CN218607016U - 一种可视化智能压力温度控制砭石治疗仪及物联系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种可视化智能压力温度控制砭石治疗仪及物联系统，该砭石治疗仪包括壳体；位于壳体内的电路板；以及配置于壳体底部的具有容纳腔的砭石；所述治疗仪还包括位于砭石容纳腔内的与电路板电连接的加热组件，以及位于壳体内的用以感应砭石所受压力大小的压力传感模块；所述压力传感模块的输出端连接电路板的输入端，用以将感应的压力信息发送至所述电路板；所述加热组件被配置为通过与电路板配合调整对砭石的加热温度。该治疗仪可以增加体感舒适度，减小灼伤皮肤风险，也便于操作人员和被治疗人员交流，对砭石治疗仪治疗温度压力进行调整，提升治疗效果。

Description

一种可视化智能压力温度控制砭石治疗仪及物联系统

技术领域

本实用新型涉及理疗器械技术领域。更具体地，涉及一种可视化智能压力温度控制砭石治疗仪及物联系统。

背景技术

砭石在中医治疗中的应用由来已久，经常被用来治疗疾病，但是现有使用砭石还是传统的刮痧、热敷等，在热敷中需要将砭石先加热后再对穴位进行热敷，这样就能使治疗效果更好，根据我国中医砭术理论和中医热疗技术实践，针对不同症候和人群，需对砭石加温和施压，如果砭石的温度太高会灼伤皮肤、而过低则会影响治疗效果，按摩压力过大或小都也会影响人体的体感和舒适度。

实用新型内容

针对上述问题，本实用新型提供一种可视化智能压力温度控制砭石治疗仪，该治疗仪可以增加体感舒适度，减小灼伤皮肤风险，也便于操作人员和被治疗人员交流，对砭石治疗仪治疗温度压力进行调整，提升治疗效果。

为实现上述目的，本实用新型采用下述技术方案：

本实用新型提供一种可视化智能压力温度控制砭石治疗仪，包括：

壳体；

位于壳体内的电路板；以及

配置于壳体底部的具有容纳腔的砭石；

所述治疗仪还包括位于砭石容纳腔内的与电路板电连接的加热组件，以及位于壳体内的用以感应砭石所受压力大小的压力传感模块；

所述压力传感模块的输出端连接电路板的输入端，用以将感应的压力信息发送至所述电路板；

所述加热组件被配置为通过与电路板配合调整对砭石的加热温度。

此外，优选地方案是，所述加热组件包括与砭石容纳腔底壁贴合的加热模块，用以检测砭石表面温度的温度传感器矩阵模块以及位于加热模块和温度传感器矩阵模块之间的隔热片；

所述温度传感器矩阵模块的输出端连接所述电路板的输入端，用以将感应的温度信息发送至所述电路板；所述电路板的输出端连接所述加热模块的输入端，用于控制所述加热模块加热。

此外，优选地方案是，所述壳体的底部形成有用以与砭石配合的安装口；所述砭石由所述安装口凸出。

此外，优选地方案是，所述砭石治疗仪还包括加速度传感器以及角度传感器。

此外，优选地方案是，所述壳体内包括电源模块；所述电源模块连接所述电路板、压力传感模块及加热组件，为所述电路板、压力传感模块及加热组件提供工作所需的电能。

此外，优选地方案是，所述砭石治疗仪还包括用以为电源模块充电的接口。

此外，优选地方案是，所述砭石治疗仪还包括用以显示温度信息和压力信息的显示屏。

此外，优选地方案是，所述压力传感模块包括处于同一水平面上的四个压力传感器。

此外，优选地方案是，所述壳体包括第一结构件以及与第一结构件可拆卸连接的第二结构件；

所述砭石结合固定于第一结构件底部；所述压力传感模块位于第一结构件内；所述电路板位于第二结构件内。

本实用新型还提供一种砭石治疗仪物联系统，其特征在于，包括：如上所述的砭石治疗仪、显示终端以及云平台；

所述云平台网络连接到所述显示终端；所述显示终端通过蓝牙无线或Tape-c有线通信协议与所述砭石治疗仪连接，从而在所述砭石治疗仪与所述显示终端和所述云平台之间传输状态信息。

