CS243409B1 - Vícenásobná elektrodová sonda - Google Patents

Abstract

Konstrukce aa týká oboru topografických měření elektromagnetických veličin střídavého pole na povrchu objektu, zejména biologického. Řeáení ee týká takové mechanické, elektrické a elektronické konstrukce soustavy elektrod vícenásobné sondy, aby aa dosáhlo nejvySSÍho stupně reprodukovatelnosti měření, přesnosti, snadného a rychlého přemisťování S ři zachováni dokonalého elektricky vodivéo styku elektrod s povrchem objektu a potlačení vlivu vnějěího elektromagnetického rušení. Kromě toho se konstrukcí řeší otázka jednoduchosti' a technologické nenáročnosti konstrukce. Vícvrésobná elektrodová sonda je vytvořena ze základní desky, k níž je upevněna montážní deska, nesoucí elektrické obvody a sestavu trnů s navlečenými tlačnými spirálovými pružinami, vloženými do trubek, na jejichž spodním konei jaou vlšatní elektrody. Pohyblivá deska vložena mezi základní a montážní desku je pákovým převodovým systémem nastavitelné bua do polohy, v níž jaou elektrody v klidové poloze, nebo doprecovní polohy, v níž jsou elektrody epuětěny až na povrch objektu. Převodový systém má ovládací osu s knoflíkem vně krytu sondy, ktorý je uvnitř stíněn. Napříč sondou je provlečen kabel cívky pro vytvoření střídavého pole v objektu, ne jehož povrchu je sonda umístěna.

Description

Vynález ee týká vícenásobná elektrodové sondy pro topografické měření elektromagnetických veličin střídavého pole na povrchu objektu, aejména biologického. Využití vynálezu přichází v úvehu jak při měření sekundárního vysokofrekvenčního elektromagnetického pole jako například při zjiSÍovánť jeho topografie, tak také při měření primárního pole akčních srdečních proudů jako je tomu při elektrokerdiografii.

Dosud známé elektrodové systémy používané při měření veličin elektromagnetického pole jsou konstruovány jeko jednotlivé jednoduché elektrody ve tvaru vhodném pro přiložení na povrch zejména biologického objektu.

Obvykle mívají kruhový tvar a jaou opatřeny přívodem pro připojeni k indikačnímu případně měřicímu elektrickému zařízení. Počet elektroda jejich jednotlivé umístění na povrchu objektu závisí na účelu, k němuž jeou použity.

Způsob upevnění těchto elektrod bývá určen jejich polohou na povrchu objektu, tvare· tohoto povrchu, druhem povrchu to znamená zde jde o holou kůži nebo o srstnatý povrch, případně jinými okolnostmi.

Podle toho je použito buá upevnění elektrody opásáním, přilepením, použitím přítlačného zařízení v případě, že je Objekt v klidu, nebo ve specielních případech voperováním, tj. zašitím elektrody pod povrch biologického objektu.

Hlavní nevýhodou aplikace popsaného druhu elektrod je skutečnost, že je velmi obtížné, případně nemožné sestavovat tyto jednotlivé elektrody e vytvářet jejich skupiny,které z funkčních důvodů mají potřebný geometrický tvar, rozměry atd.

Kromě toho je prakticky vyloučeno tyto skupiny snadno, rychle a přeeně přemisťovat na povrchu objektu a přitom zajistit spolehlivý β elektricky dokonale vodivý kontakt s povrchem objektu.

Taktéž není prakticky možno nejen z technických, ele též z ekonomických důvodů realizovat vyhodnocovací měřicí nebo indikační seřízení přímo v bezprostřední blízkosti elektrod. Zapojování elektrod tvořících skupinu podle potřeby jednotlivě nebo podle programu je sice možné, ale vyžaduje to konstrukci složitého doplňkového zařízení, které by nadto bylo zdrojem poruch e nepřesnosti.

