CN112155522A - 一种三气缸高低压转换控制回路的脉诊仪压力系统 - Google Patents

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陈峰峰
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Abstract

本发明一种三气缸高低压转换控制回路的脉诊仪压力系统，包括脉诊装置、微控制器和气动回路，脉诊装置包括三个并排设置的气缸，每个气缸的活塞底部安装有传感器；传感器用于检测和采集被测者的脉搏信息，转换为电信号输出给微控制器；微控制器用于调整气动回路中的压力值和控制气缸伸缩；气缸用于模拟人的手指的按压。本发明通过高低压转换回路对气压进行调整，结构简单、使用方便，同时可仿照中医切脉原理，可获取不同压力不同深度的脉搏跳动信息，准确获取脉搏的“脉位”，使得采集的脉搏信息更全面、更准确。

Description

一种三气缸高低压转换控制回路的脉诊仪压力系统
技术领域
本发明一种三气缸高低压转换控制回路的脉诊仪压力系统，属于生物信号检测技术领域。
背景技术
随着现代科技的发展及多学科的交叉综合运用，中医诊疗设备的开发和研究也在推动传统中医走向现代化。脉搏信号是人体重要的生理信号，包含了人体重要的生理病理信息。中医切脉要根据患者的具体情况进行布指定位，举、按、寻三者结合，不断调节手指用力轻重的变化，另外还会结合总按和单按分别从总体上和单个上了解寸、关、尺三部脉象的位、数、形、势等变化特征。如今已研制成功的脉诊仪主要有用压阻式传感器或者光电式传感器的脉诊仪，有手腕式和指压式，但都没有像中医切脉中利用按、举多种操作手法来获取脉搏信息的。
传感器是采集脉象信息的关键，中国专利（申请号 20031015513.0）公布的“中医脉诊传感系统”，该系统采用压电传感器直接测量脉搏。中国专利（申请号200320106855.X）公布的“脉诊传感指舟器”，同样采用压电传感器直接测量脉搏，但采用PVDF制作成复合传感器。中国专利（申请号 03213982.9）公布的“中医诊脉仪”，采用压阻传感器测量脉搏。这些传感器采集的脉象信息比较单一，与中医的手指感觉差别较大，不容易调整接触压力。虽然中国专利（申请号 89107657.3）公布的“医用脉诊传感方法”，采用了液压传动，但该种方式的压力与接触面不可调整。
中国专利（公开号 CN1631318A）公布的气压传动的脉诊装置，采用弹性皮囊与被测者手腕的寸口处接触，使脉诊更符合中医手指脉诊的实际情况，但仍无法满足灵活下指的需求。
申请号为201520575031.X的专利公开的一种中医脉诊仪，是根据柔性压力传感器阵列采集到的压力信号来确定寸、关、尺脉搏点的位置，主要是定位，而在操作和实现上缺少对脉象不同深度下信息的获取。
发明内容
本发明要解决的问题在于，针对现有技术中的上述缺陷，提供一种用气缸模仿中医手指和可调节压力的脉诊装置。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种三气缸高低压转换控制回路的脉诊仪压力系统，包括脉诊装置、微控制器和气动回路，脉诊装置包括三个并排设置的气缸，每个气缸的活塞底部安装有传感器；
传感器用于检测和采集被测者的脉搏信息，转换为电信号输出给微控制器；
微控制器用于调整气动回路中的压力值和控制气缸伸缩；
气缸用于模拟人的手指的按压。
进一步的，所述气动回路包括气泵、高低压转换回路、执行机构；高低压转换回路包括二位二通电磁阀和减压阀；执行机构包括三位五通电磁阀和节气阀；
气泵出气口分别与至少三个二位二通电磁阀的进气口相连，每个二位二通电磁阀的出气口分别与一个减压阀的入口相连；所有减压阀的出口与第一气动接头盒相连，第一气动接头盒的出口与第二气动接头盒的入口相连，第二气动接头盒的出口分为三个支路；在每一支路上，第二气动接头盒的出口与一个三位五通电磁阀的进气口相连，三位五通电磁阀的出气口依序经过一个节气阀和一个所述气缸后，与三位五通电磁阀的排气口相连。
进一步的，所述减压阀入口前的管路上设置有压力表。
进一步的，所述微控制器的输出端分别与所述二位二通电磁阀的线圈和所述三位五通电磁阀的线圈电性相连。
进一步的，所述二位二通电磁阀为先导式电磁阀；所述三位五通电磁阀为中位封闭式电磁阀；所述气缸为中位封闭式。
进一步的，还包括底板和壳体，壳体设置在底板上，所述脉诊装置设置在壳体的外表面，所述二位二通电磁阀、所述三位五通电磁阀和所述微控制器设置在壳体内。
本发明与现有技术相比具有以下有益效果。
本发明通过高低压转换回路对气压进行调整，结构简单、使用方便，同时可仿照中医切脉原理，可获取不同压力不同深度的脉搏跳动信息，准确获取脉搏的“脉位”，使得采集的脉搏信息更全面、更准确。同时可以根据传统中医的按、举等手法来获取脉搏信息，并且可根据使用者不同的需求来调节脉诊仪的速度和力度等。
