CN114271588A - 一种补钙手环 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种补钙手环，所述手环包括：手环本体；出光结构，设置在所述手环本体与皮肤接触的一面；UVB LED芯片，设置在所述出光结构内，通过所述出光结构照射手腕皮肤；UVB探测芯片，用于检测UVB辐射强度；控制模块，与所述UVB LED芯片和所述UVB探测芯片连接。本发明中的上述方案能够解决人长期在室内得不到太阳光照射及食物摄取无法达到补钙的问题。
Description
技术领域
本发明涉及医疗电子设备领域，特别是涉及一种补钙手环。
背景技术
通过中紫外线照射，维他命原D7 (7-脱氢胆固醇)可转化为外层皮肤中的维他命原。在肝脏和肾脏中进行的羟基化作用过程中，维生素D3的生物活性形式可形成，控制钙的新陈代谢。最重要的是，维生素D3影响细胞形成、细胞分化、内分泌调节系统、免疫反应、巨噬细胞功能以及心肌代谢。在实践中，可用于预防佝偻病、骨质酥松症、骨软化症。诱导维生素Ｄ的作用频谱限制在280-320纳米以内的中紫外线范围。维生素D过量的会引起高钙血症的症状，包括食欲不振、恶心和呕吐等症状，但长时间暴露于阳光下通常不会引起维生素D毒性，在皮肤中产生的维生素D前体的浓度达到化学平衡，并且产生的任何进一步的维生素D都会被降解，主动补钙需要依据缺钙程度，合理调整UVB辐射剂量。
发明内容
本发明的目的是提供一种补钙手环，解决人长期在室内得不到太阳光照射及食物摄取无法达到补钙的问题。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
一种补钙手环，所述手环包括：
手环本体；
出光结构，设置在所述手环本体与皮肤接触的一面；
UVB LED芯片，设置在所述出光结构内，通过所述出光结构照射手腕皮肤；
UVB探测芯片，用于检测UVB辐射强度；
控制模块，与所述UVB LED芯片和所述UVB探测芯片连接。
可选的，所述控制模块用于控制所述UVB LED芯片和记录所述UVB LED芯片的辐射时间，根据所述UVB辐射强度和所述辐射时间获得UVB辐射剂量，所述控制模块还用于根据所述UVB辐射剂量控制所述UVB LED芯片断开。
可选的，所述出光结构具体包括：
反光壳、出光壳以及反光壳固定板；所述反光壳固定板与所述反光壳焊接在一起；
所述反光壳上设有反光壳反光面，所述反光壳反光面顶端设有通孔，用于放置所述UVB LED芯片；所述出光壳入射光面中间设有倒锥形反光面的出光壳反光面，所述出光壳反光面外围形成环形的环形出光面；所述反光壳还设置有过线孔与焊接槽，所述出光壳还设置有焊接柱与侧面槽，所述焊接柱与所述焊接槽通过超声波焊接成一个整体。
可选的，所述手环还包括：
第一线路板，用于焊接固定UVB LED芯片，焊接好的UVB LED芯片和第一线路板倒扣在所述反光壳固定板上；
第二线路板，设置在所述侧面槽内，用于焊接固定UVB探测芯片。
可选的，所述手环还包括：
电池，设置在所述手环本体上，用于为所述补钙手环充电。
可选的，所述补钙手环还包括
充电孔，设置在所述手环本体上，通过所述充电孔为所述电池充电。
可选的，所述补钙手环还包括：蜂鸣器，与所述控制模块连接，所述蜂鸣器用于当超出UVB辐射强度最大值时进行报警。
可选的，所述手环还包括：
显示屏，与所述控制模块连接，所述显示屏用于显示剂量数据。
可选的，所述手环本体上还设置有卡扣槽和卡扣座，将卡扣座卡在所述卡扣槽内将手环固定在用户手腕上。
根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：
通过设置手环本体、出光结构、UVB LED芯片、UVB探测芯片、控制模块，将中波长紫外线UVB植入手环中，达到控制UVB辐射强度以及智能补钙控制目的，解决人体骨骼通过食物摄取无法达到补钙的目的，通过改变中波长紫外线UVB光线照射方式，实现UVB光线在反射壳体内漫反射，达到补钙低剂量目的；通过在出光壳体内植入UVB光的探测监测LED芯片，探测监测LED芯片通过把UVB光线转为电信号，进一步把电信号输出到控制模块的放大电路中，并进一步把放大信号输出到控制模块的单片机中处理，实现对UVB光线实时监测目的，依据监测数据达到对补钙UVB光线辐射剂量调节目的。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例补钙手环立体图；
图2为本发明实施例补钙手环剖面示意图；
图3为本发明实施例出光结构剖面图；
图4为本发明实施例补钙手环模块示意图。
符号说明：
