CN116807442A - 一种基于生物电阻抗分析法的人体成分测量系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于生物电阻抗分析法的人体成分测量系统及方法，包括承载底座、检测台、导向柱、检测握柄、操控终端、主控系统，主控系统嵌于承载底座内，检测台与承载底座上端面连接，导向柱至下端面通过铰链与承载底座外侧面铰接，导向柱外侧面均通过导向滑轨与至少一个检测握柄滑动连接，操控终端至少一个，各操控终端均与主控系统间建立数据连接。其分析方法包括系统配置，检测预设及检测作业等三个步骤。本发明可有效满足不同类型使用者操作使用的的需要，且操作便捷，使用灵活，通用性和环境适应性好，同时检测效和检测数据精度高，检测数据全面，且检测作业时体感舒适度好。

Description

一种基于生物电阻抗分析法的人体成分测量系统及方法

技术领域

本发明涉及一种人体成分测量系统，具体为一种基于生物电阻抗分析法的人体成分测量系统及其分析方法。

背景技术

目前通过生物电阻抗分析进行人体成份测量设备众多，极大得方便人体成份检测作业，并提高了检测作业得效率，但在实际使用中，当前生物电阻抗分析进行人体成份测量设备往往均采用得一体式结构，设备一旦安装定位后往往无法根据使用需要进行灵活移动或调整，使用较为不便，同时当前得检测设备运行中，往往无法根据使用环境、使用者身高等使用需要，有针对性的调整设备结构机运行状态，从而导致使用者的使用机操作便捷性、舒适性，尤其是低温环境下的体感舒适性差，并因低温等易导致人体皮肤组织结构、血液循环受到影响，从而最终影响检测结果的效率和检测精度。

于是，发明人有鉴于此，秉持多年现场工作经验，针对当前设备普遍存在的缺陷，提供一种基于生物电阻抗分析法的人体成分测量系统及使用方法，以解决当前实际工作中存在的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于生物电阻抗分析法的人体成分测量系统及其分析方法，该发明设备集成化、模块化程度高，操作灵活方便，可有效满足不同类型使用者操作使用的的需要，且操作便捷，使用灵活，通用性和环境适应性好，同时检测效和检测数据精度高，检测数据全面，且检测作业时体感舒适度好。

为实现上述目的，本发明提供一种天然气稀有气体同位素测试中天然气净化装置及分析方法：

一种基于生物电阻抗分析法的人体成分测量系统，包括承载底座、检测台、导向柱、检测握柄、操控终端、主控系统，其中承载底座为横断面呈矩形的闭合腔体结构，主控系统嵌于承载底座内，并分别与检测台、检测握柄、操控终端间电气连接，检测台与承载底座上端面连接并同轴分布，导向柱至少两条，导向柱下端面通过铰链与承载底座外侧面铰接，且导向柱轴线与承载底座上端面呈0°—90°夹角，导向柱外侧面均通过导向滑轨与至少一个检测握柄滑动连接，操控终端至少一个，各操控终端均与主控系统间建立数据连接，至少一个操控终端通过导线与主控系统电气连接，同时通过连接机构与承载底座间连接。

进一步的，所述检测台包括硬质绝缘基座、检测电极、硅胶加热条、称重传感器、弹片、接线端子，所述硬质绝缘基座为横断面呈矩形的板状结构，硬质绝缘基座下端面通过弹片与承载底座上端面相抵并平行分布，同时硬质绝缘基座下端面另设至少一个称重传感器，且称重传感器与承载底座上端面相抵，所述检测电极至少两个，嵌于硬质绝缘基座上端面内，且所述检测电极上端面比硬质绝缘基座上端面高0—1毫米，所述硅胶加热条数量与检测电极数量一致，每个检测电极外均设一条硅胶加热条，且所述硅胶加热条环绕检测电极呈闭合环状结构，同时硅胶加热条与检测电极间通过隔热垫层隔离，所述检测电极、硅胶加热条、称重传感器均分别与接线端子电气连接，所述接线端子至少一个，嵌于承载底座下端面并与主控系统电气连接。

