CN202920836U

CN202920836U - 智能控温远红外热敷治疗仪

Info

Publication number: CN202920836U
Application number: CN 201220576100
Authority: CN
Inventors: 赵东亮; 冯坤; 陈宝龙
Original assignee: HENAN PROVINCE INSTITUTE OF BONESETTING
Current assignee: HENAN PROVINCE INSTITUTE OF BONESETTING
Priority date: 2012-11-05
Filing date: 2012-11-05
Publication date: 2013-05-08
Anticipated expiration: 2022-11-05

Abstract

本实用新型公开的智能控温远红外热敷治疗仪主要包括透热药垫、温度传感器、远红外加热器、多级变压器（T1）、电源电路、按键（S2-S9）、单片机（AT89S52）和LED数码显示器（M1-M8），温度传感器固定在透热药垫和远红外加热器夹层处，其将采集到的实际温度值传送给单片机（AT89S52），单片机（AT89S52）将采集到的数据与设定值比较后经过运算处理自动控制单片机的（P3.1）引脚输出高/低电平来控制双向可控硅（Q1）处于饱和导通或截止状态，控制加热负载回路的开通与关断，实现恒温控制；同时驱动LED数码显示器（M1-M8）将两路的温度和时间值予以显示。具有操作方便，成本低廉、可靠性高的特点，使中药热敷疗法实现智能化。

Description

智能控温远红外热敷治疗仪

技术领域

本实用新型属于医疗器械技术领域，具体说是一种采用远红外加热器件对颈、肩、腰、膝关节等部位实现自动恒温热敷治疗的智能控温远红外热敷治疗仪。

背景技术

骨伤科常见慢性疾患有颈椎病、腰椎间盘突出症、骨性关节炎等，其共同的病理机制为局部软组织微循环障碍，代谢产物积聚，局部发生无菌性炎症反应，软组织粘连水肿，刺激或挤压神经纤维，临床表现为疼痛、肿胀、活动障碍等。中药热敷是传统的中药外治法，临床疗效明显，经济实用，无任何副作用，患者易于接受，在治疗骨伤科慢性疾患方面有独特优势。可有效促进炎性因子的吸收，减轻关节肿胀，促进关节软骨的修复和细胞增殖，具有改善局部血液循环、促进局部代谢、软化组织粘连、缓解肌肉痉挛及镇痛的作用。中药热敷不仅具有药疗和热疗的双重作用，另一优势还可使药物通过局部吸收，避免了肝脏的首过效应，达到直达病灶的目的，使治疗更直接、更有效，同时降低了药物的副作用。

然而，现有临床的中药热敷器具不具备可以同时对治疗温度和治疗时间同时实现精确控制的功能，由此影响到治疗效果。要想使中药热敷疗法更安全、方便有效的推广应用，必须靠先进的中药热敷仪器来保证。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服现有中药热敷类仪器存在的不足，提出一种智能控温远红外热敷治疗仪。通过采用微电脑技术和模糊控温的控制方法对两路输出的治疗温度和治疗时间实现精确控制，使临床医生在实施治疗方案时有更精确的量化参考指标，避免温度过高造成的灼伤，使患者在治疗时感觉更舒适，具有操作方便，安全可靠、成本低廉、加热速度快、疗效显著的特点。

本实用新型实现上述目的采取的技术方案是：

本实用新型的智能控温远红外热敷治疗仪，主要包括透热药垫、温度传感器、远红外加热器、多级变压器、电源电路、按键、单片机（AT89S52）和LED数码显示器,温度传感器固定在透热药垫和远红外加热器夹层处，其将采集到的实际温度值传送给单片机（AT89S52），单片机（AT89S52）将采集到的数据与设定值比较后经过运算处理自动控制单片机的引脚输出高/低电平来控制双向可控硅处于饱和导通或截止状态，控制加热负载回路的开通与关断，实现恒温控制；同时驱动LED数码显示器将两路的温度和时间值予以显示。

