CN103505765A - 一种自动化拔罐治疗仪及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自动化拔罐治疗仪，所述自动化拔罐治疗仪包括控制器、真空泵、压力传感器、电源模块和罐体，真空泵与控制器相连，真空泵的抽气端连接在罐体上，压力传感器设于罐体内，用于采集罐体内的压力信号，并将其传输至控制器，其中控制器用于接收并处理传输至其内的信号，发出指令控制真空泵的工作状态，电源模块为控制器、压力传感器、真空泵供电；本发明还公开了一种自动化拔罐治疗仪的控制方法；本发明的自动化拔罐治疗仪可实现自动化操作，具有省时，省力，操作方便，疗效稳定、可靠的优点；本发明的自动化拔罐治疗仪的控制方法具有操作简单、方便的优点。

Description

一种自动化拔罐治疗仪及其控制方法

技术领域

本发明涉及医疗保健治疗仪领域，尤其涉及一种自动化拔罐治疗仪及其控制方法。

背景技术

拔罐是中医传统预防 、治疗某些疾病的方法之一，通过皮部作用实现调营卫、行气血、通经络的治疗效果，并且具有美容、调理气血等功效。传统拔罐疗法在治疗时，病人必须限定***，需要别人的帮助拔罐，拔罐时为了形成负压，通常采用闪火法或投火法等明火方法，所以我国民间把拔罐疗法称为拔火罐。然而使用传统拔罐时，往往依据经验，拔罐操作时的力度、温度、时间等诸多因素因人而异，具有不确定性，操作不当易造成浮肿，灼伤皮肤等。  

拔罐疗法是一种传统有效的防病祛病、强身健体的一种疗法，如能将其实现自动化和数字化，将拥有广阔的推广前景。根据查阅的资料显示，目前国内市场上大多数拔罐器类产品，都是以手动旋转螺母控制罐内活塞调节内压。在使用时，使用者往往要依据经验来掌握操作的力度，拔罐的时间等，不仅操作费时、费力，而且给使用者带来诸多的不便。同时，虽然国内市场上有少数几款拔罐器涉及电动化或自动化，具有一定的自动调节功能，但由于其存在许多不足之处，且产品单一，故仍未被广泛使用，其推广应用受到限制。

在国际领域上，虽然大多数的外国人接受，甚至仰慕中医学说，但是在拔罐技术的数字化、自动化领域鲜有人问津，至今此类产品在国际化市场上仍处于空缺状态。

如今，科技在飞速发展，各个领域的产品都在朝着自动化、数字化的方向发展。如果将传统的拔罐疗法与现代科技结合，实现自动化、数字化，使其操作简便、安全、可靠，则可以更广泛的发展传统中医疗法，发扬中医拔罐技术，为渊源流传的拔罐技术发展提供新的平台，以满足大众对其使用的需求，造福大众。

发明内容

本发明的任务之一是解决现有拔罐操作费时、费力、影响因素多的问题，提供了一种自动化拔罐治疗仪，具有省时，省力，操作方便，疗效稳定、可靠的优点。

本发明采用的技术方案为：

一种自动化拔罐治疗仪，所述自动化拔罐治疗仪包括控制器、真空泵、压力传感器、电源模块和罐体，真空泵与控制器相连，真空泵的抽气端连接在罐体上，压力传感器设于罐体内，用于采集罐体内的压力信号，并将其传输至控制器，其中控制器用于接收并处理传输至其内的信号，发出指令控制真空泵的工作状态，电源模块为控制器、压力传感器、真空泵供电。

优选地，所述的自动化拔罐治疗仪还包括泄压模块，泄压模块与罐体连接，泄压模块用于泄去罐体内的压力。更优选地，所述泄压模块还与所述控制器连接，泄压模块在控制器的控制下泄去罐体内的压力。泄压模块主要用于卸掉罐体内的负压，不仅可避免损伤皮肤，而且可避免毒素返回体内，使拔罐治疗仪的更舒适，更人性化。

