JPH0779798B2 - 局所発汗量連続測定装置 - Google Patents

局所発汗量連続測定装置

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JPH0779798B2
JPH0779798B2 JP1239604A JP23960489A JPH0779798B2 JP H0779798 B2 JPH0779798 B2 JP H0779798B2 JP 1239604 A JP1239604 A JP 1239604A JP 23960489 A JP23960489 A JP 23960489A JP H0779798 B2 JPH0779798 B2 JP H0779798B2
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伸幸 小野
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智也 亀井
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【発明の詳細な説明】 (医学上の利用分野) 本発明は、定量的な自律神経機能検査ならびに体温調節
発汗機能検査等に有用な湿度を指標とした精神性ならび
に温熱性の発汗量を測定するための局所発汗量連続測定
装置に関するものである。
(従来の技術) 従来、本発明の出願人から定量的な自律機能検査等に有
用な、湿度を指標とした差動補償方式の局所発汗量連続
測定装置(特願昭61−188895号)、除湿空気流入方式の
局所発汗量連続測定装置(特願昭61−200333号)ならび
にカプセル内空気拡散方式の局所発汗量連続測定装置
(特願昭63−066832号)が出願されている。
前者二つの装置は、湿度検出手段の内設されているカプ
セルに供給する空気に含まれる湿分を電気的に補償する
もの、ならびに空気の除湿に関するものであり、後者は
カプセルに二つの室を形成し、皮膚からの湿水分(汗)
と除湿空気の拡散混合をはかるためのカプセルの構造に
係わるもので三者は共に発汗量を演算する演算手段なら
びに表示手段を備えたものであった。
(発明が解決しようとする課題) しかしながら、上記従来の局所発汗量連続測定装置は、
カプセルに内設の湿度検出手段によって皮膚から放散す
る湿水分(汗)とカプセルに供給する空気との混合気湿
の相対湿度を検知するため、前記混合気湿の温度の影響
を受けて表示される発汗量に対し、温度による校正を必
要とするという問題があった。さらにカプセルの背面に
固定した湿度検出手段を回路定数とする湿分検出発振器
は、カプセル温度ならびに環境温度の影響を受けて発振
周波数が変動するため、本来の発汗量に加えて装置出力
が時間経過とともに変動するという問題があった。
そこで本発明においては、カプセルに相対湿度検出手段
とその近傍に温度検出手段を内設することによって気湿
の相対湿度ならびに気湿の温度を同時測定し、相対湿度
と温度の二つの信号に基づいて前記気湿の温度に無関係
な絶対的発汗量を演散し、表示することによって、前記
従来の局所発汗量連続測定装置の問題を解決することを
第1の技術的課題とするものである。
さらに、カプセル温度ならびに環境温度の変化によって
生じた湿分検出発振器の発振周波数の変動を補償するた
めに、前記湿分検出発振器と同一の温度特性を有するダ
ミー発振器を構成し、温度変化によって生じた周波数変
動に基づく電圧変化を差動補償することによって前記従
来の局所発汗量連続測定装置のカプセルに付属する電気
回路の温度変動を解決することを第2の技術的課題とす
るものである。
(課題を解決するための手段) 上記課題解決のための技術的手段は、局所発汗量連続測
定装置を、皮膚面に着接される面に開口部が形成され、
皮膚面より放散する湿水分をその開口部から流入させる
とともに、皮膚着接面とほぼ直角を成す面に明けられた
空気流入穴から除湿空気を流入させ、前記湿水分と除湿
空気とを拡散混合させる前室と、その前室で前記湿水分
と除湿空気とが拡散混合された拡散混合気湿を小穴を介
して流入させ拡散させたあとにその拡散混合気湿を外部
に流出させる流出穴が明けられた後室とを有するカプセ
