KR870000639B1 - Device for measuring moisture contained in skin - Google Patents

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Abstract

The electronic appts. supplies microwaves to a probe with a rectangular section microwave conductor. A hemispherical head is screwed into one of the broad sidesd of this conductor. It consists of a reflective glass hemisphere with a rod embedded in a microwave opaque material in a central channel. This channel penetrates through an opening in the microwave conductor. The microwave oscillator is connected to a voltage source and incorporates to a circulator a Gunn diode connected via a variable resistor. This is connected to the probe via a plug and a flexible lead.

Description

피부 등의 수분 측정장치Moisture measuring device such as skin

제1도는 본 발명에 관한 장치의 개략도.1 is a schematic diagram of an apparatus according to the present invention.

제2도는 검출부의 회로도.2 is a circuit diagram of a detector.

제3도는 도파관의 일부 단면도.3 is a partial cross-sectional view of the waveguide.

제4도는 측정장치의 회로의 접속을 표시하는 블록도.4 is a block diagram showing the connection of a circuit of a measuring device.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

1 : 검출부 7 : 도파관1 detector 7 waveguide

8 : 반사형 반구(半球)유리프로브(probe) 10, 11 : 프로브8: reflective hemisphere glass probe 10, 11 probe

12 : 측정장치 14 : 전력공급회로12 measuring device 14 power supply circuit

15 : 전압증폭회로 16 : A/D 변환기15: voltage amplifier circuit 16: A / D converter

17 : 인디케이터 A : 검출부17: indicator A: detector

B : 반사파 수신기B: echo receiver

본 발명은 사람의 피부 등의 표피, 진피, 각질층의 수분량을 마이크로파를 피부에 닿게 하여서 그 반사파를 측정하는 것에 의하여 정확하게 측정하는 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for accurately measuring the amount of water in the epidermis, dermis, and stratum corneum, such as human skin, by making microwaves touch the skin and measuring the reflected waves.

일반적으로 피부의 수분이라 함은 각질층중에 수분량인 것을 의미하며, 피부의 성질을 표시함에 있어서, 건성피부, 중성피부, 지방성피부로 분류되어 있다.In general, the moisture of the skin means the amount of moisture in the stratum corneum, and in displaying the properties of the skin, it is classified into dry skin, neutral skin and fatty skin.

이러한 분류는 일반적으로 피부지방량의 정도를 표시하는 표현인 바, 이것은 또한 각질층의 수분량의 차(差)이기도 하다.This classification is generally an expression of the degree of skin fat mass, which is also the difference in the amount of moisture in the stratum corneum.

그리고 이 각질층의 수분량은 피부지방량의 감소와 함께 감소된다. 그래서 피부의 성질을 아는 것은 화장(化粧)을 할 때에 자지자신의 피부의 성질에 맞추어서 화장품을 선택할 수 있다든가, 피부 건강의 보전상으로서 적절한 처치를 취할 수 있으므로 대단한 의미가 있다.And the moisture content of this stratum corneum decreases with the decrease of skin fat mass. Therefore, knowing the properties of the skin has great significance because it is possible to select cosmetics according to the properties of one's own skin when applying makeup or to take appropriate treatment as a preservation of skin health.

이 때문에 종래에 있어서는 각질층 표면에서 증발하는 수분량에 의하여 각질층의 수분량을 측정하는 방법이나 각질층의 표면의 수분량을 전기저항을 이용하여서 측정하는 방법이나, 각질층을 적당한 두께의 박편(薄片)으로서 증발한 수분량을 각질층의 무게의 감소로서 측정하는 방법 등의 수단이 채용되고 있었다. 그러나, 이들의 방법은 측정이 번잡하거나, 측정하는 정밀도가 낮다고 하는 결점이 있음과 아울러 측정조작이 용이하지 않다고 하는 결점도 있었다.For this reason, conventionally, the method of measuring the moisture content of the stratum corneum by the amount of moisture evaporated from the surface of the stratum corneum, the method of measuring the moisture content of the surface of the stratum corneum using electrical resistance, or the amount of moisture evaporated from the stratum corneum layer as flakes of suitable thickness. Means, such as the method of measuring as a reduction of the weight of a stratum corneum, have been adopted. However, these methods have the drawback that the measurement is complicated or the measurement accuracy is low, and there are also disadvantages that the measurement operation is not easy.

따라서 측정값이 정확하며 또한 측정조작이 용이한 수분량 측정장치가 요망되고 있었다.Therefore, there is a demand for a moisture content measuring device that is accurate in measurement and easy to operate.

