用于TDP灯的温控装置及其温控方法

技术领域

本发明涉及医疗设备技术领域，具体涉及一种用于TDP灯的温控装置及其温控方法。

背景技术

TDP灯又被称为TDP作用仪或者特定电磁波谱作用仪，被广泛应用于皮肤科，能产出对人体最有益的2-25微米的电磁波谱，作用于人体皮下深层组织，活化组织细胞，增强细胞新陈代谢能力，从而达到防病、治病效果的医疗器械。

在使用TDP灯时，需要用灯头长时间对用户体表进行照射，但是灯头的温度无法自动调节，需要工作人员时刻守候在用户身边，及时调节灯头与用户之间的距离，否则极易因为长时间炙烤而使用户烧伤，所以TDP灯需要能实时自动进行温度控制，以保证使用效果和安全性。在现有技术中，例如专利申请号为CN201510955609.9的中国专利公开了一种电磁波谱作用仪，包括灯头、弧形连接片、横向固定杆、第一升降杆、第二升降杆和底座，弧形连接片的拱起面与横向固定杆的一端固定连接，弧形连接片的两端通过转轴与灯头活动连接，横向固定杆的另一端与第一升降杆的一端部垂直相连，第二升降杆从第一升降杆的插入其中。

虽然该电磁波谱作用仪可以通过第一升降杆和第二升降杆实现灯头的移动，从而改变用户作用部位的温度，但是仍然需要人为操作且不能精准地对灯头温度进行控制。此外，现在TDP灯的使用，全凭工作人员的经验进行操作，对于不同的用户并没有明显的使用区别，然而每个人因性别或年龄的不同，皮肤对于TDP灯作用温度的接受范围也不同。

发明内容

本发明解决的技术问题在于提供一种用于TDP灯的温控装置及其温控方法，实现在使用TDP灯过程中，根据用户体表的接受温度自动精准控制灯头温度以保证使用效果和安全性。

本发明提供的基础方案为：用于TDP灯的温控装置，包括灯头和控制箱，所述控制箱内设有根据用户体表的接受温度自动调节灯头温度的温控机构。

本发明的工作原理及优点在于：利用检测单元测得用户的接受温度，中央处理器自动判断接受温度是否在标准温度范围内，若在则灯头保持当前温度按照预设工作时间继续工作；若不在则自动调节灯头温度，使接受温度回到标准温度范围内。

本发明相比于现有技术优点在于能在使用过程中自动、精准地调节灯头温度，在保证使用效果的同时避免用户的皮肤被烧伤。

进一步，温控机构包括中央处理器和与其分别连接的检测单元和识别单元；所述检测单元，用来检测用户体表的接受温度。

通过设置检测单元和识别单元与中央处理器连接，加快测温和识别温度信号的速度，提高中央处理器调节温度的效率，进而提高整个装置的作用效率。

进一步，用户体表的接受温度为距离用户被作用皮肤0-5毫米的空间温度。

选择距离皮肤0-5毫米的空间温度作为接受温度，能更接近用户真实感受到的温度，提高了TDP灯作用的效果。

进一步，中央处理器为AT89C51单片机。

51单片机功能强大而且稳定，处理信息的速度快，能更好地完成灯头温度调节的任务。

进一步，检测单元包括热电偶温度检测电路模块。

选择热电偶温度检测电路去测量用户接受温度，不仅测量结果准确，而且还可以将信号放大后输出，以便于信号远距离传送。

本发明还提供了一种用于TDP灯的温控方法，包括以下步骤：

步骤一：检测单元检测用户体表的接受温度，检测单元将接受温度反馈至中央处理器。

步骤二：中央处理器接收到接受温度，中央处理器对比接受温度和预设的标准温度范围；若接受温度在标准温度范围内，则中央处理器按照预设工作时间范围控制灯头保持当前温度持续工作；若接受温度在标准温度范围外，则中央处理器控制灯头温度改变直至接受温度回到标准温度范围内。

