專利名稱：一種能夠測(cè)量中醫(yī)針刺手法六分量微力的針灸針的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是一種能夠測(cè)量中醫(yī)針刺手法六分量微力的針灸針。
背景技術(shù)：
針刺手法是把毫針按一定穴位刺入患者體內(nèi)，運(yùn)用捻轉(zhuǎn)與提插等針刺手法來治療疾病。針灸的治療作用主要有三個(gè)方面疏通經(jīng)絡(luò)、調(diào)和陰陽、扶正祛邪?；臼址ㄖ饕刑岵搴湍磙D(zhuǎn)兩種手法，除運(yùn)用基本手法外，還有輔助手法，包括循、刮、彈、搖、震顫等。針刺手法的力能參數(shù)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集及信息處理研究有助于理解針刺手法在治療中的作用和機(jī)理。同時(shí)通過傳感器在臨床治療中的數(shù)據(jù)采集與分析，更為中醫(yī)針刺手法生物醫(yī)學(xué)信息的量化、客觀化和標(biāo)準(zhǔn)化奠定基礎(chǔ)。上海市針灸經(jīng)絡(luò)研究所在公開號(hào)為CN2433931的專利申請(qǐng)中提出的一種針刺手 法參數(shù)測(cè)定分析儀，雖然能夠應(yīng)用換能器將提插、捻轉(zhuǎn)、搖擺(X、Y)方向的四路電訊號(hào)分別采集并送入計(jì)算機(jī)進(jìn)行分析儲(chǔ)備，但由于針刺過程為微小力下的變形，分析其過程中齒輪傳動(dòng)的誤差對(duì)于數(shù)據(jù)的可靠性影響較大。上海中醫(yī)藥大學(xué)在公開號(hào)為CN2533851Y的發(fā)明專利中提出的針刺手法實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集傳感器實(shí)現(xiàn)了對(duì)針刺手法數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集，但因其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，使制造成本增加。西北工業(yè)大學(xué)在公開號(hào)為CN1718179A的專利申請(qǐng)中提到的一種檢測(cè)中醫(yī)針刺手法的量化傳感針，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、靈敏度高，但因結(jié)構(gòu)所限僅能測(cè)量提插及捻轉(zhuǎn)手法，且存在采集數(shù)據(jù)分散性大，僅能檢測(cè)到的兩分量信號(hào)相互干擾等問題嚴(yán)重。因此，不能滿足測(cè)量其它多種針刺手法的要求。如何設(shè)計(jì)出一項(xiàng)簡(jiǎn)便先進(jìn)的傳感器裝置來測(cè)量多種針刺手法，并提高采集信號(hào)的可靠性與抗干擾能力，以供中醫(yī)針刺手法的定量分析研究與臨床檢測(cè)，滿足針灸教學(xué)和科研之需，是該技術(shù)領(lǐng)域亟待解決的問題。
發(fā)明內(nèi)容為克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不能測(cè)量多種針刺手法的不足，本發(fā)明提出了一種能夠測(cè)量中醫(yī)針刺手法六分量微力的針灸針。本發(fā)明包括針柄、外殼、捻轉(zhuǎn)應(yīng)變片、捻轉(zhuǎn)應(yīng)變梁、平移應(yīng)變片、搖擺應(yīng)變片、提插應(yīng)變梁、提插應(yīng)變片、空心螺栓、針體、應(yīng)變梁輪軸及支撐套筒。其中支撐套筒位于外殼內(nèi)，針柄的下端位于外殼內(nèi)上部，并與位于支撐套筒上端的捻轉(zhuǎn)應(yīng)變梁固接。應(yīng)變梁輪軸位于外殼內(nèi)底部，并與位于支撐套筒下端的提插應(yīng)變梁固接。各捻轉(zhuǎn)應(yīng)變片，平移應(yīng)變片分別粘貼在捻轉(zhuǎn)應(yīng)變梁上。搖擺應(yīng)變片和提插應(yīng)變片分別粘貼在提插應(yīng)變梁上?？招穆菟ㄎ挥谕鈿ね獠肯露?并與位于外殼內(nèi)的應(yīng)變梁輪軸螺接。