附图说明
图1为本发明实施例的外观示意图。
图2为本发明实施例的第一内部结构示意图。
图3为本发明实施例的第二内部结构示意图。
图4为本发明实施例的气路连接示意图。
图中，1-底板，2-壳体，3-脉诊装置，4-气缸，5-传感器，6-二位二通电磁阀，7-三位五通电磁阀，8-微控制器，9-气泵，10-压力表，11-减压阀，12-节气阀。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的说明。
如图1-图3所示，本发明一种三气缸高低压转换控制回路的脉诊仪压力系统，包括脉诊装置3、微控制器8和气动回路，脉诊装置3包括三个并排设置的气缸4，每个气缸4的活塞底部安装有传感器5；传感器用于检测和采集被测者的脉搏信息，转换为电信号输出给微控制器8；微控制器8用于调整气动回路中的压力值和控制气缸4伸缩；气缸4用于模拟人的手指的按压。
本实施例中，本系统还包括底板1和壳体2，壳体2设置在底板1上，脉诊装置3设置在壳体2的外表面，二位二通电磁阀6、三位五通电磁阀7和微控制器8设置在壳体2内。
如图4所示，气动回路包括气泵9、高低压转换回路、执行机构；高低压转换回路包括二位二通电磁阀6和减压阀11；执行机构包括三位五通电磁阀7和节气阀12。
本实施例中，气泵9出气口分别与三个二位二通电磁阀6的进气口相连，每个二位二通电磁阀6的出气口分别与一个减压阀11的入口相连；所有减压阀11的出口与第一气动接头盒相连，第一气动接头盒的出口与第二气动接头盒的入口相连，第二气动接头盒的出口分为三个支路；在每一支路上，第二气动接头盒的出口与一个三位五通电磁阀7的进气口相连，三位五通电磁阀7的出气口依序经过一个节气阀12和一个气缸4后，与三位五通电磁阀7的排气口相连。减压阀11入口前的管路上设置有压力表10。
微控制器8的输出端分别与二位二通电磁阀6的线圈和三位五通电磁阀7的线圈电性相连。二位二通电磁阀6为先导式电磁阀。先导式电磁阀，功率较小，可以长时间频繁通电而不被烧毁，流体压力上限高，适合气压传动。相比于直动式电磁阀，先导式电磁阀更高更精确的控制效果，能够控制阀口的开关速度，对于降低气压冲击有很好的效果。三位五通电磁阀7为中位封闭式电磁阀，采用中位封闭型三位五通电磁阀在它的两个线圈都不给电的情况下，气缸前腔和后腔的压力保持在最后一个线圈失电后的状态不变，进气口关闭、排气口关闭（长时间处于此状态,由于各连接处有微小泄漏,这种平衡慢慢会被打破）。气缸4为中位封闭式。微控制器8通过继电器连接电磁阀的线圈从而控制电磁阀。传感器5可以使用压力传感器，微控制器8可以使用单片机。
本发明系统用二位二通电磁阀和减压阀（带有压力表）组成的高低压转换回路来调节回路的压力，通过预先设置压力值，并通过控制二位二通电磁阀的通断来控制并改变回路的压力值，进而可以控制气缸的压力值。高低压转换回路的电磁阀的通断及通断时长可由单片机进行控制。
本发明系统用三个气缸来模仿医生的手指，三个“手指”的伸缩运动由三位五通电磁阀控制，其运动速度由节气阀控制，与举、按等中医手法相结合，或三“指”同按，或单“指”按，使得脉诊得到更准确的信息，同时可以调节“手指”的压力，且可灵活运用三根“手指”，互不干扰。
本发明在使用时，首先用减压阀预设指定的压力值，通电接通气源后，根据所需的压力值，使用者可控制单片机经过信号处理电路接通相对应的二位二通电磁阀来达到改变回路的压力值，待使用完毕后，关闭二位二通电磁阀和气泵，即可关闭回路。由于本实施例是三个二位二通电磁阀，因此通过开闭不同的二位二通电磁阀，可以产生三个压力值。二位二通电磁阀的数量可以根据实际需求进行设置。本系统通过控制单片机经信号处理电路控制三位五通电磁阀的通断来控制气缸全部运动或部分运动；调整节气阀即可改变气缸的运动速度。
单片机内含有控制程序。第一部分控制高低压转换回路，接通相应的二位二通电磁阀即可接通相应的回路，改变回路的压力值，经延时程序保持指定的时间（默认1分钟）；第二部分控制执行机构，分为三气缸同时运动与顺序运动，若为同时运动，则由单片机控制接通全部五通电磁阀，气缸同时运动至传感器接触手腕，检测脉搏信息，经延时程序在当前位置保持指定的时间（默认1分钟）；若为顺序运动，则由单片机控制顺序两两接通或单独接通五通电磁阀，气缸顺序运动至传感器接触手腕，检测脉搏信息，经延时程序在当前位置保持指定的时间（默认1分钟），检测完毕后，关闭电磁阀和气泵，停止运行。
尽管已经参照其示例性实施例具体显示和描述了本发明，但是本领域的技术人员应该理解，在不脱离权利要求所限定的本发明的精神和范围的情况下，可以对其进行形式和细节上的各种改变。

