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  人體能量代謝研究是人類生物學(xué)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(yīng)（適應(yīng)）,、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(jìn)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(yīng),、肥胖癥及相關(guān)代謝疾病（如心血管疾病,、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(jī),，上圖中為代謝測量理論與技術(shù)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(biāo)準(zhǔn)的間接測熱法（indirect calorimetry）,，由主機(jī)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(shù)特點如下：

1)   多參數(shù)高端科研級主機(jī)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(jī)

5)快速響應(yīng)，氣體分析響應(yīng)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(guān)系等

9)可用于生物醫(yī)學(xué),、轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué),、臨床診斷測量、運動生理學(xué),、環(huán)境生理學(xué)研究等

主要技術(shù)指標(biāo)：

1.傳感器：O2分析儀,，燃料電池技術(shù)，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(jié)）,，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(biāo)準(zhǔn)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(dá)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(biāo)準(zhǔn)設(shè)置為0～125kPa,，用戶可根據(jù)需要設(shè)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?fàn)顟B(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(lán)牙通訊

其它人體能量代謝測量儀器：人體能量代謝實驗室

ü模塊式結(jié)構(gòu)，自由組合,，差分CO2,、O2及水汽分壓測量系統(tǒng)

ü紅外熱成像監(jiān)測系統(tǒng)，可成像測量體表溫度動態(tài)分布

ü可佩戴式三維活動,、體表溫度,、體表濕度數(shù)據(jù)采集

ü可客戶定制自由活動能量代謝艙