进一步的，其特征在于，所述检测台对应的承载底座上端面设与其同轴分布的承载槽，所述检测台嵌于承载槽内，且检测台侧表面与承载槽恻表面间通过弹性密封条滑动连接。

进一步的，所述检测握柄包括检测电极、手柄、硅胶加热片、柔性连接带、监测手环、接线端子、滑块，所述滑块后端面通过导向滑轨与导向柱外侧面间滑动连接，前端面通过铰链与手柄的后端面间铰接，且手柄轴线与导向柱轴线呈0°—90°夹角，所述手柄外侧面设至少一个检测电极，及与检测电极配套的两个硅胶加热片，所述检测电极、硅胶加热片均为与手柄同轴分布的圆弧板状结构，分别包覆在手柄外表面，其中检测电极包覆手柄的上表面外，硅胶加热片包覆在手柄的下端面外，且检测电极的前端面和后端面位置处均设一条硅胶加热片，所述监测手环通过柔性连接带与滑块连接，所述滑块侧表面另设至少一个接线端子，且接线端子分别与检测电极、硅胶加热片、监测手环及主控系统电气连接。

进一步的，所述手柄为轴向轴截面呈矩形、“T”字形及“H”字形柱状结构，及“凵”字形、“U”字形环状结构中的任意一种，所述手柄外表面另设若干操作按键，手柄下端面设一个测距传感器，所述测距传感器检测轴线与手柄轴线垂直分布，所述操作按键及测距传感器均与接线端子电气连接，并通过接线端子与主控系统电气连接。

进一步的，所述检测电极包括硬质绝缘壳、金属电极片、硅胶电极片及接线头，所述硬质绝缘壳为横断面呈“凵”字形槽装结构，所述金属电极片嵌于硬质绝缘壳内并与硬质绝缘壳同轴分布，同时，所述金属电极片下端面通过硅胶电极片与硬质绝缘壳底部连接，所述接线头嵌于硬质绝缘壳底部，一端与硅胶电极片电气连接，另一端通过导线与接线端子电气连接。

进一步的，所述操控终端包括但不限于多点触控显示器、智能移动通讯终端、PC计算机及基于信号指示灯、数码管、电位器、按键开关、波动开关为基础的操控台中的任意一种。

进一步的，所述主控系统包括驱动电路、数据处理电路、通讯电路、辅助电源，其中所述数据处理电路与驱动电路及通讯电路电气连接，所述驱动电路分别与辅助电源、检测台、检测握柄、操控终端间电气连接，其中所述数据处理电路为FPGA、DSP芯片中任意一种为基础的电路系统，同时，所述驱动电路为以MOS驱动电路。

一种基于生物电阻抗分析法的人体成分测量系统的分析方法，包括如下步骤：

S1,系统配置，首先对承载底座、检测台、导向柱、检测握柄、操控终端、主控系统进行装配，得到成品检测系统，然后将承载底座安装到指定工作位置，同时根据使用需要设置操控终端的数量及各操控终端的装配位置；

S2，检测预设，完成S1步骤后，使用者光脚战力在检测台的检测电极上，同时根据身高一方面调整导向柱与水平面的夹角；另一方面调整检测握柄与检测台上端面的夹角，然后双手分别握持一个检测手柄，并使掌心与检测握柄的检测电极相抵，手指与检测握柄的硅胶加热片相抵，同时在使用者的前臂分别佩戴一个监测手环；

S3，检测作业，使用者通过操控终端及检测握柄的操作按键对主控系统进行操控，向主控系统内录入初步基础数据新型，同时由主控系统驱动检测台、检测握柄、操控终端运行进行人体参数检测，分别由检测台、检测握柄的检测电极对人体电阻值同时进行持续检测，同时由检测台通过设置的称重传感器对使用者体重检测，由检测握柄设置的测距传感器对检测握柄与检测台间的间距进行检测，根据使用者手部高度初步判定使用者身高数据，此外另通过检测握柄的监测手环同步对使用者的生理参数进行检测；最后将检测各数据统一汇总至主控系统，由主控系统对检测各项生理参数及通过电阻值计算得到人体成分信息同步在操控终端输出显示即可。