針體的固定端安裝在空心螺栓的內(nèi)孔中。2個(gè)捻轉(zhuǎn)應(yīng)變片分別粘貼在2個(gè)相鄰的捻轉(zhuǎn)應(yīng)變梁相對(duì)的表面，另2個(gè)捻轉(zhuǎn)應(yīng)變片分別粘貼在另2個(gè)相鄰的捻轉(zhuǎn)應(yīng)變梁相對(duì)的表面，使四個(gè)捻轉(zhuǎn)應(yīng)變片分別處于兩個(gè)相互對(duì)稱的象限內(nèi)。四個(gè)平移應(yīng)變片分別粘貼在四個(gè)捻轉(zhuǎn)應(yīng)變梁的同一側(cè)表面，使四個(gè)平移應(yīng)變片分別處于四個(gè)象限內(nèi)。[0008]四個(gè)搖擺應(yīng)變片分別粘貼在四個(gè)提插應(yīng)變梁的上表面，并靠近應(yīng)變梁輪軸，并且各搖擺應(yīng)變片均位于提插應(yīng)變梁的上表面。四個(gè)提插應(yīng)變片分別粘貼在四個(gè)提插應(yīng)變梁一個(gè)表面，并靠近支撐套筒，其中，四個(gè)提插應(yīng)變片中的2個(gè)提插應(yīng)變片分別粘貼在兩個(gè)相對(duì)稱的一對(duì)提插應(yīng)變梁的上表面，四個(gè)提插應(yīng)變片中的另2個(gè)提插應(yīng)變片分別粘貼在另兩個(gè)相對(duì)稱的一對(duì)提插應(yīng)變梁的下表面。針柄的下端穿過位于外殼上蓋中心的過孔，并與各捻轉(zhuǎn)應(yīng)變梁固接。所述各捻轉(zhuǎn)應(yīng)變片、平移應(yīng)變片、搖擺應(yīng)變片和提插應(yīng)變片的信號(hào)線從針柄的內(nèi)孔中穿過，一端分別與各捻轉(zhuǎn)應(yīng)變片、平移應(yīng)變片、搖擺應(yīng)變片和提插應(yīng)變片連接并組橋，另一端分別與動(dòng)靜態(tài)應(yīng)變測(cè)試儀連通。所述支撐套筒殼體的圓周上均布有四條通槽，該通槽貫通支撐套筒殼體，并貫通支撐套筒殼體的軸向高度。所述支撐套筒上的四條通槽均位于相鄰的兩個(gè)提插應(yīng)變梁的中心線之間。所述的組橋包括全橋電路和半橋電路。所述捻轉(zhuǎn)應(yīng)變梁有四個(gè)。所述各捻轉(zhuǎn)應(yīng)變梁的一端固定在支撐套筒的內(nèi)壁上，各 捻轉(zhuǎn)應(yīng)變梁的另一端與位于支撐套筒內(nèi)中心處的針柄下端的圓周表面固定連接，呈十字形分布在所述支撐套筒內(nèi)孔的一端。各捻轉(zhuǎn)應(yīng)變梁處于同一水平面，并且各捻轉(zhuǎn)應(yīng)變梁的上端面均與支撐套筒的上端面平齊。所述提插應(yīng)變梁有四個(gè)。所述各提插應(yīng)變梁的一端固定在支撐套筒的內(nèi)壁上，各提插應(yīng)變梁的另一端與位于支撐套筒內(nèi)中心處的應(yīng)變梁輪軸的圓周表面固定連接，呈十字形分布在所述支撐套筒內(nèi)孔的另一端。各提插應(yīng)變梁處于同一水平面，并且各提插應(yīng)變梁的下表面均與支撐套筒的下端面平齊。四個(gè)提插應(yīng)變片組成惠斯通全橋電路。四個(gè)捻轉(zhuǎn)應(yīng)變片組成惠斯通全橋電路。四個(gè)搖擺應(yīng)變片組成2個(gè)惠斯通半橋電路，其中位于一對(duì)相對(duì)稱的兩條提插應(yīng)變梁上表面的一組搖擺應(yīng)變片組成一個(gè)半橋電路，位于另一對(duì)相對(duì)稱的兩條提插應(yīng)變梁上表面的一組搖擺應(yīng)變片組成一個(gè)半橋電路。四個(gè)平移應(yīng)變片組成2個(gè)惠斯通半橋電路，其中位于一對(duì)相對(duì)稱的捻轉(zhuǎn)應(yīng)變梁上的一組平移應(yīng)變片正反對(duì)稱的組成一個(gè)半橋電路，位于另一對(duì)相對(duì)稱的捻轉(zhuǎn)應(yīng)變梁上的一組平移應(yīng)變片正反對(duì)稱的組成一個(gè)半橋電路。應(yīng)變梁輪軸的上端的端面與四個(gè)提插應(yīng)變梁的一端固定連接。應(yīng)變梁輪軸下端的端面與外殼的下蓋內(nèi)表面貼合?？招穆菟ǖ穆菁y端穿過外殼下蓋中心的過孔，裝入應(yīng)變梁輪軸的螺紋孔內(nèi)。