本实用新型的有益效果为：

本实用新型通过电路板、砭石、加热组件以及压力传感模块之间的配合，调整砭石治疗仪砭石加热温度以及砭石治疗仪的按摩压力，从而增加砭石治疗仪效果和体感舒适度，减小灼伤皮肤风险；而且通过操作人员和被治疗人员交流能够对砭石治疗仪温度压力快速准确进行调整，保证治疗的有效性。

附图说明

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的说明。

图1是本实用新型的砭石治疗仪的整体结构示意图。

图2是本实用新型的砭石治疗仪的装配图。

图3是本实用新型的砭石治疗仪的功能示意图。

图4是本实用新型的砭石治疗仪的温控流程图。

图5是本实用新型的砭石治疗仪的温控原理框图。

图6是本实用新型的电源模块的充放电管理电路图。

图7是本实用新型的物联系统示意图。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本实用新型的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。

以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。

对于相关领域普通技术人员已知的技术和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术和设备应当被视为说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

为了增强治疗效果和体感舒适度。本实用新型提供一种可视化智能压力温度控制砭石治疗仪，结合图1至图7所示，具体地所述砭石治疗仪包括：壳体21；位于壳体21内的电路板14；以及配置于壳体21底部的具有容纳腔的砭石1；所述治疗仪还包括位于砭石1容纳腔内的与电路板14电连接的加热组件，以及位于壳体21内的用以感应砭石1所受压力大小的压力传感模块；所述压力传感模块的输出端连接电路板14的输入端，用以将感应的压力信息发送至所述电路板14；所述加热组件被配置为通过与电路板14配合调整对砭石1的加热温度。

本实用新型提出了温度矩阵采集、基于砭石球体导热特性的温度分布计算与校准、自动+手动的温度阈值自动控制、高精度快速升温控制等系列技术，以增加砭石治疗仪效果、体感舒适度，减小灼伤皮肤风险；解决了砭石治疗仪智能温控问题。

需要说明的是，参照图3所示，上述电路板14的主控单元采用国产自主的低功耗CPU、实时时钟、蓝牙、USB、UART等功能的SOC处理器，基于自裁剪的实时嵌入式操作系统，实现智能温度控制的可预置闭环管理、相关压力/角度/运动态感知等数据采集、实时时钟管理、通信等等智能化功能。该治疗仪还包括USB Tape-C接口15和蓝牙无线通信接口提供对外通信，通过制定安全通信协议，可安全接入智能温控砭石治疗仪物联边缘终端，完成安全接入认证、功能配置、调试、对时、数据采集等。所述砭石治疗仪上还包括有若干按键20，所述按键20用以完成电源开关和本地加热控制。

在上述实施例中，所述加热组件包括与砭石1容纳腔底壁贴合的加热模块，用以检测砭石1表面温度的温度传感器矩阵模块4以及位于加热模块和温度传感器矩阵模块4之间的隔热片3；所述温度传感器矩阵模块4的输出端连接所述电路板14的输入端，用以将感应的温度信息发送至所述电路板14；所述电路板14的输出端连接所述加热模块的输入端，用于控制所述加热模块加热，加热模块为加热芯片2，通过采用加热模块、分布于砭石容纳腔内部的温度传感器和基于砭石的热分布与热传导特性，在主控单元的加热控制和监测下，完成砭石治疗仪自动和手动温控的智能化管理，可以理解的是，本实用新型中的砭石1呈罐型。

进一步地，本实用新型采用的加热芯片，热效率＞99％；

依据能量守恒：

W_电加热＝W_温升+W_T(Q_辐射+Q_对流+Q_传导)

