[其他]自动化人体密度测量系统

说明书

本实用新型提供一种适合医学，特别是运动医学研究人体成份使用的自动化人体密度测量系统。

以往的人体密度测量是通过自动化水下体重测量系统来实现的，但是必须事先在其它测量系统对人体的陆地体重和残气量进行测量，或通过肺活量的测量推算残气量，将这些量键入计算机，并由计算机采入水下体重值，才能实现人体密度的测量。这种测量系统存在下述的问题：水下体重秤吊式结构是将水下体重秤通过门轴式连接方式与称重架相连。测量水下体重时，人体浸没在水中，由于水的浮力作用使称重架产生摆动，门轴式连接方式只克服了一个维度的剪切力，其他方向的剪切力，则通过称重架传到水下体重秤上，造成不可避免的测量误差。由于陆地体重和残气量或肺活量是在其它系统测量的，这就存在着系统间测量误差、计算误差等，都影响人体密度测量的准确性和可靠性。

本实用新型的目的在于提供一种测量精度高、系统性强的自动化测量系统。

本实用新型依据阿基米德原理和运动医学公式，在自动化水下体重测量系统的基础上，改进水下体重秤吊式结构，采用万向连轴节形式，增设陆地体重测量支路来完成测量陆地体重及肺容量和氦浓度测量支路来完成残气量的测量或肺活量的测量。构成了自动化人体密度测量系统。

自动化人体密度测量系统的优点是在一个系统内完成陆地体重、残气量以及水下体重的测量，克服了多系统测量误差，特别是水下体重秤吊式结构的改进，解决了因测量水下体重时，摆动引起的剪切力所造成的误差，使人体密度测量精度达到5×10^－4克／毫升，提高了人体密度测量的可靠性和可重复性，缩短了测量时间，减少了测量次数，使受试者、特别是运动员更易于接受。本系统在航天、医学、潜水医学、生理学、现代人类学以及卫生保健学等领域内均可得到广泛的应用。

本实用新型的具体实施例由以下附图给出：

图1是自动化人体密度测量系统组成框图。

图2是水下体重秤吊式结构示意图。

图3是肺量计接口板原理图。

下面结合附图1～3详细叙述自动化人体测量系统的组成及工作原理。

自动化人体密度测量系统是由水池15、水下体重秤1、陆地秤5、肺量计7、前置放大器2、6、9、12、体重A／D转换器3、肺量计接口板10、计算机4及其配套的显示器，磁盘机、打印机用电缆线连到计算机所组成的。

自动化水下体重测量支路，由水下体重秤1测得水下体重信号，经前置放大器2放大，由体重A／D转换器进行模－数转换送入计算机4，完成水下体重测重。

陆地体重测量支路由陆地体重秤5测得陆地体重信号，经前置放大器6放大，也经体重A／D转换器3送入计算机4，完成陆地体重测量。

肺容量测量支路，由肺量计7中的容量脉冲发生器8产生容量变化脉冲信号，由前置放大器9放大送到肺量计接口板10，进入计算机4，完成肺容量测量。

氦浓度测量支路，由氦浓度分析11输出的He浓度脉冲信号，经前置放大器12放大，也由肺量计接口板10送入计算机4，完成氦浓度测量。

整个系统由计算机控制，依据阿基米德原理及运动医学公式，应用MBASIC语言编写软件，采取人机对话方式进行测量。将测得的人体陆地重量、肺容量、氦浓度和水下体重通过显示器显示，并且推算出残气量、人体密度以及体脂率和各种予计值。这些量都可以显示，存盘和打印出结果来。

计算机4采用平果Ⅱ（aPPle－Ⅱ）微型计算机及其配套的显示器，磁盘机和打印机。

水下体重秤1采用U－12型水下体重秤，采用万向连轴节13与称重架14相连接构成水下体重秤的吊式结构，在水池15中完成水下体重测量，其输出为0～4mv电压信号。

采用万向连轴节13的目的是为了克服摆动引起的剪切力所造成的测量误差。万向连轴节13实质上是互相垂直的一对十字轴结构，一个轴的两端通过轴承连接到水下体重秤1上，另一个轴的两端通过轴承连接到称重架14上。由于万向连轴节是在360°全方位范围内转动的，因此能有效地克服摆动引起的剪切力的影响。使人体密度的测量精度达到5×10^－4克／毫升的效果。

陆地秤5采用L－95型陆地秤，其输出为0～20mV。