그래서 본 발명은 이러한 종래기술의 결점에 비추어서 측정조작이 용이하며 또한 측정하는 정밀도가 높은 수분량 측정장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.Therefore, an object of the present invention is to provide a moisture content measuring device that is easy to measure and has high accuracy in view of the drawbacks of the prior art.

즉 본 발명은 출력이 적은 마이크로파 발진기 및 마이크로파의 반사파에 의한 정재파(定在波)를 직류전압으로 변환하는 반사파 수신기로서 이루어진 검출부와, 마이크로파 발진기에 대하여 전력을 공급하는 전력공급회로, 반사파 수신기의 검출전압을 수분량으로 환산고정하는 전압증폭회로 및 전압증폭회로의 출력전압을 디지탈로 변환하여서 인디케이터에 표시하는 A/D 변환기로서 이루어진 측정장치와, 마이크로파 발진기 및 반사파수신기와 접속된 도파관과, 도파관의 앞쪽 끝에 장착된 동일한 추의 프로브를 보유하는 반사형 반구 유리프로브로서 이루어진 피부 등의 수분측정장치이다.In other words, the present invention is a microwave oscillator with a low output and a detector consisting of a reflected wave receiver for converting the standing wave due to the reflected wave of the microwave into a DC voltage, the power supply circuit for supplying power to the microwave oscillator, the detection of the reflected wave receiver Voltage measuring circuit for converting and converting the voltage into the amount of water, and measuring device as an A / D converter for converting the output voltage of the voltage amplifying circuit into digital and displaying on the indicator, waveguide connected to the microwave oscillator and the reflected wave receiver, and the front of the waveguide. A device for measuring water, such as skin, consisting of a reflective hemisphere glass probe having a probe of the same weight mounted at the end.

즉 마이크로파가 물(水)분자를 함유하는 측정물을 통과할 때에 강하게 흡수되며, 동시에 물분자에 의하여 반사된다고 하는 성질을 이용하여서 발진한 마이크로파를 반사형 수신기로서 마이크로파의 반사파의 진폭의 변화를 검출하여 사전에 측정하여 놓은 데이터와의 비고방식으로서 수분량을 측정하려고 하는 것이다.That is, the microwaves are absorbed strongly when they pass through a measuring object containing water molecules, and at the same time, they are reflected by the water molecules. In other words, the moisture content is to be measured as a remarkable method with previously measured data.

따라서 본 발명에 관한 장치에 의하면, 반사형 유리프로브를 피부에 닿게 한다고 하는 극히 간단한 조작만으로서 전기적으로 수분량을 정확하게 측정할 수가 있다.Therefore, according to the apparatus according to the present invention, it is possible to accurately measure the amount of water electrically only by an extremely simple operation of bringing the reflective glass probe into contact with the skin.

이하, 본 발명을 도면에 표시된 실시예에 따라서 상세하게 설명한다. 도면에 있어서 (1)은 검출부이며, 이 검출부(1)는 발진출력 10mW 및 발진주파수 10.5GHZ로서 동조범위가 10.3-10.6GHZ의 건 다이오드(2), 고정용 저항감쇠기(3) 및 순환회로(4)로서 이루어진 마이크로파 발진기(A)와, 순환회로(4) 및 쇼트키 다이오드(5)로서 이루어진 반사파수신기(B)와 순환회로(4)에 접속된 10.5GHZ용으로서 그 앞쪽 끝부분에 반사형반구 유리프로브(8)가 부착된 도파관(7)으로서 이루어진다.Hereinafter, the present invention will be described in detail according to the embodiments shown in the drawings. In the drawing, reference numeral 1 denotes a detector, which detects an oscillation output of 10 mW and an oscillation frequency of 10.5 GH Z , with a tuning diode having a tuning range of 10.3-10.6 GH Z , a fixed resistance damper 3, and a circulation circuit. Microwave oscillator (A) consisting of circuit (4), reflected wave receiver (B) consisting of circulation circuit (4) and Schottky diode (5) and its front end for 10.5 GH Z connected to circulation circuit (4) And a waveguide 7 having a reflective hemisphere glass probe 8 attached thereto.

이 반사형 반구 유리프로브(8)는 아래쪽이 부착용 나사부(9)를 보유하는 반구 유리형상으로 되어 있으며, 그 정점부에서 아래쪽으로 향하여 3.2㎜ 정도의 구멍이 설치되고, 그 구멍에 원동형상의 프로브(10)와 바늘형상의 프로브(11)를 동일한 축에 장착하며, 그 프로브(10)(11) 사이에 마이크로파 비투과성의 물질을 개재시킨 것으로서 이루어진다.The reflective hemispherical glass probe 8 has a hemispherical glass shape having a lower end having a mounting screw portion 9, and a hole of about 3.2 mm is provided downward from the apex part, and a circular probe is provided in the hole. (10) and the needle-shaped probe 11 are mounted on the same axis, and the microwave non-transmissive material is interposed between the probes 10 and 11.