和罐体散热模型，罐型砭石体散热W_T：

式中：W_T—砭石罐体表面的散热量，单位W；

S_S—砭石侧面内壁的有效面积，单位m²；

St＝S_b—砭石上、下面表面积，单位m²；

Δt—砭石的温升值，单位℃；

σ-斯忒藩-波尔兹曼常数，

Tm＝(T+Ta)/2；

T-砭石的表面温度，单位K；

Ta—砭石的环境温度，单位K；

S＝S_S+St+S_b

以及砭石温升Q_温升：

砭石每度温升耗能：W_温升＝M_{(砭石质量)}*C_{(砭石比热)}

以此设计出：

砭石温升速度≤0.45℃/s；

对于室温25℃时，最高温度≤73℃。

采用PWM电源控制方式，最大热输出功率15w；流程和原理框图如图4和图5所示。温度采样间隔200ms；温度阈值可设置多套阈值。

具体的，例如本实用新型设计了三种温控模式：

MOD1：预热加热：可设最高温度和升温速度的加热，T_max＝70℃，ΔT/Δt＝0.45℃/s；

MOD2：恒温保持：可设保持温度的加热，dT/dt＝Ti±1℃/s，Ti为预设恒温点；

MOD3：预定温度时间函数的实时温控：时域温度函数温控，可实时升温的加热。

在一具体实施例中，所述壳体21的底部形成有用以与砭石1配合的安装口；所述砭石1由所述安装口凸出。

在一具体实施例中，所述砭石治疗仪还包括加速度传感器以及角度传感器。通过上述设置，压力传感实现压力感知；压力传感配合角度传感、加速度传感实现按摩压力及方向监测、智能温控砭石治疗仪体位状态、运动状态；压力传感、角度传感、加速度传感配合无线定位，可实现砭石治疗仪运动轨迹及治疗仪推、拉、刮、揉、压等方式的推理。

在一具体实施例中，所述壳体21内包括电源模块；所述电源模块连接所述电路板14、压力传感模块及加热组件，为所述电路板14、压力传感模块及加热组件提供工作所需的电能，所述电源模块可完成电源转换、充放电控制、电池状态采集等功能，该电源模块可为DC/DC电源模块。本实用新型基于砭石治疗仪最大散热、随时加热和45分钟按摩，设计了大容量9800mAH储能电池12及其管理电路，如图6所示。具体的，所述砭石治疗仪还包括用以为电源模块充电的接口，该接口为USB Tape-C接口15。

进一步地，为了解决持续高温和超长时间(45分钟)按摩需要，本实用新型设计了Tape-C接口线固定装置，便于带电操作，同时考虑到砭石的导电性和带电安全性，电路采取了点隔离措施。

为了获得更好治疗效果和体感，所述砭石治疗仪还包括用以显示温度信息和压力信息的显示屏18。显示屏18与电路板14及电源模块电连接，显示屏18用以完成本地时间、当前温度及压力、电池12剩余电量和充电状态等信息的显示，显示屏18为液晶显示屏。

进一步地，为便于操作，本实用新型依据砭石治疗仪压、推、拉等施力和运行需要，设计了手柄11作为与砭石1连接的手握连接件。

在一具体实施例中，所述压力传感模块包括处于同一水平面上的四个压力传感器7，通过四个压力传感器7，配合角度传感器实现压力感知。

F＝Fg+F_手压

F_手压＝2F_T/cosθ

其中：Fg—治疗仪重力向量；

F_手压—手向下压力；

F_T—4个压力传感器的平均值；

θ—治疗仪的倾角。

在一实施例中，关于壳体21的具体结构，所述壳体21包括第一结构件以及与第一结构件可拆卸连接的第二结构件；所述砭石1结合固定于第一结构件底部；所述压力传感模块位于第一结构件内；所述电路板14位于第二结构件内；进一步地，结合图2所示，所述第一结构件为手柄11，第二结构件为电池仓13，电池12配置于电池仓13内。治疗仪整体结构采用了组合式结构化可组装拆卸模式，便于更换电池。其中，砭石1内置加热模块、温度传感器矩阵模块4、隔热片3，嵌入手柄底座5；手柄11内安装压力传感器7矩阵；手柄11与电池仓13连接，电池仓13内除安装电池12外，还安装有电路板14，电路板14上设置有主控单元，按键20与电路板14电连接，加速度传感器与电路板14电连接；电池仓13与上盖19相接，上盖19固定液晶显示屏；压力传感器7通过压力传感器支架6、支架附件8以及压力传感器板9固定在壳体21内，电路板14通过电路板固定架16固定在壳体21内，显示屏18通过显示支架17与上盖19固定，砭石1与手柄11之间设置防尘橡胶圈10。

为解决智能物联问题，参照图7所示，本实用新型还提供一种砭石治疗仪物联系统，该物联系统包括：如上所述的砭石治疗仪、显示终端以及云平台；具体的，所述云平台网络连接到所述显示终端；所述显示终端通过蓝牙无线或Tape-c有线通信协议与所述砭石治疗仪连接，从而在所述砭石治疗仪与所述显示终端和所述云平台之间传输状态信息，在上述描述中，状态信息指的是温度信息、压力信息和运动状态信息。