Ze věech nevýhod je největší nevýhodou nedostatečné e nespolehlivé zajištění dokonalého styku elektrod e povrchem biologického objektu e vlivem toho zajištění dokonalého elektricky vodivého styku s povrchem.

Zanedbatelnou není přitom ani otázka vlivu vnějělho elektromagnetického rušení, které nelze obvykle snadno odstranit nebo sleepoň snížit, a účinné stínění objektu proti ruěivým vlivům vede k nutnosti umístění zkoumaného objektu do stíněného prostoru, oož je nejen technicky, ale též ekonomicky náročné a v některých případech také časově nevýhodné. Po technické stránce je v tomto případě rozhodující velikost případně váha dotyčného biologického objektu.

Naproti tomu je nespornou výhodou známých aplikací elektrod jejich konstrukční jednoduchost, technologické nenáročnost při realizaci, snadné údržba i obnova, čištění, snadné opravy včetně přívodů a zejména možnost snědného rozšíření počtu a možnpst i různost sestavy a rozmístění elektrod dle okamžité potřeby.

Uvedené nevýhody e nedostatky známých elektrodových sond jeou buá zcela odstraněny nebo alespoň podstatně zmírněny vynálezem, jehož podstatou je vícenásobná elektrodová sonda pro topografické měření elektromagnetických veličin střídavého pole na povrchu objektu, zejména biologického, upevněné k měřenému objektu přímo kabelem cívky pro vytvoření střídavého pole.

Podle vynálezu je teto aenda vytvořena ze základní desky, k níž a rovnoběžně ₍s ní je upevněna pomocí sloupků montážní dosks, v níž jsou upevněny směrem dolů trny. Na každý trn je navlečena spirálová tlačná pružina horním koncem opřená a elektricky vodivé apjená a hlavou tmu, dolním koncom zapuštěná do dutiny trubky, upevněné v pohyblivá desce, umístěná v proatoru mssi základní deskou a montážní deskou, a provléknutá průchodkou v základní desce.

Do dna trubky je zasazena elektroda elektricky vodivg spojená s dolním koncem spirálová tlačná pružiny, zatímco horní konec trubky jo opatřen přírubou opřenou o pohyblivou desku, která je nesena spojovacími táhly, spojenými a otočnými táhly pomocí nýtů.

Tato otočná táhla jsou opět pomocí nýtů otočnS spojena na druhých koncích s příchytkami upevněnými k základní desce a alespoň jeden pár sobg odpovídajících otočných táhel je pevnS spojen β osou, opatřenou vng krytu knoflíkem.

Kryt sondy je na vnitřním povrchu opatřen kovovým stínSním a je upevněn k základní desce, k níž je na jedná z kratších stran upevnSno odlehlčovací zařízení kabelu napájecích přívodů a funkčních vývodů montážní desky a na jedná z delSích stran základní desky je upevnSna průchodka kabelu cívky pro vytvoření střídavého pole, v jejíž ose kolmé k podélné ose základní desky je upevnSno na druhá, delSí straně základní desky stavěči zařízení tohoto kabelu, opatřeného stavěcími prvky ve vzdálenosti rovné rozteči os elektrod.

Podle vynálezu jsou na montážní desce uspořádány elektrické a elektronické obvody, jejichž napájecí přívody a funkční vývody jsou zavedeny do vlastního kabelu.

Vícenásobné elektrodové sonda podle vynálezu mé celou řadu výhod, z nichž jsou nejdůležitějSÍ následující: je zajištěn dokonalý kontakt elektrod s povrchem objektu, který bývá v převážné míře zakřiveného tvaru, nikoliv jednoduchého.

Konstrukční princip umožňuje snadné, technologicky nenáročné vytváření elektrodových sestav různých druhů, přičemž lze dosáhnout vysoké přesnosti jejich geometrie, vysoké reprodukovatelnosti a přesnosti měření a bezporuchovosti.

