RU208781U1 - Электронный прибор для измерения толщины кожной складки - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к области ветеринарной медицины, к средствам выявления инфекционных болезней животных, используется для определения аллергической реакции животных на туберкулез. Прибор необходим для профилактики болезней и обеспечения здорового поголовья животных. Может также использоваться как калипер - прибор для измерения толщины кожной складки (уровня подкожного жира). Существенное отличие предлагаемого технического решения заключается в конструкции электронного преобразователя, в которой использовано в качестве измерительного элемента переменное сопротивление с продольным перемещением подвижного контакта (ползунка). Использование такого элемента в качестве датчика линейных размеров позволяет сделать более простой конструкцию измерительного узла для измерения толщины кожной складки и использовать на 100% всю рабочую область переменного сопротивления в качестве чувствительного элемента. Кроме того, использование электронного преобразователя с пружиной линейного растяжения позволяет проводить измерение толщины кожной складки при постоянном контролируемом сжатии. Предлагаемые технические решения, реализованные в электронном приборе, обеспечивают надежное и быстрое проведение туберкулиновой пробы с достаточно высоким разрешением и точностью. Прибор удобен в работе, успешно прошел апробацию в животноводческих хозяйствах и подразделениях ветеринарной службы Иркутской, Новосибирской и Калужской областей. Позволяет проводить туберкулиновую пробу большого количества животных в более комфортных условиях с сокращением затрачиваемого времени на ее проведение в 2-2,5 раза, 2 с.п. ф-лы, 1 ил.

Description

Полезная модель относится к области ветеринарной медицины, в частности к средствам выявления инфекционных болезней сельскохозяйственных животных. Используется для определения аллергической реакции животных на туберкулез. Прибор необходим для профилактики болезней и обеспечения здорового поголовья животных. Может также использоваться как калипер - прибор для измерения толщины кожной складки (уровня подкожного жира).

Известен ветеринарный кутиметр, содержащий корпус с измерительной шкалой, неподвижную губку, подвижную губку со стрелкой и пружину внутри корпуса, звуковое устройство с источником питания, микрокалькулятор, микропереключатель с проводами к источнику питания, лампу накаливания осветительную, курок, тросик и рукоятку (см. Патент РФ №95113955/14 от 1995 г., МПК А61В 5/00).

К недостаткам данного устройства можно отнести сложность и низкую надежность механической системы, а так же получение показаний с измерительной шкалы по положению стрелки, что не позволяет получить достаточную точность и удобство пользования устройством.

Известен также калипер (https://market.vandex.ru/product-kalipometr-dlia-izmereniia-podkozhnogo-zhira-skinfold-wj0582/907519611?nid=54924) для измерения подкожного жира спортсменов S kinfold WJ0582, который некоторые коммерческие фирмы предлагают использовать для измерения толщины кожной складки животных. Недостатком его является большая погрешность из-за разного продавливания складки в процессе ее измерения, вызванного неконтролируемым сжатием губок, которые в выбранном конструктивном решении выполнены малой площади. При этом, поскольку прикладываемое оператором сжатие губок малой площади не контролируется, то при измерении относительно податливой (пластичной) складки животных из-за продавливания губок в складку может проявляться погрешность, которая может достигать нескольких миллиметров.

Наиболее близким, принятым за прототип, является устройство содержащее источник питания, корпус с неподвижной губкой, связанной пружиной с подвижной губкой, датчик угла поворота, связанный механически с подвижной и неподвижной губками, а электрически с электронным блоком и цифровым табло для отображения информации (см. Патент на ПМ RU32984 U1 от 30.04.2003).

Использование в известном техническом решении датчика угла поворота для измерения толщины кожной складки связано с преобразованием линейных перемещений, определяемых линейными размерами кожной складки, во вращательные перемещения подвижного контакта чувствительной части датчика делает сложной конструкцию измерительного узла электронного преобразователя и прибора в целом. Из-за сложной конструкции измерительного узла электронного преобразователя с датчиком угла поворота, вызванного сложным взаимодействием губок со спиралеобразной пружиной для их сжатия, появляется значительный разброс от измерения к измерению в приложении силы поджатая измеряемой складки при ее определении.

Кроме того, в прототипе для изготовления чувствительного элемента датчика угла поворота для обеспечения нужного разрешения (например, до 1 мм) требуется использовать высокоточные и дорогостоящие компоненты, поскольку рабочая дорожка чувствительного элемента в датчике угла поворота при измерении линейных размеров используется лишь в узком секторе, в котором перемещается подвижный контакт. Это накладывает на чувствительный элемент датчика угла поворота, используемого для измерения линейных размеров, высокие требования к разрешению, что делает прибор дорогостоящим.

