分液态胶粘剂会从光纤插芯本体中带出，光纤插芯本体内孔会出现空洞现象，此时通过回拉裸光纤使胶水均匀涂抹在插芯光纤插芯本体内孔中，使液态胶粘剂饱满，使穿纤过程更顺利；通过液态胶粘剂将套管壁与光纤插芯本体内壁和套筒固定，有效地保护了光纤，同时提高了效率和合格率。光纤插芯本体接近所述金属中空柱体侧环绕所述光纤插芯本体周侧设置凹槽，凹槽内设置与凹槽配合的拉环，拉环上设置连杆和紧固部件，连杆抵紧金属中空柱体端部，紧固部件穿过金属中空柱体端部，通过紧固部件上设置的刻度线能够将对称设置的紧固部件的长度调节一致，避免了两侧受力不均匀而使套管和金属中空柱体位置发生偏离；该结构能够更好地固定金属中空柱体和套管，防止了光纤插芯本体在使用过程中金属套筒和陶瓷套管产生松动不稳定而折断裸光纤。

上述技术方案的有益效果为:套管和光纤插芯本体通过金属中空柱体固定，并在金属中空柱体和套管、光纤插芯本体形成间隙的地方灌注液态胶粘剂，使穿纤过程更顺利，提高了光纤插芯本体的稳定性，其保护了光纤，使光纤不易折断，提高了光纤质量的稳定性，提高了生产效率和合格率，增加了光纤的使用寿命。

在一个实施例中，光纤插芯本体55为陶瓷插芯。

上述技术方案的工作原理和有益效果为:陶瓷插芯具有热稳定性好、硬度高、耐磨、加工精度高的优点。

在一个实施例中，紧固部件59表面设置由荧光材料制成的刻度线。

上述技术方案的工作原理和有益效果为:刻度线由荧光材料制成便于在黑暗环境下观察及调节。

在一个实施例中，弹性膜片3材质为铍青铜，弹性受力盖1材质为尼龙塑料，固定支柱4和支撑底座2材质为铝合金，弹性膜片3底边镀的膜为银膜。

上述技术方案的工作原理和有益效果为:铍青铜具有很高的硬度、弹性极限、疲劳极限和耐磨性，还具有良好的耐蚀性，广泛用作重要的弹性元件；尼龙塑料具有强韧、耐磨、自润滑、使用温度范围宽的优点；铝合金密度低，强度比较高，可加工成各种型材，具有优良的抗蚀性；在可见光及红外波段内,银膜的反射率是所有已知材料中最高的。

在一个实施例中，所述装置中法布里珀罗腔长的变化单位满足小于一个自由光谱区范围。

上述技术方案的工作原理和有益效果为:法布里珀罗腔长的变化单位满足小于一个自由光谱区范围，使得后续的信号解调和处理更简单些。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。