Устройство для получения информации об исследуемом объекте путем регистрации изменений потенциала жидких сред

Полезная модель относится к средствам для исследований состояний различных объектов, как технических, так и природных, в т.ч. человека. Устройство позволяет автоматизировать процесс получения сведений о состоянии объектов живой и неживой природы, управлять им, сократить технологические циклы исследований и получать достоверную, повторяющуюся информацию для оперативного хранения, накопления и анализа. На поверхность исследуемого объекта 2 наносят слой или пленку жидкой среды 3, в качестве которой могут быть использованы электропроводные жидкости, например, вода, расплавы, например, ртуть, или растворы солей, например, NaCI. На пленку жидкой среды воздействуют пробным калиброванным электрическим потенциалом мощностью от 1 до 1000 нановольт-ампер. Затем контролируют переходный процесс между жидкой средой и исследуемым объектом 2, после стабилизации которого измеряют значение концентрационно-кинетического потенциала жидкой среды, преобразуют его в электрический сигнал, с помощью приемника-преобразователя 5, который подвергают анализу с помощью дешифратора 7 и анализатора 8 путем сравнения со статистически нормальными сигналами, по результатам которого делают вывод о состоянии объекта. 1 н.п. ф-лы, 1 ил.

Полезная модель относится к средствам для исследований состояний различных объектов, как технических, так и природных, в т.ч. человека. Устройство позволяет автоматизировать процесс получения сведений о состоянии объектов живой и неживой природы, управлять им, сократить технологические циклы исследований и получать достоверную, повторяющуюся информацию для оперативного хранения, накопления и анализа.

Для оценки новизны и технического уровня заявленного решения рассмотрим ряд известных заявителю технических средств аналогичного назначения, характеризуемых совокупностью сходных с заявленной полезной моделью признаков.

Известны средства для диагностики состояния организма человека, с помощью которых осуществляют измерение в биологически активных точках концентрационно-кинетического потенциала (КСИ-потенциала) с помощью медно-жидкостных на основе физиологического раствора натрия хлорида электродов, предварительно откалиброванных постоянным током, причем измерение КСИ-потенциала проводят во всех 24-х репрезентативных точках 12-ти симметричных меридианов, измеренные значения запоминают и экстраполируют на 5 функциональных систем гомеостаза организма в соответствии с их физиологическим значением, сравнивают значения КСИ-потенциала с диапазоном его значений между средними статистическими величинами и среднеквадратичными отклонениями, полученными для оптимума адаптации - от -60 до -100 мВ и для стадий ориентировки - от -40 до -120 мВ, активации - от -40 до 0 мВ, напряжения - выше 0, истощения - от -120 до -200 мВ и срыва - ниже -200 мВ, после чего оценивают состояние организма, при этом нормальным считают состояние, когда значения КСИ-потенциала точек для всех систем находятся в пределах значений потенциалов, соответствующих стадиям оптимума адаптации, ориентировки и активации, пограничным - когда значения потенциала точек тех или иных систем находятся в пределах значений потенциалов, соответствующих стадиям активации, напряжения и/или истощения, патологическим - стадиям напряжения, истощения и/или срыва, см. патент РФ 2214153. Техническим результатом является повышение надежности диагностики за счет системного анализа результатов измерений с использованием количественных критериев и упрощение способа.