手环本体-1、出光结构-2、UVB LED芯片-3、UVB探测芯片-4、控制模块-5、反光壳-2-1、出光壳-2-2、反光壳固定板-2-3、过线孔2-4、反光壳反光面-2-5、出光壳反光面-2-6、焊接槽2-7、焊接柱-2-8、通孔-2-9、环形出光面-2-10、侧面槽-2-11、第一线路板-6、第二线路板-7、蜂鸣器-8、电池-9、充电孔-10、显示屏-11、卡扣槽-12、卡扣座-13、连接线-14。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的目的是提供一种补钙手环，解决人长期在室内得不到太阳光照射及食物摄取无法达到补钙的问题。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1为本发明实施例补钙手环立体图，图2为本发明实施例补钙手环剖面示意图，如图1和图2所示，所述手环包括：
手环本体1、出光结构2、显示屏11、充电孔10、卡扣槽12以及卡扣座13；
其中，出光结构2设置在所述手环本体1与皮肤接触的一面；
所述手环本体1为医用橡胶材质，设置有卡扣座13和卡扣槽12，将卡扣座13卡在所述卡扣槽12内将手环固定在用户手腕上。
如图2所示，所述手环还包括：UVB LED芯片3、UVB探测芯片4以及控制模块5；
其中，UVB LED芯片3设置在所述出光结构2内，通过所述出光结构2照射手腕皮肤；
UVB探测芯片4用于检测UVB辐射强度；
控制模块5与所述UVB LED芯片3和所述UVB探测芯片4连接。控制模块5用于控制UVB LED芯片3和记录UVB LED芯片3的辐射时间，根据UVB探测芯片4获得的UVB辐射强度和辐射时间获得UVB辐射剂量，控制模块5根据UVB辐射剂量控制所述UVB LED芯片断开。具体为，在同样的UVB辐射强度下，UVB辐射剂量与辐射时间呈线性关系，即：
W=P*T
其中W为UVB辐射剂量，P为UVB辐射强度，T为辐射时间。当辐射剂量超过一定数值时，控制模块5控制UVB LED芯片3从电路中断开连接，停止UVB照射。
显示屏11与所述控制模块5连接，所述显示屏11用于显示剂量数据。
所述控制模块5，具体包括：放大电路、单片机控制电路、存储装置以及驱动电路。
具体的，如图3所示，所述出光结构2包括：反光壳2-1、出光壳2-2以及反光壳固定板2-3；所述反光壳固定板2-3内孔与反光壳设有通孔一侧面持平，所述反光壳固定板2-3与所述反光壳2-1通过超声波焊接在一起；焊接好的反光壳固定板2-3、反光壳2-1、出光壳2-2三者形成整体，其出光壳2-2位置于所述手环本体1的出光结构2内，其反光壳固定板2-3位置于手环本体1内腔体内。
所述反光壳2-1上设有反光壳反光面2-5，所述反光壳反光面2-5顶端设有通孔2-9，用于放置所述UVB LED芯片3；所述出光壳2-2入射光面中间设有倒锥形反光面的出光壳反光面2-6，所述出光壳反光面2-6外围形成环形的环形出光面2-10；所述环形出光面2-10为一层透过紫外率在30%以内的膜层；所述反光壳2-1还设置有过线孔2-4与焊接槽2-7，所述出光壳2-2还设置有焊接柱2-8与侧面槽2-11，所述焊接柱2-8与所述焊接槽2-7通过超声波焊接成一个整体。
具体的，所述手环还包括：
第一线路板6和第二线路板7；
第一线路板6用于焊接固定UVB LED芯片3，焊接好的UVB LED芯片3和第一线路板6倒扣在所述反光壳固定板2-3上；
其第一线路板6上焊接固定的UVB LED芯片3通过所述的反光壳2-1的通孔位置，实现UVB LED芯片3照射反光壳2-1与出光壳2-2焊接形成的腔体。
第二线路板7设置在所述侧面槽2-11内，用于焊接固定UVB探测芯片4。其第二线路板7位置于所述侧面槽2-11内，其UVB探测芯片4位于侧面槽2-11最内侧方向，第二线路板7通过连接线14，依次通过所述过线孔2-4，所述第一线路板6上的通孔。
具体的所述手环还包括：
电池9，设置在所述手环本体1上，用于为所述补钙手环充电。
具体的，充电孔10，设置在所述手环本体1上，通过所述充电孔10为所述电池9充电。
所述补钙手环还包括：蜂鸣器8，与所述控制模块5连接，所述蜂鸣器8用于当超出UVB辐射剂量最大值时进行报警。
所述电池9对所述控制模块5供电，控制模块5分别通过连接线14对所述UVB探测芯片4加电并接收UVB探测芯片4传输电信号，对所述第一线路板6上UVB LED芯片3加电开关控制，对所述蜂鸣器8加电开关控制，对显示屏11加电开关控制；通过显示屏11对控制模块实现手动调试输入输出控制。
本实施例中控制模块5设定有五个补钙数值设定界面、两个补钙数值运行界面以及一个电池监测界面
其中，五个补钙数值设定界面包括：设定剂量值：***mj/cm2、起始剂量值：***mj/cm2、累计剂量值：***mj/cm2、次增量值：***mj/cm2以及间隔时间值：***s；
具体的，设定剂量值：***mj/cm2，解析：补钙需求总剂量值，达到总剂量值后会启动蜂鸣器8响铃装置，控制模块5关闭UVB LED芯片3运行。
