CN109364313A - 拔罐、智能拔罐系统及体脂测量方法 - Google Patents

拔罐、智能拔罐系统及体脂测量方法 Download PDF

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CN109364313A CN201811482978.0A CN201811482978A CN109364313A CN 109364313 A CN109364313 A CN 109364313A CN 201811482978 A CN201811482978 A CN 201811482978A CN 109364313 A CN109364313 A CN 109364313A
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曹欣远
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Abstract

本发明公开了一种拔罐,包括罐体和抽气活塞组件，抽气活塞组件下端设置电极片，电极片与抽气活塞组件之间通过套件连接；电极片为不锈钢空心圆柱体，顶部开口，底部密封；连接线一端焊接在电极片上，连接线另一端伸出罐体；电极片底部连接L型固定件，所述的L型固定件侧面固定温湿压测量电路板；温湿压测量电路板上伸出四根IIC通信导线，伸出罐体。本发明还公开了一种智能拔罐系统及体脂测量方法。本发明在抽气罐基础上增加罐内部参数的测量以及人体脂肪含量的测量，罐内测量参数包括温度、湿度和压力。该发明既可以达到拔罐的目地，又可以免去拔罐给人体带来的伤害，人体脂肪测量可以让体验者看到拔罐的效果。

Description

拔罐、智能拔罐系统及体脂测量方法
技术领域
本发明涉及拔罐、智能拔罐系统及体脂测量方法。
背景技术
拔罐是以罐为工具，利用燃火、抽气等方法产生负压，使之吸附于体表，造成局部瘀血，以达到通经活络、行气活血、消肿止痛、祛风散寒等作用的疗法。拔罐疗法在中国有着悠久的历史，早在成书于西汉时期的帛书《五十二病方》中就有关于“角法”的记载，角法就类似于后世的火罐疗法。而国外古希腊、古罗马时代也曾经盛行拔罐疗法。发明内容
本发明提供一种拔罐、智能拔罐系统及体脂测量方法，将拔罐与体脂测量结合，通过四电极采样人体阻抗值，送入处理器通过电阻抗分析算法将人体阻抗转换为相关参数指标，然后通过蓝牙将测量结果送入上位机APP中显示，达到双重效果。
拔罐,包括罐体和抽气活塞组件，所述的抽气活塞组件设置在罐体中部且伸入罐体内，罐体和抽气活塞组件连接处封闭设计，所述的抽气活塞组件下端设置电极片，所述的电极片与抽气活塞组件之间通过套件连接；
所述的电极片为不锈钢空心圆柱体，顶部开口，底部密封；连接线一端焊接在电极片上，所述的连接线另一端伸出罐体；
所述的电极片底部连接L型固定件，所述的L型固定件侧面固定温湿压测量电路板；
所述的温湿压测量电路板上伸出四根IIC通信导线，伸出罐体。
进一步，所述的套件为塑料材料制成的空心圆柱体，套杆上端套接在抽气活塞组件下端，套杆下端套接在电极片上端。
进一步，所述的电极片表面设置若干小孔。
进一步，所述的罐体表面设置穿过罐体的固定块，所述的固定块与罐体间密封设置；所述的四根IIC通信导线、连接线均穿过固定块与外部硬件连接。
进一步，所述的电极片内放置药物。
进一步，所述的温湿压测量电路板上焊接能同时测量温度、湿度和压力的三合一传感器。
智能拔罐系统，包括上述拔罐。
智能拔罐系统，还包括控制器；所述的控制器包括主控芯片模块、多路选择器模块、人体信息接口模块、双USB接口模块、显示屏接口模块、蓝牙4.0模块和电源模块；