进一步的，S3步骤中，在通过检测电极进行人体电阻值检测时，另可通过驱动硅胶加热条和硅胶加热片运行，对人体脚部及手部加热。

与现有技术相比，本发明设备集成化、模块化程度高，操作灵活方便，可有效满足不同类型使用者操作使用的的需要，且操作便捷，使用灵活，通用性和环境适应性好，同时检测效和检测数据精度高，检测数据全面，且检测作业时体感舒适度好。

附图说明

图1为本发明系统结构示意图；

图2为检测台结构局部结构示意图；

图3为检测握柄局部结构示意图。

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。

请参阅图1-图3，一种基于生物电阻抗分析法的人体成分测量系统，包括承载底座1、检测台2、导向柱3、检测握柄4、操控终端5、主控系统6，其中承载底座1为横断面呈矩形的闭合腔体结构，主控系统6嵌于承载底座1内，并分别与检测台2、检测握柄4、操控终端5间电气连接，检测台2与承载底座1上端面连接并同轴分布，导向柱3至少两条，导向柱3下端面通过铰链与承载底座1外侧面铰接，且导向柱3轴线与承载底座1上端面呈0°—90°夹角，导向柱3外侧面均通过导向滑轨7与至少一个检测握柄4滑动连接，操控终端5至少一个，各操控终端5均与主控系统6间建立数据连接，至少一个操控终端5通过导线与主控系统6电气连接，同时通过连接机构与承载底座1间连接。

本实施例中，所述检测台2包括硬质绝缘基座21、检测电极22、硅胶加热条23、称重传感器24、弹片25、接线端子26，所述硬质绝缘基座21为横断面呈矩形的板状结构，硬质绝缘基座21下端面通过弹片25与承载底座21上端面相抵并平行分布，同时硬质绝缘基座21下端面另设至少一个称重传感器24，且称重传感器24与承载底座1上端面相抵，所述检测电极22至少两个，嵌于硬质绝缘基座21上端面内，且所述检测电极22上端面比硬质绝缘基座21上端面高0—1毫米，所述硅胶加热条23数量与检测电极22数量一致，每个检测电极22外均设一条硅胶加热条23，且所述硅胶加热条23环绕检测电极22呈闭合环状结构，同时硅胶加热条23与检测电极22间通过隔热垫层27隔离，所述检测电极22、硅胶加热条23、称重传感器24均分别与接线端子26电气连接，所述接线端子26至少一个，嵌于承载底座21下端面并与主控系统6电气连接。

进一步优化的，所述检测台2对应的承载底座1上端面设与其同轴分布的承载槽8，所述检测台2嵌于承载槽8内，且检测台2侧表面与承载槽8恻表面间通过弹性密封条9滑动连接。

重点说明的，所述检测握柄4包括检测电极22、手柄42、硅胶加热片43、柔性连接带44、监测手环45、接线端子26、滑块41，所述滑块41后端面通过导向滑轨7与导向柱3外侧面间滑动连接，前端面通过铰链与手柄42的后端面间铰接，且手柄42轴线与导向柱3轴线呈0°—90°夹角，所述手柄42外侧面设至少一个检测电极22，及与检测电极22配套的两个硅胶加热片43，所述检测电极11、硅胶加热片43均为与手柄42同轴分布的圆弧板状结构，分别包覆在手柄42外表面，其中检测电极22包覆手柄42的上表面外，硅胶加热片43包覆在手柄42的下端面外，且检测电极22的前端面和后端面位置处均设一条硅胶加热片43，所述监测手环45通过柔性连接带44与滑块41连接，所述滑块41侧表面另设至少一个接线端子26，且接线端子26分别与检测电极22、硅胶加热片43、监测手环45及主控系统6电气连接。