优选地，所述控制器包括：抽真空模块，用于控制真空泵的工作状态；定时模块，用于设定真空泵的工作时间；单片计算机，用于接收并处理传输至其内的信号，并将处理后的信号传送至抽真空模块。更优选地，所述抽真空模块包括电阻、三极管、光耦器件和继电器，信号经三极管的基极进行信号放大后，经光耦器件传输至继电器，继电器上设有常开触点。

优选地，所述罐体内还设有温度传感器和加热片；温度传感器用于采集罐体内的温度信号，并将其传输至所述控制器；控制器还用于接收并处理温度信号，发出指令控制加热片的工作状态。

更优选地，所述控制器包括：抽真空模块，用于控制真空泵的工作状态；加热模块，用于控制加热片的工作状态；定时模块，用于设定真空泵和/或加热片的工作时间；单片计算机，用于接收并处理传输至其内的信号，将处理后的信号传送至相应的抽真空模块或加热模块。

进一步优选地，所述加热模块包括电阻、三极管、光耦器件和继电器，信号经三极管的基极进行信号放大后，经光耦器件传输至继电器，继电器上设有常开触点。

优选地，所述控制器上设有用于显示罐体内信号强度和工作模式的显示屏、用于提示工作状态的指示灯模块和泄压模块。显示屏用于显示当前的罐内压力值和/或温度值和/或工作模式；指示灯用于指示仪器的工作状态。

优选地，所述罐体内还设有温度传感器和加热片；温度传感器用于采集罐体内的温度信号，并将其传输至所述控制器；控制器还用于接收并处理温度信号，发出指令控制加热片的工作状态；自动化拔罐治疗仪还包括泄压模块，泄压模块与罐体、控制器连接，泄压模块在控制器的控制下泄去罐体内的压力；

控制器包括单片计算机，单片计算机上设有六个输入端口，分别为：抽气信号输入端口、泄气信号输入端口、加热信号输入端口、急停信号输入端口、压力信号输入端口和温度信号输入端口；单片计算机上还设有三个输出端口，分别为：真空泵控制信号输出端口，加热片控制信号输出端口以及泄压阀控制信号输出端口；

控制器上设有按键模块，包括四个按键，分别为：抽气按键，用于开启抽气泵；泄气按键，用于开启泄压模块中的泄压阀；加热按键，用于开启加热片；急停按键，用于中止抽气泵和加热片。

本发明的任务之二是提供一种自动化拔罐治疗仪的控制方法，此种方法具有操作简单、方便的优点。

一种自动化拔罐治疗仪的控制方法，包括以下拔罐操作步骤：

1）启动真空泵；

2）压力传感器反馈压力信号至单片计算机；

3）单片计算机对压力信号进行分析、运算、处理，判断负压是否达到预定值；若负压达到预定值，则进入步骤4）；若负压未达到预定值，则返回步骤1）；

4）判断是否泄压，若泄气按钮被按压，则启动泄压阀，程序结束；若没有触动外界按压泄气按钮，则返回步骤2）。

优选地，在进行所述拔罐操作步骤的同时，还进行以下加热操作步骤：

①加热片启动；

②温度传感器反馈温度至单片计算机；

③单片计算机对温度信号进行分析、运算、处理，判断温度是否达到预定值；若温度达到预定值，则进入步骤④；若温度未达到预定值，则返回步骤①；

④判断是否泄压，若泄气按钮被按压，则启动泄压阀，程序结束；若没有触动外界按压泄气按钮，则返回步骤②。

相对于现有技术，本发明的自动化拔罐治疗仪的有益效果为：

①本发明的自动化拔罐治疗仪，采用抽真空的方式排除罐内空气，形成负压，使罐体牢牢的吸附在人体施治部位；并配合使用了压力传感器，其可实时反馈罐体的负内压模拟值，控制器通过分析处理负内压模拟值，控制抽真空启动或中止，因而可实现罐内压力可控、自动抽吸的功能；