所述的主控芯片模块分别与多路选择器模块、人体信息接口模块、显示屏接口模块、蓝牙4.0模块和电源模块连接，所述的多路选择器模块与双USB接口模块连接。
智能拔罐系统的体脂测量方法，步骤如下：
步骤一、将拔罐抽气至真空状态，罐内压力抽为负压，将人体与罐下口部分接触的皮肤吸起来，已达到拔罐的效果，确保电极片接触人体皮肤；
步骤二、控制器通过设置在人体信息接口模块上的连接线将交流电分别发送至两个拔罐内的电极片一、电极片三；电极片一和电极片三产生激励信号，称为激励电极，另外两个电极片，电极片二和电极片四是用于测量电压的检测电极；检测电极将检测到的电压通过连接线反馈至控制器；同时，温湿压测量电路板上的三合一传感器将检测到的数据通过四根IIC总线传送至控制器；
步骤三、控制器通过多路选择器模块选择开关轮流获取四路温湿压数据，并将采集到的数据在与显示屏接口模块连接的TFT屏上显示；
控制器利用自带运放对检测到的电压放大后进入AD采样并转换，得到的结果表示人体的阻抗的参数，利用该参数计算人体体脂相关参数；
步骤四、体体脂相关参数及罐内温湿压数据通过串口协议传输至蓝牙4.0芯片CC2541，蓝牙芯片将数据无线发送至APP上位机进行显示。
传统无火罐存在温热刺激效应，本发明在抽气罐基础上增加罐内部参数的测量以及人体脂肪含量的测量，罐内测量参数包括温度、湿度和压力。该发明既可以达到拔罐的目地，又可以免去拔罐给人体带来的伤害，人体脂肪测量可以让体验者看到拔罐的效果。
附图说明
图1为本发明拔罐的正面图。
图2为本发明拔罐的剖示图。
图3为本发明智能拔罐系统的连接框图。
图4为本发明控制器的连接框图。
图5为本发明控制器的电路连接示意图。
图6为本发明APP上位机的显示内容。
具体实施方式
下面，结合附图对本发明做进一步说明。
如图1所示，本发明拔罐,包括罐体1和抽气活塞组件2，抽气活塞组件2设置在罐体中部且伸入罐体1内，罐体和抽气活塞组件连接处封闭设计，罐体采用透明的工程树脂材料制作，这为现有技术。
本发明在抽气活塞组件下端设置电极片3，电极片3与抽气活塞组件之间通过套件4连接；套件4为塑料材料制成的空心圆柱体，套杆上端套接在抽气活塞组件1下端，套杆下端套接在电极片3上端。
本发明的电极片为不锈钢空心圆柱体，顶部开口，底部密封；连接线5一端焊接在电极片3上，连接线另一端伸出罐体1；电极片底部连接L型固定件6，L型固定件6侧面固定温湿压测量电路板7(通过螺栓将L型固定件和温湿压测量电路板固接)。温湿压测量电路板7上伸出四根IIC通信导线8，伸出罐体。在电极片表面设置若干小孔，可以在圆柱体内部放些对人体有益的药物，使拔罐效果更好。罐体表面设置穿过罐体的固定块9，固定块与罐体间密封设置；四根IIC通信导线、连接线均穿过固定块与外部硬件连接。
本发明在温湿压测量电路板上焊接能同时测量温度、湿度和压力的三合一传感器。
本发明控制器自带的交流信号源发出交流电通过拔罐一内的电极片一和罐体三内电极片三向人体提供电流，然后控制器通过检测罐体二内电极片二和罐体四内电极片四上的电压值，计算人体的阻抗值大小。一般情况下电极片一和电极片二靠近，电极片三和电极片四靠近，这样测量结果准确性高。电极片一和电极片三上称为产生激励信号(交流电)的激励电极，另外两个是用于测量电压的检测电极。通过激励电极产生正弦激励信号，分别加在人体的两个脚上(脂肪秤的测量方式，本发明还可在两只手或两条腿)，然后另外两个电极分别在两个脚上采集电压。
一种智能拔罐系统，包括上述拔罐。
一种智能拔罐系统，还包括控制器和上位机；控制器包括主控芯片模块、多路选择器模块、人体信息接口模块、双USB接口模块、显示屏接口模块、蓝牙4.0模块和电源模块。