同时，所述手柄42为轴向轴截面呈矩形、“T”字形及“H”字形柱状结构，及“凵”字形、“U”字形环状结构中的任意一种，所述手柄42外表面另设若干操作按键421，手柄42下端面设一个测距传感器422，所述测距传感器422检测轴线与手柄42轴线垂直分布，所述操作按键421及测距传感器422均与接线端子26电气连接，并通过接线端子26与主控系统6电气连接。

此外，所述检测电极22包括硬质绝缘壳221、金属电极片222、硅胶电极片223及接线头224，所述硬质绝缘壳221为横断面呈“凵”字形槽装结构，所述金属电极片222嵌于硬质绝缘壳221内并与硬质绝缘壳221同轴分布，同时，所述金属电极片221下端面通过硅胶电极片223与硬质绝缘壳221底部连接，所述接线头224嵌于硬质绝缘壳221底部，一端与硅胶电极片223电气连接，另一端通过导线与接线端子25电气连接。

通过设置的硅胶电极片，在满足与金属电极片配合实现对人体电阻组织检测作业的同时，一方面可有效的实现金属电极片弹性形变能力，从而使金属电极片可更好的与人体皮肤接触，提高检测效率和精度；另一方面使金属电极片通过硅胶电极片与硬质绝缘壳间连接，提高金属电极片安装定位的稳定性，降低金属电极片与硬质绝缘壳间摩擦损耗，同时实现高金属电极片通过硅胶电极与接线头间实现弹性连接，从而防止金属电极片因弹性形变与接线头间接触不良情况发生。

本实施例中，所述操控终端5包括但不限于多点触控显示器、智能移动通讯终端、PC计算机及基于信号指示灯、数码管、电位器、按键开关、波动开关为基础的操控台中的任意一种。

本实施例中，所述连接机构为立柱、伸缩杆及电控柜中的任意一种，同时当操控终端5为多个时，除了与承载底座1连接的一个操控终端5外，剩余各操控终端5采用与建筑物连接及通过无线通讯网络与智能移动通讯终端间建立数据连接。

本实施例中，所述主控系统6包括驱动电路、数据处理电路、通讯电路、辅助电源，其中所述数据处理电路与驱动电路及通讯电路电气连接，所述驱动电路分别与辅助电源、检测台、检测握柄、操控终端间电气连接，其中所述数据处理电路为FPGA、DSP芯片中任意一种为基础的电路系统，同时，所述驱动电路为以MOS驱动电路。

一种基于生物电阻抗分析法的人体成分测量系统的分析方法，包括如下步骤：

S1,系统配置，首先对承载底座、检测台、导向柱、检测握柄、操控终端、主控系统进行装配，得到成品检测系统，然后将承载底座安装到指定工作位置，同时根据使用需要设置操控终端的数量及各操控终端的装配位置；

S2，检测预设，完成S1步骤后，使用者光脚战力在检测台的检测电极上，同时根据身高一方面调整导向柱与水平面的夹角；另一方面调整检测握柄与检测台上端面的夹角，然后双手分别握持一个检测手柄，并使掌心与检测握柄的检测电极相抵，手指与检测握柄的硅胶加热片相抵，同时在使用者的前臂分别佩戴一个监测手环；

S3，检测作业，使用者通过操控终端及检测握柄的操作按键对主控系统进行操控，向主控系统内录入初步基础数据新型，同时由主控系统驱动检测台、检测握柄、操控终端运行进行人体参数检测，分别由检测台、检测握柄的检测电极对人体电阻值同时进行持续检测，同时由检测台通过设置的称重传感器对使用者体重检测，由检测握柄设置的测距传感器对检测握柄与检测台间的间距进行检测，根据使用者手部高度初步判定使用者身高数据，此外另通过检测握柄的监测手环同步对使用者的生理参数进行检测；最后将检测各数据统一汇总至主控系统，由主控系统对检测各项生理参数及通过电阻值计算得到人体成分信息同步在操控终端输出显示即可。