Техническая сущность подобных средств анализа состояния организма человека заключается в том, что для измерения характеристики состояния гомеостаза организма человека используют специфичный параметр жидких сред - концентрационно-кинетический потенциал. Как установлено, в результате прецизионных измерений в любой жидкой среде, в случае нахождения ее в слабом естественном электромагнитным поле, при погружении в нее двух электродов из одинакового проводящего материала, например из меди, между ними всегда определяется некоторая ЭДС или концентрационно-кинетический потенциал. Появление указанного потенциала является следствием энергетического взаимодействия жидкости с внешней средой и проявляется в формировании структурированной организации жидкости как жидкой физико-химической системы с электрическим полем ее внутренней среды. Это поле обусловлено как концентрацией (корпускулярной составляющей) жидкой системы, так и активностью находящихся в ней электрически заряженных компонентов, например для водной системы это Н⁺ и ОН^-, существенных гидратов, нейтральных молекул и атомов. В любой жидкой системе процесс ее электромагнитного взаимодействия с внешней средой протекает не только в направлении диссоциации, но и в направлении синтеза нейтральных атомов и молекул, а также в направлении создания гидратированных ионов и их диссоциаций. Молекулы и атомы в зависимости от своего состояния (нейтральные или ионизированные) могут существенно изменять химические и электрические свойства такой жидкой системы. В общем случае это приводит к появлению концентрационной неоднородности ее внутренней структуры, которая проявляется в виде динамической структуры электрического поля и соответствующего ему концентрационно-кинетического потенциала. Значение концентрационно-кинетического потенциала в конкретных условиях определяется кинематической энергией связи компонентов жидкой среды, а также уровнем энергетического фона внешней среды на момент измерения. Поэтому, измерив концентрационно-кинетический потенциал жидкой среды организма человека в определенных зонах, связанных с обменом информацией и энергией с внешней средой, можно сделать вывод о его энергетическом состоянии или об энергетическом состоянии основных функциональных систем.Такими зонами являются точки акупунктуры. В свою очередь, это позволит определить концентрационно-кинетическое состояние гомеостаза организма человека.

Известны средства для исследования состояний различных объектов, как технических, так и природных, в т.ч. человека, согласно которым на пленку жидкой среды воздействуют пробным калиброванным электрическим потенциалом мощностью от 1 до 1000 нановольт-ампер. Затем контролируют переходный процесс между жидкой средой и исследуемым объектом, после стабилизации которого измеряют значение концентрационно-кинетического потенциала жидкой среды, преобразуют его в электрический сигнал, с помощью приемника-преобразователя, который подвергают анализу с помощью дешифратора и анализатора путем сравнения со статистически нормальными сигналами, по результатам которого делают вывод о состоянии объекта. Регистрация отклонений концентрационно-кинетического потенциала от нормальных значений позволяет сделать вывод о наличии в исследуемом объекте отклонений от нормы, т.е. наличии патологии в соответствующем месту измерений органе человека, либо наличии внутреннего дефекта, перенапряжения в объекте техники, см. патент РФ 2402754. Данное решение обеспечивает расширение функциональных возможностей путем изменения метода регистрации и обеспечения возможности анализа состояния объектов техники и природы.

Известны средства для экспресс-диагностики состояния организма человека по физиологическим показателям биологически активных точек (БАТ), которые включают измерение значений КСИ-потенциалов БАТ, производимые двумя аналогичными электродами, при этом измерительный электрод устанавливают в центре анатомической зоны исследуемой БАТ, а второй - вблизи измерительного на расстоянии около 20 мм от него в любом направлении от центра анатомической зоны БАТ. В устройстве, содержащем измерительный электрод в виде медно-жидкостного капиллярного резервуара, заполненного физиологической жидкостью под давлением, равным атмосферному, второй (индифферентный) электрод выполнен в виде такого же медно-жидкостного капиллярного резервуара и электрически изолирован от первого, при этом расстояние между контактными поверхностями электродов составляет около 20 мм, см. патент РФ 2242924. Это решение позволяет упростить изготовление электродов и процесс измерения, а также повысить точность измерений.

Данное техническое решение по ряду сходных признаков может быть принято в качестве прототипа заявляемого устройства. Такими сходными признаками и являются:

- идентичная целевая функция - регистрация изменений концентрационно -кинетического потенциала жидких сред;

- совпадающий энергетический диапазон применения устройства 1 -1 000 нВА;

- организация электродной части устройства из пары металлических проводников (медь) и жидкой среды (физиологический раствор 0,9% NaCI);

- взаимное расположение элементов измерительной цепи.