本方法的优点在于：先测得用户体表实际的接受温度，然后再将接受温度与预设标准温度范围对比，最后再根据对比结果自动调节灯头温度，使用户体表的接受温度始终保持在标准温度范围内，整个运行逻辑清晰流畅。

进一步，接受温度为TDP灯作用用户体表位置所在空间的温度。

用户皮肤感受到的温度，是通过以空气为介质传播的，其在传播过程中由于受各种因素的影响，用户实际感受到的温度与灯头温度差异较大，因此选择用户体表空间的温度作为接受温度，在方便放置测温电路进行测量的同时，更能保证用户接受温度的真实性。

进一步，所在空间具体为离用户体表1-5毫米高度空间。

规定空间的高度，最大程度保证所测温度的准确性。

进一步，所在空间具体为TDP灯作用用户体表区域边界向外扩展0-3毫米。

规定区域边界范围，避免测温电路遮挡作用射线，能够保证在不影响TDP灯作用的情况下，测得更真实的温度数据。

进一步，标准温度范围和工作时间范围根据用户的年龄与性别进行区分。

将标准温度范围与工作时间范围进行区分，以便适应各种人群，提高TDP灯的适用范围以及作用效果。

附图说明

图1为本发明用于TDP灯的温控装置及其温控方法实施例一的结构示意图。

图2为本发明用于TDP灯的温控装置及其温控方法热电偶温度测量模块电路图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细的说明：

说明书附图中的标记包括：底座1、支架2、控制箱3、灯头4、温控机构5、检测单元6、热电偶温度测量电路模块7、继电器8。

实施例一：

本实施例基本如附图1所示：用于TDP灯的温控装置，包括底座1、支架2、控制箱3、灯头4，控制箱3内设有根据用户体表的接受温度自动调节灯头温度的温控机构5。底座1为带有滚轮的塑料活动底座，底座1上端设有不锈钢材质的可伸缩活动支架2，可伸缩活动支架2包括竖直部和斜部，竖直部上端和斜部上端通过转轴连接，斜部下端设有灯头4。控制箱3为设于支架2竖直部中间位置的正方体盒子，控制箱3包括温控机构5，温控机构5包括中央处理器和与其分别连接的检测单元6和识别单元；检测单元6包括热电偶温度测量电路模块7，用来检测用户体表的接受温度；识别单元识别检测单元检测到的接受温度，并发送至中央处理器，温控机构5还包括控制TDP辐射板调节驱动的继电器8。

如附图2所示，所述热电偶温度测量电路模块7包括AD594C芯片、运算放大器A1和2820B电压/电流变换器。其中，AD594C芯片的1脚和14脚连接J型热电偶，1、13、4、7脚连接，9脚和8脚连接A1运放的“+”端，11脚接+5V直流电源。

运算放大器A1的“-”端连接第一电阻R1,第一电阻R1下端接地，第二电阻R2左端接第一电阻R1上端，右端接运算放大器A1的右侧输出端。

2820B电压/电流变换器中第四电阻R4的左端接运算放大器A1的右侧输出端，第四电阻R4的右侧接第三电阻R3的上端和第五电阻R5的下端，第三电阻R3的下端接U

用于TDP灯的温控方法，包括以下步骤：

步骤一：检测单元6的热电偶温度测量电路模块7检测用户体表的接受温度，接受温度为TDP灯作用在用户体表处的所在空间温度。所在空间具体指离用户体表1-5毫米高度，作用区域边界向外扩展0-3毫米所围成的空间，检测单元6将测得的接受温度通过反馈回路反馈至中央处理器AT89C51单片机。

步骤二：中央处理器AT89C51单片机接收到接受温度，中央处理器AT89C51单片机对比接受温度和预设的标准温度范围；若接受温度在标准温度范围内，则中央处理器AT89C51单片机按照预设工作时间范围控制灯头保持当前温度持续工作；若接受温度在标准温度范围外，则中央处理器AT89C51单片机控制继电器8闭合或者断开TDP辐射板的调节驱动来改变灯头温度直至接受温度回到标准温度范围内。

