Термоелектричний медичний тепломір

Реферат: UA 71619 U UA 71619 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Запропонована корисна модель належить до вимірювальної техніки, зокрема до термоелектричних приладів для визначення густини теплового потоку з відповідної ділянки людського організму. Відомі батарейні термоелектричні сенсори теплового потоку, засновані на використанні термоелектричного ефекту Зеєбека [1-3]. До таких сенсорів належать термоелектричний перетворювач теплового потоку [4], термоелектричний датчик для медико-біологічної експресдіагностики [5] та ін. З відомих аналогів найбільш близьким по технічній суті є термоелектричний датчик теплового потоку [6]. Термоелектричний датчик складається з первинного перетворювача теплового потоку та блока індикації значення теплового потоку. Первинний перетворювач теплового потоку містить термопарну батарею, яка складається із сукупності з'єднаних в послідовне електричне коло напівпровідникових термопарних елементів, та корпус із електричними виводами. Принцип роботи такого перетворювача полягає у перетворенні теплового потоку в еквівалентний за величиною електричний сигнал, який виводиться на дисплей блока індикації в одиницях густини теплового потоку (Вт/см). Недоліком вказаного термоелектричного датчика є те, що первинний перетворювач теплового потоку електрично з'єднаний з блоком індикації для передачі сигналу, що створює певні незручності під час експлуатації приладу. Тому задачею запропонованої корисної моделі є забезпечення мобільності і зручності вимірювання теплового потоку з поверхні тіла людини та автоматизація обробки результатів вимірювань. Вказана задача розв'язується тим, що блок індикації термоелектричного медичного тепломіра містить радіопередавач сигналу первинного перетворювача теплового потоку та радіоприймач, який через USB-інтерфейс з'єднаний з персональним комп'ютером для обробки і відображення результатів вимірювань теплового потоку; термоелектричний медичний тепломір містить акумулятор, який заряджається від первинного перетворювача теплового потоку і забезпечує живлення радіопередавача при короткочасній імпульсній передачі сигналу, крім того, містить термобатарею, яка контактує з тілом людини і є додатковим джерелом електричної енергії для зарядки акумулятора. Відповідність критерію "новизна" запропонованому пристрою забезпечує та обставина, що заявлена сукупність ознак не міститься ні в одному з об'єктів існуючого рівня техніки. У корисній моделі запропоновано принципово нове рішення для термоелектричного медичного тепломіра, яке полягає в тому, що блок індикації медичного тепломіра містить радіопередавач сигналу первинного перетворювача теплового потоку та радіоприймач, який через USB-інтерфейс з'єднаний з персональним комп'ютером для обробки і відображення результатів вимірювань теплового потоку; термоелектричний медичний тепломір містить акумулятор, який заряджається від первинного перетворювача теплового потоку і забезпечує живлення радіопередавача при короткочасній імпульсній передачі сигналу, крім того, містить термобатарею, яка контактує з тілом людини і є додатковим джерелом електричної енергії для зарядки акумулятора. Тому ознаки, які не зустрічається ні в одному з аналогів - блок індикації термоелектричного медичного тепломіра містить радіопередавач сигналу первинного перетворювача теплового потоку та радіоприймач, який через USB-інтерфейс з'єднаний з персональним комп'ютером для обробки і відображення результатів вимірювань теплового потоку; термоелектричний медичний тепломір містить акумулятор, який заряджається від первинного перетворювача теплового потоку і забезпечує живлення радіопередавача при короткочасній імпульсній передачі сигналу, крім того, містить термобатарею, яка контактує з тілом людини і є додатковим джерелом електричної енергії для зарядки акумулятора. Промислове використання запропонованого термоелектричного медичного тепломіра не вимагає застосування спеціальних технологій та матеріалів, його реалізація можлива на існуючих