Существенным недостатком прототипа является то, что это устройство не содержит в своем составе компонентов первичного преобразования получаемой информации, что повышает риск ее искажения или потери при передаче. Известное устройство не содержит в своем составе компонентов управления процессом начальной/периодической калибровки, что требует дополнительных манипуляций, занимающих время при работе с прибором. Практическое использование известного устройства возможно только с помощью внешних метрологических средств, что с неизбежностью ставит целый комплекс задач, а именно:

- обеспечение параметрической совместимости;

- обеспечение источником питания, средствами калибровки и управления;

- обеспечение электрической безопасности объекта исследования и персонала, например, устройством гальванической развязки;

- обеспечение средствами накопления, хранения и анализа получаемой информации.

Задачей полезной модели является увеличение функциональной эффективности средств анализа состояний объектов природы и техники путем применения надежного, безопасного, эргономичного, компактного устройства, способного:

- регистрировать изменения КСИ-потенциалов;

- производить первичную обработку полученных данных;

- обеспечивать управление процессами калибровки и регистрации;

- производить передачу данных в аналитический блок по проводной или беспроводной технологии;

- оперативно оптимизировать параметры работы по свойствам исследуемого объекта;

- выявлять критерии качества функционирования исследуемого объекта.

Сущность полезной модели выражается в следующей совокупности существенных признаков, достаточной для достижения указанного выше обеспечиваемого полезной моделью технического результата.

Устройство для получения информации об исследуемом объекте путем регистрации изменений потенциала жидких сред, включающее блок запроса информации об исследуемом объекте, средства для нанесения жидкой среды на исследуемый объект, источник пробного воздействия на исследуемый объект, электродную систему для измерения значений КСИ-потенциалов жидкой среды и приемник-преобразователь ответного сигнала, характеризуется тем, что приемник-преобразователь ответного сигнала через линию связи соединен с аналитическим блоком, включающим дешифратор ответного сигнала, анализатор ответного сигнала и блок вывода информации о состоянии исследуемого объекта, при этом устройство снабжено блоком калибровки и оптимизации параметров, выходы которого соединены со входами приемника-преобразователя ответного сигнала.

В этом заключается совокупность существенных признаков, обеспечивающая получение технического результата во всех случаях, на которые распространяется испрашиваемый объем правовой охраны.

Заявителем не выявлены источники, содержащие информацию о технических решениях, совокупности признаков которых совпадают с совокупностью отличительных признаков заявленной полезной модели.

Технический результат, достигаемый за счет реализации отличительных признаков полезной модели, заключается в том, что блок управления и аналитический блок обеспечивают более эффективное решение неограниченно широкого круга задач исследования состояний объектов живой и неживой природы.

Сущность заявленного технического решения иллюстрируется чертежом, на котором изображена его структурная схема.

Устройство для получения информации об исследуемом объекте путем регистрации изменений концентрационно-кинетического потенциала (КСИ-потенциала) жидких сред включает блок 1 запроса информации об исследуемом объекте 2, средства для нанесения жидкой среды на исследуемый объект, источник 3 пробного воздействия на исследуемый объект в виде калиброванного электрического потенциала мощностью до 1000 нановольт-ампер, электродную систему 4 для измерения значений КСИ-потенциалов жидкой среды и приемник преобразователь 5 ответного сигнала, который через линию связи 6 соединен с аналитическим блоком, включающим дешифратор 7 ответного сигнала, анализатор 8 ответного сигнала и блок 9 вывода информации о состоянии исследуемого объекта, а также блок 10 калибровки и оптимизации параметров.