本發(fā)明是一種基于電阻應(yīng)變傳感技術(shù)、結(jié)構(gòu)力學(xué)原理和電橋電路，能夠測(cè)量中醫(yī)針刺手法六分量微力的針灸針。本發(fā)明所述的六分量微力包括施針時(shí)分別在x、y、z方向產(chǎn)生的力F和分別在x、y、z方向產(chǎn)生的矩M。利用本發(fā)明，并配合計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，能夠客觀、快速、可靠地記錄微型應(yīng)力狀態(tài)下的生物醫(yī)學(xué)信息量的變化，以實(shí)現(xiàn)不同自由度方向上的多軸連續(xù)自動(dòng)檢測(cè)，保證傳感器實(shí)時(shí)并反饋檢測(cè)結(jié)果，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)微力狀態(tài)及大小的檢測(cè)與識(shí)別。本發(fā)明中，四個(gè)捻轉(zhuǎn)應(yīng)變梁為捻轉(zhuǎn)手法的主測(cè)梁，呈十字形分布在針柄周圍，其上端表面與支撐套筒上端面平齊。在四個(gè)捻轉(zhuǎn)應(yīng)變梁上粘貼有捻轉(zhuǎn)應(yīng)變片和平移應(yīng)變片。四片用于測(cè)量扭轉(zhuǎn)變形的捻轉(zhuǎn)應(yīng)變片組成全橋測(cè)量捻轉(zhuǎn)手法。四片用于測(cè)量平移變形平移應(yīng)變片組成兩組半橋測(cè)量平移變形，其中一組半橋測(cè)量Fx，另一組半橋測(cè)量Fy。四個(gè)提插應(yīng)變梁為提插手法的主測(cè)梁，呈十字形分布在應(yīng)變梁輪軸周圍其下端表面與支撐套筒下端面平齊。在四個(gè)提插應(yīng)變梁上分別粘貼有搖擺應(yīng)變片和提插應(yīng)變片。四片搖擺應(yīng)變片組成兩組半橋測(cè)量搖擺變形，其中一組半橋測(cè)量Mx，另一組半橋測(cè)量My。四片測(cè)量提插變形的提插應(yīng)變片組成全橋測(cè)量提插變形Fz。施針時(shí)，當(dāng)采用不同施針手法時(shí)會(huì)在相對(duì)應(yīng)的應(yīng)變梁上產(chǎn)生撓度變化，并產(chǎn)生彈性應(yīng)變，本發(fā)明中的各應(yīng)變片分別組成惠斯通全橋電路或半橋電路，并且各電路分別與靜動(dòng)態(tài)應(yīng)變信號(hào)測(cè)量?jī)x連接，采集施針時(shí)所產(chǎn)生的提插力Fz、捻轉(zhuǎn)扭矩Mz、搖擺彎矩Mx、My方向和平移力FX、FY方向的數(shù)據(jù)，并通過計(jì)算機(jī)對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行后續(xù)分析處理。當(dāng)進(jìn)行提插手法操作時(shí)，施針者提插針柄，提插應(yīng)變片變形，測(cè)量電信號(hào)由導(dǎo)線引出。所述提插手法產(chǎn)生Fz方向的力。進(jìn)行搖擺手法時(shí)，搖擺應(yīng)變片變形，測(cè)量電信號(hào)由導(dǎo)線引出。所述搖擺手法產(chǎn)生Mx、My方向的力矩。進(jìn)行捻轉(zhuǎn)手法操作時(shí)，捻轉(zhuǎn)針柄，捻轉(zhuǎn)應(yīng)變片變形，測(cè)量電信號(hào)由導(dǎo)線引出。施加平移力手法時(shí)，平移應(yīng)變片變形，測(cè)量電信號(hào)由導(dǎo)線引出。所述捻轉(zhuǎn)手法產(chǎn)生Mz方向的力矩。所述平移力手法產(chǎn)生FX、FY方向的力。當(dāng)同時(shí)組合上述各施針手法時(shí)，各測(cè)量應(yīng)變片所組成的橋路能夠?qū)崿F(xiàn)所測(cè)六分量信號(hào)間的抗干擾和各自精確、可靠測(cè)量。將埋線針置于針體的中心孔內(nèi)，并將光纖通入所述埋線針的中心孔，·通過光纖近遠(yuǎn)紅外無創(chuàng)傷光譜分析等離子波生物醫(yī)學(xué)信息光纖傳感器，實(shí)現(xiàn)施針過程中熱信號(hào)的引入輔助治療。