CN85100158A - 一种针刺测力器 - Google Patents

Abstract

针刺测力器是一种力传感器，该传感器和动态电阻应变仪及有关配套记录仪器及显示仪器配合使用，用于测量针刺疗法时的提插力、捻转力矩和弯曲力矩。本测力器由针柄、测力段、针身、导线四部分组成。测力段由低弹性模量的材料做芯材，其上有电阻应变片组成的四个电桥，可以把针刺时的力信号感受出来加以测量。本发明可用于中医针刺的教育、科研和临床测试。

Description

针刺测力器是用于测量中医针刺疗法给人体刺激量的力值的一种力传感器。

针刺疗法是我国的一种传统医疗方法，但针刺给人体的刺激量至今未有测定，国内外均未见有此项技术报导。

针刺给人体的力的刺激，有提、插、捻转和弯曲数种。1982年计量出版社出版的“测力与称重技术论文选”中，瑞典柯·弗莱斯泰特（K·Fristedt）：“承受若干个力和力矩分量的应变式力传感器的实例”一文中，报导瑞典航空研究院（FFA）用在风洞内的测力小天平，外直径为6^mm，总长56^mm，可以测三个力和三个力矩，目的是测导弹在气流内的静态力。这种天平对测针刺力来说，仍然感到体积太大，重量太重，转动不灵活，测力灵敏度低，不能适应测针刺力的需要。国内未见有小型测力传感器的报导。

在医学中，有应用小型箔式电阻应变片测血管内血压的传感器，但这是一种压力传感器，国内外未见有质量小于3克、用于测拉、压、捻转、弯曲的微型力传感器的报导。

本发明的目的是研制一种体积小、重量轻、转动灵活，不妨碍医生操作、灵敏度高、可以用于测针刺时的力和力矩的力传感器。用它和通用仪表如动态电阻应变仪及其配套记录仪器紫外线记录仪、磁带记录仪联结，可以同时测量和记录针刺时的提插力、捻转力矩、弯曲力矩以及这些力和力矩随时间变化的曲线。並可用示波器、计算机监视器显示。根据这些曲线，可以定量得到针刺疗法给人体刺激量的各项力值参数，如幅值、频率、周期、以及力的变化速率，以供针刺教育、研究及资料保存之用。

所发明的测力器结构如图1所示。它由针柄〔1〕、测力段〔2〕、针身〔3〕、导线〔7〕、〔8〕及接插件〔9〕组成。针柄〔1〕和针身〔3〕的尺寸规格和我国常用的针刺针的针柄针身的规格相同。针柄〔1〕和针身〔3〕分别用胶粘结在测力段的两端。测力段是用直径小于φ5^mm的低弹性模量的材料如环氧树脂做芯材〔6〕，其弹性模量E小于10^GPa。在芯材〔6〕上用胶水贴有电阻应变片及应变花〔5〕，电阻应变片及应变花〔5〕按图2接成四个惠斯登电桥，讯号用导线引出。在测力段表面用硅橡胶或漆做成测力段表面防护层〔4〕。

测力器的信号用导线引出，导线由引出段〔7〕和加强段〔8〕组成。在加强段〔8〕上接有接插件〔9〕。引出段〔7〕采用多股直径在φ0.1^mm以下的漆包线为芯的丝包线组成，外面用柔软、绝缘、耐磨的材料做成的保护层把漆包线包起来合为一股。加强段〔8〕是把引出段〔7〕中的每一根细线焊在一根粗线上而成的。加强段〔8〕和接插件〔9〕连接，或直接接到动态电阻应变仪上。

测量所得的信号，通过标定来进行定量分析。

测力器的性能指标：

测力段尺寸：直径≤φ5^mm，长度≤45^mm

测力器重量：≤2.5克（不包括引线重量）。

测力范围：提插力：±（10^-2牛顿-5^牛顿）

捻转力矩：±（10^{-3牛顿厘米}～10^{-1牛顿厘米}）

弯矩力矩：±（10^{-3牛顿厘米}～10^{-1牛顿厘米}）

误差：非线性误差、回零误差、滞后均小于5%

本发明第一次定量测量、记录、和显示了针刺加于人体的提插力、捻转力矩和弯曲力矩，从而对提高中医针刺学科的研究水平创造了一个条件，为针刺学科的研究开辟一个新的领域，有助于针刺机理的研究和探索。本发明直观地、形象地把针刺给人的力和力矩的刺激显示出来，有助于提高针刺手法教育和手法训练的效果，有利于加深学员对针刺疗法在人体上的力的刺激的理解，充实了针刺教育实验的内容。利用本发明，能把名老中医在临床上的许多针刺手法记录下来，作为一种珍贵资料加以保存。

发明实施的例子：

如图1所示，把普通针刺针截断做成针柄〔1〕和针身〔3〕，用φ2.8^mm直径的环氧树脂做成测力段〔2〕的芯材〔6〕，把针柄〔1〕和针身〔3〕分别用502胶粘接于测力段芯材〔6〕的两端。

如图2所示，在图1的芯材〔6〕上相隔180°贴2个由电阻应变花〔11〕、〔17〕及电阻应变片〔13〕以及应变花〔12〕，〔18〕和应变片〔15〕组成的组合式电阻应变花，並在和这两个组合式应变花成90°的相对两面上，各贴1个1^mm×1^mm的电阻应变片〔14〕和〔16〕，由这些应变花和应变片中的〔11〕、〔12〕、〔13〕、〔15〕，〔14〕、〔16〕及〔17〕、〔18〕分别组成四个惠斯登电桥，用于测量捻转力矩、x方向的弯曲力矩、y方向的弯曲力矩以及提插力。用硅橡胶做图1中的测力段〔2〕的表面保护层〔4〕。

图1中测力段〔2〕的信号，用由14根φ0.07^mm直径的漆包线为芯的丝包线作为引出段〔7〕引出，引出段〔7〕的外表面涂硅橡胶，丝包线的丝和所涂的硅橡胶构成引线的保护层。把引出段〔7〕中的每一根漆包线焊在一根粗线上，就组成一股由14根粗线构成的加强段〔8〕，焊上接插件〔9〕就可和动态电阻应变仪联结。把动态电阻应变仪的信号输入紫外线记录仪，便可进行测量和记录。

Claims (4)

1、一种由电阻应变片、针刺针和导线组成的针刺测力器，本发明的特征是在针柄[1]与针身[3]之间加一个测力段[2]，测力段[2]的芯材[6]由低弹性模量的材料制成。

2、按照权利要求1所述的测力器，其特征在于所说的测力段的芯材〔6〕是用直径小于φ5^mm、弹性模量E小于10^Gpa的材料做成的。

3、按照权利要求1和2所述的测力器，其特征在于所述的测力段〔2〕和针柄〔1〕及针身〔3〕是用胶粘在一起的。

4、按照权利要求1和2所述的测力器，其特征在于所述的测力段上的导线的引出段〔7〕是由多股直径小于φ0.1^mm的漆包线为芯的丝包线组成，也可直接用这些漆包线外加柔软的材料如硅橡胶做保护层组成。

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