時間:2020-04-13
作者:易科泰
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簡介:
人體能量代謝研究是人類生物學研究的最重要議題之一,,研究焦點為人類對不同生態(tài)環(huán)境條件包括生存限制條件與脅迫的響應(適應)、能量的獲取與分配(用于維持性消耗和生產(chǎn)性消耗),、及其對人類福祉健康(包括人類生存與繁衍)的意義,,如不同食物及其進食模式的能量代謝研究,、不同棲住條件包括現(xiàn)代交通如鐵路及汽車環(huán)境條件的能量代謝響應、肥胖癥及相關代謝疾?。ㄈ缧难芗膊?、糖尿病、骨質(zhì)疏松,、部分癌癥等等)的能量代謝研究等,。
上圖左為新款FMS便攜式主機,上圖中為代謝測量理論與技術手冊,,上圖右為人體能量代謝方案
FMS便攜式人體能量代謝測量系統(tǒng)采用黃金標準的間接測熱法(indirect calorimetry),,由主機系統(tǒng)、氣流發(fā)生控制監(jiān)測系統(tǒng)及呼吸面罩(或頭盔)組成,,其主要技術特點如下:
1)多參數(shù)高端科研級主機系統(tǒng),,包括CO2分析儀、O2分析儀,、水汽分析儀,、溫度監(jiān)測、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),、氣體抽樣單元及BaseLine/Chamber雙通道氣路切換器等
2)超大觸摸屏實時顯示儀器各參數(shù),,可同時顯示氧氣、二氧化碳,、水汽壓,、大氣壓、相對濕度,、模擬輸入信號,、儲存大小、取樣情況,、日期時間序列等數(shù)據(jù)
3)8通道模擬信號輸入,,可兼容其它分析儀或傳感器,4通道溫度輸入
4)面板具備SD卡卡槽,,最大支持容量32GB,,允許即時存儲數(shù)據(jù)信息,無需單獨的計算機
5)快速響應,,氣體分析響應時間低于1秒,,從而可以即時反映呼吸的瞬間變化
6)高度集成,、便于攜帶,可用于戶外,、車廂內(nèi)及實驗室內(nèi)人體能量代謝測量研究,;可同時用于動物能量代謝測量(需選配動物呼吸代謝測量室)
7)具備可佩戴式活動數(shù)據(jù)采集器,自動采集三維活動數(shù)據(jù),、溫度(體表溫度),、濕度(體表濕度)等
8)可選配紅外熱成像單元,用于成像測量體表及環(huán)境溫度分布情況等,,以研究分析體表散熱溫度分布與環(huán)境溫度的關系等
9)可用于生物醫(yī)學,、轉(zhuǎn)化醫(yī)學、臨床診斷測量,、運動生理學,、環(huán)境生理學研究等
主要技術指標:
1.傳感器:O2分析儀,燃料電池技術,,使用壽命約2年,,燃料電池可更換;CO2分析儀,,無色散雙波長紅外氣體分析儀,;水汽分析儀,薄膜電容性傳感器(thin-film capacitive sensor)
2.測量范圍:O2,,0 - 100%,;大氣壓,30-110 kPa,;CO2,,0 –5%;水汽壓,,0-100% RH(無凝結),,溫度0-100℃
3.精度:O2:2-100%讀數(shù)的0.1%;CO2:0-5%讀數(shù)的1%,;H2O:0-95% RH讀數(shù)的1%,,95-100%優(yōu)于2%;溫度0.2℃
4.分辨率:O2: 0.001%,;CO2: 0.0001%-0.01%;H2O: 0.001%RH
5.信號漂移:溫度恒定的情況下O2: <0.02%每小時,;CO2: <0.001%每小時,;H2O: < 0.01%RH每小時
6.信號輸入:八個標準電壓雙極模擬輸入,四個溫度輸入
7.模擬輸出:8個自定義
8.數(shù)字控制輸出:8TTL邏輯信號
9.數(shù)字輸出:RS-232轉(zhuǎn)USB,,Sablebus快速接口
10.內(nèi)置存儲器:SD存儲卡,,可達32GB
11.存儲時間間隔:0.5sec到1hr用戶自定義
12.氣流流量:10-1500mL/min
13.流量控制:微電子熱反饋系統(tǒng),,氣流控制通過精密反饋環(huán)系統(tǒng)實際連接氣流泵和流量計(微電腦控制),同時提供高精度針閥,;精度:讀數(shù)的2%
14.流量分辨率:0-99.9mL/min為0.1mL/min,;100mL/min 以上為1mL/min
15.大氣壓測量范圍標準設置為0~125kPa,用戶可根據(jù)需要設置成75~125kPa或90~110kPa 精確度為1%,,分辨率1Pa,,
16.觸摸屏操作,可實時顯示儀器各參數(shù),,可同時顯示氧氣,、二氧化碳、水汽壓,、大氣壓,、相對濕度、模擬輸入信號,、儲存大小,、取樣情況、日期時間序列等數(shù)據(jù),。配備Windows版本軟件,,可在線顯示和分析數(shù)據(jù)。
17.熱敏電阻探頭用于測量呼吸室內(nèi)溫度值和空氣溫度:測量范圍-5-60℃,,分辨率0.001℃,,絕對精確度0.2℃,BNC連接,,探頭直徑2.5mm,;
18.工作溫度:3-50℃,無冷凝
19.供電:12-15 VDC,,帶220V交流電適配器,;可選配鋰電池供電,方便野外操作,。
20.尺寸:35cm×30cm×15cm
21.重量:4kg
22.可選配移動式或靜止式測量面罩,,用于自由移動測量或靜止狀態(tài)(臥或坐姿)情況下的測量
23.可佩戴式數(shù)據(jù)采集器:溫度測量范圍-40°C-125°C,精確度0.2°C,;濕度測量范圍0-100%,,精確度±1.8%;三維加速度傳感器(活動監(jiān)測)測量范圍±15g,,精確度±0.15g,,具OLED彩色顯示屏顯示測量數(shù)據(jù)及圖表,藍牙通訊
其它人體能量代謝測量儀器:人體能量代謝實驗室