Так, например, при использовании переменного сопротивления типа СП в качестве чувствительного элемента для датчика угла поворота при обхвате губками измеряемой складки необходимо их располагать от оси на определенном расстоянии, которое должно составлять не менее 60 мм. Так при диаметре переменного сопротивления типа СП 9 мм длина рабочей дорожки по всему периметру составляет около 27 мм. При разведении губок на толщину 32 мм (максимальное значение толщины складки) на расстоянии от оси переменного сопротивления 60 мм длина рабочей части дорожки этого сопротивления, являющейся фактически чувствительным элементом датчика угла поворота, составит лишь 32/(60/4,5=13,33)=2,4 мм или менее 9% от длины всей рабочей дорожки переменного сопротивления равной 27 мм. Причем, это соответствует максимальному значению толщины складки. Очевидно, что для измерения кожной складки до 32 мм с разрешением до 1 мм на этом рабочем отрезке 2,4 мм чувствительного элемента датчика угла поворота необходимо обеспечить разрешение не менее 0,075 мм, что требует использования дорогостоящего измерительного преобразователя для обеспечения требуемой точности.

Целью предлагаемой полезной модели является устранение отмеченных недостатков в приборе для измерения толщины кожной складки. Техническая задача - повышение точности определения измеряемых параметров с более простой, технологичной и менее дорогостоящей конструкцией прибора.

Поставленная задача решается тем, что в электронном приборе для измерения толщины кожной складки, содержащем корпус с неподвижной губкой, связанной пружиной с курком и подвижной губкой, источник питания и электронный блок с цифровым табло для отображения информации, согласно изобретению, он снабжен датчиком линейного перемещения, связанным механически с подвижной и неподвижной губками, перемещающимися параллельно относительно друг друга, а электрический сигнал, определяемый положением линейно перемещающегося контакта и жестко связанного с ним курка, выведен через электронный блок на цифровое табло.

Сущность полезной модели заключается также в том, что датчик линейного перемещения выполнен в виде переменного сопротивления с продольным линейно перемещающимся вдоль корпуса подвижным контактом, например, типа RA6030F-20-16C2-A с линейной зависимостью электрического сопротивления от положения повижного контакта.

Сущность полезной модели заключается также в том, что дополнен электронной платой, которая обеспечивает функцию запоминания результата последнего измерения.

Сущность полезной модели заключается также в том, что в качестве источника питания используются два элемента типа «ААА».

Существенное отличие предлагаемого технического решения заключается в конструкции электронного преобразователя, в которой использовано переменное сопротивление с продольным перемещением подвижного контакта (ползунка) вдоль его корпуса. Использование переменного сопротивления в качестве датчика линейных перемещений позволяет сделать более простой конструкцию измерительного узла для измерения толщины кожной складки и использовать на 100% всю рабочую область переменного сопротивления в качестве чувствительного элемента. Упрощенная конструкция электронного преобразователя для измерительного узла прибора осуществляется за счет относительно простого механического соединения линейно перемещающегося подвижного контакта с линейно перемещающейся подвижной губкой.

Использование переменного сопротивления типа RA6030F-20-16C2-A с линейной зависимостью электрического сопротивления от положения подвижного контакта с линейно перемещающимся подвижным контактом и с линейно перемещающейся подвижной губкой обеспечивает достаточную точность измерения до 1 мм на расстоянии до 40 мм. Эти параметры являются вполне достаточными для обеспечения нужного разрешения и диапазона значений толщины складки при проведении туберкулиновой пробы животных. А линейная зависимость сопротивления от положения подвижного контакта позволяет упростить электронный блок и снизить стоимость прибора.

Кроме того, предлагаемая конструкция электронного преобразователя с использованием пружины линейного растяжения, которая создает определенное усилие на измеряемую складку, что исключает ошибку, вызванную ее различным продавливанием при непосредственной передаче усилия на складку, как это проявляется при измерении калипером выше приведенной конструкции.

На фигуре 1 показаны основные конструктивные особенности прибора, где:

1 - корпус прибора,

2 - губка неподвижная,

3 - направляющая для крепления неподвижной губки,

4 - губка подвижная,

5 - направляющая для крепления подвижной губки,

6 - курок,

7 - датчик перемещения линейный,

8 - цифровое табло с электронной платой,

9 - кнопка «Вкл./Сброс» для включения прибора, сброса предыдущих показаний» и перевода в готовность к следующим измерениям,

10 - корпус с отсеком для размещения элементов питания,

11 - гайка-заглушка для смены элементов питания,

12 - пружина линейного растяжения.

