BRPI1006355A2 - dispositivo de detecção de temperatura de fluxo de calor zero para detectar uma temperatura corporal central de um objeto e equipamento de detecção da temperatura corporal para medir a temperatura corporal central de um animal ou de um ser humano - Google Patents

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BRPI1006355A2
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Amy Cheung
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Koninklijke Philips Electrnics N. V.
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Abstract

DISPOSITIVO DE DETECÇÃO DE TEMPERATURA DE FLUXO DE CALOR ZERO PARA DETECTAR UMA TEMPERATURA CORPORAL CENTRAL DE UM OBJETO E EQUIPAMENTO DE DETECÇÃO DA TEMPERATURA CORPORAL PARA MEDIR A TEMPERATURA CORPORAL CENTRAL DE UM ANIMAL OU DE UM SER HUMANO A invenção refere-se a um dispositivo de detecção de temperatura de fluxo de calor zero (100) para detectar uma temperatura corporal central de um objeto (113). O dispositivo de detecção de temperatura de fluxo de calor zero (100) compreende uma camada (107), um primeiro sensor de gradiente de temperatura (105), um primeiro modulador de fluxo de calor (103) e um controlador de modulador de fluxo de calor (102). A camada (107) possui um primeiro lado oposto (112) e um segundo lado (108). Em uso, o primei-ro lado (112) fica mais próximo do objeto (113). A camada (107) serve para obter uma primeira diferença de temperatura sobre a camada (107) em resposta a um primeiro fluxo de calor em uma primeira direção desde o primeiro lado (112) até o segundo lado (108). O primeiro sensor de gradiente de temperatura (105) detecta, no primeiro lado (112) da camada (107), uma segunda diferença de temperatura em uma segunda dire-ção. A segunda direção se estende desde uma primeira borda do primeiro lado (112) em direção a uma segunda borda do primeiro lado (112). O primeiro modulador de fluxo de calor (103) é disposto no primeiro lado (112) da camada (107) e é construído para alterar um segundo fluxo de calor em uma segunda direção no primeiro lado (112) da camada (107) para influenciar a segunda diferença de temperatura. O controlador de modulador de fluxo de calor (102) controla o primeiro modulador de fluxo de calor (103) com base na segunda diferença de temperatura detectada para reduzir um valor abso-luto da segunda diferença de temperatura. O efeito das medidas de acordo com a invenção é que o dispositivo de detecção de temperatura de fluxo de calor zero (100) detecta a temperatura corporal do objeto (113) de forma mais precisa.

Description

DISPOSITIVO DE DETECÇÃO DE TEMPERATURA DE FLUXO DE CALOR ZERO PARA DETECTAR UMA TEMPERATURA CORPORAL CENTRAL DE UM OBJETO E EQUIPAMENTO DE DETECÇÃO DA TEMPERATURA CORPORAL
PARA MEDIR A TEMPERATURA CORPORAL CENTRAL DE UM ANIMAL OU DE 5 UM SER HUMANO
CAMPO DA INVENÇÃO A invenção refere-se a um dispositivo de detecção de temperatura de fluxo de calor zero para medir a temperatura corporal central de um objeto.
10 HISTÓRICO DA INVENÇÃO O pedido de patente publicado DE3527942A1 revela um dispositivo de detecção de temperatura para medir a temperatura corporal central de uma pessoa ou de um animal.
Um lado do dispo"sitivo de detecção deve ser posicionado 15 contra a pele do corpo da pessoa ou do animal. Dentro do dispositivo, em uma dimensão perpendicular à área de contato entre o sensor e a pele do corpo e na direção fora da área de contato, na ordem mencionada, o sensor de temperatura cornpreende um primeiro sensor de temperatura, um isolante 20 térmico, um segundo sensor de temperatura e um elemento de aquecimento. Se o dispositivo de detecção de temperatura estiver posicionado contra a pele do corpo, o primeiro sensor de temperatura mede a temperatura da pele. Assumindo uma . 25 temperatura corporal central maior que a temperatura ambiente, haverá um gradiente de temperatura decrescente no dispositivo de detecção na direção fora da área de contato entre o dispositivo de detecção de temperatura e a pele: quanto mais uma posição específica dentro do dispositivo de 30 detecção de temperatura estiver fora da área de contato, menor será a temperatura na posição específica. Em especial, o isolante térmico cria um escala significativa neste gradiente. Consequentemente, o segundo sensor de temperatura
2 /38 medirá uma temperatura menor que o primeiro sensor de temperatura. Como resultado do gradiente de temperatura decrescente, um fluxo de calor estará presente por meio do sensor de temperatura na direção fora da área de contato. & 5 Observe que também haverá um gradiente de temperatura no corpo da pessoa ou do animal. O centro do . corpo tem uma temperatura maior que a pele. Um fluxo de calor está presente a partir do centro do corpo em direção à pele.
O posicionamento do dispositivo de detecção de ternperatura 10 contra a pele do corpo influencia a temperatura da pele abaixo do dispositivo de detecção. A parte da pele abaixo do dispositivo de detecção ficará mais quente devido ao efeito de isolamento local do dispositivo de detecção de temperatura. Como consequência, o fluxo de calor no corpo 15 diminuirá. Ainda existe um fluxo de calor através do dispositivo de detecção de temperatura como resultado do gradiente de temperatura no próprio dispositivo. O dispositivo de detecção de temperatura não atuará como um isolante perfeito e, como consequência, a temperatura da pele 20 ainda será menor que a temperatura corporal central. A diferença de temperatura medida entre o primeiro sensor de temperatura e o segundo sensor de temperatura é uma medida do fluxo de calor da área de contato em direção à parte superior do dispositivo de detecção de temperatura.
- 25 Essa diferença de temperatura medida é utilizada para controlar o elemento de aquecimento. Se a parte superior do n sensor estiver aquecida, o gradiente de temperatura dentro do dispositivo de detecção, criado pelo isolamento térmico, desaparecerá parcialmente. Como consequência, o fluxo de 30 calor da área de contato entre o dispositivo de detecção de temperatura e a pele do corpo em direção à parte superior do dispositivo de detecção diminui. Como consequência, a pele do corpo fica rnais quente e mais próxima da temperatura corporal central. O elemento de aquecimento será aquecido até que a diferença de temperatura medida entre o primeiro sensor de temperatura e o segundo sensor de temperatura fique muito pequena e substancialmente igual a zero. a 5 Se a diferença de temperatura medida entre o . primeiro e o segundo sensor de temperatura for igual a zero, o fluxo de calor dentro do dispositivo de detecção de ternperatura também será zero. Se não houver fluxo de calor através do dispositivo de detecção de temperatura, o fluxo de 10 calor do corpo para o dispositivo de detecção de temperatura também será próximo de zero. Se não houver fluxo de calor entre o corpo e o dispositivo de detecção de temperatura, pode-se assumir que o dispositivo de detecção de temperatura tem a mesma temperatura que o centro do corpo.
15 No entanto, sabe-se que o dispositivo de detecção de'temperatura da técnica citada não é suficientemente exato.
Em especial em um cenário clínico, isto é importante para detectar a temperatura corporal central de forma precisa.
SUMÁRIO DA INVENÇÃO 20 É um objetivo da invenção prover um dispositivo de detecção de temperatura de fluxo de calor zero que meça a temperatura corporal central de um objeto de forma mais precisa.
Um primeiro aspecto da invenção provê um - 25 dispositivo de detecção de temperatura de fluxo de calor zero de acordo com a reivindicação 1. Um segundo aspecto da r invenção provê um equipamento de detecção da temperatura corporal de acordo com a reivindicação 15. Um dispositivo de detecção de temperatura de fluxo 30 de calor zero de acordo com o primeiro aspecto da invenção é um dispositivo de detecção para detectar a temperatura corporal central de um objeto. o dispositivo de detecção de temperatura de fluxo de calor zero compreende uma camada que possui um primeiro lado e um segundo lado. Em uso, o primeiro lado fica mais próximo do objeto. o segundo lado da camada é disposto opostamente ao primeiro lado. Em uso, a camada serve para obter a primeira diferença de temperatura sobre a camada & 5 em resposta a um primeiro fluxo de calor em uma primeira
P direção desde o primeiro lado até o segundo lado. O dispositivo de detecção de fluxo de calor zero compreende ainda um primeiro sensor de gradiente para detectar, no primeiro lado da camada, uma segunda temperatura 10 diferente em uma segunda direção. A segunda direção se estende desde uma primeira borda do primeiro lado até a segunda borda do primeiro lado da camada. O dispositivo de detecção de fluxo de calor zero compreende ainda um primeiro modulador de fluxo de calor 15 disposto no primeiro lado da camada. O modulador de fluxo de calor é construído para alterar um segundo fluxo de calor na segunda direção no primeiro lado da camada. A alteração do segundo fluxo de calor resulta na influência da segunda diferença de temperatura.
20 O dispositivo de detecção de fluxo de calor zero compreende ainda urri controlador de modulador de fluxo de calor para controlar o primeiro modulador de fluxo de calor dependendo da segunda diferença de temperatura detectada. O controlador de modulador de fluxo de calor controla o - 25 primeiro modulador de fluxo de calor de modo que o valor absoluto da segunda diferença de temperatura diminua.
