CN117942082A - 用于感应待测物受力的装置 - Google Patents

Abstract

本申请实施例涉及一种用于感应待测物受力的装置，其包括：可相对移位的第一部件和第二部件，所述第一部件和所述第二部件的至少一部分界定用于容纳待测物的至少一部分的第一空腔；以及柔性部件，其安设于所述第一部件和所述第二部件以使其长度可随所述第一部件和所述第二部件的相对移位而变化。本申请实施例还涉及一种阴茎硬度测量装置，其包括前述用于感应待测物受力的装置。本申请实施例提供的用于感应待测物受力的装置可有效解决传统技术中遇到的问题。

Description

用于感应待测物受力的装置

技术领域

本申请实施例大体上涉及力传感领域，更具体地，涉及用于感应待测物受力的装置。

背景技术

随着科技的不断进步，大数据逐步为人类创造出更多的价值，而如何更高效地获取所需数据也变得尤为重要，在研究待测物受力的过程中，传统方法是将传感器直接贴合于待测物以直接感受待测物的受力，但在一些特殊环境下，传感器并不适合直接与待测物接触，不仅使得感应度下降，还需要增加额外的结构，结构复杂，成本高。

因此，本申请提出一种用于感应待测物受力的装置。

发明内容

本申请实施例的目的之一在于提供了一种用于感应待测物受力的装置，在避免直接接触待测物的同时还具有较高的灵敏度。

本申请一些实施例提供一种用于感应待测物受力的装置，其包括：可相对移位的第一部件和第二部件，第一部件和第二部件的至少一部分界定用于容纳待测物的至少一部分的第一空腔；以及柔性部件，其安设于第一部件和第二部件以使其长度可随第一部件和第二部件的相对移位而变化。

根据本申请一些实施例，第一部件包括第一端和与第一端相对的第二端，第二部件包括第三端和与第三端相对的第四端，第三端通过耦接部与第一端可活动耦接，第四端邻近第二端安置。

根据本申请另一些实施例，柔性部件包括第五端及与第五端相对的第六端，第五端固定于第二部件，且柔性部件的至少一部分从第四端朝向第二端延伸。

根据本申请另一些实施例，耦接部包括弹性部件，使得上述装置在待测物受力消失后复原。

根据本申请再一些实施例，所述第四端和所述第二端设置为抽屉式结构。

根据本申请再一些实施例，第一部件还包括由第二端向外延伸至第七端的部分，第二部件还包括由第四端向外延伸至第八端的部分所述柔性部件的一端位于所述第七端，另一端位于所述第八端。

根据本申请再一些实施例，第一部件和/或所述第二部件包括多个子部件，其中柔性部件的至少一部分可位于相邻两个子部件之间。

本申请另一些实施例还提供一种阴茎硬度测量装置，其包括前述用于感应待测物受力的装置，且待测物为阴茎。

本申请另一些实施例还提供一种用于感应待测物受力的装置，其包括：本体，其至少一部分界定用于容纳待测物的至少一部分的空腔，且本体用于感应待测物的受力；以及柔性部件，其安设于本体以直接感应本体的受力。

根据本申请一些实施例，本体包括间隔排列的多个子部件。

根据本申请一些实施例，柔性部件的至少一部分位于相邻两个子部件之间。

与现有技术相比，本申请实施例提供的用于感应待测物受力的装置，可通过将待测物受力传递到其它部件，再对该部件进行测试以实现感应待测物受力的目的，不仅相对避免对待测物造成损伤，同时还具有较大的感应灵敏度，装置简单，成本低。

附图说明

图1-3为根据本申请一些实施例用于感应待测物受力的装置100的结构示意图。

图4为本申请另一些实施例提供的用于感应待测物受力的第二装置200。

图5为根据本申请实施例的柔性部件的电阻变化率与其长度变化率之间的关系图。

图6和7为本申请实施例的用于感应待测物受力的第三装置300示意图。

具体实施方式

为更好的理解本申请实施例的精神，以下结合本申请的部分优选实施例对其作进一步说明。

本申请的实施例将会被详细的描示在下文中。在本申请说明书全文中，将相同或相似的组件以及具有相同或相似的功能的组件通过类似附图标记来表示。在此所描述的有关附图的实施例为说明性质的、图解性质的且用于提供对本申请的基本理解。本申请的实施例不应该被解释为对本申请的限制。

