FR2552229A1 - DEVICE FOR MEASURING THE HUMIDITY OF HUMAN SKIN OR THE LIKE - Google Patents
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Abstract
DISPOSITIF POUR MESURER L'HUMIDITE DE LA PEAU HUMAINE OU ANALOGUE. LE DISPOSITIF PERMET UNE MESURE PRECISE ET FACILE DE LA QUANTITE D'HUMIDITE DU DERME, DE L'EPIDERME ET DE LA COUCHE CALLEUSE OU DURE DE LA PEAU HUMAINE PAR APPLICATION D'ONDES HYPERFREQUENCES SUR LA PEAU ET PAR MESURE DES ONDES REFLECHIES. LES ONDES HYPERFREQUENCES PROVIENNENT D'UN OSCILLATEUR A DE FAIBLE PUISSANCE ET SONT APPLIQUEES SUR LA PEAU PAR UNE SONDE 8. LES ONDES REFLECHIES, ATTENUEES PAR LA QUANTITE D'HUMIDITE DE LA PEAU, SONT RECUES PAR LA SONDE 8. LA QUANTITE D'HUMIDITE DE LA PEAU EST MESUREE PAR DETECTION DE LA VARIATION DES ONDES STATIONNAIRES DUE A LA REFLEXION, LA MESURE ETANT FAITE PAR UN RECEPTEUR B QUI EST RELIE A UN GUIDE D'ONDES 7 ET PAR DETECTION D'UNE VARIATION DE TENSION CONTINUE.DEVICE FOR MEASURING HUMIDITY OF HUMAN OR ANALOGUE SKIN. THE DEVICE ALLOWS PRECISE AND EASY MEASUREMENT OF THE AMOUNT OF MOISTURE OF THE DERMIS, EPIDERMIS AND SIZING OR HARD LAYER OF HUMAN SKIN BY APPLYING HYPERFREQUENCY WAVES TO THE SKIN AND BY MEASURING REFLECTED WAVES. THE HYPERFREQUENCY WAVES COME FROM A LOW POWER OSCILLATOR A AND ARE APPLIED TO THE SKIN BY A PROBE 8. THE REFLECTED WAVES, ATTENTED BY THE AMOUNT OF HUMIDITY IN THE SKIN, ARE RECEIVED BY PROBE 8. THE AMOUNT OF HUMIDITY OF THE SKIN IS MEASURED BY DETECTION OF THE VARIATION OF THE STATIONARY WAVES DUE TO THE REFLECTION, THE MEASUREMENT BEING MADE BY A RECEIVER B WHICH IS CONNECTED TO A WAVE GUIDE 7 AND BY DETECTION OF A CONTINUOUS VOLTAGE VARIATION.
Description
1. 25522291. 2552229
L'ivention est relative à un dispositif pour mesurer de manière précise la quantité d'humidité dans l'épiderme,le derme,et la couche calleuse de la peau humaine ou analogue, en appliquant à celle-ci des hyperfréquences et en mesurant les ondes réfléchies. Par humidité de la peau, on entend généralement la quantité d'humidité dans la couche calleuse et, pour donner une indication des caractéristiques de la peau, on fait appel habituellement à la classification peau sèche, peau nor10 male et peau grasse Cette classification se rapporte généralement à la quantité de sébum de la peau mais également à la quantité d'humidité dans la couche calleuse ou dure o La quantité d'humidité dans la couche calleuse diminue en même temps que la quantité de sébum Il est très utile pour cha15 que individu de connaître les caractéristiques de sa propre peau pour le choix des produits cosmétiques qui doivent être adaptés à celle-ci et pour lui appliquer un traitement adapté à la maintenir saine À Dans ce but, on a utilisé jusqu'à présent des moyens qui font appel à la mesure de la quantité d'humidité contenue dans la couche dure de la peau en se basant sur la quantité d'humidité qui s'évapore de la surface de celle-ci, en mesurant la quantité d'humidité à la surface de la couche The ivention relates to a device for accurately measuring the amount of moisture in the epidermis, the dermis, and the callous layer of human skin or the like, by applying to it microwave frequencies and measuring the waves thoughtful. Moisture of the skin is generally understood to mean the amount of moisture in the callous layer and, to give an indication of the characteristics of the skin, dry skin, normal skin and oily skin classification is usually used. This classification refers to usually the amount of sebum in the skin but also the amount of moisture in the callous or hard layer o The amount of moisture in the callus layer decreases with the amount of sebum It is very useful for each individual to know the characteristics of one's own skin for the choice of cosmetic products which must be adapted to it and to apply a treatment adapted to maintain it healthy To To this end, we have used until now means that appeal to the extent of the amount of moisture contained in the hard layer of the skin based on the amount of moisture that evaporates from the surface of the skin , by measuring the amount of moisture on the surface of the layer
calleuse, en utilisant une résistance électrique et en obser25 vant la couche calleuse sous la forme d'une pièce mince d(épaisseur appropriée pour mesurer la quantité d'humidité évaporée se manifestant par une diminution du poids de la couche calleuse. callus, using an electrical resistance and observing the callus layer in the form of a thin piece of thickness suitable for measuring the amount of evaporated moisture manifested by a decrease in the weight of the callous layer.