ルと、前記後室に配設されて前記拡散混合気湿の相対湿
度を検出する湿度センサと、前記後室に配設されてその
後室内の温度を検出する温度センサと、前記後室の外側
に配置され、前記湿度センサを発振回路定数とする湿分
検出発振器と、その湿分検出発振器と同一の温度特性を
有してその湿分検出発振器に近接配置され、その湿分検
出発振器の温度補償をするダミー発振器と、前記湿分検
出発振器及びダミー発振器の発振出力信号に基づいてカ
プセル及び周囲温度変動を差動演散し、温度補償された
相対湿度と前記温度センサによる検出温度とに基づいて
絶対湿度を演算し、それを発汗量として連続的に表示す
る演算表示手段と、を備えた構成にすることである。
(作用) 上記構成の局所発汗量連続測定装置によれば、カプセル
が皮膚面に着接されると、皮膚面より放散された湿水分
が開口部から前室に流入されるとともに空気流入穴から
除湿空気も前室に流入され、湿水分と除湿空気とが拡散
混合される。その前室で湿水分と除湿空気とが拡散混合
された拡散混合気湿は、小穴から後室に流入され、後室
に明けられた流出穴から外部に流出される過程で、湿度
センサにより相対湿度が検出されるとともに温度センサ
により温度が検出される。湿分検出発振器は湿度センサ
を発振回路定数とするため、相対湿度に対応して変化す
る湿度センサの定数と湿分検出発振器自体の温度とに基
づいた発振周波数の信号を出力する一方、ダミー発振器
も自体の温度に対応した発振周波数の信号を出力する。
そして演算表示手段は、湿分検出発振器及びダミー発振
器の発振出力信号に基づいてカプセル及び周囲温度変動
を差動演算したうえ、温度補償された相対湿度と前記温
度センサによる検出温度とに基づいて絶対湿度を演算
し、それを発汗量として連続的に表示する。
(実施例) 以下、本発明の一実施例を図面を参照しつつ説明する。
第1図は、本発明の局所発汗量連続測定装置の構成を示
すブロック図、第2図は、第1図に示したブロック図の
ディジタル演算回路詳細ブロック図、第3図はカプセル
の構造を示す断面図である。
第1図において、小型に形成されたカプセル1には、皮
膚2から放散する湿水分(汗)と除湿空気とが拡散され
る前湿3と、湿度センサ4及び温度センサ5が内設され
ている後室6とが形成され、発振器7は前記湿度センサ
4と電気的に接続されている。そして上記前室3、湿度
センサ4、温度センサ5、後室6、及び発振器7は汗及
び温度の検出部を構成している。また発振器7の同一基
板上に形成した発振器8は発振器7の温度補償部を構成
している。そして空気通路9、シリカゲルを内蔵した除
湿部10、及びコンプレッサ11により除湿空気供給部を構
成している。また、発振器7に接続されるF/Vコンバー
タ12、増幅器13により汗の検出信号処理部を構成してい
る。更に温度センサ5に接続される増幅器14は気湿の温
度測定部を構成している。また、発振器8に接続される
F/Vコンバータ15、増幅器16により温度補償信号処理部
を構成している。そして差動増幅器17より後は、差動演
算、データ処理および記録部をそれぞれ構成している。
カプセル1に形成された前室3の開口部は皮膚2の表面
に密着状態で接するように形成されている。また、後室
6内に設置された静電容量式湿度センサ4は、前室3で
拡散混合された気湿中の相対湿度(湿水分(汗))に感
応し、検出した相対湿度に対応した静電容量変化は直ち
に発振器7の周波数変化となって表れ、F/Vコンバータ1
2により周波数反応の電圧に変換され、増幅器13に導か
れて感度調節される。こうして得られた増幅器13の出力
電圧には皮膚放散の湿水分(汗)に加え発信器7の電気
回路の温度変化分が重畳されている。発振器8は発振器
7と同一基板上に形成され、発振器7と発振器8の電気
回路の温度特性が同一になるように回路定数が選ばれて
いるため発振器8の発振周波数は発振器7の温度に依存
する発振周波数と同様に変化する。発振器8の出力はF/
Vコンバータ15、増幅器16を経て、発振器7の信号系の
増幅器13の出力と共に差動増幅器17に供給され差動演算
される。こうして得られた発振器7の温度変動分の除去
された前記皮膚放散の湿水分(汗)に対応する差動増幅
器17の出力電圧は、温度センサ5で測定される前記気湿