如本文中所使用，术语“大致”、“大体上”、“实质”及“约”用以描述及说明小的变化。当与事件或情形结合使用时，所述术语可指代其中事件或情形精确发生的例子以及其中事件或情形极近似地发生的例子。举例来说，当结合数值使用时，术语可指代小于或等于所述数值的±10％的变化范围，例如小于或等于±5％、小于或等于±4％、小于或等于±3％、小于或等于±2％、小于或等于±1％、小于或等于±0.5％、小于或等于±0.1％、或小于或等于±0.05％。举例来说，如果两个数值之间的差值小于或等于所述值的平均值的±10％(例如小于或等于±5％、小于或等于±4％、小于或等于±3％、小于或等于±2％、小于或等于±1％、小于或等于±0.5％、小于或等于±0.1％、或小于或等于±0.05％)，那么可认为所述两个数值“大体上”相同。

在本说明书中，除非经特别指定或限定之外，相对性的用词例如：“垂直”、“侧面”、“上部”、“下部”以及其衍生性的用词(例如“上表面”等等)应该解释成引用在讨论中所描述或在附图中所描示的方向。这些相对性的用词仅用于描述上的方便，且并不要求将本申请以特定的方向建构或操作。

另外，有时在本文中以范围格式呈现量、比率和其它数值。应理解，此类范围格式是用于便利及简洁起见，且应灵活地理解，不仅包含明确地指定为范围限制的数值，而且包含涵盖于所述范围内的所有个别数值或子范围，如同明确地指定每一数值及子范围一般。

再者，为便于描述，“第一”、“第二”等等可在本文中用于区分一个装置或一系列装置的不同结构。“第一”、“第二”等等不意欲描述对应装置。

本申请实施例提出一种用于感应待测物受力的装置，其包括：可相对移位的第一部件和第二部件，第一部件和第二部件的至少一部分界定用于容纳待测物的至少一部分的第一空腔；以及柔性部件，其安设于第一部件和第二部件以使其长度可随第一部件和第二部件的相对移位而变化。

对待测物受力进行测量、分析可更高效地研究待测物自身特性。例如，动物身体的某些部位由于某些生理原因、或受到外界影响导致其自身会发生变化，而如何感应这些变化是首先需要解决的问题。第一部件和/或第二部件可根据具体待测物进行选择，能够将外力转化为可移位的材料，例如为耐热、耐辐射或耐腐蚀的材料，可以由金属、有机、无机高分子材料制得。

本申请提出的用于感应待测物受力的装置通过将受力传递到外部部件(第一部件和/或第二部件)，再在外部部件上设置传感部件(例如柔性部件)，通过传感部件感应外部部件的变化来感应该受力，避免了直接对待测物的测量，既减少了对待测物的损伤，同时还具有较高的感应灵敏度。

例如，将待测物的至少一部分置于第一空腔中，在待测物未受力时，柔性部件处于自然状态，第一部件与第二部件也未受力，处于初始状态；而待测物受力会产生一些现象，例如待测物自身发生膨胀，使得包围待测物的第一部件和第二部件发生相对移位，进而使得安设于第一部件和第二部件的柔性部件处于拉伸状态，导致其长度发生变化，对该长度进行测量从而感应到待测物受力。

图1-3为根据本申请一些实施例用于感应待测物受力的装置100的结构示意图。

如图1所示，装置100包括：可相对移位的第一部件110和第二部件120，第一部件110和第二部件120界定用于容纳待测物的至少一部分的第一空腔(如图2所示的第一空腔50)；以及柔性部件130，其安设于第一部件110和第二部件120以使其长度可随第一部件和第二部件的相对移位而变化。

根据本申请的一些实施例，第一部件110包括第一端10和与该第一端相对的第二端11，第二部件120包括第三端20和与该第三端相对的第四端21，第三端20通过耦接部30与第一端10可活动耦接(例如铰接)，第四端21邻近第二端11安置。当待测物受力使得第一部件110和第二部件120发生相对移位时，导致安设于第一部件110和第二部件120上的柔性部件130的长度发生变化。