Toutefois, ces moyens présentent les inconvénients 30 qui résident en ce que la mesure est compliquée, la précision de la mesure est mauvaise et les opérations de mesure ne sont pas faciles Le besoin se fait par conséquent sentir de disposer d'un dispositif pour mesurer la quantité d' However, these means have the disadvantages that the measurement is complicated, the accuracy of the measurement is poor and the measurement operations are not easy. The need therefore arises for having a device for measuring the measurement. amount of
humidité de la peau grâce auquel les valeurs mesurées sont 35 précises et les opérations de mesure sont faciles. the moisture content of the skin by which the measured values are accurate and the measurement operations are easy.
L'invention a pour but de répondre à ce besoin et de fournir un dispositif de mesure de l'humidité de la peau The invention aims to meet this need and to provide a device for measuring the moisture of the skin
grace auquel les opérations de mesure sont faciles et la pré- thanks to which measuring operations are easy and the pre-
2.2.
cision de la mesure est élevée.the measurement is high.
A cet effet, le dispositif selon l'invention pour mesurer l'humidité de la peau ou analogue est caractérisé par le fait qu'il comporte: une unité de détection compre5 nant un oscillateur hyperfréquences de faible puissance et un récepteur d'ondes réfléchies qui transforme les ondes stationnaires résultant de la réflexion en une tension continue; un dispositif de mesure qui comprend une source électrique propre à alimenter l'oscillateur hyperfréquences, 10 un amplificateur de tension qui convertit la tension détectée par le récepteur d'ondes réfléchies en une quantité d' humidité et un convertisseur analogique/numérique qui convertit sous forme numérique la tension de sortie de l'amplificateur de tension et qui l'affiche sur un indicateur;une 15 sondehémisphérique en verre du type réflecteur comportant un guide d'ondes relié à l'oscillateur hyperfréquences et au récepteur d'ondes réfléchies, et une sonde coaxiale montée For this purpose, the device according to the invention for measuring skin moisture or the like is characterized in that it comprises: a detection unit comprising a low power microwave oscillator and a reflected wave receiver which transforms the stationary waves resulting from the reflection into a continuous voltage; a measuring device which comprises a power source suitable for supplying the microwave oscillator, a voltage amplifier which converts the voltage detected by the reflected wave receiver into a quantity of humidity and an analog / digital converter which converts in form The output voltage of the voltage amplifier is displayed on an indicator, a reflector type hemispherical probe having a waveguide connected to the microwave oscillator and the reflected wave receiver, and mounted coaxial probe
à l'extrémité du guide d'ondes.at the end of the waveguide.
Ainsi, le dispositif selon l'invention utilise la 20 caractéristique des ondes hyperfréquences selon laquelle ces ondes sont fortement absorbées quand elles traversent un objet soumis à une mesure et contenant des molécules d' eau, ces ondes étant en même temps partiellement réfléchies par ces molécules Une variation d'amplitude des ondes ré25 fléchies est détectée par le récepteur du type réflecteur et la quantité d'humidité est mesurée par comparaison avec Thus, the device according to the invention uses the characteristic of microwave waves in which these waves are strongly absorbed when they pass through an object subjected to a measurement and containing water molecules, these waves being at the same time partially reflected by these molecules. An amplitude variation of the reflected waves is detected by the reflector type receiver and the amount of moisture is measured by comparison with
les données mesurées précédemment. the data measured previously.
Par suite, avec le dispositif selon l'invention, on mesure électriquement la quantité d'humidité de manière 30 précise simplement en appliquant la sonde en verre du type As a result, with the device according to the invention, the quantity of moisture is accurately measured electrically simply by applying the glass probe of the type
réflecteur sur la peau.reflector on the skin.
On comprendra bien l'invention à la lecture de la We will understand the invention when reading the
description qui va suivre en référence au dessin annexé description which follows with reference to the attached drawing
dans lequel: Fig I est une vue schématique du dispositif selon un mode de réalisation de l'invention; Fig 2 est un schéma du circuit de l'unité de détection; Fig 3 est une coupe d'une partie du guide d'ondes; et 3. Fig 4 est un schéma par blocs montrant la liaison des différents circuits du dispositif de mesure On décrira maintenant, en référence au dessin, un in which: Fig I is a schematic view of the device according to one embodiment of the invention; Fig. 2 is a diagram of the circuit of the detection unit; Fig 3 is a section of a portion of the waveguide; and 3. FIG. 4 is a block diagram showing the connection of the various circuits of the measuring device.
mode de réalisation de l'invention. embodiment of the invention.