主控芯片模块分别与多路选择器模块、人体信息接口模块、显示屏接口模块、蓝牙4.0模块和电源模块连接，多路选择器模块与双USB接口模块连接。显示屏接口模块上设置TFT显示器，人体信息接口模块上设置连接线，电源模块通过电源线与外部电源连接。蓝牙4.0模块通过设置的蓝牙芯片将数据无线发送至APP上位机
主控芯片模块采用BH66F2660,该芯片内部自带脂肪测量电路，简化系统硬件电路设计，可以提高系统工作的可靠性。自带脂肪测量电路发送AC电流通过电极片经过人体，回到另外一个电极片，利用自带运放对其放大后进入AD采样并转换，得到的结果表示人体的阻抗的参数，利用该参数计算人体体脂相关参数。由于主控芯片自带一个IIC接口，有四个抽气罐对应四个MS8607温度湿度压力三合一传感器，每一个抽气罐需要一个IIC通信接口，因此发明采用四选一数据选择开关轮流获取四路温湿压数据，将采集到的数据在主控设备上自带的TFT屏上显示。
智能拔罐系统的体脂测量方法，步骤如下：
步骤一、将拔罐抽气至真空状态，罐内压力抽为负压，将人体与罐下口部分接触的皮肤吸起来，达到拔罐的效果，确保电极片接触人体皮肤；
步骤二、控制器通过设置在人体信息接口模块上的连接线将交流电分别发送至两个拔罐内的电极片一、电极片三；电极片一和电极片三产生激励信号，称为激励电极，另外两个电极片，电极片二和电极片四是用于测量电压的检测电极；检测电极将检测到的电压通过连接线反馈至控制器；同时，温湿压测量电路板上的三合一传感器将检测到的数据通过四根IIC总线传送至控制器；
步骤三、控制器通过多路选择器模块选择开关轮流获取四路温湿压数据，并将采集到的数据在与显示屏接口模块连接的TFT屏上显示；
控制器利用自带运放对检测到的电压放大后进入AD采样并转换，得到的结果表示人体的阻抗的参数，利用该参数计算人体体脂相关参数；
步骤四、体脂相关参数及罐内温湿压数据通过串口协议传输至蓝牙4.0芯片CC2541，蓝牙芯片将数据无线发送至APP上位机进行显示。
本发明上位机显示的内容有：当前温度、当前湿度、当前气压、体脂率、脂肪量、肌肉量、水分、水分率、蛋白质量、骨质量、BMI、基础代谢率，见附图6。
本发明用于测量全身阻抗，测重人体躯干部位的测量，将人体等效为串联的容积导体模型。假设人体体重为W，人体阻抗为Z，人体身高为H，年龄为G，性别为S，其中男性S为1，女性S为0。由于人体水分含量与非脂肪组织(FFM)正比如H2/Z，根据经验公式和对标结果计算人体参数的公式如下。
人体水分含量：
Wwater＝x1·(H2/Z)+x2+x3·W (1)
其中x1的取值范围为0.5-0.6；x2的取值范围为1.7-1.8；x3的取值范围为0.05-0.1。
人体FFM含量：
WFFM＝x4+x5·H2/Z+x6·W-x7·G+x8·S (2)
其中x4的取值范围为13.7-13.8；x5的取值范围为0.3-0.4；x6的取值范围为0.3-0.4；x7的取值范围为0.1-0.2；x8的取值范围为6.18-6.19。
根据上面计算所得两个量，可计算人体其他成分含量：
肌肉含量：
Wmuscle＝Wwater/x0 (3)
其中x0的取值范围为：0.7-0.75。
蛋白质含量：
Wprotein＝Wmuscle-Wwater (4)
骨质重量：
Wbone＝WFFM-Wprotein (5)
脂肪重量：
WFM＝W-WFFM (6)
体质指数BMI:
WBMI＝W/H2·100 (7)
男性基础代谢率：
WBMR＝x9+x10·W+x11·H-x12·G (8)
其中x9的取值范围为66-67；x10的取值范围为13.5-14.0；x11的取值范围为5.0-5.1；x12的取值范围为6.5-7.0。
女性基础代谢率：
