Устройство для измерения антропологических параметров человека

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 0253 9) ( Щ 4 А 61 В 5/10 ННЫЙ НОМИТЕТ СССР ЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙГОСУД АРС ПО ДЕЛА ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНК АВТОРСКОМУ СВИД,ТЕЛЬСТВУ 4:Р ЬЭ Сл(71) Научно-исследовательский и.конструкторский институт испытательных машин, приборов и средств измерения масс(56) Патент Японии В 49-17176, кл. С О С 19/44, 1969.Авторское свидетельство СССР В 1206620, кл. С 01 С 3/6, 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 входам усилителя, выход которогочерез Фильтр-интегратор соединен спервым входом счетчика частоты сердечных сокращений, выход которогоподключен к первому входу второгосъемного индикатора, первый выходтаймера соединен с вторым входомсчетчика частоты сердечных сокращений, первый и второй теплоприемникиукреплены на внешней части весоприемной платформы и выполнены в видепластинчатого теплопровода, соединенного соответственно с первым ивторым термопреобразователями, выполненными в виде пьезокварцевыхтермоэлементов, скрепленных с пакетомпьезокварцевого преобразователясилы, выходы первого и второго термопреобразователей соответственно через первый и второй транзисторныйвозбудители подключены к первому ивторому входам счетчика-термометра,третий вход которого соединен с вторым выходом таймера, а выход - свторым входом первого съемного индикатора, складной длиномер, размещенный на корпусе, выполнен в видекалиброванных по длине и электросопротивлению телескопических трубок,через источник тока и регулируемыйрезистор подключен к входу преобразователя тока, первый выход которогочерез пружинный проводник соединенс телескопическими трубками длиномера, второй выход преобразователятока подключен к второму входувторого съемного индикатора.1250253 2которого подключен к второму входупервого съемного индикатора б, соответствующая часть шкалы которогоиндицирует значение температуры вградусах по Цельсию.На корпусе 2 размещен также раздвижной длиномер 20, состоящий изтелескопических трубок. Одна телескопическая трубка (коренная) шарнир 10 но установлена на корпусе 2. Последняя телескопическая трубка подвижносоединена с площадкой 21.Выход источника 22 тока черезрегулируемый резистор 23 подключен15 к входу преобразователя 24 тока,первый выход которого посредством .пружинного проводника 25 подсоединен к площадке 21, электрически соединенной с раздвижным длиномером20 20, телескопические трубки которогооткалиброваны по длине и электрическому сопротивлению. Коренная телескопическая трубка подключена к входуисточника 22 тока. Выход счетчика25 частоты сердечных сокращений подключен к первому входу второго съемного индикатора 26. Второй выходпреобразователя 24 тока подсоединенк второму входу второго съемногоЗ 0 индикатора 26, соответствующая частьшкалы которого индицирует длинураздвижного длиномера 20 в сантиметрах. Выход преобразователя 24 токачерез пружинный проводник 25 соединен35с площадкой 21,На наружной поверхности весоприемной платформы 3 нанесены первыйи второй ограничители 27 и 28, служащие для ориентации при установке40пяток спортсмена на весоприемнуюплатформу 3. Направление каждойступни спортсмена при этом ориентируется по левой и правой пластинамсоответственно первого и второго45теплоприемников 13 и 14. Все электронные блоки устройства обеспечиваются электропитанием от источника22 тока.Работа устройства для измерения50антропологических параметров, человека происходит следующим образом.Спортсмен левой ногой ориентированно становится на левую половину,а правой ногой соответственно - направую половину весоприемной платформы 3. Изобретение относится к медицинской технике и может быть использовано для измерения массы, роста, температуры тела и частоты сердечныхсокращений человекаЦель изобретения - сокращениевремени обследования.На чертеже приведена функциональная схема устройства.