Une unité de détection I comporte un oscillateur hyperfréquences A qui comprend une diode 2 du type Gunn d' une puissance de 10 m W, d'une fréquence d'oscillations de ,5 G Hz et d'une gamme d'accord de 10,3 à 10, 6 G Hz, un atténuateur 3 à résistance de conversion, et un circulateur 4. o 10 L'unité de détection I comporte également un récepteur B d' ondes réfléchies comprenant le circulateur 4 et une diode 5 de type Shottky, et un guide d'ondes 7 pour hyperfréquences de 10,5 G Hz relié au circulateur 4 et équipé à son extrémité d'une sonde hémisphérique 8 en verre du type réflecteur La 15 sonde 8 présente une partie 9 de montage à vis, du côté de son fond, et un trou 20 d'environ 3,2 mm est prévu vers le bas à partir de son sommet Une sonde cylindrique 10 et une sonde 11 en forme d'aiguille sont montées coaxialement dans le trou 20, et une matière 21 non perméable aux hyperfréquen20 ces est disposée entre les deux sondes 10 et 11 La sonde 8 est reliée au guide d'ondes 7 par vissage de la pièce 9 dans une partie de montage prévue & la partie supérieure du guide d'ondes 7 Les sondes coaxiales cylindrique 10 et en forme d'aiguille Il sont placées dans un alésage 6 de la partie 25 de montage Un dispositif de mesure 12 est relié à l'oscillateur hyperfréquences A et au récepteur B d'ondes réfléchies de l'unité de détection I par un câble de liaison 13 branché par une fiche 19 Le dispositif de mesure 12 comporte une source électrique de l Om W d'alimentation de l'oscil30 lateur hyperfréquences A à travers le câble de liasion 13, un circuit 15 d'amplification de tension qui transforme le signal de tension, qui provient du récepteur B d'ondes réfléchies à travers le câble de liaison 13, en un signal d'indication d'une quantité d'humidité, un convertisseur 16 35 analogique/numérique qui convertit le signal de sortie du circuit 15 en valeurs numériques, et un indicateur 17 d'affichage des valeurs numériques Le circuit amplificateur 15 présente un bouton 18 de réglage de sensibilité et il peut 4. A detection unit I comprises a microwave oscillator A which comprises a Gunn type diode 2 with a power of 10 mW, an oscillation frequency of 5 GHz and a tuning range of 10, 3 to 10, 6 GHz, a conversion resistance attenuator 3, and a circulator 4. The detection unit I also comprises a reflected wave B receiver comprising the circulator 4 and a Shottky type diode 5, and a microwave waveguide 7 of 10.5 GHz connected to the circulator 4 and equipped at its end with a hemispherical glass probe 8 of the reflector type. The probe 8 has a screw mounting part 9 on the other side. of its bottom, and a hole of about 3.2 mm is provided downward from its top A cylindrical probe 10 and a needle-shaped probe 11 are mounted coaxially in the hole 20, and a material 21 not permeable to the microwave is arranged between the two probes 10 and 11 The probe 8 is connected e to the waveguide 7 by screwing the part 9 into a mounting part provided at the upper part of the waveguide 7 The cylindrical coaxial probes 10 and needle-shaped It are placed in a bore 6 of the part A measuring device 12 is connected to the microwave oscillator A and to the reflected wave receiver B of the detection unit I by a connecting cable 13 connected by a plug 19. The measuring device 12 comprises a source The microwave power supply is supplied to the microwave power supply unit A through the lightning cable 13, a voltage amplification circuit 15 which converts the voltage signal, which originates from the B-receiver of reflected waves through the microwave. connection cable 13, in a moisture quantity indicating signal, an analog / digital converter 16 which converts the output signal of the circuit 15 into digital values, and a display indicator 17 of the digital values this The amplifier 15 has a sensitivity adjustment knob 18 and it can 4.
être réglé sur 1000 m V pour une quantité d'humidité de 100 %. set to 1000 m V for 100% humidity.
On peut également convertir la tension de sortie en un signal de quantité d'humidité par le circuit 15 en faisant en sorte que la tension de sortie soit O m V quand la quantité d'humidité est de Oo, et de 1000 m V quand la quantité d' The output voltage can also be converted to a moisture quantity signal by the circuit 15, so that the output voltage is 0 m V when the humidity quantity is 0o, and 1000 m V when the amount of
humidité est de 100 o.humidity is 100 o.