の温度に対応した増幅器14の出力電圧と共にディジタル
演算回路18でデータ処理された後、ペンレコーダ19には
発汗量及びカプセル温度の変化が、プリンタ20には一定
の検査時間内における全発汗量、単位時間当たりの平均
発汗量、発汗頻度がディジタルプリントされる。
次に第1図に示したディジタル演算回路18の演算制御方
式を第2図を参照しつつ説明する。
ディジタル演算回路18の中枢部にはマイクロプロセッサ
CPU21が使用され、前記差動増幅器17より出力された前
記気湿の相対湿度ならびに増幅器14より出力された気湿
の温度に対応するアナログ信号はA/Dコンバータ22によ
りディジタル値に変換され、測定データとしてランダム
アクセスメモリRAM23に記録される。RAM23に記録された
測定データはプログラムブルリードオンリメモリP−RO
M24に書かれた演算プログラム及び演算テーブルによ
り、温度に無関係な絶対的発汗量への補正と線形化、一
定時間内の全発汗量、単位時間当たりの平均発汗量、発
汗頻度、カプセル温度等がCPU21で演算され、演算デー
タとしてRAM23に記録される。RAM23に記録された発汗量
ならびにカプセル温度の演算データはD/Aコンバータ25
を経てペンレコーダ19に記録される。その他の演算デー
タは出力ポート26、プリンタインターフェース27に送ら
れ、最終的にプリンタ20でそれぞれの演算結果をディジ
タルプリントさせる。なお、全てのデータはデータバス
に接続されるシリアルインターフェース28を経て外部の
汎用コンピュータに供給することができる。タイマー29
は測定時間、年月日の時間管理に用いられる。
次に第1図に示した湿水分(汗)検出部を第3図を参照
しつつ説明する。前記カプセル1と前室3、湿度センサ
4、後室6、発振器7は、皮膚2から放散する湿水分
(汗)検出部を構成し、カプセル1に形成された空気流
入穴30、前室3、前室3と後室6を連結する小穴31、空
気流出穴32および前記空気供給通路9は、空気回路を構
成する。皮膚2から放散された湿水分(汗)は、前室3
に充満するが、空気供給通路9から空気流入穴30を通っ
て流入された除湿空気と拡散混合されて小穴31を通り後
室内6に導かれた後、空気流出穴32から外気に放出され
るようになっている。皮膚2から放散された湿水分
(汗)変化は後室6に内設の湿度センサ4の静電容量変
化となり、発振器7の周波数変化となって表れる。これ
を電線33を通して前記F/Vコンバータ12、増幅器13に導
いて得た出力電圧は、後室6の室内気湿(汗)の相対温
度に対応する。後室6内に設置した温度センサ5の抵抗
−電圧変換信号を電線34を通して前記増幅器14に導いて
得た出力電圧は、後室6の室内温度に対応する。発振器
7と同一基板上に形成された発振器8の電気回路の温度
変動に伴う周波数変化を電線35を通して前記F/Vコンバ
ータ15、増幅器16に導いて得た出力電圧は、前記増幅器
13の出力電圧に重畳する発振器7の電気回路の温度変動
に伴う周波数変化に対応する電圧と同様に変化する。
(発明の効果) 以上の説明から明らかなように、本発明によれば皮膚装
着の小型カプセルの前室において皮膚放散の湿水分
(汗)と除湿空気が拡散後、後室に導かれ内設の湿度セ
ンサならびに温度センサの電気的出力信号とに基づき、
カプセル温度に無関係に発汗量の連続測定が高精度かつ
簡易にできる。すなわち、カプセル前室の皮膚放散の湿
水分(汗)と除湿空気の拡散空気が後室に導かれ、内設
の湿度センサと温度センサが拡散空気の相対湿度と温度
に感応し、後段のディジタル演散回路において相対湿度
と絶対湿度の関係を用いて相対湿度の温度依存を補正す
るため、従来の局所発汗量連続測定装置の問題点、すな
わち湿度センサの相対湿度検出に基づく装置出力の温度
依存性が除去され、さらに湿度センサに直結する発振器
の電気回路の温度ドリフトをも補償しているため、カプ
セル温度及び体温の変動に無関係に絶対的な発汗量を測
定できるという効果がある。また、ディジタル演算回路
の中枢にマイクロプロセッサを採用し相対湿度の補正は
勿論、目的に応じたフォーマットの発汗量表示及び外部
の汎用コンピュータへの接続も可能となり装置のシステ
ム化及び拡散も容易である。