На основании 1 укреплен корпус 2,кинематически связанный с весоприемной платформой 3 посредствомпакетов пьезокварцевых преобразователей 4 силы, подключенных к частотному дискриминатору 5, установленному в корпусе 2. Выход частотногодискриминатора 5 подключен к первому входу первого съемного индикатора 6 (показывающего измеряемуюмассу), установленного на корпусе2 с возможностью его съема и установки на другом объекте, напримерна столе оператора (не показан).К весоприемной платформе 3, выполненной целиком или частично ввиде звукопровода, например, изпластмассы, прикреплен первый микрофон 7, подключенный к первому входуусилителя 8, выход которого черезфильтр-интегратор 9 подсоединен кпервому входу счетчика 10 частотысердечных сокращений, к второмувходу которого подключен, первый выход таймера 11, задающего единичныйинтервал времени (например, однуминуту) на счетчик 10 частоты сердечных сокращений, второй вход усилителя 8 электрически связан с вторыммикрофоном 12. На верхней части весоприемной платформы 3 размещены первый и второй теплоприемникн 13 и 14, соеди-.г ненные соответственно с первым и вторым термопреобразователями 15 и 16, выполненными в виде пьезокварцевых (чувствительных к температуре) пьезоэлементов, скрепленных с паке-, тами пьезокварцевых преобразователей 4 силы для повышения их грузоподъемности.Первый и второй термопреобразователи 15 и 16 подключены соответственно к первому и второму транзисторным возбудителям 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 над3 1250253 4первым и вторым микрофонами 7 и 12,и не выходить за пределы первого ивторого ограничителей 27 и 28. Ступни спортсмена (опорными местами)должны быть установлены на первыйи второй теплоприемники 13 и 14 и невыходить за их предела.После установки спортсмена в исходное положение включается источник22 тока. Возбуждаются пьезоэлектри Оческие колебания в пакете пьезокварцевых преобразователей 4 силы и вобоих термопреобразователях 15 и 16.Под действием силы, возникающейсогласно второму закону Ньютона впакете пьезокварцевых преобразователей 4 силы, частота пьезоэлектрических колебаний изменяется прямопропорционально массе спортсмена.С выхода частотного дискриминатора 5на первый съемный индикатор 6 подается электрический сигнал, частотакоторого соответствует массе спортсмена в килограммах.Через пятки спортсмена, прижатые 25к весоизмерительной платформе 3,выполненной в виде звукопровода,акустические сигналы, соответствующиесердечным сокращениям, передаютсяна первый и второй микрофоны 7 и 12,подключенные через усилитель 8 ифильтр-интегратор 9 к первому входусчетчика 10 частоты сердечных сокращений, к второму входу которогос первого выхода таймера 11 подается35времязадающий электрический импульс,длительность которого равна однойминуте. В течение одной минуты насчетчик 1 О частоты сердечных сокращений поступают очищенные (отфильт 40рованные) электрические импульсы,соответствующие частоте сердечныхсокращений спортсмена. По прошествии одной минуты записанное числовыдается на второй съемный индикатор26 (по первому его входу), где индицируется частота сердечных сокращений спортсмена (удар/мин). 15 45 50 55 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),За 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 съемный 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) площадки 21 верхней точки головы спортсмена. При этом сопротивление выдвинутой части раздвижного длиномера 20 соответствует высоте спортсмена. Электрический 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, температуры12502.53 Тираж 660 з 43 НИИПИ одписн р-тие, г. Ужгор роектная, 4 роизв.-полн тела и частоты сердечных сокращенийспортсмена составляет не более 2 мин.Причем это время можно сократитьдо 5-10 с за счет повьппения дискретности преобразования. С помощью предлагаемого устроиства для измерения антропологическихпараметров человека обеспечиваетсятакже возможность выполнения физических упражнений при нахожденииспортсмена непосредственно на весоприемной платформе 3 и измеренияодновременно в этом случае температуры его тела и частоты сердечныхсокращений.