专利名称：全自动炭素光治疗机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及医疗器械，尤其是一种具有综合理疗效应的全自动炭素光治疗机。
本实用新型所述的全自动炭素光治疗机，其机理是利用两根炭素棒在电弧燃烧过程中放出的宽频带光波照射病灶部位或穴位，从而达到治疗目的。炭素光是一种频带很宽的光波，它的频带近乎太阳所发出的光谱，也可以称之为生命之光。炭棒电极在打弧，燃烧的过程中把电能转换成光能，由于燃烧的波动性，所放出的光波频带很宽，它包括了可见光、红外线及远红外、紫外线、生物光谱等。当它照射到患者的病灶部位或穴位就会产生一种综合性治疗效应，也就是包括了光疗和热疗。它不同于传统的单一频带光波的理疗设备，它包含了所有这些治疗仪器的功能，因此它的治疗效果远远优于这些理疗设备。
全自动炭素光治疗机包括电控箱1、治疗床体2、照射头11和传动装置。传动装置包括支撑直臂3、斜臂6、垂臂8；支撑直臂3固定在治疗床体2的一侧，支撑直臂3与斜臂6通过轴4相互铰接。斜臂6与垂臂8通过轴7相互铰接。在垂臂端部设有吊轴9和吊杆10，照射头11悬吊在吊杆10上，并处于水平状态。直臂3、斜臂6之间连接有角调器12，斜臂6、垂臂8之间连接有角调器13。
照射头11由外壳14、绝缘底板15、炭棒仓16、低速电机17、传动轮18、传动皮带19、炭棒20、导电杆21、导入管22、反射罩23、保护罩24、吊架25组成。炭棒仓16、低速电机17、传动轮18、传动皮带19以及导入管22和导电杆21构成电极的自动跟踪进给装置，位于外壳14内。两根炭棒20成20°角布置，交叉点C位于抛物线形反射罩23内。照射头11出口部位装有保护罩24。炭棒20装在炭棒仓16内，一次可装4根，最下边的一根托在传动轮18上。传动轮18有两个，一前一后。炭棒20至少和一个传动轮18接触。传动轮18通过传动皮带19与低速电机17相连。主电路的直流电源与左右导电杆21相连，导电杆21与导入管22连接，导入管22与炭棒20连接。
直臂3、斜臂6、垂臂8均为方形；角调器12、角调器13是可伸缩的气动杆。
电气控制系统如附图3，控制系统包括直流部分，反馈、比较部分，输出控制部分和稳压电源部分。
①直流部分由漏电保护开关K1投入到市电220V电源上，K1的末端一点为火线，是交流电源的正端，一点为零线，是交流电源的负端，正负两端各接一熔断器RD，RD的末端分别为1#和0#端子，1#端子接总开关K2首端，K2末端为2#端子，接交流接触器C的上口之一，C的上口之二接零线端子0#，启动开关K3首端接端子2#，末端分两路，一路接电源指示灯L1首端，一路接交流接触器C控制线圈一端，控制线圈另一端接零线端子0#。L1的末端接端子0#。交流接触器动合接点下口分别为端子号6#和5#、6#为正、5#为负。继电器J1、J2的动断接点上口、工作指示灯L2首端、抗干扰电容C1首端和整流变压器B1一次侧首端同接于端子6#(电源正)，L2、C1、B1一次侧的末端接端子5#，J1动断接点下口接低速电机M1线圈首端，J2动断接点下口接低速电机M2线圈首端，两低速电机线圈末端同接于端子5#(电源负)，整流变压器B1二次侧正端端子号为7#，负端端子号为9#，电压表V接于B1二次侧的正负端，整流桥D1交流侧首端接端子7#，末端接电流表A的首端，电流表A的末端接端子7#，D1的直流侧正端端子号11#，负端端子号为10#，滤波电感L和滤波电容C2首端同接于端子11，C2末端接端子10#，L末端即为直流电源的输出正端，端子号12#，端子10#为直流电源输出的负端。直流电源正负端经过电缆分别接在两根炭棒电极上。