本申请中的“耦接”可理解为机械耦接，例如附接或固定第一端和第三端，或仅仅接触而无任何固定,并且应理解,可以提供直接耦接或间接耦接(换言之,并未直接接触的耦接)。

根据本申请的另一些实施例，第一端10与第三端20也可不通过耦接部耦接，而通过柔性部件相连，例如设计为与第二端11与第四端21类似的设置。

根据本申请的另一些实施例，第一部件和/或第二部件本身并不限于弧形结构，例如第一部件和/或第二部件可包括多个子部件，多个子部件间隔排列，两个相邻的子部件之间可通过耦接件(或者柔性部件)相接，子部件可以是方体(长方体或正方体)结构，使得子部件的至少一部分可与待测物的外周的一部分相抵靠。柔性部件的至少一部分可位于相邻两个子部件之间。

根据本申请的一些实施例，柔性部件130包括第五端40及与第五端相对的第六端41，第五端40固定于第二部件120，例如可在第二部件120上设置定位杆，将第五端40固定于该定位杆(如图1所示)，或者，也可在第四端21的末端设置定位杆，第六端41设置于第一部件110(如图1所示)，使得柔性部件130的至少一部分位于第一部件110和第二部件120之间。如图1所示，柔性部件130的至少一部分从第四端21朝向第二端11延伸，使得第四端21与第二端11发生相对移位时导致柔性部件130拉伸从而长度发生变化。

根据本申请另一些实施例，柔性部件可设置为环绕第一部件110和第二部件120的外周，使得第六端41也固定于第二部件120(图中未示出)，例如第六端41也固定于定位第五端40的定位杆，从而第四端21与第二端11发生相对移位时导致柔性部件130拉伸从而长度发生变化。

根据本申请另一些实施例，第六端41也可固定于第二端11的末端，使得第四端21与第二端11发生相对移位时导致柔性部件130拉伸从而长度发生变化。

图2为装置100的闭合状态，即初始状态，第四端21与第二端11可端面对接，以使第一部件和第二部件的内壁大致相接，使得第一部件和第二部件的内壁大致与待测物的整个外周吻合，当由于待测物受力产生膨胀时，第四端21与第二端11相对分离，类似如图1所示的状态。

根据本申请的一些实施例，第四端21与第二端11的端面无需对接，只需将柔性部件的第五端40设置于第四端21的末端，第六端41设置于第二端11的末端，使得第四端21与第二端11发生相对移位时导致柔性部件130拉伸从而长度发生变化。

可在柔性部件处设置保护结构，例如将第四端和第二端设置为抽屉式的结构，使得由第一部件和第二部件的移位导致的柔性部件的拉伸在腔体中进行，不仅保护了柔性部件不受损害，同时还减少了外界信号的影响。

根据本申请的另一些实施例，耦接部30包括弹性部件31(如图2所示)，使得装置100在待测物受力消失后可复原。如图2所示，可在第一端和第三端分别设置孔，将一根弹性钢丝32插入该孔中，两端固定，以提供第一端与第三端之间的弹张力，推动装置100闭合。

根据本申请另一些实施例，第五端40也可固定于第三端20的内壁，第六端41固定于第一端10的内壁，当第一端10相对于第三端20发生相对移位时，柔性部件130拉伸从而长度发生变化。

根据本申请另一些实施例，如图3所示，图3为装置100的分解结构示意图，当装置100未使用时，也即处于初始状态，第四端与第二端可以至少部分重叠安置，柔性部件的两端分别设于第一部件和第二部件，当待测物受力使得第四端和第二端发生相对移位时，位于第一部件和第二部件之间的柔性部件的长度发生变化，从而感应待测物受力。

根据本申请再一些实施例，第四端21可包括第二空腔(图3中未示出，在保护层41的下面)，柔性部件在图3中未示出，其至少一部分由第四端21延伸通过第二端11。第二端的至少一部分安设于第二空腔中，使得柔性部件的至少一部分位于第二空腔中的第二端和第四端之间，位于第二端和第四端的重叠部分。例如，柔性部件的至少一部分可位于第二端11的外侧或内侧。或者，柔性部件的两端分别位于第二空腔的内壁与第二端的外侧或内侧，使得第四端与第二端发生相对移位时，位于第二端和第四端之间的柔性部件的长度发生变化。

当装置在初始状态，或置于第一空腔中的待测物未受力时，第二端的至少一部分插入第二空腔内，此时柔性部件处于初始的自然状态。当待测物受力产生膨胀时，会推动装置张开，使得第二端和/或第四端向远离彼此的方向移位，随着待测物受力增大，柔性部件的长度变化加大。