" O dispositivo de detecção de temperatura de fluxo de calor zero tem um gradiente de temperatura abaixo da camada na direção lateral como resultado de perdas de calor 30 nos pontos extremos da área de contato entre o dispositivo de detecção de temperatura e a superfície do objeto. Outro motivo para o gradiente de temperatura no primeiro lado da camada é o gradiente de temperatura na direção lateral na camada superior do objeto do qual a temperatura corporal central é medida. Dentro do objeto, um fluxo de calor está presente na direção lateral distante da área onde o objeto está em contato com o dispositivo de detecção de temperatura. " 5 Um gradiente de temperatura abaixo da camada influencia a precisão do dispositivo de temperatura de forma negativa. Se
K ainda houver um fluxo de calor como resultado de um gradiente de temperatura, a temperatura no primeiro lado da camada ainda não representa exatamente a temperatura corporal 10 central. Assumir que a ternperatura do dispositivo de detecção de temperatura é igual à temperatura corporal central é falso sob estas condições. Além disso, o sensor de temperatura que é utilizado para medir a temperatura no local específico no primeiro lado da camada possui um tamanho maior que zero. Se 15 houver um gradiente de temperatura no primeiro lado, o sensor de temperatura também é submetido a este gradiente e mede a temperatura quês está entre o ponto mais quente do sensor e o ponto mais frio do sensor. O sensor de gradiente de temperatura de acordo com 20 o primeiro aspecto da invenção mede se há uma temperatura uniforme no primeiro lado da camada ou se há uma diferença de temperatura. Se houver um gradiente de temperatura na direção lateral no primeiro lado da camada, há um fluxo de calor a partir da temperatura maior na direção da temperatura menor.
, 25 O modulador de fluxo de calor pode influenciar o fluxo de calor por meio da adição ou subtração de calor. Caso um ^ gradiente de temperatura esteja diminuindo na direção do modulador de fluxo de calor, o modulador de fluxo de calor acrescenta calor e, como resultado, a diferença absoluta de 30 temperatura fica menor ou substancialmente igual a zero. Caso um gradiente de temperatura esteja aumentando na direção do modulador de fluxo de calor, o modulador de fluxo de calor subtrai calor para obter uma menor diferença absoluta de temperatura ou para obter uma diferença absoluta de temperatura substancialmente igual a zero. Caso a distribuição de temperatura abaixo da camada na direção lateral fique mais uniforme, o fluxo de calor na " 5 direção lateral é menor. Isto resulta no fato de que a temperatura no primeiro lado da camada é pelo menos mais % parecida com a temperatura corporal central. Além disso, cada sensor de temperatura que está posicionado no primeiro lado da camada está sujeito à menor diferença de temperatura 10 dentro do sensor de temperatura e, consequentemente, mede a temperatura de forma mais precisa. Assim, a precisão da medição da temperatura corporal central aumenta ao influenciar a distribuição de temperatura no prirneiro lado da camada, de modo que a distribuição fique mais uniforme.
15 Deve ser observado que o primeiro modulador de fluxo de calor pode ser um aquecedor, um resfriador ou uma combinação de um aquecedor e um resfriador. O primeiro lado da camada é um plano com dimensões finitas. Os locais em que o plano termina são denorninados 20 borda. Outras descrições da borda do primeiro lado são uma borda do primeiro lado, um local extremo do primeiro lado, ou uma terminação do primeiro lado. A segunda direção se estende desde uma primeira borda até uma segunda borda. Isto significa que a segunda direção segue aproximadamente a . 25 direção do plano do primeiro lado e pode ser aproximadamente paralela ao plano do primeiro lado. No entanto, o primeiro " lado pode ser curvado se o dispositivo de detecção de temperatura de fluxo de calor zero for colocado em contato com uma superfície curva do objeto. a segunda direção pode 30 seguir a superfície curva ou a segunda direção segue uma linha que se estende desde uma primeira borda do primeiro lado em direção a uma segunda borda do primeiro lado. Por meio de abreviação, a "camada para obtenção de uma primeira diferença de temperatura sobre a camada em resposta a um primeiro fluxo de calor" é denominada um isolante térmico na continuação desta parte deste documento. Embora a camada não seja um isolante térmico no sentido de " 5 "impedir qualquer fluxo de calor através da camada", .esta camada é denominada um isolante, pois serve para ob'ter uma m primeira diferença de temperatura sobre a camada em resposta ao primeiro fluxo de calor. Se um fluxo de calor fluir através de um material que conduz muito bem o calor, nenhuma 10 diferença de temperatura estará presente entre um primeiro lado do material e o segundo lado do material. Assim, a camada tem parcialmente as características de um isolante e permite parcialmente um fluxo de calor através da camada.
Em uma realização, o dispositivo de detecção de 15 fluxo de calor zero compreende ainda um segundo sensor de gradiente para detectar um segundo gradiente de temperatura, mais especificamente uma segunda diferença de temperatura, na primeira direção. O dispositivo de detecção de fluxo de calor zero compreende ainda um segundo modulador de fluxo de calor 20 disposto no segundo lado do isolante térmico. O segundo modulador de fluxo de calor é construído para influenciar o prirneiro fluxo de calor de rnodo que o primeiro fluxo de calor mude e consequentemente a segunda diferença de temperatura. O controlador de modulador de fluxo de calor é ainda construído . 25 para controlar o segundo modulador de fluxo de calor por meio do uso da segunda temperatura diferente detectada. O P. modulador de fluxo de calor é controlado de modo que o valor absoluto da segunda diferença de temperatura detectada diminua.
30 Em outra realização, o modulador de fluxo de calor zero possui ainda um isolante térmico posicionado no segundo lado do isolante térmico. O segundo modulador de fluxo de calor está posicionado e intercalado entre o isolante térmico e o outro isolante térmico. É vantajoso ter outro isolante térmico para aumentar a eficiência do modulador de fluxo de calor zero. O segundo modulador de fluxo de calor precisa adicionar ou subtrair calor de modo que o primeiro fluxo de ' 5 calor na primeira direção seja influenciado, e é ineficiente
R caso o segundo modulador de fluxo de calor adicione ou subtraia calor ao ou do ambiente do dispositivo de detecção de temperatura de fluxo de calor zero. Em outra realização, o primeiro sensor de gradiente 10 de temperatura do dispositivo de detecção de fluxo de calor zero compreende um primeiro sensor de temperatura e um segundo sensor de temperatura. O primeiro sensor de temperatura e o segundo sensor de temperatura são posicionados no primeiro lado do isolante térmico e mede a 15 temperatura em uma primeira posição e em uma segunda posição. A primeira posição e a segunda posição são deslocadas na segunda direção. O segundo sensor de temperatura está posicionado entre o primeiro sensor de temperatura e o primeiro modulador de fluxo de calor.
20 O uso de dois sensores de temperatura para medir a diferença de temperatura é uma forma muito eficaz e eficiente de detectar uma diferença de temperatura. O controlador de modulador de fluxo de calor controla o modulador de fluxo de calor para reduzir o valor absoluto da primeira diferença de ' . 25 temperatura..lsto exige um loop de retorno no qual o efeito de controle do modulador de fluxo de calor pode ser medido . ° pelo primeiro sensor de gradiente de temperatura. O primeiro sensor de gradiente de temperatura é mais capaz de medir a influência de alterações na primeira diferença de temperatura 30 como resultado de alterações no segundo fluxo de calor caso o segundo sensor de temperatura esteja posicionado entre o primeiro sensor de temperatura e o primeiro modulador de fluxo de calor.
Em outra realização, o controlador de fluxo de calor instrui o primeiro modulador de fluxo de calor a acrescentar calor caso o segundo sensor de temperatura meça uma temperatura menor que o primeiro sensor de temperatura,
R 5 ou o controlador de fluxo de calor instrui o primeiro modulador de fluxo de calor a subtrair calor caso o segundo
V .
sensor de temperatura meça uma temperatura maior que o primeiro sensor de temperatura. Caso a temperatura na primeira posição do primeiro sensor de temperatura seja maior 10 que a temperatura na segunda posição do segundo sensor de temperatura, o segundo fluxo de calor aproximadamente segue a linha desde a primeira posição até a segunda posição. Isto significa que o segundo fluxo de calor flui também em direção ao primeiro modulador de fluxo de calor. Neste caso, é 15 vantajoso acrescentar calor na posição do primeiro modulador de fluxo de calor, o que resulta na vizinhança direta do primeiro modulador de fluxo de calor em um fluxo de calor distante do primeiro modulador de fluxo de calor. Este fluxo local de calor transporta calor na direção do segundo sensor 20 de temperatura e, consequentemente, a temperatura na segunda posição aumenta. Assim, a adição de calor nesta situação resulta em um menor valor absoluto da primeira diferença de temperatura medida pelo primeiro sensor de gradiente de temperatura. Assim, há menos perdas de calor lateral e o , 25 dispositivo de detecção de temperatura funciona de forma mais precisa. Em outra realização, o dispositivo de detecção de
P temperatura de fluxo de calor zero possui um terceiro sensor de temperatura. O terceiro sensor de temperatura está 30 posicionado no segundo lado do isolante térmico e detecta a temperatura no segundo lado do isolante térmico. O segundo sensor de gradiente de temperatura utiliza o terceiro sensor de temperatura em combinação com urn do primeiro sensor de temperatura ou segundo sensor de temperatura para detectar a segunda diferença de temperatura.
O segundo sensor de gradiente de temperatura deve medir a segunda diferença de temperatura na primeira direção. " 5 A diferença entre a temperatura no primeiro lado e a temperatura no segundo lado é, portanto, a segunda diferença 0 de temperatura.
A temperatura no primeiro lado é representada pela temperatura detectada pelo primeiro sensor de temperatura, ou é representada pela temperatura detectada 10 pelo segundo sensor de temperatura, ou por um valor combinado das temperaturas detectadas pelo primeiro sensor de temperatura e pelo segundo sensor de temperatura.
A temperatura no segundo lado é representada pela temperatura detectada pelo terceiro sensor de temperatura.
É vantajoso
15 utilizar o primeiro sensor de temperatura e o segundo sensor de temperatura no primeiro sensor de gradiente de temperatura, bem como no segundo sensor de gradiente de temperatura.
É um uso eficiente dos sensores de ternperatura no dispositivo de detecção de temperatura de fluxo de calor
20 zerp.
Em uma realização, o primeiro modulador de Fluxo de calor está posicionado em uma das bordas do prirneiro lado do isolante térmico.