其中，云平台，采用专有云技术，完成砭石治疗仪温度、压力等数据采集、存储；医院/康养机构/家庭等治疗方案制定；数据备份、安全接入管理；运维人机交互；可视化智能压力温度控制砭石治疗仪治疗及培训等功能；通过4G/5G或WLAN与多个砭石治疗仪物联边缘终端(显示终端)相连。

其中，显示终端，以PAD或手机为硬件平台，开发智能温控砭石治疗仪APP，实现砭石治疗仪物联智能边缘网关的功能。该APP集成了蓝牙无线和Tape-c有线通信协议，以安全接入砭石治疗仪；完成砭石治疗仪温度、压力、运动状态等数据采集；完成砭石治疗仪温度定制化自动控制；完成砭石治疗仪治疗过程监视、定制化温控方案的人机交互等功能。

其中，该物联系统的砭石治疗仪的具体结构参照上述实施例，由于该砭石治疗仪采用了上述实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

通过砭石治疗仪蓝牙无线和USB有线通信功能及其通信协议，实现边缘终端/APP对砭石治疗仪的监视、告警和控制管理，支持云边协同的物联体系，以辅助治疗效果人工智能学习、分析、改进和定制，便于古老砭术的发扬推广。

综上所述，本实用新型通过电路板、砭石、加热组件以及压力传感模块之间的配合，调整砭石治疗仪砭石加热温度以及砭石治疗仪的按摩压力，从而增加砭石治疗仪效果和体感舒适度，减小灼伤皮肤风险；而且通过操作人员和被治疗人员交流能够对砭石治疗仪温度压力快速准确进行调整，保证治疗的有效性。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本实用新型的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之列。

Claims (10)

1.一种可视化智能压力温度控制砭石治疗仪，其特征在于，包括：

壳体；

位于壳体内的电路板；以及

配置于壳体底部的具有容纳腔的砭石；

所述治疗仪还包括位于砭石容纳腔内的与电路板电连接的加热组件，以及位于壳体内的用以感应砭石所受压力大小的压力传感模块；

所述压力传感模块的输出端连接电路板的输入端，用以将感应的压力信息发送至所述电路板；

所述加热组件被配置为通过与电路板配合调整对砭石的加热温度。

2.根据权利要求1所述的砭石治疗仪，其特征在于，所述加热组件包括与砭石容纳腔底壁贴合的加热模块，用以检测砭石表面温度的温度传感器矩阵模块以及位于加热模块和温度传感器矩阵模块之间的隔热片；

所述温度传感器矩阵模块的输出端连接所述电路板的输入端，用以将感应的温度信息发送至所述电路板；所述电路板的输出端连接所述加热模块的输入端，用于控制所述加热模块加热。

3.根据权利要求1所述的砭石治疗仪，其特征在于，所述壳体的底部形成有用以与砭石配合的安装口；所述砭石由所述安装口凸出。

4.根据权利要求1所述的砭石治疗仪，其特征在于，所述砭石治疗仪还包括加速度传感器以及角度传感器。

5.根据权利要求1所述的砭石治疗仪，其特征在于，所述壳体内包括电源模块；所述电源模块连接所述电路板、压力传感模块及加热组件，为所述电路板、压力传感模块及加热组件提供工作所需的电能。

6.根据权利要求5所述的砭石治疗仪，其特征在于，所述砭石治疗仪还包括用以为电源模块充电的接口。

7.根据权利要求1所述的砭石治疗仪，其特征在于，所述砭石治疗仪还包括用以显示温度信息和压力信息的显示屏。

8.根据权利要求1所述的砭石治疗仪，其特征在于，所述压力传感模块包括处于同一水平面上的四个压力传感器。

9.根据权利要求1所述的砭石治疗仪，其特征在于，所述壳体包括第一结构件以及与第一结构件可拆卸连接的第二结构件；

所述砭石结合固定于第一结构件底部；所述压力传感模块位于第一结构件内；所述电路板位于第二结构件内。

10.一种砭石治疗仪物联系统，其特征在于，包括：如权利要求1-9中任一项所述的砭石治疗仪、显示终端以及云平台；

所述云平台网络连接到所述显示终端；所述显示终端通过蓝牙无线或Tape-c有线通信协议与所述砭石治疗仪连接，从而在所述砭石治疗仪与所述显示终端和所述云平台之间传输状态信息。

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