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了針刺過程中針體受力的實(shí)時(shí)定量化測(cè)量，為針刺手法的研究和針刺療效的客觀評(píng)價(jià)提供了實(shí)驗(yàn)手段和科學(xué)依據(jù)，也為其它生物醫(yī)學(xué)工程領(lǐng)域的多分量微力和微位移信號(hào)的測(cè)量提供了一種新的技術(shù)手段。本發(fā)明能將微小應(yīng)力、應(yīng)變狀態(tài)及大小轉(zhuǎn)換為彈性材料的長(zhǎng)度和形狀的有效變化，并產(chǎn)生相應(yīng)的長(zhǎng)度和角度的微位移或微轉(zhuǎn)動(dòng)，然后將這種移動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)放大或縮小，并通過動(dòng)靜態(tài)信號(hào)測(cè)試分析系統(tǒng)實(shí)時(shí)接收與分析反饋出微力多自由度的運(yùn)動(dòng)特性和大小變化。通過計(jì)算機(jī)對(duì)復(fù)雜應(yīng)力，包括拉壓、平移、扭轉(zhuǎn)、擺動(dòng)及其耦合狀態(tài)矩形高效率和高精度的連續(xù)檢測(cè)。

附圖I是傳感針結(jié)構(gòu)示意圖的主視圖；附圖2是傳感針結(jié)構(gòu)示意圖的左視圖；附圖3是針柄、應(yīng)變梁、支撐套筒及應(yīng)變梁輪軸的整體結(jié)構(gòu)示意圖；附圖4是附圖3逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°后的結(jié)構(gòu)示意圖；附圖5是支撐套筒、應(yīng)變梁、支撐套筒及應(yīng)變梁輪軸的剖視圖；附圖6是支撐套筒、應(yīng)變梁、支撐套筒及應(yīng)變梁輪軸的底視圖；附圖7是外殼的整體結(jié)構(gòu)示意圖；附圖8是空心螺栓的結(jié)構(gòu)示意圖。I.信號(hào)線 2.針柄3.外殼4.捻轉(zhuǎn)應(yīng)變片 5.捻轉(zhuǎn)應(yīng)變梁6.平移應(yīng)變片7.搖擺應(yīng)變片8.提插應(yīng)變梁9.提插應(yīng)變片 10.空心螺栓11.螺絲釘 12.針體13.應(yīng)變梁輪軸14.支撐套筒 15.通槽
具體實(shí)施方式
[0033]本實(shí)施例是一種能夠測(cè)量中醫(yī)針刺手法六分量微力的針灸針，包括針柄2、外殼
3、捻轉(zhuǎn)應(yīng)變片4、捻轉(zhuǎn)應(yīng)變梁5、平移應(yīng)變片6、搖擺應(yīng)變片7、提插應(yīng)變梁8、提插應(yīng)變片9、空心螺栓10、螺絲釘11、針體12、應(yīng)變梁輪軸13及支撐套筒14。支撐套筒14位于外殼3內(nèi)，針柄2的下端位于外殼3內(nèi)上部，并與位于支撐套筒14上端的捻轉(zhuǎn)應(yīng)變梁5固接；應(yīng)變梁輪軸13位于外殼3內(nèi)底部，并與位于支撐套筒14下端的提插應(yīng)變梁8固接。各捻轉(zhuǎn)應(yīng)變片4，平移應(yīng)變片6分別粘貼在捻轉(zhuǎn)應(yīng)變梁5上；搖擺應(yīng)變片7和提插應(yīng)變片9分別粘貼在提插應(yīng)變梁8上?？招穆菟?0位于外殼3外部下端，并與位于外殼3內(nèi)的應(yīng)變梁輪軸13螺接。針體12的固定端安裝在空心螺栓10的內(nèi)孔中。捻轉(zhuǎn)應(yīng)變梁5有四個(gè)，均為矩形板條狀，用于粘貼扭轉(zhuǎn)變形應(yīng)變片4和平移應(yīng)變片