Conforrne discutido anteriormente, a primeira diferença de temperatura é o resultado de perdas de
, 25 calor lateral na borda da área de contato entre o dispositivo de detecção de temperatura e a superfície do objeto.
Se o r primeiro modulador de f.luxo de calor estiver posicionado em uma ou mais destas bordas, o calor perdido não é o resultado do segundo fluxo de calor na direção lateral, mas é o
30 resultado do calor gerado pelo primeiro modulador de fluxo de calor.
O modulador de fluxo de calor funciona nestes locais em relação ao segundo fluxo de calor como um isolante.
Isto resulta em uma menor primeira diferença de temperatura no primeiro lado do isolante térmico. Em uma realização prática, é vantajoso ter o primeiro modulador de fluxo de calor disposto ao longo de toda a borda do primeiro lado do isolante térmico. Isto impede totalmente as perdas de calor m 5 na direção lateral. Ern outra realização, o isolante térmico tem uma ou
O mais propriedades específicas.
Uma prirneira propriedade específica é que a condutividade'térmica do isolante térmico não desvia mais que 10 um fator igual a 10 da condutividade térmica da camada superior do objeto. o fator de desvio máxirno de 10 é vantajoso, pois a transição de um material com uma primeira condutividade térmica para um material com uma segunda condutividade térmica diferente resulta em fluxos térmicos 15 que circunda a vizinhança de ou na transição. Por exemplo, se um fluxo térmico fluir na direção de um material com uma condutividade térmica muito baixa, o fluxo térmico vira para a esquerda ou para a direita na camada pouco antes de atingir o material com a condutividade térmica muito baixa. Um fluxo 20 de calor que vira para a direção lateral contribui para perdas indesejadas de calor lateral e medições imprecisas da teniperatura. se a primeira condutividade térmica estiver na mesma ordem que a segunda condutividade térmica, a direção dos fluxos de calor não é muito influenciada pela transição . 25 de urna primeira condutividade para a segunda condutividade. Isto é vantajoso em um dispositivo de detecção de temperatura " de fluxo de calor zero, uma vez que a precisão da medição da temperatura depende muito da trajetória seguida pelo fluxo de calor na camada superior do objeto.
30 Uma segunda propriedade específica é que a condutividade térmica do isolante térmico é menor que a condutividade térmica da camada superior do objeto. Para uma medição precisa, é vantajoso que o primeiro lado do isolante térmico seja aquecido pelo objeto como resultado do calor que flui do centro do corpo do objeto até o primeiro lado do isolante térmico e não é vantajoso caso este calor flua subsequentemente para o segundo lado do isolante térmico. » 5 Assim, se a condutividade térmica do isolante térmico for 6 menor que a condutividade térmica da camada superior do objeto, mais calor flui do centro do corpo do objeto para o primeiro lado que a quantidade de calor que flui subsequentemente até o segundo lado do isolante térmico.
10 Uma terceira propriedade específica é que o isolante térmico é de um material flexível. Os objetos a partir dos quais a temperatura corporal central é detectada nem sempre possuem uma superfície plana. Por exemplo, o dispositivo de detecção de temperatura de fluxo de calor zero 15 pode ser utilizado para detectar a temperatura corporal central da cabeça de uma pessoa, que é levemente curvada. Portanto, é vantajoso ter um isolante térmico de um material flexível de modo que o dispositivo de detecção de temperatura de fluxo de calor zero siga a superfície do objeto quando o 20 dispositivo de detecção de temperatura de fluxo de calor zero for colocado em contato com o objeto. Um bom contato é necessário para uma medição precisa da temperatura corporal central. Se o dispositivo de detecção de temperatura de fluxo de calor zero não estiver bem em contato com a superfície do . 25 objeto, muito calor pode ser perdido na direção lateral. Uma quarta propriedade específica é que o isolante " térmico é construído de modo que não absorva líquidos. O dispositivo de medição de temperatura de fluxo de calor zero é utilizado, por exemplo, para medir a temperatura corporal 30 central de uma pessoa. A pessoa pode transpirar devido a uma alta temperatura ambiente relativa, e espera-se que a pele da pessoa comece a transpirar no local em que o sensor de temperatura de fluxo de calor zero é colocado em contato com a pele. Se o material absorver líquidos, a condutividade térmica do isolante térmico aumenta enormemente. Conforme discutido anteriormente, uma condutividade térmica muito alta do isolante térmico resulta em uma medição imprecisa da
P 5 temperatura corporal central. Em uma realização prática, o material do isolante 0 térmico é neoprene (policloropreno). O neoprene satisfaz às quatro condições, caso o dispositivo de detecção de temperatura de fluxo de calor zero seja utilizado para medir 10 a temperatura corporal central de um ser humano. Outros exemplos de materiais práticos são borracha de EPDM (Monômero de Etileno Propileno Dieno), fluoreto de polivinilideno (PVDF), polietileno (PE), polipropileno {pp), metilacrilato (EMA), etilenovinilacetato {EVA) e poliolefina.
15 Em uma realização, o dispositivo de detecção de temperatura de fluxo de calor zero compreende, no primeiro lado do isolante térmico, um sensor de temperatura para medir a temperatura no primeiro lado do isolante térmico. A temperatura detectada pelo sensor de temperatura pode 20 representar a temperatura corporal central do objeto caso algumas condições sejam satisfeitas. O dispositivo de detecção de temperatura de fluxo de calor zero compreende um meio de decisão para decidir se a temperatura detectada representa confiavelmente a temperatura corporal central. Em . 25 uma realização específica, somente uma das condições subsequentes precisa ser satisfeita. Em outra realização + específica, ambas as condições subsequentes precisam ser satisfeitas. A primeira condição é que a temperatura atualmente 30 detectada pelo sensor de temperatura não desvie mais que o primeiro valor limiar pré-definido da média de um número predeterminado de temperaturas previamente detectadas. Se esta condição for satisfeita, a temperatura detectada pode ser considerada como estável, o que é uma indicação para atingir um equilíbrio térmico entre o objeto e o sensor de temperatura de fluxo de calor zero. Se um equilíbrio térmico for atingido, a temperatura detectada é uma representação 3 ~ 5 confiável da temperatura corporal central. Em uma realizaçao prática, o primeiro valor lirniar é 1Q"i.
Ü A segunda condição é que o valor absoluto da segunda diferença de temperatura detectada pelo segundo sensor de gradiente de temperatura seja menor que um segundo 10 valor limiar. se o valor absoluto da segunda diferença de temperatura for pequeno o suficiente, o primeiro fluxo de calor também será pequeno. se o primeiro fluxo de calor for pequeno, a temperatura no primeiro lado do isolante térmico fica próxima da temperatura corporal central do corpo do 15 objeto. Em uma realização prática, o segundo valor limiar é 10"'.
Em outra realização, o dispositivo de detecção de temperatura de fluxo de calor zero compreende ainda um meio para informar o usuário se a temperatura detectada no 20 primeiro lado do isolante térmico é uma representação confiável da temperatura corporal central do objeto. Os usuários do dispositivo de detecção de temperatura de fluxo de calor zero são geralmente especialistas clínicos que necessitam de uma informação de ternperatura confiável de uma . 25 pessoa para decidir sobre um tratamento para esta pessoa. Basear as decisões em uma temperatura que é não confiável é
H indesejável e possivelmente perigoso. Portanto, é vantajoso prover aos usuários informações sobre a confiabilidade da temperatura corporal central detectada para evitar situações 30 indesejáveis ou perigosas. Em uma realização, o dispositivo de detecção de temperatura de fluxo de calor zero compreende ainda um detector de massa térmica. O detector de massa térmica serve para detectar a presença de uma massa térmica no primeiro lado do isolante térmico. A massa térmica é detectada com base na resistência térmica detectada no primeiro lado do isolante térmico. O detector de massa térmica decide que a * 5 massa térmica estará presente se a resistência térmica detectada for maior que uma resistência térmica limiar pré- . definida. a resistência térmica é detectada por meio do controle do primeiro modulador de fluxo de calor com base ern um sinal de modulação para se obter um segundo fluxo de calor 10 modulado e analisando a temperatura detectada pelo primeiro sensor de temperatura e/ou pelo segundo sensor de temperatura. A temperatura detectada do primeiro sensor de temperatura e/ou do segundo sensor de temperatura é analisada para se estimar a resistência térmica entre o primeiro 15 modulador de fluxo de calor e o primeiro sensor de temperatura e/ou o segundo sensor de ternperatura com base na transferência do sinal de modulação para a temperatura detectada do primeiro sensor de temperatura e/ou do segundo sensor de temperatura.
