一種針對(duì)人體手指末端局部熱輻射量的測(cè)量裝置及方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種針對(duì)人體手指末端局部熱輻射量的測(cè)量裝置及方法，裝置本體頂端設(shè)有U形槽，所述U形槽用于人體手指的放置，在U形槽中部設(shè)有孔徑管道，孔徑管道作為熱輻射的導(dǎo)引通道，在孔徑管道末端處設(shè)有傳感器，所述傳感器用于獲取手指輻射的熱量信號(hào)，并輸出電信號(hào)，在所述孔徑管道右部的空腔內(nèi)布置集成電路，所述集成電路用來(lái)處理傳感器獲取的溫度信號(hào)，并經(jīng)主控MCU實(shí)現(xiàn)熱輻射量的計(jì)算功能，熱輻射量結(jié)果信息通過(guò)位于裝置本體頂部的顯示模塊實(shí)現(xiàn)結(jié)果的實(shí)時(shí)顯示，以便無(wú)常血糖檢測(cè)儀開發(fā)過(guò)程中的調(diào)試與實(shí)驗(yàn)，位于裝置本體側(cè)面的串口實(shí)現(xiàn)手指端熱輻射檢測(cè)裝置同無(wú)創(chuàng)血糖檢測(cè)設(shè)備的數(shù)據(jù)交互。本發(fā)明結(jié)構(gòu)小巧，價(jià)格低廉，適合推廣應(yīng)用。
【專利說(shuō)明】一種針對(duì)人體手指末端局部熱輻射量的測(cè)量裝置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于醫(yī)療器械【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種針對(duì)人體手指末端局部熱輻射量的測(cè)量裝置及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]生物體無(wú)時(shí)無(wú)刻都在向外界輻射熱量，以一種人肉眼無(wú)法看到的紅外光的形式，是生物體調(diào)節(jié)自身溫度的一種方式?；谀芰看x守恒的熱整合法無(wú)創(chuàng)血糖檢測(cè)方法，是將人體指端局部作為研究對(duì)象，指端消耗能量產(chǎn)生的熱量與散失的熱量存在一種動(dòng)態(tài)的平衡關(guān)系，而熱量的散失，通過(guò)熱對(duì)流、熱輻射、熱傳導(dǎo)和熱蒸發(fā)的形式散發(fā)到外界。因此，人體指端部位熱輻射量的檢測(cè)對(duì)無(wú)創(chuàng)血糖檢測(cè)具有重要意義，是無(wú)創(chuàng)血糖檢測(cè)理論的重要組成部分。而目前對(duì)熱輻射量的檢測(cè)大多集中在較大型生物體或個(gè)體層面，對(duì)諸如手指局部熱輻射量的準(zhǔn)確獲取，仍存較大難度。
[0003]因此，目前對(duì)人體手指局部熱輻射量的檢測(cè)仍存在空白。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本發(fā)明提供一種針對(duì)人體手指末端局部熱輻射量的測(cè)量裝置及方法，實(shí)現(xiàn)對(duì)手指局部熱輻射的檢測(cè)。其技術(shù)方案如下:
[0005]一種針對(duì)人體手指末端局部熱輻射量的測(cè)量裝置，裝置本體3頂端設(shè)有U形槽，所述U形槽用于人體手指I的放置，在U形槽中部設(shè)有孔徑管道4，孔徑管道4作為熱輻射的導(dǎo)引通道，在孔徑管道4末端處設(shè)有傳感器5，所述傳感器5用于獲取手指I輻射的熱量信號(hào)2，并輸出電信號(hào)，在所述孔徑管道4右部的空腔內(nèi)布置集成電路6，所述集成電路6用來(lái)處理傳感器5獲取的溫度信號(hào)，并經(jīng)主控MCU7實(shí)現(xiàn)熱輻射量的計(jì)算功能，熱輻射量結(jié)果信息通過(guò)位于裝置本體3頂部的顯示模塊8實(shí)現(xiàn)結(jié)果的實(shí)時(shí)顯示，以便無(wú)創(chuàng)血糖檢測(cè)儀開發(fā)過(guò)程中的調(diào)試與實(shí)驗(yàn)，位于裝置本體3側(cè)面的串口 9實(shí)現(xiàn)手指端熱輻射檢測(cè)裝置同無(wú)創(chuàng)血糖檢測(cè)設(shè)備的數(shù)據(jù)交互。
[0006] 進(jìn)一步優(yōu)選,所述U形槽的直徑為Icm,長(zhǎng)度為5cm的半圓形槽狀結(jié)構(gòu),孔徑管道4為直徑1cm，深度2cm的管狀空腔結(jié)構(gòu)，腔體材料為有機(jī)玻璃。
[0007]—種針對(duì)人體手指末端局部熱輻射量的測(cè)量方法，包括以下步驟:
[0008]a.首先將手指置于裝置本體3頂部的U形槽處，并使手指緊貼U形槽底部，使手指底部輻射的熱量通過(guò)導(dǎo)引通道引入通道底部的傳感器位置；
[0009]b.傳感器5在獲取熱輻射信號(hào)后，輸出的電信號(hào)，通過(guò)裝置本體3內(nèi)部的集成電路6處理；
[0010]C.對(duì)溫度信號(hào)通過(guò)裝置中主控MCU7計(jì)算出人體指端局部輻射熱量值；
[0011]d.計(jì)算出的輻射熱量值能通過(guò)裝置本體3側(cè)面的串口 9與外部顯示裝置或其他外部檢測(cè)設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，以用來(lái)顯示或作為其他設(shè)備的組成部分。
[0012]人體的光譜發(fā)射率在8um_14um波長(zhǎng)范圍內(nèi)變化不大，可以近似成灰體。由維恩位移定律，人體皮膚發(fā)射的輻射波波長(zhǎng)在9.4um±2um左右，因此對(duì)人體測(cè)溫的遠(yuǎn)紅外測(cè)溫儀器的工作波段通常選擇在8um-14um之間，在這個(gè)波段內(nèi)人體皮膚的發(fā)射率基本是一個(gè)常數(shù) 0.985。
[0013]灰體的輻射強(qiáng)度分布，在黑體輻射計(jì)算的基礎(chǔ)上用灰體表面發(fā)射率進(jìn)行修正，其計(jì)算公式如下:
[0014]Mt= ε ο T4
[0015]其中，ε為人體皮膚表面的平均發(fā)射率，為常數(shù)0.985
[0016]σ為斯蒂芬-玻爾茲曼常數(shù)
[0017]Mt為人體輻射量
[0018]因此，要獲得人體表面的熱輻射量，則重點(diǎn)實(shí)現(xiàn)手指局部溫度的準(zhǔn)確獲得。
[0019]本發(fā)明的有益效果為:
[0020]與現(xiàn)有的技術(shù)相比，本發(fā)明結(jié)構(gòu)小巧，價(jià)格低廉，與其他設(shè)備連接方便，適合應(yīng)用于開發(fā)無(wú)創(chuàng)檢測(cè)人體心血管系統(tǒng)及血糖等生理參數(shù)設(shè)備。本發(fā)明能極大程度的測(cè)量人體手指局部輻射熱量，能較真實(shí)的反映手指通過(guò)輻射所散發(fā)的熱量。當(dāng)把手指放置于凹槽中時(shí)，凹槽結(jié)構(gòu)能很好的起到對(duì)手指 底部進(jìn)行避光的作用，而處于凹槽中部的孔徑管道，則可較好的使手指向外界輻射熱量的輻射面積的統(tǒng)一，而材料為有機(jī)玻璃的管道結(jié)構(gòu)則可減少熱量向四周的擴(kuò)散，使傳感器接收到的熱輻射能量，更接近手指真實(shí)輻射量。裝置頂部的顯示模塊，則使裝置具備完整的檢測(cè)功能，非常便于商業(yè)化，而裝置的串口接口使裝置同其他設(shè)備的互連更為便利，應(yīng)用領(lǐng)域更為廣闊。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0021]圖1為本發(fā)明針對(duì)人體手指末端局部熱輻射量的測(cè)量裝置的結(jié)構(gòu)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步詳細(xì)地說(shuō)明。
[0023]如圖1所示，本發(fā)明公開的人體手指端局部熱輻射量測(cè)量方法，可以用于無(wú)創(chuàng)血糖檢測(cè)設(shè)備中對(duì)熱輻射參數(shù)的檢測(cè)，也可以進(jìn)一步微型化用于開發(fā)新型人體生理信息檢測(cè)產(chǎn)品，下面結(jié)合附圖1詳細(xì)闡釋該方法在無(wú)創(chuàng)血糖檢測(cè)中的具體實(shí)現(xiàn)方式。
[0024]一種針對(duì)人體手指末端局部熱輻射量的測(cè)量裝置，裝置本體3頂端設(shè)有U形槽，所述U形槽用于人體手指I的放置，在U形槽中部設(shè)有孔徑管道4，孔徑管道4作為熱輻射的導(dǎo)引通道，在孔徑管道4末端處設(shè)有傳感器5，所述傳感器5用于獲取手指I輻射的熱量信號(hào)2，并輸出電信號(hào)，在所述孔徑管道4右部的空腔內(nèi)布置集成電路6，所述集成電路6用來(lái)處理傳感器5獲取的溫度信號(hào)，并經(jīng)主控MCU7實(shí)現(xiàn)熱輻射量的計(jì)算功能，熱輻射量結(jié)果信息通過(guò)位于裝置本體3頂部的顯示模塊8實(shí)現(xiàn)結(jié)果的實(shí)時(shí)顯示，以便無(wú)常血糖檢測(cè)儀開發(fā)過(guò)程中的調(diào)試與實(shí)驗(yàn)，位于裝置本體3側(cè)面的串口 9實(shí)現(xiàn)手指端熱輻射檢測(cè)裝置同無(wú)創(chuàng)血糖檢測(cè)設(shè)備的數(shù)據(jù)交互。