6。各捻轉(zhuǎn)應(yīng)變梁5長(zhǎng)度方向的一端端面固定在支撐套筒14 一端的內(nèi)孔壁上，各捻轉(zhuǎn)應(yīng)變梁5長(zhǎng)度方向的另一端端面與位于支撐套筒14內(nèi)中心處的針柄2下端的圓周表面固定連 接，使所述捻轉(zhuǎn)應(yīng)變梁5呈十字形固定在支撐套筒14內(nèi)孔一端。四個(gè)捻轉(zhuǎn)應(yīng)變梁5處于同一水平面，并且所述四個(gè)捻轉(zhuǎn)應(yīng)變梁5的上端面與支撐套筒14的上端面平齊。四個(gè)捻轉(zhuǎn)應(yīng)變片4分別粘貼在四個(gè)捻轉(zhuǎn)應(yīng)變梁5的一個(gè)表面，并靠近針柄2處，其中，四個(gè)捻轉(zhuǎn)應(yīng)變片4中的2個(gè)捻轉(zhuǎn)應(yīng)變片分別粘貼在2個(gè)相鄰的兩個(gè)捻轉(zhuǎn)應(yīng)變梁5相對(duì)的表面，四個(gè)捻轉(zhuǎn)應(yīng)變片4中的另2個(gè)捻轉(zhuǎn)應(yīng)變片分別粘貼在另2個(gè)相鄰的兩個(gè)捻轉(zhuǎn)應(yīng)變梁5相對(duì)的表面，使四個(gè)捻轉(zhuǎn)應(yīng)變片4分別處于兩個(gè)相互對(duì)稱的象限內(nèi)。四個(gè)平移應(yīng)變片6分別粘貼在四個(gè)捻轉(zhuǎn)應(yīng)變梁5寬度方向的一個(gè)表面，并靠近支撐套筒14 ;所述的四個(gè)平移應(yīng)變片6分別粘貼在四個(gè)捻轉(zhuǎn)應(yīng)變梁5寬度方向的一個(gè)表面，并且四個(gè)平移應(yīng)變片6均位于四個(gè)捻轉(zhuǎn)應(yīng)變梁5同一側(cè)表面，使四個(gè)平移應(yīng)變片6分別處于四個(gè)象限內(nèi)。提插應(yīng)變梁8有四個(gè)，均為矩形板條狀，用于粘貼搖擺變形應(yīng)變片7和提插應(yīng)變片
9。各提插應(yīng)變梁8長(zhǎng)度方向的一端固定在支撐套筒14 一端的內(nèi)孔壁上，各提插應(yīng)變梁8長(zhǎng)度方向的另一端與位于支撐套筒14內(nèi)中心處的應(yīng)變梁輪軸13的圓周表面固定連接，使所述提插應(yīng)變梁8呈十字形固定在支撐套筒14內(nèi)孔一端。四個(gè)提插應(yīng)變梁8處于同一水平面，并且下表面與支撐套筒14的下端面平齊，四個(gè)搖擺應(yīng)變片7分別粘貼在四個(gè)提插應(yīng)變梁8的上表面，并靠近應(yīng)變梁輪軸13。四個(gè)提插應(yīng)變片9分別粘貼在四個(gè)提插應(yīng)變梁8 一個(gè)表面，并靠近支撐套筒14，其中，四個(gè)提插應(yīng)變片9中的2個(gè)提插應(yīng)變片分別粘貼在兩個(gè)相對(duì)稱的一對(duì)提插應(yīng)變梁8的上表面，四個(gè)提插應(yīng)變片9中的另2個(gè)提插應(yīng)變片分別粘貼在另兩個(gè)相對(duì)稱的一對(duì)提插應(yīng)變梁8的下表面。所述提插應(yīng)變梁8寬度的中心線與捻轉(zhuǎn)應(yīng)變梁5厚度的中心線重合。所述支撐套筒14殼體的圓周上均布有四條通槽15，該通槽貫通支撐套筒14殼體，并貫通支撐套筒14殼體的軸向高度。所述支撐套筒14上的四條通槽15均位于相鄰的兩個(gè)提插應(yīng)變梁8的中心線之間。針柄2為空心鎂合金管，該針柄2的下端穿過位于外殼3上蓋中心的過孔，并與各捻轉(zhuǎn)應(yīng)變梁5固接。所述各捻轉(zhuǎn)應(yīng)變片4，平移應(yīng)變片6，搖擺應(yīng)變片7和提插應(yīng)變片9的信號(hào)線I從針柄2的內(nèi)孔中穿過，一端分別與各捻轉(zhuǎn)應(yīng)變片4，平移應(yīng)變片6，搖擺應(yīng)變片7和提插應(yīng)變片9連接并組橋，另一端分別與信號(hào)分析系統(tǒng)連接。所述的組橋包括全橋電路和半橋電路。[0043]本實(shí)施例中，四個(gè)提插應(yīng)變片9組成惠斯通全橋電路，用于測(cè)量提插手法產(chǎn)生FZ方向的力。該惠斯通全橋電路與8通道TST3827動(dòng)靜態(tài)應(yīng)變測(cè)試儀連通。將TST3827動(dòng)靜態(tài)應(yīng)變測(cè)試儀各通道之間的接線端子上的短接線全部斷開，并將TST3827動(dòng)靜態(tài)應(yīng)變測(cè)試儀的 I 通道工作端的“+Eg”和“Vi+”，“Vi+”和“一 Eg，，，“一 Eg”和“νΓ”，“ν?！焙汀?Eg”各與一個(gè)提插應(yīng)變片9連通。