20 A massa térmica é, por exemplo, o objeto cuja temperatura corporal central é medida. Se a massa térmica estiver presente, o dispositivo de detecção de temperatura de fluxo de calor zero pode ser operado para detectar a temperatura corporal central. O detector de massa térmica . 25 pode informar o controlador de fluxo de calor que o dispositivo de detecção de fluxo de calor zero está 'em uso', © de modo que o controlador de fluxo de calor possa realizar suas operações. Em caso de ausência da massa térmica, o detector de massa térmica pode instruir várias partes do 30 dispositivo de detecção de temperatura de fluxo de calor zero a entrar em um estado de alerta. portanto, o detector de massa térmica pode ser utilizado para automatizar a operação do dispositivo de detecção de temperatura de fluxo de calor zero . Em outra realização, o dispositivo de detecção de temperatura de fluxo de calor zero compreende ainda um meio para informar o usuário sobre a presença de uma massa térmica
R 5 no primeiro lado do isolante térmico. O funcionamento preciso do dispositivo de detecção
B de temperatura de fluxo de calor zero depende também do uso correto do dispositivo de detecção. Se o dispositivo de detecção não estiver bem fixado à pele de uma pessoa, o 10 dispositivo de detecção de fluxo de calor zero não detecta a temperatura corporal central com precisão. É vantajoso informar o usuário do dispositivo de detecção sobre a ausência detectada para alertar o usuário sobre um uso inadequado do sensor. Além disso, por exemplo, em um cenário 15 clínico no qual a temperatura corporal central de um paciente é monitorada remotamente, é vantajoso que o especialista clínico, que está ern um local diferente do paciente, receba informações sobre um contato correto entre o dispositivo de detecção de temperatura de fluxo de calor zero e a pele do 20 paciente. Em uma realização, o dispositivo de detecção de ternperatura de fluxo de calor zero cornpreende ainda urn primeiro sensor de temperatura do modulador de fluxo de calor. O primeiro sensor de temperatura do modulador de fluxo . 25 de calor está disposto adjacente ao primeiro modulador de fluxo de calor. O dispositivo de detecção de temperatura de " fluxo de calor zero compreende ainda um meio de segurança. O meio de segurança impede que uma parte do dispositivo de detecção de temperatura de fluxo de calor zero fique mais 30 quente que uma primeira temperatura de segurança e impede que uma parte do dispositivo de detecção de temperatura de fluxo de calor zero fique rnais fria que uma segunda temperatura de segurança pré-definida. O meio de segurança reduz a adição de
T" ! F 17/38 calor pelo primeiro modulador de fluxo de calor, caso a temperatura detectada do primeiro modulador de fluxo de calor & seja maior que a primeira temperatura de segurança ou o meio À de segurança reduz a subtração de calor pelo primeiro : 5 modulador de fluxo de calor, caso a temperatura detectada do primeiro modulador de fluxo de calor seja menor que a segunda g.
temperatura de segurança.
Se o dispositivo de detecção de temperatura de fluxo de calor zero for utilizado para medir a temperatura 10 corporal central de um animal ou de um ser humano, o dispositivo de detecção deve ser colocado em contato com a pele do animal ou do ser humano. A pele pode ser lesionada caso o dispositivo de detecção fique muito quente ou rnuito frio. A lesão pode ser ainda maior se o dispositivo de 15 detecção permanecer muito quente ou muito frio por um período mais longo. É desejável ter meios para impedir essas temperaturas muito altas ou muito baixas de partes do dispositivo de detecção de temperatura de fluxo de calor zero. o dispositivo de detecção de temperatura de fluxo de 20 calor zero possui um componente ativo que adiciona ou subtrai calor, ou seja, o primeiro modulador de fluxo de calor. Ao impedir o superaquecimento do primeiro modulador'de fluxo de calor acima da primeira temperatura de segurança e ao impedir que o primeiro modulador de fluxo de calor fique mais frio -
C 25 que a segunda temperatura de segurança, partes do dispositivo de detecção de temperatura de fluxo de calor zero não Eicam ! muito quentes ou muito frias.
Em outra realização, um segundo sensor de temperatura do modulador de fluxo de calor é disposto 30 adjacente ao segundo modulador de fluxo de calor. O segundo sensor de temperatura do modulador de fluxo de calor detecta a temperatura do segundo modulador de fluxo de calor. O meio de segurança é ainda construído para reduzir a adição de calor pelo segundo modulador de fluxo de calor caso a temperatura detectada do segundo modulador de fluxo de calor seja maior que a primeira ternperatura de segurança. O meio de segurança é ainda construído para reduzir a subtração de m 5 calor pelo segundo modulador de fluxo de calor caso a temperatura detectada do segundo modulador de fluxo de calor
U seja menor que a segunda temperat.ura de segurança. O segundo modulador de fluxo de calor é um segundo componente térmico ativo no dispositivo de detecção de 10 temperatura de fluxo de calor zero. Portanto, é mais seguro se o segundo modulador de fluxo de calor for acompanhado de um segundo sensor de temperatura do modulador de fluxo de calor, de modo que o meio de segurança possa reduzir a adição ou a subtração de calor caso o segundo modulador de fluxo de 15 calor fique muito quente ou muito frio, respectivamente. Isto impede o efeito indesejado de danos à pele dos animais ou do ser humano cuja temperatura corporal central é detectada.
Em outra realização, o meio de segurança do dispositivo de detecção de temperatura de fluxo de calor zero 20 é ainda construído para analisar o consumo de energia do primeiro modulador de fluxo de calor. O meio de segurança é ainda construído para reduzir a energia fornecida ao primeiro modulador de fluxo de calor caso o consumo de energia exceda um limiar de segurança de energia pré-definido.
. 25 A energia utilizada pelo primeiro modulador de fluxo de calor é uma medida da quantidade de calor que é . adicionado ao dispositivo de detecção de temperatura de fluxo de calor zero ou da quantidade de calor que é subtraída do dispositivo de detecção de temperatura de fluxo de calor 30 zero. O uso de muita energia é um sinal de que o dispositivo de detecção de ternperatura de fluxo de calor zero pode ficar muito quente ou muito frio. Nos casos em que muita energia é utilizada, é desejável reduzir o uso de energia, de modo a evitar problemas de temperatura. Além disso, é provável que o primeiro modulador de fluxo de calor opere com energia elétrica. O uso de energia elétrica inclui o risco de um curto-circuito dentro do dispositivo de detecção ou de um " 5 curto-circuito por meio do objeto cuja temperatura corporal central é detectada. Em especial, um curto-circuito por meio
W do corpo de um animal ou de ser humano é perigoso para o dito animal ou ser humano. Curtos-circuitos podem ser detectados por meio da detecção de um uso muito elevado de energia do 10 primeiro modulador de fluxo de calor. Em uma realização prática, o meio de segurança analisa ainda o consumo de energia do segundo modulador de fluxo de calor e reduz a energia fornecida ao segundo modulador de fluxo de calor caso um limiar de segurança seja excedido.
15 De acordo com o segundo aspecto da invenção, é provido um equipamento de detecção da temperatura corporal para medir a temperatura corporal central de um animal ou de um ser humano. O equipamento de detecção da temperatura corporal compreende um dispositivo de detecção de temperatura 20 de fluxo de calor zero de acordo com o primeiro aspecto da invenção. Estes e outros aspectos da invenção estão evidentes e serão esclarecidos com referência às realizações descritas a seguir.
. 25 BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS Nos desenhos: . a Figura 1 mostra esquematicamente um corte transversal de uma primeira realização de um dispositivo de detecção de temperatura de fluxo de calor zero colocado 30 contra um objeto, A Figura 2 mostra esquematicamente um corte transversal de uma segunda realização do dispositivo de detecção de temperatura de fluxo de calor zero,
A Figura 3a mostra esquematicamente um corte transversal de uma terceira' realização do dispositivo de detecção de temperatura de fluxo de calor zero, A Figura 3b mostra esquematicamente a terceira " 5 realização do dispositivo de detecção de temperatura de fluxo de calor zero vista desde o primeiro lado,
W A Figura 4a mostra esquematicamente um corte transversal de uma quarta realização do dispositivo de detecção de temperatura de fluxo de calor zero, 10 A Figura 4b mostra esquematicamente uma quarta realização vista desde o primeiro lado, e A Figura 5 mostra esquematicamente uma quinta realização do dispositivo de detecção de temperatura de fluxo de calor zero compreendendo um meio para informar o usuário.
15 Deve ser observado que os itens com números de referência iguais em diferentes figuras possuem as mesmas características estruturais e as mesmas funções, ou são os mesmos sinais. Quando a função e/ou estrutura deste item tiver sido explicada, não haverá necessidade de repetir sua 20 explicação na descrição detalhada. As figuras são meramente diagramáticas e não estão em escala. particularmente para fins de clareza, algumas dimensões são fortemente exageradas.
DESCRIÇÃO DETALHADA . 25 A primeira realização é mostrada na Figura 1. A Figura 1 mostra um corte transversal da primeira realização " do dispositivo de detecção de temperatura de fluxo de calor zero 100 que está posicionado contra a superfície 114 de um objeto 113. O dispositivo de detecção de temperatura de fluxo 30 de calor zero 100 detecta a temperatura corporal central do corpo central 109 do objeto 113. No corpo 113 linhas de temperatura tracejadas 111 são desenhadas para representar uma temperatura específica. O dispositivo de detecção de temperatura de fluxo de calor zero 100 cornpreende uma camada 107 para obter uma primeira diferença de temperatura sobre a camada em resposta a um primeiro fluxo de calor. Um primeiro , lado 112 da camada 107 fica mais próximo à superfície 114 do " 5 objeto 113. O dispositivo de detecção de temperatura de fluxo de calor zero 100 é provido de um primeiro modulador de fluxo b de calor 103 e de um primeiro sensor de gradiente de temperatura 105 no primeiro lado 112. O primeiro sensor de gradiente de temperatura 105 é conectado ao controlador de 10 modulador de fluxo de calor 102. O controlador de modulador de fluxo de calor 102 é conectado ao primeiro modulador de fluxo de calor 103. O dispositivo de detecção de temperatura de fluxo de calor zero 100 compreende ainda um segundo sensor de gradiente,de temperatura 106 e urn segundo modulador de 15 fluxo de calor 104. O segundo modulador de fluxo de calor está posicionado em um segundo lado 108 do isolante térmico
107. O segundo lado 108 é o lado oposto do primeiro lado 112 da camada 107. O controlador de modulador de fluxo de calor 102 está conectado ao segundo modulador de fluxo de calor 104 20 e ao segundo sensor de gradiente de temperatura. Por meio de abreviação, a "camada para obtenção de uma primeira diferença de ternperatura sobre a camada em resposta a um primeiro fluxo de calor" 107 é denorninada um isolante térmico na continuação desta parte deste documento.