②稳压电源部分包括电源变压器B2、熔断器RD2、整流桥D2、稳压块7812和滤波电容C3、C4。熔断器RD2首端接端子6#，末端接B2一次侧线圈，B2一次侧的另一端接于端子5#，B2的二次侧首尾端分别接于D2交流侧的首尾端，D2的直流侧正端接7812和C3的首端，D2的负端接到C3末端和7812的地端，C4的正端接7812的输出端，负端接D2的直流负端。7812输出端为稳压电源的输出正端，端子号为14#，稳压电源的输出负端，端子号为10#。
③反馈和比较部分包括分压电阻R2、R3、R4、稳压管WD1、平衡电位器PR1、平衡电阻R5、R6、比较电位器PR2、PR3和电压比较器集成块V1。反馈分压器R2首端接于直流电源输出正端12#，R2末端接R3首端，R3末端接R4首端，R4末端接稳压电源的负端，同时稳压电源的负端与直流电源输出负端(端子10#)连接，稳压管WD1首端与R3的首端连接并接于比较器集成块V1的6和8脚，末端接端子10#。平衡电位器PR1的中点接稳压电源正，两头分别接电阻R5、R6的首端，R5、R6的末端分别接设定电位器PR2和PR3的首端，其末端同接于端子10#，PR2、PR3的中点分别接于比较器V1的7和9脚，V1的3脚接正电源14#，12脚接负电源10#，比较器V1的输出端子1和14脚分别与R9、R10及R7、R8相接，R7、R8另一端同接于端子14#，V1的1和14脚做为反馈比较部分的两个输出端。
④输出控制部分包括电阻R9、R10，三极管V2、V3，继电器J1、J2，低速电机M1、M2，二极管D3、D4，电容C5、C6和按扭开关A1～A4。限流电阻R9、R10末端分别接于输出三极管V2、V3的基极，V2、V3的发射极同接电源负，V2、V3的集电极分别与继电器J1、J2的控制线圈连接，J1、J2线圈另端接稳压电源正(14#)，电容C5、C6并于V2、V3基极与电源负之间，按扭A1、A2、A3、A4分别并于V2、V3的基极，集电极与电源负(端子10#)之间。输出继电器J1、J2的常闭接点一端共接于交流电源正端子6#上，另一端分别接于两只低速电机线圈上，电机线圈的另一端同接于交流电源负端(端子5#)。电阻R1首端接稳压电源正。末端接指示用发光二极管LED正端，LED负端接稳压电源负。
本实用新型的优点是由于所放出的光波频带很宽，它包括了可见光、红外线及远红外、紫外线、生物光谱等，因而它照射到患者的病灶部位或穴位就会产生一种综合性治疗效应，也就是包括了光疗和热疗。它不同于传统的单一频带光波的理疗设备，它包含了所有这些治疗仪器的功能。从频带范围讲，它可以取代目前应用的多种光谱式的理疗设备，取得一种综合的理疗效应，另一方面该机采用了“高能量强照射”的治疗方法，它的照度达10000勒克斯以上，光福射的穿透能力达5厘米以上，患部皮肤表面温度迅速提高，因此治疗效果甚佳。
该机可以治疗颈椎病、腰间盘突出、风湿、类风湿、软组织损伤、股骨头坏死、前列腺炎、盆腔炎、皮肤病、神经衰弱等。
图1是本实用新型全自动炭素光治疗机整机示意图；图2是全自动炭素光治疗机照射头的构造图；图3是全自动炭素光治疗机电气原理图。
照射头11是该机的关键部件(参照附图2)、它是由外壳14、绝缘底板15、炭棒仓16、低速电机17、传动轮18、传动皮带19、炭棒20、导电杆21、导入管22、反射罩23、保护罩24、吊架25等组成。
