本实用新型属于中医灸疗技术领域，具体涉及一种基于石墨烯远红外发热片、通过触摸屏人机界面进行智能操控的无烟督灸仪。
背景技术：
督灸或铺灸，是中医常见的传统治疗方法之一，治疗时点燃艾绒通过生姜加药物、经热刺激使其皮肤吸收产生疗效。督灸又称长蛇灸或铺灸，是一种在督脉上施以隔药或隔姜或隔蒜灸的疗法。目前我国传统的艾灸包括督灸或铺灸都是使用燃烧艾绒作为热效应源。艾绒燃烧时产生大量的烟雾，虽然配备排烟系统，但其对环境的污染、造成人员不良气体的吸入不可避免；另外，艾绒完全燃烧时燃值非常高，而完全燃烧后温度又快速下降，需要治疗人员不间断的观察燃烧情况，不定时补充艾绒，不仅操作极为不便，而且温度不恒定且难以控制，尤其对一些温度感知障碍的病人，可能会因未及时发现造成烫伤；尤其是作为督灸或铺灸治疗，其所需艾柱全部由手工制作，劳动强度较大，在制作艾柱时产生的粉尘也对环境及相关人员带来不良影响。
综上所述，在灸疗过程中艾绒燃烧值非常高，温度很难控制，温度不恒定；患者治疗时间较长，难以保持一种体位，治疗期间造成皮肤烫伤屡见不鲜；尤其是燃烧过程中所产生的大量烟霾及气味对环境与人员都有不良影响。
随着现代科技的进步，人们对生活质量的追求越来越高，对自身的防病保健意识也日益增强。作为祖国医学传统外治法之一，灸疗的治疗保健也被越来越多的人们采纳。而督灸则是一种大灸疗法，集经脉、腧穴、药物、艾灸于一体，充分发挥益气通督、温补肾阳、活血通络、逐瘀散寒、祛痰醒神的功效，其施灸面广，艾柱大，火气足，温通力强，非一般灸法所及。由于传统的灸疗需求越来越广泛，因此，改进传统落后的艾灸等灸疗器具势在必行。
技术实现要素：
为解决上述技术问题，本实用新型提出了一种无烟督灸仪，采用电能加国际最先进的石墨烯远红外发热，热源与药物分开、控制系统与石墨烯远红外发热器分开，使传统中医疗法现代化。本实用新型所采用的技术方案如下：
一种无烟督灸仪，包括一台智能温度控制箱和一个以上的治疗头，所述的治疗头以电能加石墨烯柔性发热片作为恒定热源，所述的智能温度控制箱可预先设定治疗头的温度、可采集治疗头的实时温度、并可对治疗头的温度进行智能控制，智能温度控制箱和治疗头之间电连接。所述的智能温度控制箱包括：依次电连接的24v开关电源、主控制系统、治疗头插座，所述的主控制系统包括plc控制自主编写程序系统、k型热偶温度采集智能单元和人机界面，人机界面与plc之间通过rs485电缆电连接实现双向通信，k型热偶温度采集智能单元与plc之间电连接实现内部通信。
本实用新型的有益效果：
1)以石墨烯柔性发热片替代传统艾绒燃烧热，解决了现有督灸或各种铺灸时艾灸产生的大量的烟霾及气味对环境的污染；
2)通过触摸屏人机界面，根据需求直接输入预设温度，由智能温控器配以高灵敏热电偶温度传输准确显示温度，可根据环境、季节和人体承受能力等情况随时调节，以满足不同病人、不同病情对督灸温度的不同需求，解决了现有灸疗器具无法实时监测调节温度造成病人的烫伤、无法获得最佳艾灸疗效等问题；
3)具有温度监测的功能，可以实时监测并显示当前病人施灸部位的温度；
4)具有智能温度控制功能，配以高灵敏热电偶温度温度传输准确、显示清楚，简单易操作。
附图说明
图1是本实用新型实施例的智能温度控制箱的电气连接示意图；
图2是本实用新型实施例的智能温度控制箱的控制系统原理示意图；
图中，1－电源插头，2－带有保险的开关，3－隔离变压器，4－开关电源，5－主控制系统，6－人机界面，7－治疗头插座，8－第一治疗头接口、9－第二治疗头接口、10－第三治疗头接口。
具体实施方式
下面结合附图，具体说明本实用新型的实施方式。