- 25 Embora a camada 107 não seja um isolante térmico no sentido de "impedir qualquer fluxo de calor através da camada", esta "Ç. camada 107 é denominada um isolante, pois serve para obter a primeira diferença de temperatura sobre a camada 107 em resposta ao primeiro fluxo de calor. Se um fluxo de calor 30 fluir através de um condutor de calor, nenhuma diferença de temperatura estará presente entre um primeiro lado do material e o segundo lado do material. Assim, a camada 107 tem parcialmente as características de um isolante e permite parcialmente um fluxo de calor através da camada 107. Como mostra a Figura 1, o objeto 113 irradia calor
101. Como consequência deste calor irradiado, a temperatura das camadas superiores do objeto 113 é menor que a y 5 temperatura corporal central. Se o dispositivo de detecção de ' ·\ -temperatura de fluxo de calor zero 100 for colocado em contato com o objeto 113, a temperatura nas camadas superiores do objeto 113 aumenta até um nível próximo da temperatura do corpo central 109 do objeto 113. Assim, a 10 temperatura no primeiro lado 112 do isolante térmico 107 fica próxima da temperatura do corpo central 109 do objeto 113. o segundo lado 108 do isolante térmico 107 tem inicialmente a temperatura do ambiente, que é diferente da temperatura no primeiro lado 112. A primeira diferença de temperatura é a 15 diferença de temperatura entre o primeiro lado 112 e o segundo lado 108 do isolante térmico 107 e provoca um primeiro fluxo de calor em uma primeira direção desde o primeiro lado 112 até o segundo lado 108 do isolante térmico
107. Como resultado do primeiro fluxo de calor, a temperatura 20 no primeiro lado 112 não fica mais próxima da temperatura do corpo central 109 do objeto 113. A primeira diferença de temperatura entre o primeiro lado 112 e o segundo lado 108 é medida pelo segundo sensor de gradiente de temperatura 106. Em resposta à primeira diferença de temperatura medida, o . 25 controlador de modulador de fluxo de calor 102 controla o segundo modulador de fluxo de calor 104 de modo que o valor " absoluto da primeira diferença de temperatura diminua. Se o valor absoluto da primeira diferença de temperatura diminuir, o primeiro fluxo de calor transportará menos calor e a 30 temperatura no primeiro lado 112 do isolante térmico 107 ficará mais próxima da temperatura do corpo central 109 do objeto 113.
No entanto, conforme delineado pelas linhas de temperatura 111, ainda há um gradiente de temperatura na camada superior do corpo 113. O gradiente de temperatura é provocado pelas perdas de calor na superfície 114 do corpo 113 fora da área de contato entre o dispositivo de detecção . 5 de temperatura de fluxo de calor zero 100 e o corpo 113, e é causado por perdas de calor na primeira borda 115 da segunda * borda 116 do primeiro lado 112 do isolante térmico 107. Em uso prático, uma fina abertura está presente entre o dispositivo de detecção de temperatura de fluxo de calor zero
10 100 e o corpo 113 e, através desta fina abertura, o calor é liberado.
Assim, em uma segunda direção, conforme indicado pela seta 110, há uma segunda diferença de ternperatura entre um local no meio do prirneiro lado 112 do isolante térmico 107 e da primeira borda 115 do primeiro lado 112 do isolante
15 térmico 107. Um gradiente de temperatura estará presente entre o centro do primeiro lado 112 e a segunda borda 116 do primeiro lado 112. A segunda diferença de temperatura contribui para a imprecisão da medição da temperatura corporal central.
O
20 primeiro sensor de gradiente de temperatura 105 mede a segunda diferença de temperatura na segunda direção 110. O controlador de modulador de fluxo de calor 102 recebe, do primeiro sensor de gradiente de temperatura 105, o valor da segunda diferença de temperatura e utiliza este valor para
" 25 controlar o primeiro modulador de fluxo de calor 103. Caso a temperatura seja menor em um local mais próximo do primeiro 0 modulador de fluxo de calor 103 que um local mais distante do primeiro modulador de fluxo de calor 103, o primeiro rnodulador de fluxo de calor 103 deve acrescentar calor.
As
30 instruções para a adição de calor são providas pelo controlador de modulador de fluxo de calor 102. Se o primeiro modulador de fluxo de calor 103 adicionar calor, a segunda diferença de temperatura diminui.
Consequentemente, a distribuição de temperatura no primeiro lado 112 e na camada superior do objeto 113 abaixo da área de contato com o dispositivo de detecção de temperatura de fluxo de calor zero fica mais uniforme e mais próxima, se não igual, à 0 5 temperatura do corpo central 109 do objeto 113. Assim, a . precisão do dispositivo de detecção de temperatura de fluxo de calor zero 100 é aumentada.
Deve ser observado que o ambiente pode ser mais quente que a temperatura do corpo central 109 do objeto 113.
10 Nessa situação, o primeiro modulador de fluxo de calor 103 e o segundo modulador de fluxo de calor 104 devem subtrair calor para reduzir a segunda diferença de temperatura e a primeira diferença de temperatura, respectivamente. O primeiro modulador de fluxo de calor 103 e o segundo 15 mo.dulador de fluxo de calor 104 podem compreender um elemento de aquecimento, um elemento de resfriamento ou um elemento de resfriamento e de aquecimento. O material do isolante térmico 107 é neoprene. A condutividade térmica do neoprene é de aproximadamente 0,3 20 W/mK. Essa condutividade térmica resulta em uma medição precisa da temperatura corporal central de um ser humano. A condutividade térmica da pele de urri ser humano é de 0,6 W/mK.
O uso de um isolante térrnico 107 com uma condutividade térmica na mesma ordem, porém menor que a condutividade - 25 térmica da camada superior 114 do objeto 113, resulta em uma medição precisa da temperatura corporal central. O neoprene 6 também tem outras vantagens, uma vez que é um material macio, flexível e estirável. O dispositivo de detecção de temperatura de fluxo de calor zero 100 pode ser utilizado 30 para medir a temperatura corporal central de um objeto 113 com uma superfície curva. Se o isolante térmico 107 for de um material macio, o dispositivo de detecção de temperatura de fluxo de calor zero 100 pode seguir o formato da superfície do objeto 113. Além disso, o neoprene é um assim chamado material de célula fechada, o que significa que um líquido não pode entrar nas células preenchidas com gás do rnaterial. O neoprene não absorve líquidos, o que é vantajoso, uma vez 4 5 que um líquido absorvido pode causar um short-cut térmico no µ isolante térmico. Em outras realizações, o isolante térmico 107 é feito de EPDM (Monômero de Etileno propileno Dieno) ou de fluoreto de polivinilideno (PVDF), polietileno (PE), polipropileno (PP), metilacrilato (EMA), etilenovinilacetato 10 (EVA) e poliolefina. Em uma realização do controlador de modulador de fluxo de calor 102, um controlador de PI é utilizado. A fórmula abaixo representa o loop de controle PI para controlar o primeiro modulador de fluxo de câlor: Hhihll(t) = HhtíhIl(t-/) + Ki * TD2(t) + K,, * dTD2(t) 15 onde Hhfm1(t) é o calor a ser adicionado ou subtraído pelo primeiro modulador de fluxo de calor 103 no tempo t, Ki é um primeiro parâmetro do controlador de PI, 20 Kp é um segundo parâmetro do controlador de PI, TD2(t) é a segunda diferença de temperatura no tempo t, e dTD2(t) = TD2(t) - TD2(t-1) Deve ser observado que em outras realizações do " 25 controlador de modulador de fluxo de calor 102, outro tipo de controlador pode ser utilizado, por exemplo, um controlador
P de PID, ou um controlador tendo inteligência artificial.
Conforme indicado acima, o objeto 113, cuja temperatura corporal central é medida pelo dispositivo de 30 detecção de temperatura de fluxo de calor zero 100, pode ser o corpo de um animal ou de um ser humano. No entanto, o uso do dispositivo de detecção de temperatura de fluxo de calor zero 100 não é limitado a seres vivos. Pode ser também utilizado para medir a temperatura corporal central de objetos estáticos, desde que haja um fluxo de calor do corpo central 109 do objeto 113 para a superfície 114 do objeto ¥ 5 113, ou um fluxo de calor na direção contrária.
ü a Figura 2 mostra outra realização de urn dispositivo de detecção de temperatura de fluxo de calor zero
200. o dispositivo de detecção de temperatura de fluxo de calor zero 200 compreende um isolante térmico 208. No 10 primeiro lado 216 do isolante térmico 208, estão localizados: um primeiro modulador de fluxo de calor 209, um primeiro sensor de temperatura 218, um segundo sensor de temperatura 211 e um primeiro sensor de temperatura do modulador de fluxo de calor 210. O primeiro sensor de teyiperatura do modulador 15 de fluxo de calor 210 está posicionado na vizinhança direta ou adjacente ao primeiro modulador de fluxo de calor 209. No segundo lado do isolante térmico 208, estão posicionados um terceiro sensor de temperatura 215 e um segundo modulador de fluxo de calor 207. O' dispositivo de detecção de temperatura 20 de fluxo de calor zero 200 compreende ainda uma unidade de controle geral 201. A unidade de controle geral 201 possui um controlador de modulador de fluxo de calor 202 e um meio de segurança 212. O primeiro sensor de temperatura 218 mede a A 25 temperatura ern um primeiro local próximo ao centro do primeiro lado 217 do isolante térmico 208. O segundo sensor
P de temperatura 211 mede a temperatura em um segundo local entre o primeiro modulador de fluxo de calor 209 e o primeiro sensor de temperatura 218. O primeiro sensor de temperatura 30 211 e o segundo sensor de temperatura 211 são conectados à unidade de controle geral 201 e envia os sinais 206 e 205, respectivamente, para a unidade de controle geral 201. Os sinais 205 e 206 compreendem informações sobre as temperaturas detectadas. Com base na diferença de temperatura entre o primeiro sensor de temperatura 218 e o segundo sensor de temperatura 211, o controlador de modulador de fluxo de calor 202 gera um sinal 203 para controlar o primeiro 0 5 modulador de fluxo de calor 209. Caso a temperatura medida no . segundo sensor de temperatura 211 seja maior que a temperatura medida no primeiro sensor de temperatura 218, é gerado um sinal 203 que instrui o primeiro modulador de fluxo de calor 209 a subtrair calor.