WBMR＝x13+x14·W+x15·H-x16·G (9)
其中x13的取值范围为660-670；x14的取值范围为9.5-9.6；x15的取值范围为1.8-1.9；x16的取值范围为4.6-4.7。
实践表明，测量系统的结构不一样导致上式x0-x16的值有差异，例如本例中电极片通过导线与人体接触，导线长度的不同，电极片接触人体面积的不同都会导致测量结果不一致。
尽管上文对本发明的具体实施方式给予了详细描述和说明，但是应该指明的是，我们可以依据本发明的构想对上述实施方式进行各种等效改变和修改，其所产生的功能作用仍未超出说明书所涵盖的精神时，均应在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.拔罐,包括罐体和抽气活塞组件，所述的抽气活塞组件设置在罐体中部且伸入罐体内，罐体和抽气活塞组件连接处封闭设计，其特征在于，
所述的抽气活塞组件下端设置电极片，所述的电极片与抽气活塞组件之间通过套件连接；
所述的电极片为不锈钢空心圆柱体，顶部开口，底部密封；连接线一端焊接在电极片上，所述的连接线另一端伸出罐体；
所述的电极片底部连接L型固定件，所述的L型固定件侧面固定温湿压测量电路板；
所述的温湿压测量电路板上伸出四根IIC通信导线，伸出罐体。
2.根据权利要求1所述的拔罐，其特征在于，所述的套件为塑料材料制成的空心圆柱体，套杆上端套接在抽气活塞组件下端，套杆下端套接在电极片上端。
3.根据权利要求1所述的拔罐，其特征在于，所述的电极片表面设置若干小孔。
4.根据权利要求1所述的拔罐，其特征在于，所述的罐体表面设置穿过罐体的固定块，所述的固定块与罐体间密封设置；所述的四根IIC通信导线、连接线均穿过固定块与外部硬件连接。
5.根据权利要求1所述的拔罐，其特征在于，所述的电极片内放置药物。
6.根据权利要求1所述的拔罐，其特征在于，所述的温湿压测量电路板上焊接能同时测量温度、湿度和压力的三合一传感器。
7.智能拔罐系统，其特征在于，包括权利要求1-6任一项所述的拔罐。
8.根据权利要求7所述的智能拔罐系统，其特征在于，还包括控制器；
所述的控制器包括主控芯片模块、多路选择器模块、人体信息接口模块、双USB接口模块、显示屏接口模块、蓝牙4.0模块、电源模块和APP上位机；
所述的主控芯片模块分别与多路选择器模块、人体信息接口模块、显示屏接口模块、蓝牙4.0模块和电源模块连接，所述的多路选择器模块与双USB接口模块连接；蓝牙4.0模块将数据无线发送至APP上位机。
9.智能拔罐系统的体脂测量方法，其特征在于，步骤如下：
步骤一、将拔罐抽气至真空状态，罐内压力抽为负压，将人体与罐下口部分接触的皮肤吸起来，达到拔罐的效果，确保电极片接触人体皮肤；
步骤二、控制器通过设置在人体信息接口模块上的连接线将交流电分别发送至两个拔罐内的电极片一、电极片三；电极片一和电极片三产生激励信号，称为激励电极，另外两个电极片，电极片二和电极片四是用于测量电压的检测电极；检测电极将检测到的电压通过连接线反馈至控制器；同时，温湿压测量电路板上的三合一传感器将检测到的数据通过四根IIC总线传送至控制器；
步骤三、控制器通过多路选择器模块选择开关轮流获取四路温湿压数据，并将采集到的数据在与显示屏接口模块连接的TFT屏上显示；
控制器利用自带运放对检测到的电压放大后进入AD采样并转换，得到的结果表示人体的阻抗的参数，利用该参数计算人体体脂相关参数；
步骤四、体体脂相关参数及罐内温湿压数据通过串口协议传输至蓝牙4.0芯片CC2541，蓝牙芯片将数据无线发送至APP上位机进行显示。
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