一种无烟督灸仪，包括一台智能温度控制箱和一个以上的治疗头。如图1所示，是本实用新型实施例的智能温度控制箱的电气连接示意图，包括：依次电连接的220v50/60hz电源插头1、带有保险的开关2、隔离变压器3、24v开关电源4、主控制系统5、治疗头插座7，所述的电源插头1与220v电源连接后，为智能温度控制箱提供稳定的电源支持；所述的24v开关电源4输出dc24v安全电压，保证主控制系统5的plc控制自主编写程序系统的稳定运行。
如图2所示，是本实用新型实施例的智能温度控制箱的控制系统原理示意图，所述的主控制系统5包括plc控制自主编写程序系统、k型热偶温度采集智能单元和人机界面6。人机界面6与plc之间通过rs485电缆电连接、实现双向通信，通过人机界面6预先设定温度；k型热偶温度采集智能单元与plc之间电连接实现内部通信，k型热偶温度采集智能单元将k型热电偶采集的石墨烯发热装置的温度数据传送给plc，plc根据得到的温度数据实时控制热源电源驱动电路完成对石墨烯发热装置的精确温度控制。应用过程中，plc根据设定温度和k型热电偶采集的治疗头的实时温度情况，控制热源电源驱动电路给治疗头插座7输出dc24v安全电压(比如，通过控制固态继电器发出plc开关量信号来实现)，达到智能控制治疗头的效果。
本申请实施例中所涉及到的通过plc编程实现温度控制的相关技术，是本领域的公知常识性技术，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可实现。具体实现的原理和方法，可参考百度百科中有关“plc编程(https://baike.baidu.com/item/plc％e7％bc％96％e7％a8％8b/521887？fr＝aladdin)”的内容，或者“基于plc的温度控制系统设计(https://wenku.baidu.com/view/367ccb74011ca300a6c3906e.html)”。
热源电源驱动电路通过隔离变压器3，使一次侧与二次侧的电气完全绝缘，保证用电安全；通过24v开关电源4将ac220v电源转换为dc24v安全电源。
所述的人机界面6采用台湾维伦通触控人机界面，可根据需求直接输入控制温度，操作简便直观；plc采用日本松下fp0r系列plc，运行稳定可靠；k型热偶温度采集智能单元采用日本松下8路热电偶智能单元，利用高灵敏热电偶使温度采集和传输准确、显示清楚，可根据环境、季节和人体承受能力等情况随时调节，简单易操作。
所述的治疗头插座7包括：第一治疗头接口8、第二治疗头接口9、第三治疗头接口10，可连接多个治疗头，适用于单人或多人同时治疗。
所述的治疗头以电能加0.75mm石墨烯柔性发热片作为恒定热源，替代传统艾绒燃烧热；治疗头外表面以天然或化纤织物为面料，外形设计为枕型。石墨烯柔性发热片固定于面料背面作为发热层。石墨烯柔性发热片采用符合环保要求的两片pvc材料中间高频印刷石墨烯后复合而成，枕型柔性设计可以很好地贴合人体曲线。输入电源是dc24v、32w，通电后发热片表面温度均匀，产生的远红外光波本身就有除湿止痛的作用再加以药物，使其渗透吸收快速彻底。
进一步地，治疗头填充海盐加碳纤纬丝作为2cm保温层。保温层附着在石墨烯柔性发热片用织物隔开，起到压实石墨烯柔性发热片与药物或身体紧密结合的作用，这样受热均匀，保温层填充的海盐吸潮有透气，碳纤纬丝以几何形埋在海盐里通电发热烘干，海盐又起到保温的作用。
进一步地，治疗头还包括可替换的纯棉织物、在治疗头底层用快粘扣带粘合，便于拆装清洗消毒。
为进一步验证本实用新型的灸疗效果，下面举例说明如下：