标准温度范围、工作时间范围以及有效距离对照表如下，将下列对照表设置到中央处理器AT89C51单片机中。

表1

表2

本实施例选择的用户为12岁的女性。

本实施例的具体实施过程如下：如附图1所示，第一步，收集用户信息，插上TDP灯的220V交流电源，根据用户为12岁女性，预设好标准温度范围为44.4℃-44.7℃以及工作时间为30分钟。调整支架2的高度为1.5米，灯头4与支架2斜部的角度调整为130°，灯头4离作用部位的有效距离调整为40厘米，然后将检测单元6的热电偶温度测量电路模块放置于用户作用位置距离体表2毫米处。

第二步，闭合TDP灯的开关，TDP灯开始工作，同时检测单元6的热电偶温度测量电路模块7开始检测用户体表的接受温度，并将检测到的接受温度信号通过反馈回路反馈给识别单元，识别单元识别当前接受温度值并发送至中央处理器AT89C51单片机。

第三步，中央处理器AT89C51单片机判断测得的接受温度是否在预设的标准温度范围45℃-45.3℃内。若接受温度在标准温度范围内，则中央处理器AT89C51单片机按照预设工作时间30分钟控制灯头4保持当前温度持续工作；若接受温度低于标准温度范围，则中央处理器AT89C51单片机控制继电器8来闭合TDP辐射板的调节驱动，从而使灯头4的温度升高，直至下一次检测单元6反馈回来的接受温度在标准温度范围内为止；若接受温度高于标准温度范围，则中央处理器AT89C51单片机控制继电器8来断开TDP辐射板的调节驱动，从而使灯头4的温度降低，直至下一次检测单元6反馈回来的接受温度在标准温度范围内为止。

第四步，当TDP灯按照预设工作时间完成作用后，断开TDP灯的开关，拔掉电源，将热电偶温度测量电路模块恢复至初始位置，同时恢复支架2和灯头4至初始位置。

实施例二：

本实施例基本与实施例一相同，区别在于：50岁以上，测温间隔时间为30秒，50岁以下，测温间隔时间为20秒。由于不同的人群皮肤角质层厚度不同，导致细胞对于温度的感受速度也不同，因此检测单元6对于不同人群的测温频率做出区分，能够最大程度保证所测接受温度的准确性。

本实施例的具体实施过程与实施例一基本相同，区别在于：

第三步，中央处理器AT89C51单片机判断测得的接受温度是否在预设的标准温度范围45℃-45.3℃内。若接受温度在标准温度范围内，则中央处理器AT89C51单片机按照预设工作时间30分钟控制灯头4保持当前温度持续工作；若接受温度低于标准温度范围，则中央处理器AT89C51单片机控制继电器8来闭合TDP辐射板的调节驱动，从而使灯头4的温度升高，直至20秒后检测单元6再次反馈回来的接受温度在标准温度范围内为止；若接受温度高于标准温度范围，则中央处理器AT89C51单片机控制继电器8来断开TDP辐射板的调节驱动，从而使灯头4的温度降低，直至20秒后检测单元6反馈回来的接受温度在标准温度范围内为止。

实施例三：

本实施例基本与实施例一相同，区别在于：当用户皮肤受过伤或者身体机能低于当前年龄平均值的，男性18岁以下标准温度范围为43.7℃-44℃，18-55岁标准温度范围为44℃-44.3℃，55岁以上标准温度范围为44.3℃-44.6℃；女性18岁以下标准温度范围为43.4℃-43.7℃，18-55岁标准温度范围为43.7℃-44℃，55岁以上标准温度范围为44℃-44.3℃。本实施例采用两个灯头4，两灯头4之间的角度调整为30°，用户为55岁以上的女性用户。