根据本申请另一些实施例，可在第一部件或第二部件设置保护层41(如图3所示)，以保护其下的柔性部件。例如，可在第二空腔设置保护层，或者在第二端的柔性部件处设置保护层，以保护柔性部件免受损坏，同时柔性部件更加密闭，消除其它信号干扰，提高柔性部件测试的稳定性和灵敏度。

图4为本申请另一些实施例提供的用于感应待测物受力的第二装置200。

图4左边的示意图为第二装置200分解后的示意图，右边为第二装置200闭合后的结构示意图，如图4所示，第一部件110还包括由第二端11向外延伸至第七端12的部分(例如可为S形结构)，第二部件120还包括由第四端21向外延伸至第八端22的部分。该结构可以使得第一部件和第二部件的至少一部分界定第一空腔50，且第二端11和第四端21可以在初始状态时距离很近(并不限于图4中的示意距离)，甚至接近于0，以界定待测物更多外周，而第二装置200由第一空腔50向外延伸的部分可用于感应待测物受力，例如将柔性部件130的至少一部分的两端分别安设于第七端和第八端(可设于第七端和第八端的内腔中，如图4右边图中的虚线部分所示)，由于第七端和第八端分别位于第一部件和第二部件的末端，二者之间产生的移位更大，从而可增加第二装置200的灵敏度。

应理解，虽然该实施例中的第一部件或第二部件为弧形或部分为S形结构，但是这仅只是用于说明本申请提供的一种用于感应待测物受力的装置的示范性实施例，而不应理解为对本申请所保护范围的限制。根据本申请的另一些实施例，第一部件和第二部件的形状可根据具体待测物的情况进行设置。

根据本申请另一些实施例，也可将另外的柔性部件安设于第二端和第四端。将待测物置于第一空腔50中，当待测物受力使第一部件和第二部件产生相对移位时，第二端和第四端彼此分离，第七端和第八端彼此分离，使得位于其上的柔性部件拉伸导致长度变化，从而感应待测物受力。

根据本申请的一些实施例，可对柔性部件的长度进行测量以感应待测物受力情况。例如，使用柔性导电材料作为柔性部件，可通过对其进行电阻测量从而测量其长度变化。

本申请提出的用于感应待测物受力的装置可实时监测待测物受力，通过待测物受力(例如膨胀)，导致柔性部件的长度变化(例如在待测物外周方向上的长度变化)，引发柔性部件的电阻变化，进而推算出受力数据，因此可监测待测物的受力情况。

图5为根据本申请实施例的柔性部件的电阻变化率与其长度变化率之间的关系图。

例如柔性部件可由高分子弹性体和导电材料复合而成。如图5所示，该柔性部件在伸长率20％时，其电阻变化率可达到100％，其中R1为由于待测物受力使得柔性部件的电阻增加后的电阻值，R0为装置初始状态，或待测物未受力时柔性部件的电阻值；当伸长率提升到100％时，其电阻变化率可达到2000％，改变其电阻值的变化。通过电阻值和待测物受力之间的互相关系，计算出具体的受力变化的曲线趋势图，以进一步分析相应所需要的待测物受力的数据，从而可对待测物受力进行实时监测。

本申请提出的用于感应待测物受力的装置还可包括：电路模块，其安设于第一部件和/或第二部件以实时监测所述柔性部件的长度变化。例如，可将第一部件和/或第二部件设置为腔体结构，以将电路模块安置于腔体中，并与柔性部件进行电连接，以实现信号传输。电路模块可包括以下单元中的至少一者：数据收集单元、数据处理单元以及电源单元。

如图1所示，装置100可包括与柔性部件130电连接的数据收集单元140和数据处理单元141以及电源单元142。柔性部件130与各单元集成组装在一个可以自由张合的装置100内，例如集成在第一部件和/或第二部件内部。数据处理单元与柔性部件电连接，负责接收并进一步处理柔性部件所监测的数据，电源单元负责电流的供给，数据处理单元还可包括蓝牙传输单元，以将所得数据传输给其它的平台或者是用户端等。

应理解，虽然该实施例中的电路模块也设置于第一部件或第二部件，但是这仅只是用于说明本申请提供的一种用于感应待测物受力的装置的示范性实施例，而不应理解为对本申请所保护范围的限制。根据本申请的另一些实施例，电路模块也可设置于装置的外部。或者仅在该装置中集成数据存储单元，以对待测物受力的数据进行实时收集、存储。