②本发明的自动化拔罐治疗仪可实现自动化操作，具有省时，省力，操作方便，疗效稳定、可靠的优点；

③本发明的自动化拔罐治疗仪的控制方法，具有操作简单、方便的优点。

附图说明

图1为本发明自动化拔罐治疗仪的结构示意图；

图2为本发明自动化拔罐治疗仪的电路图；

图3为本发明自动化拔罐治疗仪的控制程序流程图。

具体实施方式

如图1所示的一种自动化拔罐治疗仪，包括：控制器、真空泵、压力传感器、泄压模块、温度传感器、加热片、电源模块和罐体；其中：

真空泵，与控制器相连，其抽气端连接在罐体上，用于排除罐内空气，形成负压，从而使罐体牢牢的吸附在人体施治部位；真空泵选用小型空气取样真空泵，其主要参数如下：额定电压：12V，额定电流：250mA，真空度：-53Kpa，流量：>2.0LPM，噪音：<65DB；其基本原理：电机的圆周运动，通过机械装置使泵内部的隔膜做往复式运动，从而对固定容积的泵腔内的空气进行压缩、拉伸形成负压，在泵抽气口处与外界大气压产生压力差，在压力差的作用下，将气体压入泵腔，再从排气口排出；小型空气取样真空泵体积小巧，价格低廉，链接罐体简单，密闭性好，并达到拔罐所需负压要求。因此，选用小型空气取样真空泵作为本课题的真空泵；

压力传感器，设于罐体内，用于采集罐体内的压力信号，并将其传输至控制器内的电路控制器件，可实时反馈罐体的负内压模拟值；

温度传感器，设于罐体内，用于采集罐体内的温度信号，并将其传输至控制器的电路控制器件，可实时反馈罐体的温度模拟值；

泄压模块，包括泄压阀，设于罐体上，用于泄去罐体内的压力，泄压阀的工作状态由控制器控制；当然，在实际应用中泄压阀也可手动控制；

电源模块，用于提供控制器、真空泵、压力传感器、泄压模块、温度传感器、加热片所需的工作电压；

控制器，其上设按键模块、显示屏和指示灯模块；按键模块包括四个按键、显示屏和指示灯，四个按键、显示屏和指示灯连接在控制器上；四个按键分别为抽气按键，用于开启抽气泵；泄气按键，用于开启泄压阀；加热按键，用于开启加热片；急停按键，用于中止抽气泵和加热片；显示屏用于显示当前的罐内压力值、温度值和工作模式；指示灯用于指示仪器的工作状态。

控制器，还包括：抽真空模块，用于控制真空泵的工作状态；加热模块，用于控制加热片的工作状态；定时模块，用于设定真空泵和加热片的工作时间；单片计算机，用于接收并处理由压力传感器、温度传感器传输至其内的压力信号、温度信号以及由按键传输至其内的信号，并将处理后的信号发送至相应的抽真空模块、加热模块或泄压模块；

单片计算机，选用DSP2407芯片，是TI公司推出的TMS320系列的DSP控制器，具有灵活的指令集，高速的运算能力，端口资源丰富等特性，对于自动拔罐器的研发有较多优势，且该系列DSP控制器将实时处理能力和控制器外设功能集于一身，为自动拔罐仪控制***应用提供了一个理想的解决方案。TMS320LF2407A作为一款专门面向数字控制***进行优化的通用可编程微处理器，不仅具有低功耗和代码保密的特点，而且它集成了极强的数字信号处理能力，又集成了数字控制***所必需的输入、输出、A/D转换、事件捕捉等外设，其时钟频率为40MHz。