本発明は、自律神経機能検査装置および体温調節機能検
査装置として臨床医学、体力スポーツ医学方面に適用で
きるばかりでなく、生活用品検査手段として化粧品等の
水分蒸発への影響や、衣服の水分移動など生活用品領域
への活用も可能であり、社会的意義は大きい。
【図面の簡単な説明】
図面は実施例に係り、第1図は局所発汗量連続測定装置
の構成を示すブロック図、第2図は第1図に示すブロッ
ク図のディジタル演算回路部の構成説明図、第3図はカ
プセルの構造を示す断面図である。 1……カプセル 2……皮膚 3……前室 4……湿度センサ 5……温度センサ 6……後室 7……発振器 8……発振器 9……空気通路 10……除湿部 11……コンプレッサ 12……F/Vコンバータ 13……増幅器 14……増幅器 15……F/Vコンバータ 16……増幅器 17……差動増幅器 18……ディジタル演算回路 19……ペンレコーダ 20……プリンタ 21……マイクロプロセッサ 22……A/Dコンバータ 23……ランダムアクセスメモリ 24……プログラマブルリードオンリメモリ 25……D/Aコンバータ 26……出力ポート 27……プリンタインタフェース 28……シリアルインターフェース 29……タイマ 30……空気流入穴 31……小穴 32……空気流出穴 33……電線 34……電線 35……電線
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 亀井 智也 愛知県名古屋市東区東片端町8番地 株式 会社スズケン内 (56)参考文献 特開 昭63−57031(JP,A) 特開 平1−238824(JP,A) 特開 昭59−207127(JP,A)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】皮膚面に着接される面に開口部が形成さ
    れ、皮膚面より放散する湿水分をその開口部から流入さ
    せるとともに、その皮膚着接面とほぼ直角を成す面に明
    けられた空気流入穴から除湿空気を流入させ、前記湿水
    分と除湿空気とを拡散混合させる前室と、その前室で湿
    水分と除湿空気とが拡散混合された拡散混合気湿を小穴
    を介して流入させ拡散させたあとにその拡散混合気湿を
    外部に流出させる流出穴が明けられた後室とを有するカ
    プセルと、前記後室に配設されて前記拡散混合気湿の相
    対湿度を検出する湿度センサと、前記後室に配設されて
    その後室の温度を検出する温度センサと、前記後室の外
    側に配置され、前記湿度センサを発振回路定数とする湿
    分検出発振器と、その湿分検出発振器と同一の温度特性
    を有してその湿分検出発振器に近接配置され、その湿分
    検出発振器の温度補償をするダミー発振器と、前記湿分
    検出発振器及びダミー発振器の発振出力信号に基づいて
    カプセル及び周囲温度変動を差動演算したうえ、温度補
    償された相対湿度と前記温度センサによる検出温度とに
    基づいて絶対湿度を演算し、それを発汗量として連続的
    に表示する演算表示手段と、を備えたことを特徴とする
    局所発汗量連続測定装置。
JP1239604A 1989-09-14 1989-09-14 局所発汗量連続測定装置 Expired - Fee Related JPH0779798B2 (ja)

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ES90310105T ES2075882T3 (es) 1989-09-14 1990-09-14 Dispositivo para medida en continuo de la cantidad de sudor local de la piel.
DE69020480T DE69020480T2 (de) 1989-09-14 1990-09-14 Vorrichtung zur stetigen Messung der lokalen Schweissflussgeschwindigkeit der Haut.

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