本實(shí)施例中，四個(gè)捻轉(zhuǎn)應(yīng)變片4組成惠斯通全橋電路，用于測(cè)量捻轉(zhuǎn)手法產(chǎn)生Mz方向的力矩。將TST3827動(dòng)靜態(tài)應(yīng)變測(cè)試儀各通道之間的接線端子上的短接線全部斷開，并將TST3827動(dòng)靜態(tài)應(yīng)變測(cè)試儀的2通道工作端“+Eg”和“Vi+”，“Vi+”和“一Eg”，“一 Eg”和“Vi_”，“Vi_”和“+Eg”各與一個(gè)捻轉(zhuǎn)應(yīng)變片4連通。本實(shí)施例中，四個(gè)搖擺應(yīng)變片7組成2個(gè)惠斯通半橋電路。四個(gè)搖擺應(yīng)變片7分為兩組，其中位于兩條提插應(yīng)變梁8上表面的一組搖擺應(yīng)變片7組成半橋，用于測(cè)量搖擺手法產(chǎn)生Mx方向的力矩。用導(dǎo)線將TST3827動(dòng)靜態(tài)應(yīng)變測(cè)試儀的3通道端子上“Vi_”端子與該TST3827動(dòng)靜態(tài)應(yīng)變測(cè)試儀的補(bǔ)償端子上的“D”端子連通。將一個(gè)應(yīng)變片7與TST3827動(dòng)靜態(tài)應(yīng)變測(cè)試儀通道端子的“+Eg”和“Vi+”連通；將同一組的另一個(gè)應(yīng)變片7與TST3827·動(dòng)靜態(tài)應(yīng)變測(cè)試儀的“Vi+”和“一Eg”連通。位于兩條提插應(yīng)變梁8上表面的另一組搖擺應(yīng)變片7組成半橋，用于測(cè)量搖擺手法產(chǎn)生MY方向的力矩，用導(dǎo)線將TST3827動(dòng)靜態(tài)應(yīng)變測(cè)試儀4通道端子上“Vi_”端子與該TST3827動(dòng)靜態(tài)應(yīng)變測(cè)試儀的補(bǔ)償端子的“D”端子連通。將一個(gè)應(yīng)變片與TST3827動(dòng)靜態(tài)應(yīng)變測(cè)試儀通道端子的“+Eg”和“Vi+”連通；將同一組的另一個(gè)應(yīng)變片與TST3827動(dòng)靜態(tài)應(yīng)變測(cè)試儀的“Vi+”和“一Eg”連通。本實(shí)施例中，四個(gè)平移應(yīng)變片6組成2個(gè)惠斯通半橋電路。四個(gè)平移應(yīng)變片6分為兩組，其中位于兩條相對(duì)稱的捻轉(zhuǎn)應(yīng)變梁5上的一組正反對(duì)稱的平移應(yīng)變片6組成半橋，用于測(cè)量平移力手法產(chǎn)生Fx方向的力；用導(dǎo)線將TST3827動(dòng)靜態(tài)應(yīng)變測(cè)試儀5通道端子上“Vi_”端子與該TST3827動(dòng)靜態(tài)應(yīng)變測(cè)試儀補(bǔ)償端子上的“D”端子連通；將一個(gè)應(yīng)變片與TST3827動(dòng)靜態(tài)應(yīng)變測(cè)試儀通道端子的“+Eg”和“Vi+”連通；將同一組的另一個(gè)應(yīng)變片與該TST3827動(dòng)靜態(tài)應(yīng)變測(cè)試儀的“Vi+”和“一 Eg”連通。位于兩條相對(duì)稱的捻轉(zhuǎn)應(yīng)變梁5上的另一組正反對(duì)稱的平移應(yīng)變片6組成半橋，用于測(cè)量平移力手法產(chǎn)生Fy方向的力。用導(dǎo)線將TST3827動(dòng)靜態(tài)應(yīng)變測(cè)試儀的6通道端子上“Vi_”端子與該TST3827動(dòng)靜態(tài)應(yīng)變測(cè)試儀補(bǔ)償端子上的“D”端子連通；將一個(gè)應(yīng)變片與TST3827動(dòng)靜態(tài)應(yīng)變測(cè)試儀通道端子的“+Eg”和“Vi+”連通；將同一組的另一個(gè)應(yīng)變片與TST3827動(dòng)靜態(tài)應(yīng)變測(cè)試儀的“Vi+”和“一 Eg”連通。應(yīng)變梁輪軸13的上端與四個(gè)提插應(yīng)變梁8的一端固定連接；應(yīng)變梁輪軸13下端的端面與外殼3的下蓋內(nèi)表面貼合。空心螺栓10的螺紋端穿過外殼3下蓋中心的過孔，裝入應(yīng)變梁輪軸13的螺紋孔內(nèi)。