DalSÍ výhodou je skutečnost, Se konstrukce zahrnuje elektrodové systémy a příslušné elektronické obvody v jednom celku, což je výhodné ve více směrech. Kromě jiného vede tato konsrukce ke kompaktnosti a tím ks zvýené odolnosti proti vnějšímu elektromagnetickému ručení.

Vysoká reprodukovatelnost je dosažena jednoduěe a spolehlivě použitím kabelu nebo upevňovacího prostředku, v případě HCG, opatřeného stavěcími prvky, jejichž rozteč je rovna rozteči elektrod.

Konečně je konstrukce nezávislá na původu součástek, které jsou tuzemské výroby, není tedy ekonomicky náročná. Údržba je snadná, nevyžaduje zvláštních prostředků a součástek.

Podstata vynálezu je v dalším popise objasněna pomocí připojených výkresů, na nichž je znázorněn přiklad provedení vícenásebné elektrodové sondy, přičemž na obr. 1 je nárysný pohled na sondu ve směru její příčné tj. kratSi osy a zároveň jsou osnačony dva řezy A-A, B-B a pohled C, na abr. 2 ja znázorněn podrobně řez B-B dle obr. 1 v rovině kolmé k podélné oso sondy, na obr. 3 jo znázorněn půdorysný pohled na sondu a řezy A-A, D-D, E-E, F-F dle obr. 2, na obr. 4 ja zná z o pněni, pohled na sondu ve směru C podle obr. 1.

Na obr. 1 a na obr. 2 jsau k základní desce 1 upevněny sloupky J, které nesou mon243409 tážní pevnou deaku g s pložnými spoji, elektrickými a elektronickými součástmi obvodů» ?K této desce g jsou upevněny směrem dolů tmy i, jejichž počet a umístění odpovídá počtu a umístění elektrod 2.

Ka trny g jaou navlečeny spirálově pružiny £ procházející trubkami Z, ktorá jsou upevněny k pohyblivá doze· £· Dolní konce pružin £ Jsou elektricky vodivě opojeny z elektrodami 2« horní konce pružin £ jsou připojeny k trnům g.

Trubky 1 jseu opatřeny přírubami, jimiž ae opírají a pohyblivou desku g, nebol v klidovém stavu jaou pružiny £ stlačeny. V základní desce 1 jsou saoasony průchodky 12 pro pohyblivá trubky Z*

Na základní dosce 1 jsou upevněny příchytky JJ, opatřené otvory, jimiž Jsou provlečeny nýty, na které jaou navlečena otočná táhla 12· Na druhém konei otočných téhel 12 jsou opět otvory z provlečenými nýty Jg, na něž jaou navlečena spojovací táhla 13.

Dva páry otočných táhel 12 jeou nasazeny na společnou osu j£, jež spojuje oba systémy, z nichž každý Jo vytvořen čtyřmi otočnými táhly 12 a Jedním spojovacím táhlem JJ. Na obr. 1 jo čárkovaně naznačena krajní vysunuté poloha elektrody 22 ^e zároveň odpovídající krajní polohy otočných táhel 12 a spojovacích téhel JJ.

K základní desce 1 je upevněn především kryt JZ, opatřený ne vnitřním povrchu kovovým stíněním Jg, dále odlehčovaoi zařízeni 25 kabelu 2i a kabel 19 jakož přísluSné stavěči zařízení a průchodka, blíže znázorněné na obr. 3.

No obr. 2 jo znázorněno uspořádání součástí při pohledu a řezu B-B padle obr. 1. Dále jeou na obr. 2 označeny polohy řezů D-D, 2-S a P-P, jejichž podrobný popis je uveden při popisu obr. 3.

Na obr. 3 je patrné půdorysné roaložení čáati a součásti sondy pomocí řezů A-A, dle obr. 1 a řezů D-D, E-B a P-P podle obr. 2,.'Pomocí řezu A-A je znázorněno umístěni kabelu Jg. na aákladnl desce 1, průchodky 21 kabelu 12, stsvěciho zařízení 22 · stavěčích prvků 20 na kabelu 12, dále pakodlehčevacího zařízení 25 kabelu 21, v němž jseu uloženy napájecí přívody s funkční vývody z montážní desky g.