10 O primeiro sensor de temperatura do modulador de fluxo de calor 210 mede a temperatura na posição do primeiro modulador de fluxo de calor 209. Essa temperatura é apresentada como um sinal 204 para a unidade de controle geral 201. O meio de segurança 212 verifica se a temperatura, 15 que é medida pelo primeiro sensor de temperatura do modulador de fluxo de calor 210, é maior que um primeiro limiar de segurança pré-definido, ou menor que um segundo limiar de segurança pré-definido. Se a condição for satisfeita, o meio de segurança 212 instrui o primeiro modulador de fluxo de 20 calor 209 em cooperação com o controlador de modulador de fluxo de calor 202 a reduzir a adição ou a subtração de calor, respectivarnente. Se, por exemplo, a temperatura do primeiro modulador de fluxo de calor 209 for rnaior que o primeiro limiar de segurança, o sinal 203, que controla o - 25 primeiro modulador de fluxo de calor 209, instrui o primeiro modulador de fluxo de calor 209 a reduzir a adição de calor. 0 O terceiro sensor de temperatura 215 detecta a " temperatura no segundo lado 216 do isolante térmico 208. Na realização da Figura 2, o terceiro sensor de temperatura 215 30 está em contato com o segundo modulador de fluxo de calor
207. Urn sinal 213 é recebido pela unidade de controle geral 201 a partir do terceiro-sensor de temperatura 215. O sinal 213 representa a temperatura medida no segundo lado 216 do isolante térmico 208. A diferença de temperatura entre o terceiro sensor de temperatura 215 e o primeiro sensor de temperatura 218 pode ser utilizada pelo controlador de modulador de fluxo de calor 202 para controlar o segundo b 5 modulador de fluxo de calor 207. Um sinal 214 é provido ao
W segundo modulador de fluxo de calor 207 pela unidade de controle central 201.
Em outra realização, a diferença de temperatura entre o terceiro sensor de temperatura 215 e o segundo sensor 10 de temperatura 211 é utilizada para controlar o segundo modulador de fluxo de calor 207. Ainda, em outra realização, a temperatura média das temperaturas medidas pelo primeiro sensor de temperatura 218 e pelo segundo sensor de temperatura 211 menos a temperatura medida pelo terceiro 15 sensor de temperatura 215 é utilizada para controlar o segundo modulador de fluxo de calor 207.
O terceiro sensor de temperatura 215 está posicionado adjacente ao segundo modulador de fluxo de calor
207. Portanto, o meio de segurança 212 utiliza a temperatura 20 detectada pelo terceiro sensor de temperatura 218 para verificar se o segundo rnodulador de fluxo de calor 207 está muito quente ou muito frio. Caso a temperatura detectada esteja fora de uma faixa de segurança, o meio de segurança interfere no controle do segundo modulador de fluxo de calor - 25 207 para reduzir a adição ou a subtração de calor pelo segundo modulador de fluxo de calor 207. 0 A Figura 3a mostra outra realização do dispositivo de detecção de temperatura de fluxo de calor zero 300. A Figura 3a mostra um corte transversal do dispositivo de 30 detecção de temperatura de fluxo de calor zero 300. A Figura 3b mostra um corte transversal do dispositivo de detecção de temperatura de fluxo de calor zero na linha AA' da Figura 3a e a vista do corte transversal é tomada a partir da direção indicada pela seta na Figura 3a.
O dispositivo de detecção de temperatura de fluxo de calor zero 300 tem um formato cilíndrico, conforrne visto na Figura 3a e na Figura 3b, e compreende um isolante térmico b
5 308. Em um primeiro lado 312 do isolante térmico 308, o dispositivo de detecção de temperatura de fluxo de calor zero e
300 compreende um primeiro sensor de temperatura 301, um segundo sensor de temperatura 303, um terceiro,sensor de temperatura 311, um primeiro sensor de temperatura do
10 modulador de fluxo de calor 304, urn segundo sensor de temperatura do modulador de fluxo de calor 309 e um primeiro modulador de fluxo de calor 310. O primeiro modulador de fluxo de calor 310 tem um formato de anel e está posicionado na borda 305 do primeiro lado 312 do isolante térmico 308. O
15 isolante térmico 308 tem um segundo lado 302 oposto ao primeiro lado 312. O dispositivo de detecção de temperatura de fluxo de calor zero 300 tem um segundo modulador de fluxo de calor 307 e um quarto dispositivo de detecção de temperatura 306 no segundo lado.
Embora não conste nos
20 desenhos, deve ser observado que o dispositivo de detecção de temperatura de fluxo de calor zero 300 compreende ainda um controlador de modulador de fluxo de calor e um meio de segurança . A Figura 4a mostra um corte transversal de outra
, 25 realização do dispositivo de detecção de temperatura de fluxo de calor zero 400. A Figura 4b mostra um corte transversal do
" dispositivo de detecção de temperatura de fluxo de calor zero 400 na linha BB' da Figura 4a. o dispositivo de detecção de temperatura de fluxo de calor zero 400 é uma pilha de
30 camadas.
A camada inferior na Figura 4a deve ser posicionada contra o objeto cuja temperatura corporal central deve ser detectada.
A camada inferior compreende um material de condução térmica 409 no qual diversos sensores de temperatura
410 estão dispostos. Em uma primeira borda da camada inferior, está posicionado um primeiro modulador de fluxo de calor 404 e, na outra borda, está posicionado um segundo modulador de fluxo de calor 407. A camada subsequente é um
Ü 5 primeiro isolante térmico 403. Na parte superior do primeiro isolante térmico, é depositado um terceiro modulador de fluxo
W ¶ de calor 402. Na parte superior do terceiro modulador de fluxo de calor 402, está posicionado um segundo isolante térmico 401. Um terceiro sensor de temperatura do modulador 10 de fluxo de calor 405 é disposto na área de contato entre o segundo isolante térmico 401 e o terceiro modulador de fluxo de calor 402. Uma primeira diferença de temperatura entre o terceiro sensor de temperatura do modulador de fluxo de calor 15 405 e pelo menos um dos vários sensores de temperatura 410 é uma medida do fluxo de calor em uma primeira direção desde a camada inferior em direção ao terceiro modulador de fluxo de calor 402. A primeira diferença de temperatura é utilizada para controlar o terceiro modulador de fluxo de calor 402 20 para reduzir o valor absoluto da diferença de ternperatura. Se, em uso, a primeira diferença de temperatura entre o terceiro sensor de temperatura do modulador de fluxo de calor 405 e os diversos sensores de temperatura 410, for próxima de zero ou igual a zero, a temperatura nos diversos sensores de , 25 temperatura 410 será próxima da temperatura corporal central do objeto. & Em uso, se a camada inferior do dispositivo de detecção de temperatura de fluxo de calor zero 400 for colocada em contato com a superfície do objeto, o material de 30 condução térmica 409 troca calor com a superfície do objeto e fica sujeito, conforme discutido na realização da Figura 1, às segundas diferenças de temperatura em uma segunda direção conforme indicado pela seta 411. Os diversos sensores de temperatura 410 detectam as segundas diferenças de temperatura entre as respectivas posições dos sensores de temperatura 410. Caso a temperatura próxima do primeiro modulador de fluxo de calor 404 ou do segundo modulador de
N 5 fluxo de calor 407 desvie da temperatura no centro do
V material de condução térmica 409, o controlador (não mostrado) do dispositivo de detecção de temperatura de fluxo de calor zero 400 instrui o primeiro modulador de fluxo de calor 404 ou o segundo modulador de fluxo de calor 407 a 10 acrescentar calor ou subtrair calor, de modo que o valor absoluto das segundas diferenças de temperatura medidas pelos diversos sensores de temperatura 410 se torne menor. Se os valores absolutos das segundas diferenças de temperatura se tornarem menores, uma distribuição mais uniforme da 15 temperatura no material de condução térmica 409 será obtida e, consequentemente, a temperatura corporal central do objeto será detectada de forma mais precisa. O isolante térmico 401 depositado na parte superior do terceiro modulador de fluxo de calor 402 tem a função de 20 evitar perdas desnecessárias de calor para o ambiente do dispositivo de detecção de temperatura de fluxo de calor zero
400. Ao isolar o terceiro modulador de fluxo de calor 402, a maior parte do calor que é adicionado ou subtraído pelo terceiro modulador de fluxo de calor 402 é utilizada para . 25 influenciar o fluxo de calor desde o fundo do dispositivo de detecção 400 em direção ao terceiro rnodulador de fluxo de ' calor 402. Isto resulta em um dispositivo de detecção de temperatura de fluxo de calor zero 400 mais eficiente. Deve ser observado que o formato do dispositivo de 30 detecção de temperatura de fluxo de calor zero 400 pode ser diferente em outras realizações. O formato não é limitado aos formatos como mostra a Figura 3b e a Figura 4b. Outros possíveis formatos do primeiro lado são, por exemplo, um quadrado, uma elipse ou um polígono. A Figura 5 mostra outra realização do dispositivo de detecção de temperatura de fluxo de calor zero 500. O dispositivo de detecção de temperatura de fluxo de calor zero " 5 500 consiste em duas partes, uma primeira parte e uma segunda parte. a primeira parte e a segunda parte são conectadas por b meio de um fio 508 ou, em outra realização, por meio de, por exemplo, uma conexão de dados sem fio. A primeira parte é um meio de controle e informação 10 501 do dispositivo de detecção de temperatura de fluxo de calor zero 500. A segunda parte é um meio de detecção 510 do dispositivo de detecção de temperatura de fluxo de calor zero. Em uso, o meio de detecção 510 é colocado em contato com um objeto cuja temperatura corporal central deve ser 15 medida. O meio de detecção 510 compreende, por exemplo, sensores de temperatura, moduladores de fluxo de calor e isolantes térmicos. Em uso, o meio de controle e informação 501 pode ser posicionado próximo do objeto cuja temperatura corporal central é medida. Em outra realização, caso o meio 20 de detecção 510 e o meio de controle e informação 501 se comuniquem por meio de um link de comunicação de dados sem fio, o meio de controle e informação 501 pode ser posicionado remotamente em um local onde, por exemplo, um especialista clínico monitora remotamente um paciente.
