[实用新型]红外光测定皮脂厚度的装置

说明书

本实用新型属于光电测量技术领域，特别涉及对人体皮脂厚度的测量装置。

测定皮下脂肪厚度是衡量人体肥胖程度的重要手段。当前人类健康状况发展的总趋势是平均寿命延长，老年病比例上升，除了治病之外，自觉而主动地锻炼身体已成为社会的潮流，在这种情况下，使人们能简便地了解自己的健康状况并采取针对性措施很有必要，对人体肥胖状况测定就是其中一个重要内容，这个问题对于飞行员和运动员的选材也有实际意义。按照惯例，人们往往从测定体重来判断肥胖程度，这实际上是不准确的，例如，对同一个人，若要减去一磅体重，可以采取节食的方法也可以采取运动的方法，用前一种方法，可能减去3/4磅的皮脂和1/4磅的瘦肉，而用后一种方法则可能减去1.25磅的皮下脂肪而增加1/4的瘦肉，效果差别很大。

为了直接测定皮脂厚度，当前最常用的方法是用弹簧夹具，装置的示意如图1所示。也就是将一个钳式的卡具的两个端1夹住从人体表待测部位揪起来的一层皮脂，根据夹具开口的大小由指针表头2给出皮下脂肪的厚度，为提高测试精度，卡具夹紧的程度由重量一定的悬挂砝码3决定。这种产品国内外都有，目前精度较高的是日本Meikosha株式会社生产的Elyoken-Type PAT376843型，这种皮脂计其主要缺点是：(1)在皮肤很紧的情况下不容易将脂肪完全揪起来；(2)由于这是机械装置，用久了以后弹簧会疲劳而引入误差。

另一种测定脂肪厚度的方法是将人体浸入水中，测其整体比重，这种方法虽然精确，但操作十分麻烦，无法经常使用。

本实用新型的目的是为克服已有技术的不足之处，根据用红外光射向人体表层，测量其背向散射强度的方法来确定人体脂肪厚度的新方法，设计出一种皮下脂肪厚度测定红外光电传感器，具有测量精确、操作方便、结构简单、实用等特点。

本实用新型设计的一种红外光测定皮下脂肪厚度的装置，其特征在于包括信号发射单元、信号接收单元及数据处理及显示单元，所说的信号发射单元由发射红外发光二极管及与其相连的脉冲发生器所组成，所说的信号接收单元由光电接收管及与其相连对接收信号进行放大的光电流放大器所组成，所说的数据处理及显示单元由单片机及与其相连的液晶显示器所组成。本实用新型的红外发光二极管可采用SE303A，其输出光波长为0.8～1μ范围，发光二极管与光电接收管设置在所测皮肤的同侧，其距离约为10mm。

本实用新型是根据在整个光谱范围内，近红外光(从0.8μ到1.6μ)对皮肤有很好的透过率。根据人体的结构，皮肤下面即是脂肪，脂肪下面是肌肉，光透过皮肤进入脂肪之后产生吸收和散射两个效应，散射也就是光子和脂肪大分子之间的弹性碰撞，散射后的光的后向散射部分可穿过皮肤并被检测到。由于脂肪和肌肉之间的分介层对红外光起到强烈的吸收作用，因此肌肉不会对后向散射光给予贡献。因此在入射光强度相同的情况下，当皮下脂肪愈厚，后向散射的光就愈强。

本实用新型的工作原理是发光二极管由脉冲发生器激励发出近红外光射入待测皮肤，其后向散射光由与设置在发光二极管同侧相邻的光电接收管接收并转换成光电压信号，由放大器放大后送入单片机进行数据处理，单片机根据电压强弱与脂肪厚度的对应关系转换成脂肪的厚度再送入液晶显示器显示。本实用新型全部元器件均安装在一小的盒体内，发光管及光电接收管的发射(或接收)表面朝向盒体之外，其相应位置的盒体开有孔洞，以便向待测皮肤发射(或接收来自皮肤)光束。

本实用新型结构简单、紧凑、操作方便、测量精确、具有很强的实用性。

附图简要说明：

图1为已有技术中的一种测定皮脂的弹簧夹具结构示意图。

图2为图1的侧视图。

图3为本实用新型的一种实施例外型结构示意图。

图4为图3装置的仰视图。

图5为本实施例的发射部分电路示意图。

图6为本实施例的接收部分电路示意图。

本实用新型的一种红外光皮脂厚度测定装置最佳实施例如图2～6所示，结合各图描述如下：