本实施例中，S3步骤中，在通过检测电极进行人体电阻值检测时，另可通过驱动硅胶加热条和硅胶加热片运行，对人体脚部及手部加热；通过局部加热，一方面可提高患者体感的舒适性，尤其是在冬季等寒冷季节中使用时的体感舒适性；另一方面也可促进人体皮肤局部排汗，增加皮肤的湿润，从而提高对人体电阻检测的精度和检测效率和精度。

与现有技术相比，本发明设备集成化、模块化程度高，操作灵活方便，可有效满足不同类型使用者操作使用的的需要，且操作便捷，使用灵活，通用性和环境适应性好，同时检测效和检测数据精度高，检测数据全面，且检测作业时体感舒适度好。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

在本说明书的描述中，术语“连接”、“安装”、“固定”、“设置”等均做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接或在不影响部件关系与技术效果的基础上通过中间组件间接进行，也可以是一体连接或部分连接，如同此例的情形对于本领域普通技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明或发明中的具体含义。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种基于生物电阻抗分析法的人体成分测量系统，其特征在于，所述基于生物电阻抗分析法的人体成分测量系统包括承载底座、检测台、导向柱、检测握柄、操控终端、主控系统，其中所述承载底座为横断面呈矩形的闭合腔体结构，所述主控系统嵌于承载底座内，并分别与检测台、检测握柄、操控终端间电气连接，所述检测台与承载底座上端面连接并同轴分布，所述导向柱至少两条，所述导向柱下端面通过铰链与承载底座外侧面铰接，所述导向柱外侧面均通过导向滑轨与至少一个检测握柄滑动连接，操控终端至少一个，各操控终端均与主控系统间建立数据连接，至少一个操控终端通过导线与主控系统电气连接，同时通过连接机构与承载底座间连接。

2.根据权利要求1所述的一种基于生物电阻抗分析法的人体成分测量系统，其特征在于，所述检测台包括硬质绝缘基座、检测电极、硅胶加热条、称重传感器、弹片、接线端子，所述硬质绝缘基座为横断面呈矩形的板状结构，硬质绝缘基座下端面通过弹片与承载底座上端面相抵并平行分布，同时硬质绝缘基座下端面另设至少一个称重传感器，且称重传感器与承载底座上端面相抵，所述检测电极至少两个，嵌于硬质绝缘基座上端面内，且所述检测电极上端面比硬质绝缘基座上端面高0—1毫米，所述硅胶加热条数量与检测电极数量一致，每个检测电极外均设一条硅胶加热条，且所述硅胶加热条环绕检测电极呈闭合环状结构，同时硅胶加热条与检测电极间通过隔热垫层隔离，所述检测电极、硅胶加热条、称重传感器均分别与接线端子电气连接，所述接线端子至少一个，嵌于承载底座下端面并与主控系统电气连接。

3.根据权利要求1或2所述的一种基于生物电阻抗分析法的人体成分测量系统，其特征在于，所述检测台对应的承载底座上端面设与其同轴分布的承载槽，所述检测台嵌于承载槽内，且检测台侧表面与承载槽恻表面间通过弹性密封条滑动连接。

4.根据权利要求1所述的一种基于生物电阻抗分析法的人体成分测量系统，其特征在于，所述检测握柄包括检测电极、手柄、硅胶加热片、柔性连接带、监测手环、接线端子、滑块，所述滑块后端面通过导向滑轨与导向柱外侧面间滑动连接，前端面通过铰链与手柄的后端面间铰接，且手柄轴线与导向柱轴线呈0°—90°夹角，所述手柄外侧面设至少一个检测电极，及与检测电极配套的两个硅胶加热片，所述检测电极、硅胶加热片均为与手柄同轴分布的圆弧板状结构，分别包覆在手柄外表面，其中检测电极包覆手柄的上表面外，硅胶加热片包覆在手柄的下端面外，且检测电极的前端面和后端面位置处均设一条硅胶加热片，所述监测手环通过柔性连接带与滑块连接，所述滑块侧表面另设至少一个接线端子，且接线端子分别与检测电极、硅胶加热片、监测手环及主控系统电气连接。