起始剂量值：***mj/cm2，解析：补钙装置开启时补钙剂量值，计算方式为：①从零数值开始显示，②设定剂量值无完成，补钙中途中断后，在开启时显示已运行的累计补钙剂量值。
累计剂量值：***mj/cm2，解析：设定剂量值整个补钙过程，运行时在某个时间点进行查看，显示的已运行补钙剂量值的总和。
次增量值：***mj/cm2，解析：时间间隔之间，设置下一个时间点比上一个时间点梯度增加剂量数值，通过调节UVB LED芯片3辐射强度，达到形同时间，调整节点之间的梯度补钙剂量增量值。
间隔时间值：***s，解析：①连续补钙，②间歇式补钙控制，设有停顿时间间歇。
两个补钙数值运行界面包括：运行剂量值：***mj/cm2和运行时间：***s；
具体的，运行剂量值：***mj/cm2，解析：运行过程中在某个时间点进行查看时，显示的以时间秒为计算点的补钙剂量值，为持续变化量
运行时间：***s，解析：设定剂量值的整个补钙过程中，持续补钙时间数值显示
一个电池监测界面包括：电池电量：**% ，解析：用于显示电量百分比。
电池9对控制模块5进行加电，控制模块5并监测电池9电量，控制模块对显示屏11、蜂鸣器8、UVB LED芯片3、UVB探测芯片4分别加电，通过显示屏11设定参数值，进行对UVBLED芯片3辐射剂量进行控制；通过UVB探测芯片4把UVB LED芯片3辐射剂量光线进行转电信号，进一步把电信号输出到控制模块5的放大电路中，并进一步把放大信号输出到控制模块5的单片机中处理，实现对UVB光线实时监测目的，依据监测数据达到对补钙UVB光线辐射剂量调节目的。
总体而言，本发明中的上述技术方案，通过设置手环本体1、出光结构2、UVB LED芯片3、UVB探测芯片4、控制模块5，将中波长紫外线UVB植入手环中，达到控制UVB辐射剂量以及智能补钙控制目的，解决人体骨骼通过食物摄取无法达到补钙的目的，通过改变中波长紫外线UVB光线照射方式，实现UVB光线在反射壳体内漫反射，达到UVB辐射低剂量目的；通过在出光壳体内植入UVB光的探测芯片，探测芯片通过把UVB光线转为电信号，进一步把电信号输出到控制模块的放大电路中，并进一步把放大信号输出到控制模块的单片机中处理，实现对UVB光线实时监测目的，依据监测数据达到对UVB光线辐射剂量调节目的。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (9)
1.一种补钙手环，其特征在于，所述手环包括：
手环本体；
出光结构，设置在所述手环本体与皮肤接触的一面；
UVB LED芯片，设置在所述出光结构内，通过所述出光结构照射手腕皮肤；
UVB探测芯片，用于检测UVB辐射强度；
控制模块，与所述UVB LED芯片和所述UVB探测芯片连接。
2.根据权利要求1所述的补钙手环，其特征在于，所述控制模块用于控制所述UVB LED芯片和记录所述UVB LED芯片的辐射时间，根据所述UVB辐射强度和所述辐射时间获得UVB辐射剂量，所述控制模块还用于根据所述UVB辐射剂量控制所述UVB LED芯片断开。
3.根据权利要求1所述的补钙手环，其特征在于，所述出光结构具体包括：
反光壳、出光壳以及反光壳固定板；所述反光壳固定板与所述反光壳焊接在一起；
所述反光壳上设有反光壳反光面，所述反光壳反光面顶端设有通孔，用于放置所述UVBLED芯片；所述出光壳入射光面中间设有倒锥形反光面的出光壳反光面，所述出光壳反光面外围形成环形的环形出光面；所述反光壳还设置有过线孔与焊接槽，所述出光壳还设置有焊接柱与侧面槽，所述焊接柱与所述焊接槽通过超声波焊接成一个整体。
4.根据权利要求3所述的补钙手环，其特征在于，所述手环还包括：
第一线路板，用于焊接固定UVB LED芯片，焊接好的UVB LED芯片和第一线路板倒扣在所述反光壳固定板上；
第二线路板，设置在所述侧面槽内，用于焊接固定UVB探测芯片。
5.根据权利要求1所述的补钙手环，其特征在于，所述手环还包括：
电池，设置在所述手环本体上，用于为所述补钙手环充电。
6.根据权利要求5所述的补钙手环，其特征在于，所述补钙手环还包括充电孔，设置在所述手环本体上，通过所述充电孔为所述电池充电。
7.根据权利要求1所述的补钙手环，其特征在于，所述补钙手环还包括：蜂鸣器，与所述控制模块连接，所述蜂鸣器用于当超出UVB辐射剂量最大值时进行报警。
8.根据权利要求1所述的补钙手环，其特征在于，所述手环还包括：
显示屏，与所述控制模块连接，所述显示屏用于显示剂量数据。
9.根据权利要求1所述的补钙手环，其特征在于，所述手环本体上还设置有卡扣槽和卡扣座，将卡扣座卡在所述卡扣槽内将手环固定在用户手腕上。
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