Устройство для измерения антропологических параметров человека

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

ggy А 61 В 5/10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOIVIY СВИДЕТЕЛЬСТВУ м е

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3680373/28-14 (22) 26.12.83 (46) 15.08.86. Бюль 30 (71) Научно-исследовательский и.конструкторский институт испытательных машин, приборов и средств измерения масс (72) Е.И.Новиков (53) 6!5.475(088.8) (56) Патент Японии Ф 49-17176, кл. G Ol С 19/44, 1969.

Авторское свидетельство СССР

9 1206620, кл. G Ol G 3/16, 1983. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

АНТРОПОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ЧЕЛОВЕКА, содержащее корпус, на котором установлена весоприемная платформа, кинематически связанная с пакетами пьезокварцевых предбразователей силы, которые подключены через частотный дискриминатор к первому входу первого съемного индикатора, а также источник тока и транзисторный возбудитель, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью сокращения времени обследования, оно содержит микрофоны, усилитель, фильтр-интегратор, счетчик частоты сердечных сокращений, таймер, теплоприемники, термопреобразователи, счетчик-термометр, выдвижной длиномер и преобразователь тока, причем первый и второй микрофоны укреплены на внутренней стороне весоприемной платформы, выполненной в виде звукопровода, выходы первого и второго микрофонов подключены соответственно к первому и второму

„„SU„„250253 A I входам усилителя, выход которого через фильтр»интегратор соединен с первым входом счетчика частоты сердечных сокращений, выход которого подключен к первому входу второго съемного индикатора, первый выход таймера соединен с вторым входом счетчика частоты сердечных сокращений, первый и второй теплоприемники укреплены на внешней части весоприемной платформы и выполнены в виде пластинчатого теплопровода, соединенного соответственно с первым и вторым термопреобразователями, выполненными в виде пьезокварцевых термоэлементов, скрепленных с пакето пьезокварцевого преобразователя силы, выходы первого и второго термопреобразователей соответственно через первый и второй транзисторный возбудители подключены к первому и второму входам счетчика-термометра, третий вход которого соединен с вторым выходом таймера, а выход — с вторым входом первого съемного индикатора, складной длиномер, размещенный на корпусе, выполнен в виде калиброванных по длине и электросопротивлению телескопических трубок, через источник тока и регулируемый резистор подключен к входу преобразователя тока, первый выход которого через пружинный проводник соединен с телескопическими трубками длиномера, второй выход преобразователя тока подключен к второму входу второго съемного индикатора.

250253 2 которого подключен к второму входу первого съемного индикатора 6, соответствующая часть шкалы которого индицирует значение температуры в градусах по Цельсию.

На корпусе 2 размещен также раздвижной длиномер 20, состоящий из телескопических трубок. Одна телескопическая трубка (коренная) шарнир10 но установлена на корпусе 2. Последняя телескопическая трубка подвижно соединена с площадкой 21.

Выход источника 22 тока через регулируемый резистор 23 подключен к входу преобразователя 24 тока, первый выход которого посредством . пружинного проводника 25 подсоединен к площадке 21, электрически соединенной с раздвижным длиномером

20 20, телескопические трубки которого откалиброваны по длине и электрическому сопротивлению. Коренная телескопическая трубка подключена к входу источника 22 тока. Выход счетчика

25 частоты сердечных сокращений подключен к первому входу второго съемного индикатора 26. Второй выход преобразователя 24 тока подсоединен к второму входу второго съемного

З0 индикатора 26, соответствующая часть шкалы которого индицирует длину раздвижного длиномера 20 в сантиметрах. Выход преобразователя 24 тока через пружинный проводник 25 соединен

35 с площадкой 21.

На наружной поверхности весоприемной платформы 3 нанесены первый и второй ограничители 27 и 28, служащие для ориентации при установке

40 пяток спортсмена на весоприемную платформу 3. Направление каждой ступни спортсмена при этом ориентируется по левой и правой пластинам соответственно первого и второго

45 теплоприемников 13 и 14. Все электронные блоки устройства обеспечиваются электропитанием от источника

22 тока.

Работа устройства для измерения

50 антропологических параметров. человека происходит следующим образом.

Спортсмен левой ногой ориентированно становится на левую половину, а правой ногой соответственно — на правую половину весоприемной платформы 3.

Изобретение относится к медицинской технике и может быть использовано для измерения массы, роста, температуры тела и частоты сердечных сокращений человека °

Цель изобретения — сокращение времени обследования.

На чертеже приведена функциональная схема устройства.

На основании 1 укреплен корпус 2, кинематически связанный с весоприемной платформой 3 посредством пакетов пьезокварцевых преобразователей 4 силы, подключенных к частотному дискриминатору 5, установленному в корпусе 2. Выход частотного дискриминатора 5 подключен к первому входу первого съемного индикатора 6 (показывающего измеряемую массу), установленного на корпусе

2 с возможностью его съема и установки на другом объекте, например на столе оператора (не показан).

К весоприемной платформе 3, выполненной целиком или частично в виде звукопровода, например, из пластмассы, прикреплен первый микрофон 7, подключенный к первому входу усилителя 8, выход которого через фильтр-интегратор 9 подсоединен к первому входу счетчика 10 частоты сердечных сокращений, к второму входу которого подключен. первый выход таймера 11, задающего единичный интервал времени (например, одну минуту) на счетчик 10 частоты сердечных сокращений, второй вход усилителя 8 электрически связан с вторым микрофоном 12.