5.根据权利要求4所述的一种基于生物电阻抗分析法的人体成分测量系统，其特征在于，所述手柄为轴向轴截面呈矩形、“T”字形及“H”字形柱状结构，及“凵”字形、“U”字形环状结构中的任意一种，所述手柄外表面另设若干操作按键，手柄下端面设一个测距传感器，所述测距传感器检测轴线与手柄轴线垂直分布，所述操作按键及测距传感器均与接线端子电气连接，并通过接线端子与主控系统电气连接。

6.根据权利要求2或4所述的一种基于生物电阻抗分析法的人体成分测量系统，其特征在于，所述检测电极包括硬质绝缘壳、金属电极片、硅胶电极片及接线头，所述硬质绝缘壳为横断面呈“凵”字形槽装结构，所述金属电极片嵌于硬质绝缘壳内并与硬质绝缘壳同轴分布，同时，所述金属电极片下端面通过硅胶电极片与硬质绝缘壳底部连接，所述接线头嵌于硬质绝缘壳底部，一端与硅胶电极片电气连接，另一端通过导线与接线端子电气连接。

7.根据权利要求1所述的一种基于生物电阻抗分析法的人体成分测量系统，其特征在于，所述操控终端包括但不限于多点触控显示器、智能移动通讯终端、PC计算机及基于信号指示灯、数码管、电位器、按键开关、波动开关为基础的操控台中的任意一种。

8.根据权利要求1所述的一种基于生物电阻抗分析法的人体成分测量系统，其特征在于，所述主控系统包括驱动电路、数据处理电路、通讯电路、辅助电源，其中所述数据处理电路与驱动电路及通讯电路电气连接，所述驱动电路分别与辅助电源、检测台、检测握柄、操控终端间电气连接，其中所述数据处理电路为FPGA、DSP芯片中任意一种为基础的电路系统，同时，所述驱动电路为以MOS驱动电路。

9.基于权利要求1所述的基于生物电阻抗分析法的人体成分测量系统的分析方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1,系统配置，首先对承载底座、检测台、导向柱、检测握柄、操控终端、主控系统进行装配，得到成品检测系统，然后将承载底座安装到指定工作位置，同时根据使用需要设置操控终端的数量及各操控终端的装配位置；

S2，检测预设，完成S1步骤后，使用者光脚战力在检测台的检测电极上，同时根据身高一方面调整导向柱与水平面的夹角；另一方面调整检测握柄与检测台上端面的夹角，然后双手分别握持一个检测手柄，并使掌心与检测握柄的检测电极相抵，手指与检测握柄的硅胶加热片相抵，同时在使用者的前臂分别佩戴一个监测手环；

S3，检测作业，使用者通过操控终端及检测握柄的操作按键对主控系统进行操控，向主控系统内录入初步基础数据新型，同时由主控系统驱动检测台、检测握柄、操控终端运行进行人体参数检测，分别由检测台、检测握柄的检测电极对人体电阻值同时进行持续检测，同时由检测台通过设置的称重传感器对使用者体重检测，由检测握柄设置的测距传感器对检测握柄与检测台间的间距进行检测，根据使用者手部高度初步判定使用者身高数据，此外另通过检测握柄的监测手环同步对使用者的生理参数进行检测；最后将检测各数据统一汇总至主控系统，由主控系统对检测各项生理参数及通过电阻值计算得到人体成分信息同步在操控终端输出显示即可。

10.根据权利要求9所述的一种基于生物电阻抗分析法的人体成分测量系统，其特征在于，S3步骤中，在通过检测电极进行人体电阻值检测时，另可通过驱动硅胶加热条和硅胶加热片运行，对人体脚部及手部加热。