підприємствах приладобудівного напрямку. На Фіг. 1 представлено схематичну конструкцію термоелектричного медичного тепломіра. Медичний тепломір складається з трьох основних функціональних частин: термоелектричного первинного перетворювача теплового потоку 1, радіопередавача 2 та радіоприймача 3. Первинний перетворювач теплового потоку 1 містить термопарну батарею, що складається із сукупності з'єднаних в послідовне електричне коло напівпровідникових термопарних елементів, та корпус із електричними виводами. Радіопередавач 2 містить мікроконтролер, що перетворює аналоговий сигнал термоелектричного первинного перетворювача в цифровий сигнал у вигляді коду та передає отриманий цифровий сигнал до радіоприймача 3, який через USB-інтерфейс з'єднаний з персональним комп'ютером для обробки і відображення результатів вимірювань 1 UA 71619 U 5 10 15 20 25 30 теплового потоку. На Фіг.2 представлена блок схема алгоритму роботи термоелектричного медичного тепломіра. Запропонований термоелектричний медичний тепломір працює наступним чином. При прикладанні термоелектричного первинного перетворювача теплового потоку до об'єкта дослідження створюється градієнт температур між відповідними гранями перетворювача, внаслідок чого генерується термоелектрорушійна сила (термоЕРС). яка за допомогою мікроконтролера радіопередавача перетворюється у цифровий сигнал та передається на персональний комп'ютер з відповідним відображенням результатів вимірювання на екрані в 2 одиницях густини теплового потоку - Вт/см . Зарядка акумулятора медичного тепломіра здійснюється від первинного перетворювача теплового потоку, що забезпечує живлення радіопередавача при короткочасній імпульсній передачі сигналу до радіоприймача, який через USB-інтерфейс з'єднаний з персональним комп'ютером. Крім того, додатковим джерелом електричної енергії для зарядки акумулятора є термобатарея, яка контактує з тілом людини. Попередні випробування заявленого термоелектричного медичного тепломіра підтвердили ефективність використання такого приладу для діагностики запальних процесів, виявлення на ранніх стадіях онкозахворювань, аномалій кровообігу, реакцій людини на психічні та фізичні навантаження. Медичний тепломір дає можливість контролювати процес лікування та проводити експрес-діагностику людського організму. Джерела інформації: 1. Анатычук Л.И. Термоэлементы и термоэлектрические устройства: Справочник. - К.: Наукова думка, 1979. - 768 с. 2. Геращенко О.А., Федоров В.Г. Тепловые и температурные измерения. - К.: Наукова думка, 1965.-304 с. 3. ДСТУ 3756-98 (ГОСТ 30619-98). Перетворювачі теплового потоку термоелектричні загального призначення. Загальні технічні умови // 2000. 4. Patent US 5702185. Heat flow transducer //1997. 5. Ащеулов А.А., Кушнерик Л.Я. Термоэлектрический прибор для медико-биологической экспресс-диагностики // Технология и конструирование в электронной аппаратуре. - №4.-2004. С. 38-39. 6. Patent US 4198859. Heat flow probe //1980. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 35 40 45 1. Термоелектричний медичний тепломір, що складається з первинного перетворювача теплового потоку та блока індикації значення теплового потоку, який відрізняється тим, що блок індикації значення теплового потоку містить радіопередавач сигналу первинного перетворювача теплового потоку та радіоприймач, який через USB-інтерфейс з'єднаний з персональним комп'ютером для обробки і відображення результатів вимірювань теплового потоку. 2. Термоелектричний медичний тепломір за п. 1, який відрізняється тим, що містить акумулятор, який заряджається від первинного перетворювача теплового потоку і забезпечує живлення радіопередавача при короткочасній імпульсній передачі сигналу. 3. Термоелектричний медичний тепломір за п. 2, який відрізняється тим, що крім первинного перетворювача теплового потоку містить термобатарею, яка контактує з тілом людини і є додатковим джерелом електричної енергії для зарядки акумулятора. 2 UA 71619 U Комп’ютерна верстка M. Мацело Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3