На верхней части весоприемной платформы 3 размещены первый и второй теплоприемникн 13 и 14, соеди-.r ненные соответственно с первым и вторым термопреобразователями 15 и 16, выполненными в виде пьезокварцевых (чувствительных к температуре) пьезоэлементов, скрепленных с паке-, тами пьезокварцевых преобразовате лей 4 силы для повышения их грузо подъемности.

Первый и второй термопреобразователи 15 и 16 подключены соответственно к первому и второму транзисторным озбудителям 17 и 18 (для возбуждения пьезоэлектрических колебаний), выходы которых подсоединены соответственно к первому и второму входам счетчика-термометра 19, выход

Пятки спортсмена должны устанавливаться на круги, обозначенные над

3 1250253 4 первым и вторым микрофонами 7 и 12, и не выходить за пределы первого и второго ограничителей 27 и 28. Ступни спортсмена (опорными местами) должны быть установлены на первый и второй теплоприемники 13 и 14 и не выходить за их предела.

После установки спортсмена в исходное положение включается источник

22 тока. Возбуждаются пьезоэлектри- 10 ческие колебания в пакете пьезокварцевых преобразователей 4 силы и в обоих термопреобразователях 15 и 16.

Под действием силы, возникающей согласно второму закону Ньютона в пакете пьезокварцевых преобразователей 4 силы, частота пьезоэлектрических колебаний изменяется прямо пропорционально массе спортсмена.

С выхода частотного дискриминатора 5 на первый съемный индикатор 6 подается электрический сигнал, частота которого соответствует массе спортсмена в килограммах.

Через пятки спортсмена, прижатые 25 к весоизмерительной платформе 3, выполненной в виде звукопровода, акустические сигналы, соответствующие сердечным сокращениям, передаются на первый и второй микрофоны 7 и 12, подключенные через усилитель 8 и фильтр-интегратор 9 к первому входу счетчика 10 частоты сердечных сокращений, к второму входу которого с первого выхода таймера 11 подается

35 времязадающий электрический импульс, длительность которого равна одной минуте. В течение одной минуты на счетчик 10 частоты сердечных сокращений поступают очищенные (отфильт40 рованные) электрические импульсы, соответствующие частоте сердечных сокращений спортсмена. По прошествии одной минуты записанное число выдается на второй съемный индикатор

26 (по первому его входу), где индицируется частота сердечных сокращений спортсмена (удар/мин).

При нахождении спортсмена на весоприемной платформе 3 первый и второй теплоприемники 13 и 14 быстро нагреваются благодаря сравнительно большой площади контактирования с подошвами ног спортсмена.

От пластин первого и второго теплоприемников 13 и 14 тепловая энергия передается соответственно на первый и второй термопреобразователи

15 и 16, частота пьезоэлектрических колебаний которых изменяется прямо пропорционально температуре. Элект-. рические сигналы с обоих термопреобразователей 15 и 16 через первый и второй транзисторные возбудители

17 и 18 подаются соответственно на первый и второй входы счетчика-термометра 19, на третий вход которого с второго выхода таймера 11 подается открывающий временной импульс (например, длительностью в одну секунду).

3а время открытия счетчика-термометра 19 он заполняется информационными импульсами, число которых соответствует температуре спортсмена.

С выхода счетчика.-термометра !9 информация считывается по второму входу на первый съемнь|й индикатор 6, где индицируется соответственно в градусах по Цельсию.

Измерения массы, температуры тела и частоты сердечных сокращений спортсмена проводятся для повышения точности, надежности и быстродействия по соответствующим двум каналам.

В отсутствие спортсмена на весоприемной платформе 3 на первом съемном индикаторе 6 индицируется значение температуры окружающей среды.

Для измерения роста спортсмена раздвижной длиномер 20 поворачивается на шарнире до вертикального положения, его телескопические трубки выдвигаются до касания посредством поворачиваемой (по горизонтали) пло. щадки 21 верхней точки головы спортсмена.

При этом сопротивление выдвинутой части раздвижного длиномера 20 соот ветствует высоте спортсмена. ЭлектриI. ческий ток, идущий от источника 22 тока через сопротивление раздвижного длиномера 20, соответствующий согласно закону Ома величине его сопротивления и соответственно высоте спортсмена, подается на преобразователь 24 тока, где происходит преобразование тока в электрический сигнал, подаваемый на второй вход второго съемного индикатора 26, где индицируется высота спортсмена в сантиметрах.

Благодаря быстродействию пьезоэлектрических преобразователей и преобразователя тока время полного измерения массы, роста, температуры

i25О253

ВНИИПИ Заказ 4353/4 Тираж 660 Подписное

Произв.-полнгр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 тела и частоты сердечных сокращений спортсмена составляет не более 2 мин.

Причем это время можно сократить до 5-10 с за счет повьппения дискретности преобразования.

С помощью предлагаемого устроиства для измерения антропологических параметров человека обеспечивается также возможность выполнения физических упражнений при нахождении спортсмена непосредственно на весоприемной платформе 3 и измерения одновременно в этом случае температуры его тела и частоты сердечных сокращений.