Принцип работы прибора.

Включение электронной части прибора осуществляют путем нажатия кнопки (9) «Вкл./Сброс». Это обеспечивает приведение прибора в готовность к измерениям. Эту же кнопку используют для сброса предыдущих показаний, если они имеются на табло. При сжатых губках вплотную на цифровом табло (8) высвечивается показание "0".

При перемещении курка вдоль прибора, например, пальцем правой руки, на цифровом табло высвечивается значение, соответствующее ширине раздвинутых губок (2) и (4). При сохранении постоянства зазора между губками более 3 секунд (это время задается при настройке прибора), что соответствует расстоянию, равному толщине складки, которая при ее измерении обжата с заданной силой пружиной линейного растяжения (12). Толщина этого зазора (толщина складки) запоминается и высвечивается на цифровом табло (8) длительный период независимо от положения губок. Этот период задается внутренним таймером прибора и определяется паузой, после которой отключается питание прибора, если в течение ее прибор не используется. Для включения прибора достаточно нажать на кнопку (9). Автоматическим выключением неиспользуемого прибора обеспечивается более экономное расходование ресурса его питания.

Важным обстоятельством при измерении толщины кожной складки предлагаемым прибором является то, что измерение ее толщины проводится с постоянным усилием сжатия, которое определяется параметрами установленной пружины (12).

Измерение толщины кожной складки осуществляется следующим образом. Корпус прибора (10) размещают, например, в правой руке и включается питание путем нажатия на кнопку (9). Пальцами правой руки путем нажатия на курок (6) проводятся необходимые манипуляции для проведения туберкулиновой пробы животных.

Кожная складка животного зажимают, например, пальцами левой руки. Губки прибора разводятся курком (6) таким образом, чтобы складка могла разместиться между раздвинутых губок. Затем отпуская курок (6) обеспечивают зажим кожной складки губками с силой определяемой пружиной (12), закрепленной между губками. Измерение толщины складки проводится при отпущенном курке, чем обеспечивается отсутствие усилия на курок. На цифровом табло (8) отображается показание толщины кожной складки. При длительности этого состояния менее, например, 3 секунды прибор показывает текущее значение расстояния между губками (толщина складки) без запоминания показаний. По истечении 3 секунд при постоянном значении показания запоминаются и удерживаются длительный период. В приборе используется автоматическое отключение питания при не использовании прибора более заданного временного промежутка, например, 30 секунд. Этот период задается при настройке прибора.

Прибор готов к следующим измерениям после высвобождения от измеряемой складки, если не выдержано время для запоминания (например, 3 секунды) или после нажатия кнопки (9) в режиме зафиксированного предыдущего значения измеренной складки.

Таким образом, использование предлагаемых технических решений позволяет существенно повысить точность определения толщины кожной складки, обеспечить более простую, технологичную и менее дорогостоящую конструкцию прибора, обеспечить комфортность проведения измерений.

Прибор позволяет в 2-2,5 раза ускорить процесс получения результатов аллергических исследований группы животных до 400 голов и более, повысить точность измерений и их надежность. Внедрение прибора дает экономический эффект за счет более быстрого и качественного проведения работ по выявлению туберкулеза у животных и обеспечения сохранности здорового поголовья.

Claims (3)

1. Электронный прибор для измерения толщины кожной складки, содержащий корпус с неподвижной губкой, связанной пружиной с курком и подвижной губкой, источник питания и электронный блок с цифровым табло для отображения информации, отличающийся тем, что он снабжен датчиком линейного перемещения, выполненным в виде переменного сопротивления типа RA6030F-20-16C2-A с продольным линейно перемещающимся вдоль корпуса подвижным контактом с линейной зависимостью электрического сопротивления от положения подвижного контакта и связанным механически с подвижной и неподвижной губками, перемещающимися параллельно относительно друг друга, а электрический сигнал, определяемый положением линейно перемещающегося контакта и жестко связанного с ним курка, выведен через электронный блок на цифровое табло.

2. Электронный прибор для измерения толщины кожной складки по п. 1, отличающийся тем, что дополнен электронной платой, которая обеспечивает функцию запоминания результата последнего измерения.

3. Электронный прибор для измерения толщины кожной складки по п. 1, отличающийся тем, что в качестве источника питания используются два элемента типа «ААА».

Images