从电控箱1通过电缆来的可控直流电源，通过导电杆21与炭棒20连接，两根炭棒20成20°角布置，当它们向前移动时到了交叉点C两炭棒20接触，在直流电压作用下开始形成短路状态，短路电流使炭棒接触部位燃烧，进而产生弧光，这种弧光经抛物线形反射罩23反射出近乎平行的光束照射到病灶部位，照射的面积相当于照射头出口，即保护罩24的面积。
整机的核心部分是照射头11，在治疗过程中，照射头11所发出的光波应是连续不断的，但是炭棒电极的弧光是不稳定的，两根电极之间的间隙由于电极燃烧过程中的消耗而逐渐加大，由于间隙的变化使电弧电流变化，当电流小到一定程度时必然发生断弧而使弧光停止，为了使电极维持燃烧状态两根电极必须不断地进给，进给量的多少取决于电极燃烧的速度，为了达到电极的稳定燃烧，不灭弧，设计了电极的自动跟踪进给系统，这种自动控制系统包括炭棒仓16、低速电机17、传动轮18、传动皮带19以及导入管22和导电杆21。
炭棒装在炭棒仓里，每次可装4根，最下边的一根托在传动轮上，传动轮有两个，一前一后，保证炭棒只少和一个轮接触，当传动轮转动时，靠摩擦力带动炭棒前进，传动轮的转动是靠一个低速电机带动的，低速电机和传动轮之间由传动皮带来联接，这样当低速电机转动时，炭棒就可以通过导入管向前移动进入燃烧点，两只电机的传动系统是同样的，只是分左右交叉布置，交叉角度为20°。主电路的直流电压接在左右导电杆上，导电杆与导入管连接，电压是通过导入管传给电极的。低速电机的转动或停止是靠电气自动控制系统来实现的。
整机电气控制原理如下当按下启动开关K3时，交流接触器通电，整机启动，整流变压器B1和电源变压器B2及电气控制回路正常工作，整流变压器二次经整流桥D1输出直流电压，电容C2和电感L组成Γ型滤波器，使输出直流电压平滑，弧光稳定。直流电压通过导电杆传给炭棒电极，启动以后，由于两只低速电机经过继电器的常闭接点得电同时转动，通过传动轮带动炭棒前进，当两根炭棒达到交叉点并接触时，在直流电压的作用下产生了电流，由于是接触引燃，在开始瞬间主电路处于短路状态，电流很大，进而造成直流电压下降，在反馈回路R3上端，即比较器V1的6和8脚电压下降，比较器输出电压为高电位，这个电位经R9、R10加到输出三极管V2、V3的基极上，使V2、V3和继电器J1、J2动作，其常闭接点J1、J2断开，低速电机M1、M2同时停止转动，此时在炭棒接触部位伴随着炭棒的燃烧产生弧光，这种稳定的弧光经反射罩通过照射头射出用以治疗。
由于电弧会造成炭棒的不断消耗，从而采使根炭棒之间的间隙加大，弧光拉长，电流减小，当电流减小到一定程度(由调整确定)或电弧熄灭时、直流电压提高，在电阻R3上的分压也提高，当这个分压值高于给定值时，比较器V1的1和14脚呈现低电位，这个低电位使V2、V3截止，继电器J1、J2停止，其接点返回，低速电机M2、M2又电得转动带动电极前进，使电极间隙缩小，维持电极打弧，由于M1、M2的转数很低，这个动作是缓慢的进行，这样会使电极弧光电流增大(或重新点燃)，但这种电流的增大又会造成直流电压的下降，当R3上电压低于给定值时又会使比较器输出高电位，继电器动作，M1、M2停转，如果调整得当这种动作可以反复循环，从而维持电弧的燃烧，达到自动控制的目的，这里电位器PR1～PR3的设置是为了调整正负电极启动值而定，为了适应正负电极消耗的差别，可分别调整两个电机转动和停止的电压值，以达到电极进给速度的合理性。