반사형 반구 유리프로브(8)와 도파관(7)과의 접속은 상기한 나사부(9)를 도파관(7)의 윗면에 설치한 끼워맞추는 부분에 나사로 틀어서 삽입하게 되어 있다.The connection between the reflective hemisphere glass probe 8 and the waveguide 7 is screwed into the fitting portion provided with the above-described threaded portion 9 on the upper surface of the waveguide 7.

이 경우 동일한 축 원통형상의 프로브(10)와 바늘형상의 프로브(11)가 끼워맞추는 부분의 구멍(6)에 삽입하여서 접합되는 것이다.In this case, the same axial cylindrical probe 10 and needle-shaped probe 11 are inserted into the hole 6 in the fitting portion and joined.

(12)는 검출부(1)의 마이크로파 발진기(A)와 반사파수신기(B)와 각각 접속 케이블(13)을 개재하여서 접촉된 측정장치이다.Denoted at 12 is a measuring device in contact with the microwave oscillator A and the reflected wave receiver B of the detector 1 via the connection cable 13, respectively.

측정장치(12)는 접속 케이블(13)을 개재하여서 마이크로파 발진기(A)에 10mW의 전력을 공급하는 전력공급회로(14)와, 마이크로파의 반사파수신기(B)와 접속 케이블(13)을 개재하여서 접속된 전압을 수분량으로 교정하는 전압증폭회로(15)와, 전압증폭회로(15)의 출력전압을 디지탈 값으로 변환하는 A/D 변환기(16)와 디지탈 값을 표시하는 인디케이터(17)로서 이루어진다.The measuring device 12 has a power supply circuit 14 for supplying electric power of 10 mW to the microwave oscillator A via the connecting cable 13, and the microwave reflected wave receiver B and the connecting cable 13. A voltage amplification circuit 15 for correcting the connected voltage by the amount of water, an A / D converter 16 for converting the output voltage of the voltage amplification circuit 15 into a digital value, and an indicator 17 for displaying the digital value. .

전압증폭회로(15)는 감도조정용 손잡이(18)를 보유하여 수분량이 100%일 때에 1000mV로 되도록 조정할 수가 있다.The voltage amplification circuit 15 has a sensitivity adjusting knob 18 and can be adjusted to 1000 mV when the moisture content is 100%.

또 전압증폭회로(15)는 수분량 0%일 때는 검지출력을 0mV, 100%일 때에 1000mV로 하여서 출력전압을 수분량으로 환산할 수 있도록 변환하는 기능을 가지고 있다.The voltage amplifying circuit 15 has a function of converting the output voltage into a moisture content by setting the detection output at 0 mV when the moisture content is 0% and 1000 mV when the moisture content is 100%.

또한 (19)는 접속 콘넥터이다.Reference numeral 19 is a connecting connector.

이상과 같은 구성에 있어서 본 발명에 관한 장치에서는 먼저 전원의 스위치를 온(ON)으로 하면 전원공급회로에서 10mW의 약한 전력이 건 다이오드(2)에 공급되어 건 다이오드(2)에서 약한 마이크로파가 발진된다.In the above-described configuration, in the apparatus according to the present invention, when the power switch is first turned ON, 10 mW of weak power is supplied to the gun diode 2 from the power supply circuit, and weak microwaves are generated from the gun diode 2. do.

이 발진된 마이크로파는 순환회로(4), 도파관(7)을 개재하여 반사형 반구유리프로브(8)에서 10.5GHZ의 마이크로파가 프로브(11)에서 프로브(10)로 향하여 방사상으로 나온다.The microwave oscillation emerges radially towards the circulation circuit 4, the waveguide 7 via the reflective hemisphere glass probe 8, the probe 10 is of microwave 10.5GH Z in the probe 11 at.

그리고 이 마이크로파는 동일한 축형상의 프로브인 것 및 프로브(10)(11) 사이의 간격이 1.6㎜ 정도인 것 등의 관계에서 프로브(11)의 정점으로부터 3.2㎜ 정도의 높이까지 밖에는 미치지 않는다. 그리고 마이크로파를 발진하는 반사형반구 유리프로브(8)를 피측정물에 맞닿게 하면 피측정물에 함유되는 수분량에 대응하여 마이크로파는 감쇠되어서 반사된다.The microwave extends only from the apex of the probe 11 to a height of about 3.2 mm in relation to the same axial probe and that the gap between the probes 10 and 11 is about 1.6 mm. When the reflective hemisphere glass probe 8 that oscillates the microwaves is brought into contact with the object to be measured, the microwave is attenuated and reflected in response to the amount of moisture contained in the object to be measured.