外殼3為封閉的殼體,在外殼3上蓋的中心有針柄2的過孔,在外殼3下蓋的中心有空心螺栓10的過孔。外殼3的上蓋為中間帶孔的圓片，針柄2穿過圓孔且兩者之間留有足夠間距，針柄2在孔內(nèi)可自由轉(zhuǎn)動(dòng)、上下直線運(yùn)動(dòng)、自由搖擺和水平移動(dòng)。外殼3與支撐套筒14之間也留有足夠間距，防止施針過程中兩者發(fā)生接觸干擾信號(hào)測(cè)量。支撐套筒14周向均勻分布4個(gè)上下貫通的通槽。其作用是在實(shí)現(xiàn)捻轉(zhuǎn)應(yīng)變梁5與提插應(yīng)變梁8固接在一起的同時(shí)，減小應(yīng)變梁各輪輻間的交互影響從而實(shí)現(xiàn)各分量的獨(dú)立測(cè)量與測(cè)量的靈敏度和可 靠性。
權(quán)利要求1.一種能夠測(cè)量中醫(yī)針刺手法六分量微力的針灸針，其特征在于，包括針柄、外殼、捻轉(zhuǎn)應(yīng)變片、捻轉(zhuǎn)應(yīng)變梁、平移應(yīng)變片、搖擺應(yīng)變片、提插應(yīng)變梁、提插應(yīng)變片、空心螺栓、針體、應(yīng)變梁輪軸及支撐套筒；其中 a.支撐套筒位于外殼內(nèi)，針柄的下端位于外殼內(nèi)上部，并與位于支撐套筒上端的捻轉(zhuǎn)應(yīng)變梁固接；應(yīng)變梁輪軸位于外殼內(nèi)底部，并與位于支撐套筒下端的提插應(yīng)變梁固接；各捻轉(zhuǎn)應(yīng)變片，平移應(yīng)變片分別粘貼在捻轉(zhuǎn)應(yīng)變梁上；搖擺應(yīng)變片和提插應(yīng)變片分別粘貼在提插應(yīng)變梁上；空心螺栓位于外殼外部下端,并與位于外殼內(nèi)的應(yīng)變梁輪軸13螺接；針體的固定端安裝在空心螺栓的內(nèi)孔中； b.2個(gè)捻轉(zhuǎn)應(yīng)變片分別粘貼在2個(gè)相鄰的捻轉(zhuǎn)應(yīng)變梁相對(duì)的表面，另2個(gè)捻轉(zhuǎn)應(yīng)變片分別粘貼在另2個(gè)相鄰的捻轉(zhuǎn)應(yīng)變梁相對(duì)的表面，使四個(gè)捻轉(zhuǎn)應(yīng)變片分別處于兩個(gè)相互對(duì)稱的象限內(nèi)；四個(gè)平移應(yīng)變片分別粘貼在四個(gè)捻轉(zhuǎn)應(yīng)變梁的同一側(cè)表面，使四個(gè)平移應(yīng)變片分別處于四個(gè)象限內(nèi)； c.四個(gè)搖擺應(yīng)變片分別粘貼在四個(gè)提插應(yīng)變梁的上表面，并靠近應(yīng)變梁輪軸，并且各搖擺應(yīng)變片均位于提插應(yīng)變梁的上表面；四個(gè)提插應(yīng)變片分別粘貼在四個(gè)提插應(yīng)變梁一個(gè)表面，并靠近支撐套筒，其中，四個(gè)提插應(yīng)變片中的2個(gè)提插應(yīng)變片分別粘貼在兩個(gè)相對(duì)稱的一對(duì)提插應(yīng)變梁的上表面，四個(gè)提插應(yīng)變片中的另2個(gè)提插應(yīng)變片分別粘貼在另兩個(gè)相對(duì)稱的一對(duì)提插應(yīng)變梁的下表面； d.針柄的下端穿過位于外殼上蓋中心的過孔，并與各捻轉(zhuǎn)應(yīng)變梁固接；所述各捻轉(zhuǎn)應(yīng)變片、平移應(yīng)變片、搖擺應(yīng)變片和提插應(yīng)變片的信號(hào)線從針柄的內(nèi)孔中穿過，一端分別與各捻轉(zhuǎn)應(yīng)變片、平移應(yīng)變片、搖擺應(yīng)變片和提插應(yīng)變片連接并組橋，另一端分別與動(dòng)靜態(tài)應(yīng)變測(cè)試儀連接； e.所述支撐套筒殼體的圓周上均布有四條通槽，該通槽貫通支撐套筒殼體，并貫通支撐套筒殼體的軸向高度；所述支撐套筒上的四條通槽均位于相鄰的兩個(gè)提插應(yīng)變梁的中心線之間；所述的組橋包括全橋電路和半橋電路。