. 25 O meio de controle e informação 501 compreende um visor 502. No visor 502, é mostrada qual temperatura 504 é ' medida no primeiro lado do meio de detecção 510. O primeiro lado do meio de detecção 510 é um lado do meio de detecção 510 que fica mais próximo do objeto cuja temperatura corporal 30 central é medida. O visor 502 mostra ainda, em uma mensagem 503, se a temperatura exibida 504 representa confiavelmente a temperatura corporal central. No exemplo da Figura 5, a mensagem 503 é exibida em itálico, pois assim o usuário d reconhece mais facilmente que a temperatura medida ainda não é confiável.
Exibir a mensagem em uma fonte em itálico chama a atenção à mensagem.
Se a mensagem 503 indicar que a temperatura é confiável, a mensagem 503 é exibida em uma e
5 fonte normal.
Outras formas de exibir a mensagem 503 de b "ainda não confiável" é exibindo a mensagem 503 em, por exemplo, outra cor.
Outra mensagem 505 é exibida no visor 502 que provê informações ao usuário sobre o posicionamento do sensor.
No exemplo da Figura 5, ? sensor é bem posicionado 10 contra a superfície do objeto.
O meio de controle e informação compreende ainda um controlador de modulador de fluxo de calor 506, um meio de decisão 507, um detector de massa térmica 509 e urn meio de segurança 511. Estes subsistemas do meio de controle e 15 informação 501 estão em comunicação entre si, provê os sinais de apresentação de informações ao visor 502 e estão em comunicação com o meio de detecção 510. O controlador de modulador de fluxo de calor 506 controla os moduladores de fluxo de calor do meio de detecção
20 510 para reduzir as diferenças de ternperatura medidas no meio de detecção 510 em uma primeira e uma segunda direção.
O controlador de modulador de fluxo de calor 506 recebe do meio de detecção 510 as temperaturas medidas que são utilizadas ' para controlar a adição de calor e a subtração de calor pelos
- 25 moduladores de fluxo de calor do meio de detecção 510. O meio de decisão 507 decide, com base nas temperaturas medidas e/ou com base nos fluxos de calor medidos no meio de detecção 510, se a temperatura medida 504 é uma representação confiável da temperatura corporal central
30 do objeto. o meio de decisão 507 detecta se um equilíbrio térmico é obtido entre o meio de detecção 510 e o objeto.
Em urrta realização do meio de decisão 507, o meio de decisão 507 calcula uma temperatura média de diversas temperaturas pré-
definidas detectadas no primeiro lado do meio de detecção
510. A temperatura atualmente medida no primeiro lado do meio de detecção 510 é comparada com a temperatura média calculada. Se a temperatura atualmente.medida não desviar b 5 mais que um primeiro valor limiar pré-definido em relação à 8 temperatura atualmente detectada, é decidido que a temperatura atualmente detectada no primeiro lado do dispositivo de detecção 510 é uma medida confiável da temperatura corporal central do objeto. Em outra realização 10 do meio de decisão 507, a temperatura atualmente detectada é considerada como uma temperatura corporal central confiável caso a(s) diferença(s) de temperatura medida(s) na primeira ou/e segunda direção seja(m) menor(es) que um segundo valor limiar pré-definido. Ainda em outra realização do meio de 15 decisão 507, a temperatura atualmente detectada no primeiro lado do meio de detecção 510 é confirmada como sendo confiável se o dispositivo de detecção 510 estiver em uso há mais tempo que um período pré-definido, por exemplo, 20 minutos.
20 Deve ser observado que as realizações acima do meio de decisão 507 podem ser também combinadas. O resultado da decisão do meio de decisão 507 é utilizado para controlar a mensagem 503 no visor 502. O detector de massa térmica 509 serve para detectar . 25 a presença de uma massa térmica no primeiro lado do rneio de detecção 510. O detector de massa térmica 509 influencia, com ' base em um sinal de modulação, o sinal de controle de um ou mais dos moduladores de fluxo de calor dos dispositivos de detecção para obter um fluxo de calor modulado no primeiro 30 lado do meio de detecção 510. Dentro do meio de detecção 510, o sinal modulado é transferido como calor rnodulado em direção aos sensores de temperatura do meio de detecção 510. A(s) temperatura(s) detectada(s) por um ou mais dos sensores de temperatura do meio de detecção 510 é(São) analisada(s) para detectar a presença do sinal de modulação no(s) sinal(ais) da temperatura detectada. Com base na presença do sinal de modulação no(s) sinal(ais) da temperatura detectada, uma 6r 5 resistência térmica é calculada. Se o meio de detecção 510 6 for colocado em contato com um objeto, que atua como uma massa térmica, a resistência térmica será maior que a resistência térmica em uma situação na qual o dispositivo de detecção 510 não está em contato com o objeto. Se a 10 resistência térmica calculada for maior que uma resistência térmica limiar pré-definida, a massa térmica será detectada. O resultado da detecção é utilizado para exibir a mensagern 505 no visor 502 referente ao posicionamento correto do dispositivo de detecção 510 contra o objeto.
15 A Figura 4b é utilizada para explicar mais detalhadamente a detecção de uma massa térmica. O detector de massa térmica 509 pode modular a adição ou a subtração de calor do primeiro modulador de fluxo de calor 404 com base em um sinal sinusoidal. Consequentemente, o sensor de 20 temperatura posicionado mais à esquerda dos diversos sensores de temperatura 410 detecta um primeiro sinal de temperatura com um componente seno. O seno da primeira temperatura detectada terá uma primeira amplitude e espera-se que o seno do primeiro sinal de temperatura detectada esteja em fase com - 25 o sinal sinusoidal de modulação, uma vez que o sensor de temperatura mais à esquerda está posicionado adjacente ao e primeiro modulador de fluxo de calor 404. Na ausência de uma massa térmica, o sensor de temperatura central em relação aos diversos sensores de temperatura detecta um segundo sinal de . 30 temperatura com um componente seno. A amplitude do seno do segundo sinal de temperatura é menor que o seno do primeiro sinal de temperatura como resultado de uma resistência térmica entre o primeiro modulador de fluxo de calor 404 e o sensor de temperatura central. Provavelmente, os sinais estão levemente fora de fase devido ao retardo de tempo entre a adição do calor pelo primeiro modulador de fluxo de calor 404 e a chegada do calor na posição do sensor de temperatura * 5 central. Se o primeiro lado do dispositivo de detecção de 0 temperatura de fluxo de calor zero 400 for colocado em contato com um objeto, o objeto atua como uma massa térmica.
Urrta parte significativa do calor que é adicionado pelo 10 prirneiro modulador de fluxo de calor 404 flui para dentro do objeto e uma subparte dessa parte pode fluir através do objeto na direção do sensor de temperatura central por um trajeto mais longo que o trajeto direto através do material condutor de calor 409. Consequentemente, o sensor de 15 temperatura central recebe menos calor do primeiro modulador de fluxo de calor 404 em comparação à situação na qual o dispositivo de detecção de temperatura de fluxo de calor zero b 400 não estava em contato com o objeto, e o retardo de tempo entre a adição do calor e a chegada do calor no sensor de 20 temperatura central pode ser rnaior. Nesta situação, o segundo sinal de temperatura tem um componente seno com uma amplitude menor e está mais fora de fase que o sinal de modulação. A detecção de que a amplitude é menor e que o sinal está mais fora de fase é a base para a decisão de que a massa térmica » 25 está presente no primeiro lado. Em outras realizações, o sinal de modulação é outro e tipo de sinal, por exemplo, uma onda quadrada, uma onda do tipo dente-de-serra, um pulso com onda modulada ou uma sequência pseudorandômica. Em outras realizações, outros 30 métodos são utilizados para detectar a presença do sinal de modulação no sinal dos sensores de temperatura. Exemplos de soluções para detectar um sinal em ruído são detecção sincrônica Em-Fase/de Quadratura, um filtro correspondido,
uma análise de domínio de frequência (FFT ou DCT) ou uma extração de tom único. O meio de segurança 511 do meio de controle e informação 501 impede que o meio de detecção 510 fique muito
Ô 5 quente ou muito frio. O meio de segurança 511 recebe os valores medidos de temperatura dos sensores de temperatura do
V meio de detecção 510 que estão localizados adjacentes aos moduladores de fluxo de calor do meio de detecção 510. Se uma ou mais temperaturas recebidas estiverem acima de um primeiro 10 valor limiar de segurança, o meio de segurança 511 instrui os moduladores de fluxo de calor com uma temperatura muito alta a reduzir a adição de calor. Se uma ou mais temperaturas recebidas estiverem abaixo do segundo valor limiar de segurança, o meio de segurança 511 instrui os moduladores de ' 15 fluxo de calor com uma temperatura muito baixa a reduzir a subtração de calor. Em outra realização, é possível que os moduladores de fluxo de calor com uma temperatura muito alta ou muito baixa sejam instruídos a mudar de aquecimento para resfriamento, ou de resfriamento para aquecimento, 20 respectivamente. Em outra realização do meio de segurança 511, o meio de segurança 511 analisa o consumo de energia dos moduladores de fluxo de calor do meio de detecção 510. Se um dos moduladores de fluxo de calor estiver utilizando muita - 25 energia, a energia fornecida ao(s) respectivo(s) modulador(es) de fluxo de calor é reduzida. Um consumo muito
N elevado de energia por um modulador de fluxo de calcir é um sinal de, por exemplo, superaquecimento, ou localmente uma temperatura muito baixa, ou um alerta de um curto-circuito.