Pomocí řezu D-D je znázorněn pohled na montážní desku g, to znamená také pohled na hlavu trnu g. Pomocí řezu E-E je znázorněno umístění os a pohled na trubky 2 s elektrodami 2 a pohled na příruby trubek Z·

Pomocí řezu P-F je znázorněno umístění příchytek U z otočnými táhly 12, dále pak umístě ní sloupků 2, J podle jejich řezů a umístění os elektrod 2 ^v případě, že tvoří čtvercovou sil. Taktéž je patrná umístění esy 16 s knoflíkem jg pro manipulaci s pohyblivou deskou g a pohled na průchodku 12 a řez trubkou 2·

Na obr. 4 je znázorněn pohled směrem C podle obr. 1, přičemž je zároveň znázorněno provedení stavěclho zařízení 22 pomocí řezu. Kabel 12, ne němž jaou upraveny stavěči prvky 22, ja provlečen průchodkou 21 upevněnou k základní desce 1 na vstupu do krytu Jg sondy.

. Na výstupu z krytu 12 Je upevněno k základní desce 1 stavěči zařízení 22. Do stavěcího prvku 22, například vytvořeného prstencovou drážkou na povrchu kabelu 12, který je upevněn k objektu s povrchem 26. je zatlačeno ovládací táhlo 23 β nákružkem, o nějž se opírá tlačné spirálová pružina, uzavřená v dutině víčkem se Šroubem. Na obr. 4 je čárkovaně neznačena poloha odlehčovacího zařízení 25 kabelu 24 na odvrácené čelní streně krytu 12 e elektroda 2 v částečně vysunuté poloze při dotyku a povrchem 25 objektu.

Činnost vícenásobné elektrodové sondy: v klidové poloze jsou otočné táhla 12 a páčke knoflíku 15 ve svislé poloze. Elektrody 2 pouze nepetrně vyčnívají nad povrch zékladní desky 1} pohyblivá deska S leží na spojovacích táhlech 13 k nimž je přitlačována přírubami trubek 2 působením tlaku spirálových pružin 2 na trnech 2 upevněných kmontážní desce £.

Tyto trny 2 jsou tak dlouhé,aby spirálové pružiny 2 byly jimi dokonale vedeny.

Jakmile je sonda umístěna ve výchozí poloze na povrchu g£ objektu a zajištěna v této poloze ovládacím táhlem 23 stavěcího zařízení 22. P° fixování kabelu 12. vůči povrchu 26 objektu, spustí se elektrody 2 ne povrch 22 objektu otočením knoflíku £5, čímž se zároveň otočí otočná táhla 12 a to všechny čtyři péry, současně se spojovacími táhly 13, k nimž je přitlačována pohyblivá deska g, která přejde do nižěí polohy a tak umožní individuální pohyb elektrod 2 ⁸ jejich dotyk s povrchem 26 objektu.

Elektrické veličiny t. j. elektrická potenciály případná elektrické napětí jaou z elektrod 2 přivedena na montážní desku i s elektriekými obvody; funkčními vývody kabelu 24 jsou zavedena do snímacího zařízení.

Napájecími přívody kabelu g£ jsou elektronická obvody na montážní desce £ připojeny k elektrickému zdroji. Po skončení měření ve výchozí poloze sondy ee nejprve otočením knoflíku 1 5 z pracovní do klidové polohy přeruší styk elektrod 2 · povrchem gg objektu, načež ee povytažením ovládacího táhla gg ve stavšcím zařízení gg umožni posun sondy na kabelu 19 o vzdálenost rovnou roztečí sousedních stavěčích prvků 2£_; po spuštšní ovládacího táhla gg je sonda opět zajištěna v další poloze a manipulace ee opakuje.