이 반사된 마이크로파는 프로브에 의하여 수신되며, 도파관(7) 내로 인도되어 도파관(7) 내에서 정재파가 발생한다.This reflected microwave is received by the probe and guided into the waveguide 7 to generate a standing wave in the waveguide 7.

이 반사에 의한 정재파의 변화는 반사수신기(B)의 쇼트키 다이오드(5)에 의하여 직류전압의 변화로서 검출된다.The change in the standing wave due to the reflection is detected by the Schottky diode 5 of the reflection receiver B as a change in the DC voltage.

그리고 검출된 직류전압은 접속 케이블(13)을 개재하여서 전압증폭회로(15)로 입력되고, 여기에서 수분량으로 환산하기 위한 전압증폭이 행하여진다.The detected DC voltage is input to the voltage amplifier circuit 15 via the connection cable 13, and voltage amplification is performed here to convert the amount of water into a water content.

그리고 또한 증폭된 전압은 A/D 변환기(16)에 의하여 디지탈화되어서 그 값이 인디케이터(17)에 표시된다.The amplified voltage is also digitized by the A / D converter 16 so that the value is displayed on the indicator 17.

또한 본 발명에 관한 장치는 각질층, 표피층 및 진피층의 수분량이 각각 크게 다르게 되어 있는 까닭에, 반대로 마이크로미터 등으로서 프로브를 승강시켜서 소정의 수분량으로 도달하였을 때의 마이크로미터의 값을 읽는 것에 의하여 각 부위에 있어서의 각 층의 두께를 측정하는 장치로서도 활용할 수가 있는 것은 말할 것까지도 없다.In addition, since the amount of moisture in the stratum corneum, epidermal layer and dermis layer is greatly different, the device according to the present invention, on the contrary, lifts the probe with a micrometer or the like and reads the value of the micrometer when the predetermined amount of moisture is reached. Needless to say, it can be utilized also as an apparatus for measuring the thickness of each layer in the present invention.

이상과 같이 본 발명에 관한 장치에 의하면, 종래의 방식에 비교하여 각질층의 수분량을 누구라도 용이하게 또한 정확하게 측정할 수 있음과 아울러, 표피층이나 진피층의 수분량까지도 측정할 수 있어서 그 이용가치는 극히 높다.As described above, according to the apparatus of the present invention, the moisture content of the stratum corneum can be easily and accurately measured by anyone, as well as the moisture content of the epidermal and dermal layers, compared to the conventional method, and its use value is extremely high. .

또 본 발명에 관한 장치는, 민간의 피부에 있어서의 수분량을 간단하게 또한 정확하게 측정할 수 있으므로, 인간의 피부에 있든 화장행위를 할 수 있으므로서 피부의 건강관리의 면에서도 유용하다.Further, the apparatus according to the present invention can easily and accurately measure the amount of water in civilian skin, and is therefore useful in terms of health care of the skin, since makeup can be performed on human skin.

Claims (1)

출력이 적은 마이크로파 발진기(A) 및 마이크로파의 반사파에 의한 정재파를 직류전압으로 변환하는 반사파수신기(B)로서 이루어진 검출부(1)와, 마이크로파 발진기에 대하여 전력을 공급하는 전력공급회로(14), 반사파수신기의 검출 전압을 수분량으로 환산고정하는 전압증폭회로(15) 및 전압증폭회로의 출력전압을 디지탈로 변환하여서 인디케이터(17)에 표시하는 A/D 변환기(16)로서 이루어진 측정장치(12)와 마이크로파 발진기 및 반사파수신기와 접속된 도파관(7)과, 도파관의 앞쪽 끝에 장착된 동일한 축의 프로브(10)(11)을 보유하는 반사형 반구유로프로브(8)로서 이루어진 피부 등의 수분 측정장치.Microwave oscillator (A) having a low output, a detection unit (1) consisting of a reflected wave receiver (B) for converting standing waves by reflected waves of microwaves into a DC voltage, a power supply circuit (14) for supplying power to the microwave oscillator, and reflected waves A measuring device 12 comprising a voltage amplifying circuit 15 for converting and fixing the detected voltage of the receiver into an amount of water, and an A / D converter 16 for converting the output voltage of the voltage amplifying circuit into digital and displaying it on the indicator 17; An apparatus for measuring water, such as a skin, comprising a waveguide (7) connected to a microwave oscillator and a reflected wave receiver, and a reflective hemispherical euro probe (8) having probes (10) (11) of the same axis mounted at the front end of the waveguide.
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