Avec le dispositif selon la présente invention, With the device according to the present invention,
décrit ci-dessus, une faible puissance électrique, de l'ordre de O 10 m W, est fournie à la diode 2 & partir de la source 10 électrique quand celleci est activée, et les ondes hyperfréquences de faible puissance sont délivrées par la diode 2. As described above, a low electric power, of the order of 10 m W, is supplied to the diode 2 from the electrical source 10 when it is activated, and the low power microwave waves are delivered by the diode 2.
Les ondes hyperfréquences d'une fréquence de 10,5 G Hz sont émises par la sonde hémisphérique 8 en verre du ty15 pe réflecteur à travers le circulateur 4 et le guide d'ondes 7, ces ondes étant émises radialement de la sonde 11 vers la sonde 10 Du fait que les sondes 10 et Il sont coaxiales, et en raison de l'espace d'environ 1,6 mm qui existe entre elles, les ondes hyperfréquences atteignent un ni20 veau qui se situe seulement & 3,2 mm au-dessus du sommet de la sonde 11 Quand la sonde hémisphérique 8 en verre du type réflecteur, qui émet les hyperfréquences, est appliquée à l'objet qui est soumis à la mesure, les ondes hyperfréquences sont atténuées et réfléchies en fonction de la quan25 tité d'humidité contenue dans cet objet Les ondes hyperfréquences réfléchies sont reçues par la sonde et acheminées dans le guide d'ondes 7 o des ondes stationnaires se produisent La variation des ondes stationnaires,résultant de la réflexion,est détectée en tant que variations d'une tension continue par la diode 5 de type Shottky du récepteur B du type réflecteur La tension continue ainsi détectée est délivrée au circuit amplificateur 15 à travers le câble de liaison 13 pour être amplifiée et convertie en un signal d'indication d'une quantité d'humidité Le signal amplifié 35 est ensuite mis sous forme numérique par le convertisseur The microwave waves with a frequency of 10.5 G Hz are emitted by the hemispherical glass probe 8 of the reflector ty15 pe through the circulator 4 and the waveguide 7, these waves being radially transmitted from the probe 11 towards the Since the probes 10 and 11 are coaxial, and because of the space of about 1.6 mm between them, the microwave waves reach a level which is only 3.2 mm above zero. above the top of the probe 11 When the reflector type hemispherical glass probe 8, which emits the microwaves, is applied to the object being measured, the microwave waves are attenuated and reflected according to the quantity of Moisture content in this object Reflected microwave waves are received by the probe and conveyed into the waveguide 7 where standing waves occur The variation of the standing waves, resulting from the reflection, is detected as The DC voltage thus detected is supplied to the amplifier circuit 15 through the connecting cable 13 to be amplified and converted into an indication signal of the same. a quantity of humidity The amplified signal 35 is then converted into digital form by the converter
16, la valeur de sortie étant affichée sur l'indicateur 17. 16, the output value being displayed on the indicator 17.
Du fait que les quantités d'humidité de la couche calleuse ou dure,de l'épiderme et du derme sont grandement différentes l'une de l'autre, il va sans dire que le dispositif 5. selon l'invention peut également être utilisé, de manière inverse,en tant que dispositif servant à mesurer l'épaisseur des couches en différents endroits en déplaçant la sonde, sous le contrôle d'un micromètre ou analogue, et en lisant 5 la valeur affichée sur le micromètre quand la sonde atteint Since the moisture content of the callous or hard layer, epidermis and dermis are greatly different from each other, it goes without saying that the device 5 according to the invention can also be used. in a reverse manner, as a device for measuring the thickness of the layers in different places by moving the probe under the control of a micrometer or the like, and reading the value displayed on the micrometer when the probe reaches
une position pour laquelle la quantité d'humidité a une valeur prédéterminée. a position for which the amount of moisture has a predetermined value.
Par rapport aux dispositifs antérieurs, le dispositif selon la présente invention, comme décrit ci-dessus, 10 permet, non seulement une mesure précise de la quantité d' humidité de la couche calleuse ou dure, cette mesure pouvant être faite par quiconque, mais également une mesure de la quantité d'humidité de l'épiderme et du derme Ainsi, son Compared to prior devices, the device according to the present invention, as described above, allows not only an accurate measurement of the amount of moisture of the callous or hard layer, this measurement can be made by anyone, but also a measure of the amount of moisture in the epidermis and dermis Thus, its
utilisation est très intéressante. use is very interesting.
De plus, du fait que le dispositif selon la présente invention permet une mesure facile et précise de la quantité d'humidité de la peau humaine, on peut appliquer à la peau un traitement cosmétique approprié, ce qui présente un In addition, since the device according to the present invention allows an easy and accurate measurement of the amount of moisture in human skin, a suitable cosmetic treatment can be applied to the skin.
grand intérêt dans le domaine des soins de la peau. great interest in the field of skin care.
6.6.
Claims (1)
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| ST | Notification of lapse |