这里按扭A1～A4的设置是这样的，在正常运转和调整炭棒的过程中，如果需要电极进给停止可直接按动A2或A4使V2、V3短路，继电器J1、J2动作，M1、M2停转，如果需要电极进给，可按动A1或A3。使V2、V3截止，J1、J2返回。
这里C5、C6的设置是为防止继电器跳跃，D3、D4的设置是J1、J2的续流二极管，LED是工作指示灯。这里稳压电源的设置为用作比较器和输出环节的直流电源，电源变压器B2的二次侧经整流桥D2后输出一直流电压，再经稳压块7812和电容C3、C4进行稳压，即可输出一个直流12V的电压。
权利要求1.一种全自动炭素光治疗机，包括电控箱(1)、治疗床体(2)、照射头(11)和传动装置，其特征在于传动装置包括支撑直臂(3)、斜臂(6)、垂臂(8)；支撑直臂(3)固定在治疗床体(2)的一侧，支撑直臂(3)与斜臂(6)通过轴(4)相互铰接，斜臂(6)与垂臂(8)通过轴(7)相互铰接；在垂臂(8)端部设有吊轴(9)和吊杆(10)，照射头(11)悬吊在吊杆(10)上，并处于水平状态；支撑直臂(3)、斜臂(6)之间连接有角调器(12)，斜臂(6)、垂臂(8)之间连接有角调器(13)；照射头(11)由外壳(14)、绝缘底板(15)、炭棒仓(16)、低速电机(17)、传动轮(18)、传动皮带(19)、炭棒(20)、导电杆(21)、导入管(22)、反射罩(23)、保护罩(24)、吊架(25)组成；炭棒仓(16)、低速电机(17)、传动轮(18)、传动皮带(19)以及导入管(22)和导电杆(21)构成电极的自动跟踪进给装置，位于外壳(14)内；两根炭棒(20)成20°角布置，交叉点C位于抛物线形反射罩(23)内；照射头(11)出口部位装有保护罩(24)；炭棒(20)装在炭棒仓(16)内，一次可装4根，最下边的一根托在传动轮(18)上；传动轮(18)有两个，一前一后；炭棒(20)至少和一个传动轮(18)接触；传动轮(18)通过传动皮带(19)与低速电机(17)相连；主电路的直流电源与左右导电杆(21)相连，导电杆(21)通过导入管(22)与炭棒(20)连接。
2.按权利要求1所述的全自动炭素光治疗机，其特征在于支撑直臂(3)、斜臂(6)、垂臂(8)均为方形；角调器(12)、角调器(13)是可伸缩的气动杆。
3.按权利要求1所述的全自动炭素光治疗机，其特征在于电气控制系统包括直流部分、反馈和比较部分、输出控制部分和稳压电源部分；直流部分由漏电保护开关K1投入到市电220V电源上，K1的末端一点为火线，是交流电源的正端，一点为零线，是交流电源的负端，正负两端各接一熔断器RD，RD的末端分别为1#和0#端子，1#端子接总开关K2首端、K2末端为2#端子，接交流接触器C的上口之一，C的上口之二接零线端子0#，启动开关K3首端接端子2#，末端分两路，一路接电源指示灯L1首端，一路接交流接触器C控制线圈一端，控制线圈另一端接零线端子0#；L1的末端同接端子0#；交流接触器C动合接点下口分别为端子号6#和5#，6#为正、5#为负；继电器J1、J2的动断接点上口、工作指示灯L2首端、抗干扰电容C1首端和整流变压器B1一次侧首端同接于端子6#正电源，L2、C1、B1一次侧的末端接端子5#，J1动断接点下口接低速电机M1线圈首端，J2动断接点下口接低速电机M2线圈首端，两低速电机线圈末端同接于端子5#负电源，整流变压器B1二次侧正端端子号为7#，负端端子号为9#，电压表V接于B1二次侧的正负端，整流桥D1交流侧首端接端子7#，末端接电流表A的首端，电流表A的末端接端子7#，D1的直流侧正端端子号11#，负端端