图6和7为本申请实施例的用于感应待测物受力的第三装置300示意图。

本申请再一些实施例还提供一种用于感应待测物受力的第三装置300，其包括：本体301，其至少一部分界定用于容纳待测物的至少一部分的空腔，且该本体用于感应所述待测物的受力；以及柔性部件302，其安设于本体301以直接感应本体301的受力。例如，柔性部件的至少一部分可贴附于本体。

本体可用柔性材料制作，以实时感应待测物受力，柔性部件可用柔性导电材料制作，如图6所示，柔性部件302可由本体向外突出形成，通过测量柔性部件的长度变化(响应于本体的受力)感应待测物受力。

根据本申请另一些实施例，如图7所示，本体301可包括间隔排列的多个子部件60，柔性部件302的至少一部分位于相邻两个子部件之间，从而感应本体的受力。子部件可以是方体(长方体或正方体)结构，使得子部件的至少一部分可与待测物的外周的一部分相抵靠。

根据本申请另一些实施例，多个子部件60中的至少两者之间可通过耦接件303相连，耦接件303也可以是柔性部件，使得本体的受力被柔性部件的长度变化所感应。

本申请提出的用于感应待测物受力的装置可作为医疗辅助分析器械，例如对阴茎的勃起进行实时监测。第一部件和/或第二部件可利用聚丙烯材质制备，无毒无味无臭对人体无害，符合卫生安全，且表面光滑，不会导致测量时对阴茎造成伤害。使用时，将上述装置套在阴茎上，对阴茎硬度进行测量，以对阴茎勃起情况进行测试、分析。

应理解，虽然该实施例中的待测物为人体阴茎，但是这仅只是用于说明本申请提供的一种用于感应待测物受力的装置的应用的示范性实施例，而不应理解为对本申请所保护范围的限制。根据本申请的另一些实施例，其它形状、其它刺激导致的待测物受力也可使用本申请提供的上述装置进行测试。例如疾病导致的腿部、手臂等部位的肿胀监测，以及工业上各种部件的受力监测等。

本申请的技术内容及技术特点已揭示如上，然而熟悉本领域的技术人员仍可能基于本申请的教示及揭示而作种种不背离本申请精神的替换及修饰。因此，本申请的保护范围应不限于实施例所揭示的内容，而应包括各种不背离本申请的替换及修饰，并为本专利申请权利要求书所涵盖。

Claims (12)

1.一种用于感应待测物受力的装置，其包括：

可相对移位的第一部件和第二部件，所述第一部件和所述第二部件的至少一部分界定用于容纳待测物的至少一部分的第一空腔；以及

柔性部件，其安设于所述第一部件和所述第二部件以使其长度可随所述第一部件和所述第二部件的相对移位而变化。

2.根据权利要求1所述的装置，其中所述第一部件包括第一端和与所述第一端相对的第二端，所述第二部件包括第三端和与所述第三端相对的第四端，所述第三端通过耦接部与所述第一端可活动耦接，所述第四端邻近所述第二端安置。

3.根据权利要求2所述的装置，其中所述柔性部件包括第五端及与所述第五端相对的第六端，所述第五端固定于所述第二部件，且所述柔性部件的至少一部分从所述第四端朝向所述第二端延伸。

4.根据权利要求2所述的装置，其中所述耦接部包括弹性部件，使得所述装置在待测物受力消失后复原。

5.根据权利要求2所述的装置，其中所述第四端和所述第二端设置为抽屉式结构。

6.根据权利要求2所述的装置，其中所述第一部件还包括由所述第二端向外延伸至第七端的部分，所述第二部件还包括由所述第四端向外延伸至第八端的部分，所述柔性部件的一端位于所述第七端，另一端位于所述第八端。

7.根据权利要求1所述的装置，其中所述第一部件和/或所述第二部件包括多个子部件。

8.根据权利要求7所述的装置，其中所述柔性部件的至少一部分位于相邻两个子部件之间。

9.一种阴茎硬度测量装置，其包括前述权利要求1-8中任一权利要求所述的用于感应待测物受力的装置，且所述待测物为阴茎。

10.一种用于感应待测物受力的装置，其包括：

本体，其至少一部分界定用于容纳所述待测物的至少一部分的空腔，且所述本体用于感应所述待测物的受力；以及

柔性部件，其安设于所述本体以直接感应所述本体的受力。

11.根据权利要求10所述的装置，其中所述本体包括间隔排列的多个子部件。

12.根据权利要求11所述的装置，其中所述柔性部件的至少一部分位于相邻两个子部件之间。