CS229540B1 - Detektor tepelného žiarenia těla - Google Patents

Description

229540

Vynále>z sa ,týika detektora tepelného žia- renia vyzařovaného povrchdm 1'udského tě- la. Při výskyte niektorých onemocnění, aký-mi sú poruchy funkcie žliaz s vnútornousekréciou, napr. štítná žlaza, dochádza kchorobným změnám v množstve vyzařova-né] energie vo formě tepla z povrchu tělapacienta, přitom však spravidla nedochádzak zmene jeho telesnej teploty. Meranlemnožstva vyžiarenej energie poskytuje pre-to neinvazívnu diagnostické metodu zisťo-vania niektorých onemocnění, čo je aj hlaiv-nou přednostou tejto diagnostickej metody.

Obdohné zariadenia sa vyrábajú aj v za-hraničí. Hlavným problémem pri realizáciitýchto zariadení je to, že teplota 1'udskéhotěla je blízka teplote okollia — miestnosti,v ktorej sa vyšetrovanie vykonává. Vplyvpozadia sa pri detekcii tepelného žiareniav laboratórnych podmienkach najčastejšieodstraňuje tým, že snímací element — de-tektor je ochladzovaný na konštantnú tep-lotu, napr. 273 K, 195 K, 77 K, čo však prirealizácii mobilného zariadenia představu-je značný technický problém. Niektoré ko-merčně zariadenia majú vstávaný kalibrač-ný žiarič, pomocou ktorého sa před meranímnastavuje pracovný bod snímača, čo preaplikáciu v lekárskej praxi je nevyhovujú-ce.

Uvedené nedostatky v podstatnej miereodstraňuje detektor tepelného žiarenia tělapódia vynálezu, ktorý pozostáva z infraob-jeiktívu, za ktorým je umiestnená rotačnáclona a infračervený detektor žiarenia — za-čiernený termočlánok. Výstup termočlánkuje cez striedavý zosilňovač a dolnopriepust-ný filter připojený na vstup synchrónnehodetektora vrcholové] hodnoty. Synchrónnydetektor je svojím kiúčovacím vstupom při-pojený k tvarovacím obvodom upravujúcimsynchronizačné impulzy, ktoré vznikajú mo-duláciou světelného toku luminiscenčnejdiody rotujúcou clonou. Výstup synchrón-neho detektora vrcholovej hodnoty je při-pojený na jednosměrný zosilňovač. Přednostou detektora tepelného žiareniapodl'a vynálezu je, že nevyžaduje špeciálnykalibračný žiarič ani ochladzovanie na kon-štantnú teplotu, pretože v danom usporiada-ní sa změna teploty detektora prejavuje lenzměnou jednosmernej superpozície mera-ného signálu, ktorá je automaticky elimino-vaná. Ďalšou výhodou je, že detektor tepel-ného žiarenia umožňuje bezdotykové mera-nie a zabraňuje slkresleniu nameraných hod-nůt působením iného zdroja světla aleboslnečných lúčov.

Na připojených výkresooh, a to na obr.1 je znázorněná bloková schéma detektoratepelného žiarenia těla a na obr. 2 je zná-zorněný příklad konkrétného prevedenia de-tektora tepelného žiarenia těla.

Detektor tepelného žiarenia je na vstupeopatřený infraobjektívom 13, za ktorým saotáča rotačná clona 12 pomocou elektro-motore 11 ,so stálými otáčkami. Za rotač-nou clonou 12 je umiestnený vákuový ter-močlánok 1, ktorého výstup je spojený sostriedavým zosilňovačom 2, ktorého výstupje spojený so vstupom dolnopriepustnéhofiltra 3. Výstup filtra 3 je spojený s analó-govým vstupom synchrónneho detektora 4vrcholovej hodnoty je připojený detektor 7světelného žiarenia cez tvarovacie obvody8, 9 a 10. Tvarovaní obvod 8 je napfiiovýmdeíektorom — Schmidt triggerom a tvaro-vacie obvody 9 a 10 sú monostabilné klopnéobvody. Zdrojom kontinuálneho světelnéhotoku pre vytvorenie synchronizačných im-pullzov je luminiscenčná dioda 6, ktorej svě-telný tok je přerušovaný rotačnou clonou 12. Činnosť detektora tepelného žiarenia tě-la je nasledovná: Infračervené žiarenio vy-chádzajúce z meraného objektu je sústre-dené infraobjektívom 13 na povrch začier-neného vakuového termočlánku 1. Inlfraob-jektív 13 je zhotovený z Ge, ktorý prepúšťáinfračervené žiarenie z intervalu vlnovýchdížok 1,8 μτα až 23 μηι a sústreďuje žiare-nie z povrchu těla na začiernený vákuovýtermočlánok 1 pod stálým vrcholovýmuhlom zorného kužela.

Vstupujúce žiarenie je modulované rotač-nou clonou 12 otáčanou elektromotorom 11.Elektrický signál z vákuového termočlánku 1 je zosilňovaný v striedavom zosilňovači 2 a po přechode dolnoprlepustným filtrom 3 0 až 20 Hz; 40 dB/dek. synchronně deteko-vaný v synchrónnom detektore 4 vrcholo-vé] hodnoty. Synchrónna detekcia je riade-ná synchronizačnými impulzami, ktoré savytvárajé moduláciou světelného toku lu-miniscenčnej diody 6 rotujúcou clonou 12dopadajúceho na detektor světelného žiare-nia 7. Elektrické impulzy z výstupu detek-tora světelného žiarenia 7 po přechode na-paťovým detektorom — Schmidt triggerom8, monostabilným klopným obvodom 9, slú-žiacim na oneskorenie a monostabilnýmklopným obvodom 10 vzorkovacím sú pri-vádzané na kfúčovací vstup synchrónnehodetektora 4 vrcholovej hodnoty, kde riadiasynchrónnu detekciu. Výstupné napatie zo!synchrónneho detektora 4 sa zosilňuje jed-nosměrným zosilňovačom 5.

Detektor žiarenia pódia vynálezu je pou-žitelný na meranie množstva vyžiarenéhotepla telies, ktorých teplota sa pohybuje vokolí 300 K. Zariadenie je použitelné aj pridiagnostike zápalových onemocnění přs vgynekologii, porúch krvného oběhu, reuma-tických onemocnění a onkológii.

Claims (2)

1. 229540 I PREDMET Detektor tepelného žiarenia těla vyznače-ný tým, že pozostáva z infraobjektívu (13),rotačnej clony (12) spojenej s elektromoto-rem, (11), za ktorou je umiestnený začier-nený vákuový termočlánek (1), ktorého vý-stup je spojený s analogovým vstupom syn-chrónneho detektora (4) vrcholovej hod-noty cez sitriedavý zosilňovač (2) a filtor VYNALEZU (3), kde je na kíúčovací vstup synchrónne-ho detektora (4) vrcholovej hodnoty připo-jený detektor (7) světelného žiarenia pře-rušované osvětlovaného světelným zdrojom (6) cez tvarovacie obvody (8, 9, 10], pri-čom výstup synchrónneho detektora (4) vr-cholovej hodnoty je připojený na jednosměr-ný zosilňovač (5).
2. 2 listy výkresov