[0025]進(jìn)一步優(yōu)選，所述U形槽的直徑為Icm,長(zhǎng)度為5cm的半圓形槽狀結(jié)構(gòu),孔徑管道4為直徑1cm，深度2cm的管狀空腔結(jié)構(gòu)，腔體材料為有機(jī)玻璃。
[0026]一種針對(duì)人體手指末端局部熱輻射量的測(cè)量方法，包括以下步驟:[0027]a.首先將手指置于裝置本體3頂部的U形槽處，并使手指緊貼U形槽底部，使手指底部輻射的熱量通過(guò)導(dǎo)引通道引入通道底部的傳感器位置；
[0028]b.傳感器5在獲取熱輻射信號(hào)后，輸出的電信號(hào)，通過(guò)裝置本體3內(nèi)部的集成電路6處理；
[0029]c.對(duì)溫度信號(hào)通過(guò)裝置中主控MCU7計(jì)算出人體指端局部輻射熱量值；
[0030]d.計(jì)算出的輻射熱量值能通過(guò)裝置本體3側(cè)面的串口 9與外部顯示裝置或其他外部檢測(cè)設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，以用來(lái)顯示或作為其他設(shè)備的組成部分。
[0031]以上所述，僅為本發(fā)明較佳的【具體實(shí)施方式】，本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于此，任何熟悉本【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員在本發(fā)明披露的技術(shù)范圍內(nèi)，可顯而易見地得到的技術(shù)方案的簡(jiǎn)單變化或等效替換均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種針對(duì)人體手指末端局部熱輻射量的測(cè)量裝置，其特征在于，裝置本體(3)頂端設(shè)有U形槽，所述U形槽用于人體手指(I)的放置，在U形槽中部設(shè)有孔徑管道(4)，孔徑管道(4)作為熱輻射的導(dǎo)引通道，在孔徑管道(4)末端處設(shè)有傳感器(5)，所述傳感器(5)用于獲取手指(I)輻射的熱量信號(hào)(2)，并輸出電信號(hào)，在所述孔徑管道(4)右部的空腔內(nèi)布置集成電路出)，所述集成電路(6)用來(lái)處理傳感器(5)獲取的溫度信號(hào)，并經(jīng)主控MCU(7)實(shí)現(xiàn)熱輻射量的計(jì)算功能，熱輻射量結(jié)果信息通過(guò)位于裝置本體(3)頂部的顯示模塊(8)實(shí)現(xiàn)結(jié)果的實(shí)時(shí)顯示，以便無(wú)常血糖檢測(cè)儀開發(fā)過(guò)程中的調(diào)試與實(shí)驗(yàn)，位于裝置本體(3)側(cè)面的串口(9)實(shí)現(xiàn)手指端熱輻射檢測(cè)裝置同無(wú)創(chuàng)血糖檢測(cè)設(shè)備的數(shù)據(jù)交互。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的針對(duì)人體手指末端局部熱輻射量的測(cè)量裝置，其特征在于，所述U形槽的直徑為1cm，長(zhǎng)度為5cm的半圓形槽狀結(jié)構(gòu)，孔徑管道(4)為直徑1cm，深度2cm的管狀空腔結(jié)構(gòu)，腔體材料為有機(jī)玻璃。
3.一種針對(duì)人體手指末端局部熱輻射量的測(cè)量方法，其特征在于，包括以下步驟: a.首先將手指置于裝置本體(3)頂部的U形槽處，并使手指緊貼U形槽底部，使手指底部輻射的熱量通過(guò)導(dǎo)引通道引入通 道底部的傳感器位置； b.傳感器(5)在獲取熱輻射信號(hào)后，輸出的電信號(hào)，通過(guò)裝置本體(3)內(nèi)部的集成電路(6)處理； c.對(duì)溫度信號(hào)通過(guò)裝置中主控MCU(7)計(jì)算出人體指端局部輻射熱量值；計(jì)算出的輻射熱量值能通過(guò)裝置本體(3)側(cè)面的串口(9)與外部顯示裝置或其他外部檢測(cè)設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，以用來(lái)顯示或作為其他設(shè)備的組成部分。
【文檔編號(hào)】A61B5/145GK103976742SQ201410200651
【公開日】2014年8月13日 申請(qǐng)日期:2014年5月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月13日
【發(fā)明者】陳真誠(chéng), 梁永波, 朱健銘, 殷世民, 陳洪波, 李華, 馬進(jìn)姿 申請(qǐng)人:桂林電子科技大學(xué)