[发明专利]一种针刺测力器

说明书

针刺测力器是用于测量中医针刺疗法给人体刺激量的力值的一种力传感器。

针刺疗法是我国的一种传统医疗方法，但针刺给人体的刺激量至今未有测定，国内外均未见有此项技术报导。

针测给人体的力的刺激，有提、插、捻转和弯曲数种。1982年计量出版社出版的“测力与称重技术论文选”中，瑞典 柯·弗莱斯泰特（K.Fristedt）：“承受若干个力和力矩分量的应变式力传感器的实例”一文中，报导瑞典航空研究院（FFA）用在风洞内的测力小天平，外直径为6^mm，总长56^mm，可以测三个力和三个力矩，目的是测导弹在气流内的静态力。这种天平对测针刺力来说，体积太大，太重，转动不灵活，灵敏度低，不能适应测针刺力的需要。

1983年11月，上海科学技术文献出版社出版池田谦一等著、梁华等译：“医用电子技术”一书中，有应用小型箔式电阻应变片测血管内血压的传感器的记载。但这是一种压力传感器，国内外未见有质量小于3克、用于测拉、压、捻转、弯曲的微型力传感器的报导。

本发明的目的是研制一种体积小、重量轻、转动灵活，不妨碍医生操作、灵敏度高、可以用于测针刺时的力和力矩的力传感器。用它和通用仪表如动态电阻应变仪及其配套记录仪器紫外线记录仪，磁带记录仪联结，可以同时测量和记录针测时的提插力、捻转力矩，弯曲力矩以及这些力和力矩随时间变化的曲线。並可用示波器、计算机监视器显示，根据这些曲线，可以定量得到针刺疗法给人体刺激量的各项力值参数，如幅值、频率、周期、以及力的变化速率，以供针刺教学、研究及资料保存之用。

图1为测力器结构示意图;图2为测力段的表面展开图。本发明的测力器由针柄〔1〕、测力段〔2〕、针身〔3〕、导线〔7〕、〔8〕接插件〔9〕组成。针柄〔1〕和针身〔3〕分别胶粘结在测力段的两端。测力段是用直径小于φ5^mm的低弹性模量的材料如环氧树脂做芯材〔6〕，其弹性模量E小于10^Gpa。在芯材〔6〕上用胶水贴有电阻应变片及应变花〔5〕，以形成测量电桥。电阻应变片及应变花〔5〕按图2接成由电阻应变片及应变花〔11〕、〔12〕，〔13〕、〔15〕，〔14〕、〔16〕和〔17〕、〔18〕构成的四个惠斯登电桥，在测力段表面用硅橡胶或漆做成测力段表面防护层〔4〕。

测力器的测量信号由测力段上的导线〔7〕引出，导线由引出段〔7〕和加强段〔8〕组成。在加强段〔8〕上接有接插件〔9〕。测力段中的导线的引出段〔7〕由多股直径在φ0.1^mm以下的漆包线为芯的丝包线组成，外面用柔软、绝缘、耐磨的材料如硅橡胶做成的保护层。把引出段〔7〕中的每一根细线焊在一根粗线上组成加强段〔8〕，并和接插件〔9〕连接。测量所得的信号，通过标定来进行定量分析。

测力器的性能指标：

测力段尺寸：直径≤φ5^mm，长度≤45^mm

测力器重量：≤2.5克（不包括引线重量）。

测力范围：提插力：±（10^-2牛顿～5牛顿）

捻转力矩：±（10^-3牛顿厘米～10^-1牛顿厘米）

弯矩力矩：±（10^-3牛顿厘米～0.1牛顿厘米）

误差：非线性误差、回零误差、滞后均小于5%

本发明第一次定量测量、记录、和显示针刺加于人体的提插力、捻转力矩，从而为提高中医针刺学科的研究水平创造了一个条件，有助于针刺机理的研究和探索。本发明直观地、形象地把针刺给人的力和力矩的刺激量显示出来，有助于提高针刺手法教学和手法训练的效果，有利于加深学员对针刺疗法在人体上的力的刺激的理解，充实了针刺教学实验的内容。利用本发明，还能把名老中医在临床上的许多针刺手法记录下来，作为一种珍贵资料加以保存。

发明实施的例子：

如图1所示，把普通针刺针截断做成针柄〔1〕和针身〔3〕，用φ2.8^mm直径的环氧树脂做成测力段〔2〕的芯材〔6〕，把针柄〔1〕和针身〔3〕分别用502胶粘接于测力段芯材〔6〕的两端。