自动化拔罐治疗的信号传输、处理、执行过程具体如下：

①单片计算机接收压力传感器的压力信号，根据内置的压力信号处理程序进行分析处理，并将结果以信号形式发送至抽真空模块，抽真空模块进而控制真空泵执行或中止工作；

②单片计算机接收温度传感器的温度信号，根据内置的温度信号处理程序进行分析处理，并将结果以信号形式发送至加热模块，加热模块进而控制加热片执行或中止工作；

③单片计算机接收抽气按键的按压信号，将分析后的信号传送至抽真空模块，抽真空模块进而控制真空泵执行工作；

④单片计算机接收加热按键的按压信号，将分析后的信号传送至加热模块，加热模块进而控制加热片执行工作；

⑤单片计算机接收泄气按键的按压信号，将分析后的信号传送至泄气阀，控制泄气阀执行工作；

⑥单片计算机接收急停按键的按压信号，将分析后的信号传送至抽真空模块和加热模块，控制抽真空模块和加热模块中止工作。

自动化拔罐治疗仪的电路图，如图2所示，DSP2407芯片的输入端PA0、PA1、PA2、PA3分别接入K1、K2、K3、K4按键，四个按键的设置如下：按下K1时，真空泵启动，开始抽气，让罐体内形成一定负压；按下K2时，泄压阀开启，泄掉罐内的压力，此时罐可轻松取下；按下K3时，加热片开始工作，给罐内加热到适当的温度，使罐内始终能保持一种温热的环境；K4用于紧急情况，如真空泵不受控制不停抽气，使罐内负压过大人体感觉不舒服，或者加热片加热的温度让使用者不舒服，而又不能自动停止等情况下，可以按下K4急停键，使真空泵、加热片都停止工作，保护使用者。

DSP2407芯片的PB0、PB1输出端分别通过控制电路连接真空泵和加热片；PB0输出端连接抽真空模块，抽真空模块主要包括电阻R10、三极管Q1、光耦器件、继电器，PB0输出端连接电阻R10到三极管Q1的基极，信号放大后，经光耦器件传输到继电器，继电器通电后使常开触点J1K吸合，从而接通了真空泵的电源，真空泵开始工作；PB1输出端连接加热模块，PB1输出端连接电阻R14到三极管Q3的基极，信号放大后，经光耦器件传输到继电器，继电器通电后使常开触点J2K吸合，从而接通了加热片的电源，加热片开始工作；PB2输出端经电阻R18连接泄压阀。

DSP2407芯片的模拟量输入口AD0和AD1分别接入温度传感器和压力传感器。AD0连接着ECT-103温度传感器，5V电压经稳压管TL431稳压到2.5V，提供给R2和热敏电阻R3组成的分压电路；热敏电阻R3分得的电压输出端直接与DSP控制器的模拟量输入口连接，用于控制加热片的自动启、停，输入DSP控制器的温度模拟量通过程序将其校正、运算，并在显示屏中可直观看到转化之后的实际的温度值。AD1引入压力传感器信号，压阻式压力传感器一般通过引线接入惠斯通电桥中；平时敏感芯片没有外加压力作用，电桥处于平衡状态（称为零位）当传感器受压后芯片电阻发生变化，电桥失去平衡；若给电桥加一个恒定电流或者电压电源，电桥将输出与压力对应的电信号，这样传感器的电阻变化通过电桥转换为压力信号输出，经滤波放大处理后输入AD1通道，用于控制真空泵的自动启、停，其测得的压力值大小可以在显示屏中直观看到。

在开启电源之后，自动化拔罐仪的控制器进入就绪状态，硬件外设待机，当按键模块有相应的指令输入时罐体将分别进入相应的工作状态。自动化拔罐仪的控制过程如图3所示。

自动化拔罐仪的抽气控制过程，具体步骤如下：

①真空泵启动；

②压力传感器反馈压力信号至单片计算机；

③单片计算机对压力信号进行分析、运算、处理，判断负压是否达到预定值；若负压达到预定值，则进入步骤④；若负压未达到预定值，则返回步骤①；

④判断是否泄压，若泄气按钮被按压，则启动泄压阀，程序结束；若没有触动外界按压泄气按钮，则返回步骤②。

自动化拔罐仪在启动真空泵的同时，还可选择加热控制过程，其具体步骤如下：

①加热片启动；

②温度传感器反馈温度至单片计算机；

③单片计算机对温度信号进行分析、运算、处理，判断温度是否达到预定值；若温度达到预定值，则进入步骤④；若温度未达到预定值，则返回步骤①；

④判断是否泄压，若泄气按钮被按压，则启动泄压阀，程序结束；若没有触动外界按压泄气按钮，则返回步骤②。

Claims (12)

1.一种自动化拔罐治疗仪，其特征在于：所述自动化拔罐治疗仪包括控制器、真空泵、压力传感器、电源模块和罐体，真空泵与控制器相连，真空泵的抽气端连接在罐体上，压力传感器设于罐体内，用于采集罐体内的压力信号，并将其传输至控制器，其中控制器用于接收并处理传输至其内的信号，发出指令控制真空泵的工作状态，电源模块为控制器、压力传感器、真空泵供电。