Принцип работы заявленного устройства способ основан на выявленном в ходе многолетних исследований свойстве жидких сред (водного раствора соли какого-либо металла, электролита, расплава) обладать собственным концентрационно-кинетическим потенциалом, т.е. КСИ-потенциалом, который образуется вследствие любых воздействия внешних электромагнитных возмущений на жидкость. С изменением состояния динамического равновесия диполи молекул воды, катионы и анионы соли в объеме жидкости начинают менять ориентацию в пространстве и перемещаться. По окончании переходного процесса, который можно назвать концентрационно-кинетическим эффектом, собственный КСИ-потенциал жидкости приобретает новую величину, поскольку меняется концентрация и распределение зарядов в объеме жидкости. Причиной изменения динамического равновесия в жидкости может быть нанесение ее на поверхность твердого тела или вещества, на тело человека в районе нахождения проекций биологически активных точек. В этом случае, также возникает концентрационно-кинетический эффект, результатом которого является новая установившаяся величина КСИ-потенциала жидкости, анализируя которую можно получить представление о состоянии объекта по статистически наработанной шкале состояний, характерных для данного вида и типа объектов.

Заявленный способ реализуют следующим образом.

На поверхность исследуемого объекта 2 наносят слой или пленку жидкой среды 3, в качестве которой могут быть использованы электропроводные жидкости, например, вода, расплавы, например, ртуть, или растворы солей, например, NaCI. Электродная система 4 устройства содержит два или более проводящих элементов из металла (например, медь, висмут, золото) и приспособление, обеспечивающее контакт металлических проводников с жидкостной средой. Конструкция такого приспособления и материалы для его изготовления могут определяться в соответствии со спецификой исследуемого объекта 2. При исследовании состояния человека жидкая среда наносится на проекцию биологически активной точки на кожу, а при исследовании технических объектов - в месте расположения предпологаемого дефекта или в ином месте, состояние которого представляет интерес для исследователя.

На пленку жидкой среды воздействуют пробным калиброванным электрическим потенциалом мощностью от 1 до 1000 нановольт-ампер. Затем контролируют переходный процесс между жидкой средой и исследуемым объектом 2, после стабилизации которого измеряют значение концентрационно-кинетического потенциала жидкой среды, преобразуют его в электрический сигнал, с помощью приемника-преобразователя 5, который подвергают анализу с помощью дешифратора 7 и анализатора 8 путем сравнения со статистически нормальными сигналами, по результатам которого делают вывод о состоянии объекта.

Инициация начала работы устройства в блоке 1 запроса информации происходит по решению оператора или программным способом. На объект исследования 2 через предварительно откалиброванную с помощью блока 10 электродную систему 4 подается пробное воздействие в объеме, определенном для данного типа объектов. На протяжении заданного временного интервала ведется непрерывная регистрация отклика от исследуемого объекта, 2 получаемые данные накапливаются в памяти приемника-преобразователя 5 ответного сигнала, затем преобразуются в пакет для передачи через линию связи 6 в модуль дешифратора 7 и далее - в модуль анализатора 8.. Полученные анализатором 8 данные подвергаются статистической обработке по стандартным нормам для данного типа объектов и в блоке 9 формируется вывод о состоянии исследуемого объекта, представляемый аудиовизуально.

Возможность промышленного применения заявленного технического решения подтверждается известными и описанными в заявке средствами и методами, с помощью которых возможно осуществление заявленной полезной модели в том виде, как оно охарактеризовано в формуле. Заявленное устройство может быть реализовано промышленным способом с использованием известных технических и программных средств.

Устройство для получения информации о состоянии исследуемого объекта путем регистрации изменений потенциала жидких сред, включающее блок запроса информации о состоянии исследуемого объекта, средства для нанесения жидкой среды на исследуемый объект, источник пробного воздействия на исследуемый объект, электродную систему для измерения значений КСИ-потенциалов жидкой среды и приемник-преобразователь ответного сигнала, отличающееся тем, что приемник-преобразователь ответного сигнала через линию связи соединен с аналитическим блоком, включающим дешифратор ответного сигнала, анализатор ответного сигнала и блок вывода информации о состоянии исследуемого объекта, при этом устройство снабжено блоком калибровки и оптимизации параметров, выходы которого соединены со входами приемника-преобразователя ответного сигнала.