Claims (6)

1.一种三气缸高低压转换控制回路的脉诊仪压力系统，其特征在于：包括脉诊装置（3）、微控制器（8）和气动回路，脉诊装置（3）包括三个并排设置的气缸（4），每个气缸（4）的活塞底部安装有传感器（5）；
传感器用于检测和采集被测者的脉搏信息，转换为电信号输出给微控制器（8）；
微控制器（8）用于调整气动回路中的压力值和控制气缸（4）伸缩；
气缸（4）用于模拟人的手指的按压。
2.根据权利要求1所述的一种三气缸高低压转换控制回路的脉诊仪压力系统，其特征在于：所述气动回路包括气泵（9）、高低压转换回路、执行机构；高低压转换回路包括二位二通电磁阀（6）和减压阀（11）；执行机构包括三位五通电磁阀（7）和节气阀（12）；
气泵（9）出气口分别与至少三个二位二通电磁阀（6）的进气口相连，每个二位二通电磁阀（6）的出气口分别与一个减压阀（11）的入口相连；所有减压阀（11）的出口与第一气动接头盒相连，第一气动接头盒的出口与第二气动接头盒的入口相连，第二气动接头盒的出口分为三个支路；在每一支路上，第二气动接头盒的出口与一个三位五通电磁阀（7）的进气口相连，三位五通电磁阀（7）的出气口依序经过一个节气阀（12）和一个所述气缸（4）后，与三位五通电磁阀（7）的排气口相连。
3.根据权利要求2所述的一种三气缸高低压转换控制回路的脉诊仪压力系统，其特征在于：所述减压阀（11）入口前的管路上设置有压力表（10）。
4.根据权利要求2所述的一种三气缸高低压转换控制回路的脉诊仪压力系统，其特征在于：所述微控制器（8）的输出端分别与所述二位二通电磁阀（6）的线圈和所述三位五通电磁阀（7）的线圈电性相连。
5.根据权利要求2所述的一种三气缸高低压转换控制回路的脉诊仪压力系统，其特征在于：所述二位二通电磁阀（6）为先导式电磁阀；所述三位五通电磁阀（7）为中位封闭式电磁阀；所述气缸（4）为中位封闭式。
6.根据权利要求1所述的一种三气缸高低压转换控制回路的脉诊仪压力系统，其特征在于：还包括底板（1）和壳体（2），壳体（2）设置在底板（1）上，所述脉诊装置（3）设置在壳体（2）的外表面，所述二位二通电磁阀（6）、所述三位五通电磁阀（7）和所述微控制器（8）设置在壳体（2）内。
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