子号为10#，滤波电感L和滤波电容C2首端同接于端子11，C2末端接端子10#，L末端即为直流电源的输出正端，端子号12#；端子10#为直流电源输出的负端；直流电源正负端经过电缆分别接在两根炭棒电极上；稳压电源部分包括电源变压器B2，熔断器RD2，整流桥D2，稳压块7812和滤波电容C3、C4；熔断器RD2首端接端子6#，末端接B2一次侧线圈，B2一次侧的另一端接于端子5#，B2的二次侧首尾端分别接于D2交流侧的首尾端，D2的直流侧正端接7812和C3的首端，D2的负端接到C3末端和7812的地端，C4的正端接7812的输出端，负端接D2的直流负端；7812输出端为稳压电源的输出正端，端子号为14#，稳压电源的输出负端，端子号为10#；反馈和比较部分包括分压电阻R2、R3、R4，稳压管WD1，平衡电位器PR1，平衡电阻R5、R6，比较电位器PR2、PR3和电压比较器集成块V1；反馈分压电阻R2首端接于直流电源输出正端12#，R2末端接R3首端，R3末端接R4首端，R4末端接稳压电源的负端，同时稳压电源的负端与直流电源输出负端端子10#连接，稳压管首端与R3的首端连接并接于比较器集成块V1的6和8脚，末端接端子10#；平衡电位器PR1的中点接稳压电源正，两头分别接电阻R5、R6的首端，R5、R6的末端分别接设定电位器PR2和PR3的首端，其末端同接于端子10#，PR2、PR3的中点分别接于比较器V1的7和9脚，V1的3脚接正电源14#，12脚接负电源10#，比较器V1的输出端子1和14脚分别与R9、R10及R7、R8相接，R7、R8另一端同接于端子14#，V1的1和14脚做为反馈比较部分的两个输出端；输出控制部分包括电阻R9、R10，三极管V2、V3，继电器J1、J2，低速电机M1、M2，二极管D3、D4电容C5、C6和按扭开关A1～A4；限流电阻R9、R10末端分别接于输出三极管V2、V3的基极，发射极同接电源负，V2、V3的集电极分别与继电器J1、J3的控制线圈连接，J1、J2线圈另端接稳压电源正端14#，电容C5、C6并于V2、V3基极与电源负之间，按扭A1、A2、A3、A4分别并于V2、V3的基极，集电极与电源负端子10#之间；输出继电器J1、J2的常闭接点一端共接于交流电源正端子6#上，另一端分别接于两只低速电机线圈上，电机线圈的另一端同接于交流电源负端子5#；电阻R1首端接稳压电源正端；末端接指示用发光二极管LED正端，LED负端接稳压电源负。
专利摘要一种全自动炭素光治疗机，包括电控箱1、治疗床体2、照射头11和传动装置。传动装置的支撑直臂3固定在治疗床体2的一侧，支撑直臂3、斜臂6与垂臂8相互铰接。垂臂8端部设有吊轴9和吊杆10，照射头11悬吊在吊杆10上。直臂3、斜臂6、垂臂8相互间连接有角调器。照射头11的两根炭棒20成20°角布置，交叉点C位于抛物线形反射罩23内。照射头11出口部位装有保护罩24。炭棒20装在炭棒仓16内。传动轮18通过传动皮带19与低速电机17相连。直流电源与左右导电杆21相连，导电杆21通过导入管22与炭棒20连接。本实用新型的优点是放出的光波频带很宽，因而会产生综合性治疗效应，可以取代目前应用的多种光谱式的理疗设备，另外该机采用了高能量强照射的治疗方法，治疗效果甚佳。
文档编号A61N5/06GK2590598SQ02294608
公开日2003年12月10日 申请日期2002年12月27日 优先权日2002年12月27日
发明者钱守义, 季立功 申请人:钱守义, 季立功