皮肤水分通量密度的测量装置及其测量方法制造方法及图纸

本申请提供了一种皮肤水分通量密度的测量装置及其测量方法，包括第一壳体；主控制模块；设有测量腔体和两个开口端的第二壳体，测量腔体内形成有多个测量平面；多组温湿度气压传感器，各组温湿度气压传感器包括多个温湿度气压传感器本体

【技术实现步骤摘要】
皮肤水分通量密度的测量装置及其测量方法


[0001]本申请属于皮肤水分检测
，更具体地说，是涉及一种皮肤水分通量密度的测量装置，以及使用该皮肤水分通量密度的测量装置的测量方法
。

技术介绍

[0002]水分通量密度的测量对于皮肤生物工程至关重要，通过这种测量可以确定经表皮水损失和汗液分泌速率
。
其中，经表皮水损失是指通过皮肤表面的蒸发散失的水分量；汗液分泌速率指的是单位时间内皮肤排出的汗液量
。
通过对上述参数的评估，可以更好的了解皮肤的水分调节功能，研究皮肤疾病和问题，为开发新的护肤产品和治疗提供参考
。
[0003]然而，目前用于对皮肤水分通量密度的测量装置是直接与皮肤接触后，通过数据采集器以获得数据
。
由于受外部环境的影响，采集到的数据往往存在偏差，精确度较低，影响对皮肤健康的判断
。