Vícenásobná elektrodová sonda má upraveny elektrody do určitého geometrického seskupení podle toho, jaké elektrické veličiny mají být snímány ne povrchu 22 objektu. Z toho důvodu existuje sada sond, aby bylo možno provést komplexní měření ne určitém objektu.

Počet sond tvořících sadu je určen druhem a účelem měření prováděného ne objektu.

Využití vynálezu má široké uplatnění; to znamená že vynález je použitelný nejen v oblasti e pro účely zdravotnického výzkumu, ale taká v oblasti výzkumu chování a vlastnosti jiných objektů nežli biologických, při modelování biologických objeků e při výzkumu nových materiálů.

Z toho přirozeně vyplývá potřeba splnění různých tvarových, rozměrových a funkčních nároků; principiální konstrukce sondy umožňuje tyto požadavky splnit v dokonalém rozsahu. Kromě toho dosavadní zkušenosti ukazují, še není vůbec vyloučena možnost aplikovat automatizaci ani ostatní inovační cesty a prostředky.

Není taktéž žádná omezení po technologická stránce, takže je stejně dobře možná kusové výroba jako případné hromadná výroba sond dle vynálezu.

Konstrukce vícenásobné elektrodová sondy jerkromě původního určení použitelná táž pro měření nízkofrekvenčních a vysokofrekvenčních elektromagnetických poli, což přichází v úvahu zejména při studiu těká jiných objektů nežli biologických.

Claims (2)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   1. Vícenásobná elektrodová sonda pro topografická měření elektromagnetických veličin střídavého pole na povrchu objektu, zejména biologického, upevněná k měřenému objektu přímo kabelem cívky pro vytvoření střídavého pole, vyznačené tím, že je vytvořena ze základní desky /1/, k níž a rovnoběžně 8 ní je upevněna pomocí sloupků /2, 3/ montážní deska /4/, v níž jsou upevněny směrem dolů tmy /5/, na každý tm /5/ je navlečena spirálová tlačná pružina /6/ horním koncem opřená a elektricky vodivě spojená e hlavou tmu /5/, dolním koncem zapuštěná do dutiny trubky /7/, upevněná v pohyblivá desce /8/ umístěná v prostora mosi základní deskou /1/ a montážní deskou /4/ a provléknutá průchodkou /10/ v základní desce /1/, přičemž do dna trubky /7/ ja zasazena elektroda /9/ električky vodivě spojená a dolním koncem spirálová tlačná pružiny /6/, šatíme· horní konec trubky /7/ jo opatřen přírubou opřenou o pohyblivou desku /8/, která je nesena spojovacími táhly /13/ spojenými a otočnými táhly /12/ pomocí nýtů /14/, tato otočná táhla /12/ jsou opět pomoci nýtů otočně spojena na druhých koncích s příchytkami /11/ upevněnými k základní desce /1/ a alespoň jeden pár sobě odpovídajících otočných táhel /12/ je pevně apojen s osou /16/, opatřenou vně krytu /17/ knoflíkem /15/, kryt /17/ sondy je na vnitřním povrchu opatřen kovovým stíněním /18/ a je upevněn k základní desce /1/, k níž je na jedné z kratších stran upevněno odlohčovaeí zařízení kabelu /24/ napájecích přívodů a funkčních vývodů montážní desky /4/ a na jedné z delfiích střen je upevněna průchodka /21/ kabelu /19/ cívky pro vytvoření střídavého pole, v jejíž ose kolmá k podélné ose základní desky /1/ je upevněno na druhé, delBl straně základní desky /1/ stavěči zařízení /22/ kabelu /19/, opatřeného stavěelmi prvky /20/ ve vzdálenosti rovné rozteči oe elektrod /9/.
2. 2. Vícenásobná elektrodová sonda podle bodů 1 a 2 vyznačená tím, že na montážní desce /4/ jsou uspořádány elektrické a elektronické obvody, jejichž napájecí přívody a funkční vývody jsou ze vedeny do vlastního kabelu /24/.