2.如权利要求1所述的自动化拔罐治疗仪，其特征在于：还包括泄压模块，泄压模块与罐体连接，泄压模块用于泄去罐体内的压力。

3.如权利要求2所述的自动化拔罐治疗仪，其特征在于：所述泄压模块还与所述控制器连接，泄压模块在控制器的控制下泄去罐体内的压力。

4.如权利要求1所述的自动化拔罐治疗仪，其特征在于，所述控制器包括：抽真空模块，用于控制真空泵的工作状态；定时模块，用于设定真空泵的工作时间；单片计算机，用于接收并处理传输至其内的信号，并将处理后的信号传送至抽真空模块。

5.如权利要求4所述的自动化拔罐治疗仪，其特征在于，所述抽真空模块包括电阻、三极管、光耦器件和继电器，信号经三极管的基极进行信号放大后，经光耦器件传输至继电器，继电器上设有常开触点。

6.如权利要求1所述的自动化拔罐治疗仪，其特征在于，所述罐体内还设有温度传感器和加热片；温度传感器用于采集罐体内的温度信号，并将其传输至所述控制器；控制器还用于接收并处理温度信号，发出指令控制加热片的工作状态。

7.如权利要求6所述的自动化拔罐治疗仪，其特征在于，所述控制器包括：抽真空模块，用于控制真空泵的工作状态；加热模块，用于控制加热片的工作状态；定时模块，用于设定真空泵和/或加热片的工作时间；单片计算机，用于接收并处理传输至其内的信号，将处理后的信号传送至相应的抽真空模块或加热模块。

8.如权利要求7所述的自动化拔罐治疗仪，其特征在于，所述加热模块包括电阻、三极管、光耦器件和继电器，信号经三极管的基极进行信号放大后，经光耦器件传输至继电器，继电器上设有常开触点。

9.如权利要求1~8中任一权利要求所述的自动化拔罐治疗仪，其特征在于，所述控制器上设有用于显示罐体内信号强度和工作模式的显示屏、用于提示工作状态的指示灯模块和按键模块。

10.如权利要求1所述的自动化拔罐治疗仪，其特征在于，所述罐体内还设有温度传感器和加热片；温度传感器用于采集罐体内的温度信号，并将其传输至所述控制器；控制器还用于接收并处理温度信号，发出指令控制加热片的工作状态；自动化拔罐治疗仪还包括泄压模块，泄压模块与罐体、控制器连接，泄压模块在控制器的控制下泄去罐体内的压力；

控制器包括单片计算机，单片计算机上设有六个输入端口，分别为：抽气信号输入端口、泄气信号输入端口、加热信号输入端口、急停信号输入端口、压力信号输入端口和温度信号输入端口；单片计算机上还设有三个输出端口，分别为：真空泵控制信号输出端口，加热片控制信号输出端口以及泄压阀控制信号输出端口；

控制器上设有按键模块，包括四个按键，分别为：抽气按键，用于开启抽气泵；泄气按键，用于开启泄压模块中的泄压阀；加热按键，用于开启加热片；急停按键，用于中止抽气泵和加热片。

11.一种自动化拔罐治疗仪的控制方法，其特征在于，包括以下拔罐操作步骤：

1）启动真空泵；

2）压力传感器反馈压力信号至单片计算机；

3）单片计算机对压力信号进行分析、运算、处理，判断负压是否达到预定值；若负压达到预定值，则进入步骤4）；若负压未达到预定值，则返回步骤1）；

4）判断是否泄压，若泄气按钮被按压，则启动泄压阀，程序结束；若没有触动外界按压泄气按钮，则返回步骤2）。

12.如权利要求11所述的自动化拔罐治疗仪的控制方法，其特征在于，在进行所述拔罐操作步骤的同时，还进行以下加热操作步骤：

①加热片启动；

②温度传感器反馈温度至单片计算机；

③单片计算机对温度信号进行分析、运算、处理，判断温度是否达到预定值；若温度达到预定值，则进入步骤④；若温度未达到预定值，则返回步骤①；

④判断是否泄压，若泄气按钮被按压，则启动泄压阀，程序结束；若没有触动外界按压泄气按钮，则返回步骤②。

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