技术实现思路

[0004]本申请实施例的目的在于提供一种皮肤水分通量密度的测量装置及其测量方法，以解决目前相关技术中用于对皮肤水分通量密度的测量装置检测精确度低的问题
。
[0005]为实现上述目的，本申请实施例采用的技术方案是：一方面，提供一种皮肤水分通量密度的测量装置，包括：第一壳体；主控制模块，安装于所述第一壳体中；第二壳体，与所述第一壳体连接，所述第二壳体设有测量腔体和分别与所述测量腔体连通的两个开口端，两个所述开口端的连线方向为基准方向，所述测量腔体内沿所述基准方向平行间隔形成有多个测量平面；多组温湿度气压传感器，环形阵列布设于所述测量腔体的内周面，各组所述温湿度气压传感器包括沿所述基准方向间隔设置的多个温湿度气压传感器本体；各组所述温湿度气压传感器中的多个所述温湿度气压传感器本体分别位于多个所述测量平面内，各所述温湿度气压传感器本体与所述主控制模块电连接
。
[0006]在一个实施例中，所述第二壳体包括上壳体和与所述上壳体可拆卸连接的下壳体，所述上壳体与所述下壳体之间围合形成所述测量腔体；所述上壳体的顶部设有一所述开口端，所述下壳体的底部设有另一所述开口端，多组所述温湿度气压传感器布设于所述下壳体的内周面
。
[0007]在一个实施例中，所述下壳体包括支撑架和与所述支撑架连接的支撑板，所述支撑架呈中空且两端开口结构，所述支撑架的中部形成所述测量腔体，所述支撑板上开设有与所述支撑架导通的所述开口端；多组所述温湿度气压传感器布设于所述支撑架的内周面
。
[0008]在一个实施例中，所述支撑架上环形阵列开设有多个定位孔，多个定位孔的数量
与多个所述温湿度气压传感器本体的数量相同，多个所述温湿度气压传感器本体分别设于多个所述定位孔中
。
[0009]在一个实施例中，所述第一壳体包括主壳体和与所述主壳体可拆卸连接的副壳体，所述主壳体与所述副壳体夹持固定所述第二壳体；所述主控制模块设于所述主壳体与所述副壳体围合的区域中
。
[0010]在一个实施例中，所述第二壳体上设有定位导杆，所述定位导杆的外周面开设有环形定位槽；所述主壳体上开设有卡入所述环形定位槽中的第一缺口，所述副壳体上开设有卡入所述环形定位槽中的第二缺口
。
[0011]在一个实施例中，各所述温湿度气压传感器本体为温度
、
湿度和气压三合一的
MEMS
传感器
。
[0012]另一方面，提供一种皮肤水分通量密度的测量装置及其测量方法，采用上述任一实施例提供的皮肤水分通量密度的测量装置，所述皮肤水分通量密度的测量方法包括步骤：通过多个温湿度气压传感器本体采集各测量平面内对应边界点处的温度
、
湿度和气压；利用公式（1）计算各所述测量平面内的不同边界点处的水蒸气浓度；利用线性插值算法计算各所述测量平面的边界的水蒸气浓度；或者，各所述温湿度气压传感器本体采集各所述测量平面内对应边界点处的温度
、
湿度和气压，利用公式（1）得到各所述测量平面的边界的水蒸气浓度；利用拉普拉斯方程计算各所述测量平面的水蒸气浓度；对各所述测量平面的水蒸气浓度进行积分并做面积平均；利用公式（2）计算水分通量密度；其中，为所述测量平面内的平均水蒸气浓度；为边界点处的百分比相对湿度；为边界点处的温度
T
和气压
P
所决定的饱和水蒸气浓度；为物质的扩散通量密度；
D
为扩散系数；为水分子浓度沿基准方向
x
的浓度梯度
。
[0013]在一个实施例中，于所述利用拉普拉斯方程计算各所述测量平面的水蒸气浓度步骤中，将所述拉普拉斯方程离散化为公式（3）进行计算；其中，为各测量平面上离散化的坐标；为对应坐标点处的水蒸气浓度
。
[0014]在一个实施例中，于所述对各所述测量平面内的水蒸气浓度进行积分并做面积平均步骤中，利用公式（4）进行计算；其中，
M
为各所述测量平面内的网格横向离散点总数；
N
为各所述测量平面内的网格纵向离散点总数；为网格内对应坐标点处的水蒸气浓度；为单位网格面积
。
[0015]本申请实施例提供的皮肤水分通量密度的测量装置及其测量方法至少具有以下
有益效果：通过在测量腔体的内周面环形阵列布设多组温湿度气压传感器，并在沿基准方向设置的各测量平面内布设多个温湿度气压传感器本体，基于多个温湿度气压传感器本体可采集各测量平面内对应边界点处的温度
、
湿度和气压，利用公式（1）可计算得到各测量平面内的不同边界点处的水蒸气浓度，利用线性插值算法和拉普拉斯方程可计算得到各测量平面的水蒸气浓度，并对各测量平面的水蒸气浓度进行积分平均，随后计算不同测量平面的水蒸气浓度轴向梯度，最后利用公式（2）可计算得到水分通量密度
。
本申请消除了测量腔体在环境气流影响下导致湿度分布不均匀的缺陷，提高了测量结果的精确度
。
附图说明
[0016]为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或示范性技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图
。
[0017]图1为本申请实施例提供的皮肤水分通量密度的测量装置的结构示意图；图2为图1的分解示意图；图3为本申请实施例提供的第二壳体的截面示意图；图4为本申请实施例提供的上壳体的结构示意图；图5为本申请实施例提供的下壳体的结构示意图；图6为本申请实施例提供的皮肤水分通量密度的测量方法的流程示意图
。
[0018]其中，图中各附图主要标记：
1、
第一壳体；
11、
主壳体；
111、
第一缺口；
12、
副壳体；
121、
第二缺口；
2、...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
皮肤水分通量密度的测量装置，其特征在于，包括：第一壳体；主控制模块，安装于所述第一壳体中；第二壳体，与所述第一壳体连接，所述第二壳体设有测量腔体和分别与所述测量腔体连通的两个开口端，两个所述开口端的连线方向为基准方向，所述测量腔体内沿所述基准方向平行间隔形成有多个测量平面；多组温湿度气压传感器，环形阵列布设于所述测量腔体的内周面，各组所述温湿度气压传感器包括沿所述基准方向间隔设置的多个温湿度气压传感器本体；各组所述温湿度气压传感器中的多个所述温湿度气压传感器本体分别位于多个所述测量平面内，各所述温湿度气压传感器本体与所述主控制模块电连接
。2.
如权利要求1所述的皮肤水分通量密度的测量装置，其特征在于：所述第二壳体包括上壳体和与所述上壳体可拆卸连接的下壳体，所述上壳体与所述下壳体之间围合形成所述测量腔体；所述上壳体的顶部设有一所述开口端，所述下壳体的底部设有另一所述开口端，多组所述温湿度气压传感器布设于所述下壳体的内周面
。3.
如权利要求2所述的皮肤水分通量密度的测量装置，其特征在于：所述下壳体包括支撑架和与所述支撑架连接的支撑板，所述支撑架呈中空且两端开口结构，所述支撑架的中部形成所述测量腔体，所述支撑板上开设有与所述支撑架导通的所述开口端；多组所述温湿度气压传感器布设于所述支撑架的内周面
。4.
如权利要求3所述的皮肤水分通量密度的测量装置，其特征在于：所述支撑架上环形阵列开设有多个定位孔，多个定位孔的数量与多个所述温湿度气压传感器本体的数量相同，多个所述温湿度气压传感器本体分别设于多个所述定位孔中
。5.
如权利要求1所述的皮肤水分通量密度的测量装置，其特征在于：所述第一壳体包括主壳体和与所述主壳体可拆卸连接的副壳体，所述主壳体与所述副壳体夹持固定所述第二壳体；所述主控制模块设于所述主壳体与所述副壳体围合的区域中
。6.
如权利要求5所述的皮肤水分通量密度的测量装置，其特征在于：所述第二壳体上设有定位导杆，所述定位导杆的外周面开设有环形定位槽；所述主壳体上开设有卡入所述环形定位槽中的第一缺口，所述副壳体上开设有卡入所述环形定位槽...

【专利技术属性】
技术研发人员：谭亦旻，范铭铭，王扎根，
申请(专利权)人：深圳汉威物联有限公司，
类型：发明
国别省市：