2.如權(quán)利要求I所述一種能夠測(cè)量中醫(yī)針刺手法六分量微力的針灸針，其特征在于，所述捻轉(zhuǎn)應(yīng)變梁有四個(gè)；所述各捻轉(zhuǎn)應(yīng)變梁的一端固定在支撐套筒的內(nèi)壁上，各捻轉(zhuǎn)應(yīng)變梁的另一端與位于支撐套筒內(nèi)中心處的針柄下端的圓周表面固定連接，呈十字形分布在所述支撐套筒內(nèi)孔的一端；各捻轉(zhuǎn)應(yīng)變梁處于同一水平面，并且各捻轉(zhuǎn)應(yīng)變梁的上端面均與支撐套筒的上端面平齊。
3.如權(quán)利要求I所述一種能夠測(cè)量中醫(yī)針刺手法六分量微力的針灸針，其特征在于，所述提插應(yīng)變梁有四個(gè)；所述各提插應(yīng)變梁的一端固定在支撐套筒的內(nèi)壁上，各提插應(yīng)變梁的另一端與位于支撐套筒內(nèi)中心處的應(yīng)變梁輪軸的圓周表面固定連接，呈十字形分布在所述支撐套筒內(nèi)孔的另一端；各提插應(yīng)變梁處于同一水平面，并且各提插應(yīng)變梁的下表面均與支撐套筒的下端面平齊。
4.如權(quán)利要求I所述一種能夠測(cè)量中醫(yī)針刺手法六分量微力的針灸針，其特征在于，四個(gè)提插應(yīng)變片組成惠斯通全橋電路；四個(gè)捻轉(zhuǎn)應(yīng)變片組成惠斯通全橋電路；四個(gè)搖擺應(yīng)變片組成2個(gè)惠斯通半橋電路，其中位于一對(duì)相對(duì)稱的兩條提插應(yīng)變梁上表面的一組搖擺應(yīng)變片組成一個(gè)半橋電路，位于另一對(duì)相對(duì)稱的兩條提插應(yīng)變梁上表面的一組搖擺應(yīng)變片組成一個(gè)半橋電路；四個(gè)平移應(yīng)變片組成2個(gè)惠斯通半橋電路，其中位于一對(duì)相對(duì)稱的捻轉(zhuǎn)應(yīng)變梁上的一組平移應(yīng)變片正反對(duì)稱的組成一個(gè)半橋電路，位于另一對(duì)相對(duì)稱的捻轉(zhuǎn)應(yīng)變梁上的一組平移應(yīng)變片正反對(duì)稱的組成一個(gè)半橋電路。
5.如權(quán)利要求I所述一種能夠測(cè)量中醫(yī)針刺手法六分量微力的針灸針，其特征在于，應(yīng)變梁輪軸的上端的端面與四個(gè)提插應(yīng)變梁的一端固定連接；應(yīng)變梁輪軸下端的端面與外殼的下蓋內(nèi)表面貼合；空心螺栓的螺紋端穿過外殼下蓋中心的過孔，裝入應(yīng)變梁輪軸的螺紋孔內(nèi)。
專利摘要一種能夠測(cè)量中醫(yī)針刺手法六分量微力的針灸針，各捻轉(zhuǎn)應(yīng)變片、平移應(yīng)變片分別粘貼在捻轉(zhuǎn)應(yīng)變梁上，各搖擺應(yīng)變片和提插應(yīng)變片分別粘貼在提插應(yīng)變梁上。所述各捻轉(zhuǎn)應(yīng)變片、平移應(yīng)變片、搖擺應(yīng)變片和提插應(yīng)變片的信號(hào)線從針柄的內(nèi)孔中穿過，一端分別與各捻轉(zhuǎn)應(yīng)變片、平移應(yīng)變片、搖擺應(yīng)變片和提插應(yīng)變片連接并組橋，另一端分別與動(dòng)靜態(tài)應(yīng)變測(cè)試儀連通。本實(shí)用新型采集施針時(shí)分別在x、y、z方向產(chǎn)生的力F和力矩M，并通過計(jì)算機(jī)對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行后續(xù)分析處理，實(shí)現(xiàn)了針刺過程中針體受力的實(shí)時(shí)定量化測(cè)量，為針刺手法的研究和針刺療效的客觀評(píng)價(jià)提供了實(shí)驗(yàn)手段和科學(xué)依據(jù)，也為其它生物醫(yī)學(xué)工程領(lǐng)域的多分量微力和微位移信號(hào)的測(cè)量提供了一種新的技術(shù)手段。
文檔編號(hào)A61H39/08GK202682339SQ20122025699
公開日2013年1月23日 申請(qǐng)日期2012年6月1日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月1日
發(fā)明者王磊, 李付國, 艾炳蔚, 李瀟, 汪程鵬, 王瑞亭, 李 浩 申請(qǐng)人:西北工業(yè)大學(xué), 江蘇省中醫(yī)院, 南開大學(xué)