本实用新型采用模糊控温方式对被测点实现恒温控制，当设置温度与实测温度的偏差小于5℃时，控制器自动进入模糊控温状态，控温精度达±1℃。

本实用新型有两路输出可同时供两个用户使用，每路输出都设置有启动/停止按键，可单独使用，也可同时使用，共用一个控制系统，彼此互相独立控制。

本实用新型的两路输出的加热指示灯都串联在负载输出回路中。

本实用新型通过采用微电脑技术和模糊控温的控制方法对两路输出的治疗温度和治疗时间实现精确控制，控温精度可达±1℃，控时精度±1Min。使临床医生在实施治疗方案时有了更精确的量化参考指标，用户在治疗时感觉更舒适，可避免温度过高造成的灼伤。透热药垫采用高分子透热材料制成，吸附性好。远红外加热器不仅加热速度快，且具有独特的穿透力，其能量可作用到皮下组织一定深度，再通过血液循环，将能量达到深层组织及器官中，增强了中药分子的渗透吸收，提高了治疗效果。传感器和加热器与控制箱之间采用电缆线及航空插头连接固定，既安全又方便。控制系统为远红外加热器输出36V安全电压，并将温度控制在预设值附近，保持恒温，保证患者治疗时感觉舒适。本实用新型具有操作方便，成本低廉、可靠性高的特点，使中药热敷疗法实现智能化。

附图说明

图1为本实用新型电源及负载控制、报警电路图。

图2为本实用新型按键控制及数码显示电路图。

具体实施方式

结合附图，对本实用新型实施例如下：

如图1和图2所示：为本实施例所述的智能控温远红外热敷治疗仪，主要由透热药垫、温度传感器DS18B20、远红外加热器、多级变压器T1、5V电源电路B1、E1、C1、Q7、E2、C2、I路负载控制回路R2、Q4、LED1、Q1、F1、II路负载控制回路R3、Q6、LED2、Q2、F3、按键S2-S9、单片机AT89S52、LED数码显示器M1—M8构成。透热药垫采用高分子透热材料制成，吸附性好。远红外加热器紧贴在透热药垫上方，温度传感器固定在透热药垫和远红外加热器夹层处，温度传感器选用型号为DS18B20，该传感器测温范围为-55～+125℃，固有测温分辨率为0.5℃，使用时不需要任何外围元件，仅需一条口线即可实现与微处理器之间的双向连接通讯，将采集到的实际温度值传送给单片机。电路经交流220V市电接入，火线先经过保险管F1再接通带指示灯的可同时切断火线和零线的电源开关S1。通过多级变压器T1将220V变为两路36V为负载供电，一路12V作为5V电源的供电电源，12V交流电先经整流桥B1变为直流低压电，再经电解电容E1和独石电容C1滤除杂波，经过三端稳压器Q7稳定在5V，再经电解电容E2和独石电容C2滤除杂波，便可得到一个恒定且无杂波的5V电源。当P3.1为低电平时，三极管Q4导通，发光二极管LED1（I路工作指示灯）被点亮，双向可控硅Q1被触发导通，I路远红外加热器R1开始加热，反之，当P3.1为高电平时,三极管Q4截止，LED1灯熄灭，双向可控硅Q1截止, R1停止加热。P3.1的高低电平状态由单片机根据控温要求自动控制，当设置温度与实测温度的偏差小于5℃时，控制器自动进入模糊控温状态，单片机通过软件自动比例控制P3.1高低电平状态保持的时间来达到恒温控制的目的，其控温效果好，控温精度可达±1℃。S2、S3、S4、S5分别为I路的“置温-”、“置温+”、“置时-”、“置时+”按键，作为开关量输入接入单片机AT89C51的P1口，用户可根据治疗需求按下相应键设置合适的治疗温度和时间。E3为去耦电容，单片机上电后自动复位，显示为默认的初始温度和时间设定值。JDS1和JDS2为接线插座，分别外接I路和II路的温度传感器。Y1为石英晶体振荡器，其振荡频率为12MHz，单片机的机器周期为1ms。单片机选用型号为AT89S52,是美国ATMEL公司生产的低电压、高性能8位单片机片内含4KB的可反复擦写的只读程序存储器EPROM和128KB的随机存取数据存储器（RAM），价格低廉、功能强大。由于AT89S51P口的灌电流能力强，一般可达20mA，因此可以直接驱动共阳极的LED数码显示器M1—M8。为了简化硬件线路，数码显示器采用动态扫描的显示方法，P0口控制显示的字形，各显示器的公共端COM由P2口来控制，用来选择第几位显示器工作，在两组信号的控制下，可以一位一位地轮流点亮各显示器显示各自的数码。在轮流点亮一遍的过程中，每位显示器点亮的时间极短1～5ms。由于LED数码显示器M1—M8具有余辉特性以及人眼视觉的惰性，给人眼的视觉印象是在连续稳定地显示，并不察觉有闪烁现象。M1和M2用于显示I路温度设定值和测量值，M3和M4用于显示I路时间值，M5和M6用于显示II路温度设定值和测量值，M7和M8用于显示II路时间值。H1为蜂鸣器，由单片机的P3.0控制，当P3.0为低电平时，三极管Q3饱和导通，蜂鸣器响；当P1.5为高电平时，Q7截止，蜂鸣器H1不响，H1的具体工作时刻和报警持续时间由单片机的软件程序控制，I路治疗结束时H1自动报警提醒。同理，II路治疗结束时蜂鸣器H2自动报警提醒。所述两路输出的加热指示灯都串联在负载输出回路中，这样设计不但节约了单片机的I/O口资源，而且仪器的工作状态更直观，更容易被用户观察。