将本实用新型的无烟督灸仪上电后，就进入了准备工作状态，各器件进行初始化操作；用户通过旋钮预设治疗温度并显示。临床或实验研究表明，>43℃的艾灸温度具有较好的艾灸疗效，在临床患者能够耐受的原则下，可选择皮温为43～45℃作为最佳艾灸温度，设置重置温度为56℃，下限温度为43℃，上限温度为69℃。
在预设治疗温度后，将治疗头放在需要治疗的部位，在治疗头和生姜末之间用保鲜膜进行隔离，防止液体浸湿热枕。将治疗头插入治疗头插座7，打开智能温度控制箱的开关，plc主控制程序会发出温度采集的指令，将采集到的病人皮肤温度与预设的治疗温度进行比较并显示。
在软硬件正常工作后，对本实用新型的无烟督灸仪进行使用测试。测试方法为厚度为1.5cm的姜末设置8组治疗温度范围，待患者感到舒适温热后测量实际皮肤温度，测量结果，见下表1。
表1无烟督灸仪预设及测量温度(℃)
测试结果说明，本实用新型的无烟督灸仪在设置温度内可较好地控制灸疗温度，完全可以达到有效的治疗温度，取得预期的艾灸疗效，并能有效地防止烫伤。多次实验证明，本实用新型的无烟督灸仪能够实时监测并有效控制治疗温度，对环境无污染，罕见烫伤，治疗效果可靠。
本实用新型可用于多种形式灸疗或热敷的器械，按照需要可进行局部或多处的灸疗，实现靶向治疗；超强的透皮吸收力充分发挥药物对经络、腧穴、骨骼神经的镇痛及综合施治作用，益肾通督、温阳散寒、壮骨透肌、破瘀散结、通痹止痛。
1.一种无烟督灸仪，其特征在于，包括一台智能温度控制箱和一个以上的治疗头，所述的治疗头以电能加石墨烯柔性发热片作为恒定热源，所述的智能温度控制箱可预先设定治疗头的温度、可采集治疗头的实时温度、并可对治疗头的温度进行智能控制；
智能温度控制箱和治疗头之间电连接。
2.根据权利要求1所述的一种无烟督灸仪，其特征在于，所述的智能温度控制箱包括：依次电连接的24v开关电源(4)、主控制系统(5)、治疗头插座(7)，所述的主控制系统(5)包括plc控制自主编写程序系统、k型热偶温度采集智能单元和人机界面(6)，人机界面(6)与plc之间通过rs485电缆电连接实现双向通信，k型热偶温度采集智能单元与plc之间电连接实现内部通信。
3.根据权利要求2所述的一种无烟督灸仪，其特征在于，所述的智能温度控制箱还包括：依次电连接的220v50/60hz电源插头(1)、带有保险的开关(2)、隔离变压器(3)，隔离变压器(3)与24v开关电源(4)电连接。
4.根据权利要求3所述的一种无烟督灸仪，其特征在于，所述的人机界面(6)采用台湾维伦通触控人机界面，plc采用日本松下fp0r系列plc，k型热偶温度采集智能单元采用日本松下8路热电偶智能单元。
5.根据权利要求4所述的一种无烟督灸仪，其特征在于，所述的治疗头插座(7)包括：第一治疗头接口(8)、第二治疗头接口(9)、第三治疗头接口(10)。
6.根据权利要求1－5任一项所述的一种无烟督灸仪，其特征在于，所述的治疗头以电能加0.75mm石墨烯柔性发热片作为恒定热源，治疗头外表面以天然或化纤织物为面料，外形设计为枕型，石墨烯柔性发热片固定于面料背面作为发热层。
7.根据权利要求6所述的一种无烟督灸仪，其特征在于，石墨烯柔性发热片采用符合环保要求的两片pvc材料中间高频印刷石墨烯后复合而成。
8.根据权利要求7所述的一种无烟督灸仪，其特征在于，治疗头填充海盐加碳纤纬丝作为2cm保温层，保温层附着在石墨烯柔性发热片用织物隔开。
9.根据权利要求8所述的一种无烟督灸仪，其特征在于，治疗头还包括可替换的纯棉织物，纯棉织物在治疗头底层用快粘扣带粘合。
技术总结