本实施例的具体实施过程与实施例二基本相同，区别在于：

第一步，收集用户信息，插上TDP灯的220V交流电源，根据用户为55岁以上女性，预设好标准温度范围为44℃-44.3℃以及TDP灯工作时间为50分钟。调整好支架2的高度以及灯头4的位置，灯头4离作用部位的有效距离调整为35cm，然后将检测单元6的热电偶温度测量电路模块7放置于离用户作用位置体表2毫米处。

第三步，中央处理器AT89C51单片机判断测得的接受温度是否在预设的标准温度范围45℃-45.3℃内。若接受温度在标准温度范围内，则中央处理器AT89C51单片机按照预设工作时间30分钟控制灯头4保持当前温度持续工作；若接受温度低于标准温度范围，则中央处理器AT89C51单片机控制继电器8来闭合TDP辐射板的调节驱动，从而使灯头4的温度升高，直至30秒后检测单元6再次反馈回来的接受温度在标准温度范围内为止；若接受温度高于标准温度范围，则中央处理器AT89C51单片机控制继电器8来断开TDP辐射板的调节驱动，从而使灯头4的温度降低，直至30秒后检测单元6反馈回来的接受温度在标准温度范围内为止。

实施例四：

本实施例基本与实施例二相同，区别在于：TDP灯预设的工作时间为60分钟。

本实施例的具体实施过程与实施例二基本相同，区别在于：

第一步，收集用户信息，插上TDP灯的220V交流电源，根据用户为40岁男性，预设好标准温度范围为45℃-45.3℃以及TDP灯工作时间为60分钟。调整好支架2的高度以及灯头4的位置，灯头4离作用部位的距离有效调整为35cm，然后将检测单元6的热电偶温度测量电路模块7放置于离用户作用位置体表2毫米处。

第三步，中央处理器AT89C51单片机判断测得的接受温度是否在预设的标准温度范围45℃-45.3℃内。若接受温度在标准温度范围内，则中央处理器AT89C51单片机按照预设工作时间30分钟控制灯头4保持当前温度持续工作；若接受温度低于标准温度范围，则中央处理器AT89C51单片机控制继电器8来闭合TDP辐射板的调节驱动，从而使灯头4的温度升高，直至20秒后检测单元6再次反馈回来的接受温度在标准温度范围内为止；若接受温度高于标准温度范围，则中央处理器AT89C51单片机控制继电器8来断开TDP辐射板的调节驱动，从而使灯头4的温度降低，直至20秒后检测单元6反馈回来的接受温度在标准温度范围内为止

实施例五：

本实施例基本与实施例四相同，区别在于：TDP灯的使用环境为空气湿度为40％，常温的室内。则此时预设标准温度范围要做相应改变，男性18岁以下标准温度范围为45℃-45.3℃，18-55岁标准温度范围为45.3℃-45.6℃，55岁以上标准温度范围为45.6℃-45.9℃；女性18岁以下标准温度范围为44.7℃-45℃，18-55岁标准温度范围为45℃-45.3℃，55岁以上标准温度范围为45.3℃-45.6℃。

本实施例的具体实施过程与实施例四基本相同，区别在于：

第一步，收集用户信息，插上TDP灯的220V交流电源，根据用户为40岁男性，预设好标准温度范围为45.3℃-45.6℃以及TDP灯工作时间为50分钟。调整好支架2的高度以及灯头4的位置，灯头4离作用部位的有效距离调整为35cm，然后将检测单元6的热电偶温度测量电路模块7放置于离用户作用位置体表2毫米处。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述，所属领域普通技术人员知晓申请日或者优先权日之前发明所属技术领域所有的普通技术知识，能够获知该领域中所有的现有技术，并且具有应用该日期之前常规实验手段的能力，所属领域普通技术人员可以在本申请给出的启示下，结合自身能力完善并实施本方案，一些典型的公知结构或者公知方法不应当成为所属领域普通技术人员实施本申请的障碍。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。