热敷治疗时，先将透热药垫上蘸取适量的熬制好的对症配方的温热药液，敷在需要治疗的病痛部位，远红外加热器紧贴药垫上方，并固定好，温度传感器固定在药垫和远红外加热器夹层处。温度传感器将采集到的实际温度值传送给单片机，单片机将采集到的数据与设定值比较后经过运算处理自动控制单片机的P3.1引脚输出高/低电平来控制双向可控硅Q1处于饱和导通或截止状态，控制加热负载回路的开通与关断，实现恒温控制。同时驱动LED数码显示器M1—M8将两路的温度和时间值予以显示。

Claims

1.一种智能控温远红外热敷治疗仪，其特征是：主要包括透热药垫、温度传感器、远红外加热器、多级变压器（T1）、电源电路、按键（S2-S9）、单片机（AT89S52）和LED数码显示器（M1—M8），温度传感器固定在透热药垫和远红外加热器夹层处，其将采集到的实际温度值传送给单片机（AT89S52），单片机（AT89S52）将采集到的数据与设定值比较后经过运算处理自动控制单片机的（P3.1）引脚输出高/低电平来控制双向可控硅（Q1）处于饱和导通或截止状态，控制加热负载回路的开通与关断，实现恒温控制；同时驱动LED数码显示器（M1—M8）将两路的温度和时间值予以显示。

2.根据权利要求1所述的智能控温远红外热敷治疗仪，其特征是：采用模糊控温方式对被测点实现恒温控制，当设置温度与实测温度的偏差小于5℃时，控制器自动进入模糊控温状态，控温精度达±1℃。

3.根据权利要求1所述的智能控温远红外热敷治疗仪，其特征是：有两路输出可同时供两个用户使用，每路输出都设置有启动/停止按键，可单独使用，也可同时使用，共用一个控制系统，彼此互相独立控制。

4.根据权利要求3所述的智能控温远红外热敷治疗仪，其特征是：所述两路输出的加热指示灯都串联在负载输出回路中。