30 Em outra realização do meio de segurança 511, o meio de segurança 511 e o controlador de modulador de fluxo de calor 506 estão cooperando para evitar o superaquecimento dos moduladores de fluxo de calor. Os parâmetros do controlador de modulador de fluxo de calor 506 podem ser influenciados pelo meio de segurança, de modo que o mecanismo de controle do controlador de modulador de fluxo de calor 506 nunca permita que os moduladores de fluxo de calor se tornem
W 5 rnuito quentes ou rnuito frios.
Õ Deve ser observado que combinações da realização acirna do meio de segurança também podem ser efetuadas no dispositivo de detecção de temperatura de fluxo de calor zero
500.
10 Deve ser observado que as realizações acima mencionadas ilustram além do limite da invenção e que os técnicos no assunto poderão projetar muitas realizações alternativas sem sair do escopo das reivindicações anexas. Nas reivindicações, quaisquer sinais de referência 15 colocados entre parênteses não devem ser considerados como limitativos da reivindicação. O uso do verbo "compreender" e suas conjugações não exclui a presença de elementos ou etapas que não aquelas definidas na reivindicação. O artigo "um" ou "uma" precedendo um elemento não exclui a presença de 20 diversos destes elementos. A invenção pode ser implementada por meio de hardware compreendendo vários elementos distintos e por meio de um programa de computador adequado. Na reivindicação de dispositivo que inclui vários significados, vários destes significados podem ser configurados por um e . 25 pelo mesmo item de hardware. O mero fato de que determinadas medidas são mencionadas ern reivindicações dependentes
W mutuamente diferentes não indica que uma combinação destas medições não pode ser vantajosamente utilizada.

Claims (15)

REIVINDICAÇÕES
1. DISPOSITIVO DE DETECÇÃO DE TEMPERATURA DE FLUXO
DE CALOR ZERO PARA DETECTAR UMA TEMPERATURA CORPORAL CENTRAL DE UM OBJETO, o dispositivo de detecção de temperatura de
Ú 5 fluxo de calor zero (100, 200, 300, 400, 500) caracterizado . por compreenderu - uma camada (107, 208, 308, 403) tendo um primeiro lado oposto {112, 217, 312, 408) e um segundo lado (108, 216, 302, 406), em que, em uso, o primeiro lado (112, 217, 312, 10 408) fica mais próximo do objeto (113), e a camada (107, 208, 308, 403) servem para obter uma primeira diferença de temperatura sobre a camada (107, 208, 308, 403) em resposta a um primeiro fluxo de calor em uma primeira direção desde o primeiro lado (112, 217, 312, 408) até o segundo lado (108, 15 216, 302, 406), - um primeiro sensor"de gradiente de ternperatura (105) para detectar, no primeiro lado (112, 217, 312, 408) da camada (107, 208, 308, 403), uma segunda diferença de temperatura em uma segunda direção, a segunda direção se 20 estende desde uma primeira borda do primeiro lado (112, 217, 312, 408) em direção a uma segunda borda do primeiro lado (112, 217, 312, 408), - um primeiro modulador de fluxo de calor (103, 209, 310, 404), disposto no primeiro lado (112, 217, 312, - 25 408) da camada (107, 208, 308, 403) e sendo construído para alterar um segundo fluxo de calor na segunda direção no
F primeiro lado (112, 217, 312, 408) da camada (107, 208, 308, 403) para influenciar a segunda diferença de temperatura, e - um controlador de modulador de fluxo de calor 30 (102, 202, 506) para controlar o primeiro modulador de fluxo de calor (103, 209, 310, 404) com base na segunda diferença de temperatura detectada para reduzir um valor absoluto da segunda diferença de temperatura.
2. DISPOSITIVO DE DETECÇÃO DE TEMPERATURA DE FLUXO DE CALOR ZERO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado em que o primeiro sensor de gradiente de temperatura (105) serve para detectar uma segunda diferença de temperatura
F 5 entre o centro do primeiro lado (112, 217, 312, 408) da . camada (107, 208, 308, 403) e a primeira borda ou a segunda borda do primeiro lado (112, 217, 312, 408) da camada (107, 208, 308, 403).
3. DISPOSITIVO DE DETECÇÃO DE TEMPERATURA DE FLUXO 10 DE CALOR ZERO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por compreender adicionalmente: - um segundo sensor de gradiente de temperatura (106) para detectar a primeira diferença de temperatura na primeira direção, 15 - um segundo modulador de fluxo de calor (104, 207, 307, 402) disposto no segundo lado (108, 216, 302, 406) da camada (107, 208, 308, 403) e sendo construído para alterar o primeiro fluxo de calor para influenciar a primeira diferença de temperatura, e em que o controlador de modulador de fluxo 20 de calor (102, 202, 506) é construído para ainda controlar o segundo modulador de Eluxo de calor (104, 207, 307, 402) com base na primeira diferença de temperatura detectada para reduzir um valor absoluto da primeira diferença de temperatura.
. 25
4. DISPOSITIVO DE DETECÇÃO DE TEMPERATURA DE FLUXO DE CALOR ZERO, de acordo com a reivindicação 1 ou 3, r caracterizado em que o primeiro sensor de gradiente de temperatura (103) compreende um primeiro sensor de temperatura (218, 301) e um segundo sensor de temperatura 30 (211, 303), o primeiro sensor de temperatura (218, 301) e o segundo sensor de temperatura (211, 303) são deslocados na segunda direção e são construídos para medir a temperatura no primeiro Iado (112, 217, 312, 408) da camada (107, 208, 308,
403) em urna respectiva primeira posição e uma respectiva segunda posição, e em que o segundo sensor de temperatura (211, 303) está posicionado entre o primeiro modulador de fluxo de calor (103, 209, 310, 404) e o primeiro sensor de ^ 5 temperatura (218, 301).
5. DISPOSITIVO DE DETECÇÃO DE TEMPERATURA DE FLUXO
P DE CALOR ZERO, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado em que o controlador de fluxo de calor (102, 202, 506) é construído para controlar o primeiro modulador de fluxo de 10 calor (103, 209, 310, 404) para acrescentar calor caso o segundo sensor de temperatura (211, 303) detecte uma temperatura menor que o primeiro sensor de temperatura (218, 301), ou para subtrair calor caso o segundo sensor de temperatura (211, 303) meça uma temperatura maior que o 15 primeiro sensor de temperatura {218, 301).
6. DISPOSITIVO DE DETECÇÃO DE TEMPERATURA DE FLUXO DE CALOR ZERO, de acordo corri a reivindicação 4, ao se referir à reivindicação 3, caracterizado por compreender adicionalmente: 20 - um terceiro sensor de temperatura sendo posicionado no segundo lado (108, 216, 302, 406) da camada (107, 208, 308, 403) para medir a temperatura no segundo lado (108, 216, 302, 406) da camada (107, 208, 308, 403), e em que o segundo sensor de gradiente de temperatura (106) utiliza o . 25 terceiro sensor de temperatura (215, 306) em combinação corn o primeiro sensor de temperatura (218, 301) e/ou com o segundo d sensor de temperatura (211, 303) para detectar a primeira diferença de temperatura.
7. DISPOSITIVO DE DETECÇÃO DE TEMPERATURA DE FLUXO 30 DE CALOR ZERO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado em que o primeiro modulador de fluxo de calor (103, 209, 310, 404) está posicionado em uma das bordas (305) do primeiro lado (112, 217, 312, 408) da camada (107, 208, 308, 403).
4 /7
8. DISPOSITIVO DE DETECÇÃO DE TEMPERATURA DE FLUXO DE CALOR ZERO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado em que a camada (107, 208, 308, 403) possui uma ou mais das seguintes propriedades: « 5 - a camada (107, 208, 308, 403) possui uma condutividade térmica que não desvia mais que um fator igual . a 10 da condutividade térmica de uma camada superior (108) do objeto (113), - a condutividade térmica da camada (107, 208, 308, 10 403) é menor que a condutividade térmica da camada superior (107, 208, 308, 403) do objeto (113), - a camada (107, 208, 308, 403) é de um material flexível, e/ou - a camada {107, 208, 308, 403) é construída de 15 modo que não absorva líquidos.
9. DISPOSITIVO DE DETECÇÃO DE TEMPERATURA DE FLUXO DE CALOR ZERO, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado por compreender adicionalmente: - um sensor de temperatura (211, 218, 301, 303, 20 311) disposto no primeiro lado (112, 217, 312, 408) da camada (107, 208, 308, Q03) para detectar uma temperatura em uma posição no primeiro lado (112, 217, 312, 408) da camada {107, 208, 308, 403), - um meio de decisão (507) para decidir se a - 25 temperatura detectada no primeiro lado (112, 217, 312, 408) da camada (107, 208, 308, 403) é uma representação confiável ' da temperatura corporal central do objeto (113), e em que o meio de decisão (507) é construído para decidir com base" em um ou ambos os critérios a seguir: 30 - uma temperatura atualmente detectada pelo sensor de temperatura (211, 218, 301, 303, 311) é uma representação confiável da temperatura corporal central do objeto (113) caso a temperatura atualmente detectada não desvie mais que um primeiro valor limiar da média de um número predeterminado de temperaturas previamente detectadas pelo sensor de temperatura (211, 218, 301, 303, 311), - a temperatura atualmente detectada pelo sensor de 0 5 temperatura (211, 218, 301, 303, 311) é uma representação e confiável da temperatura corporal central do objeto (113) caso um valor absoluto de uma primeira diferença de temperatura atualmente detectada e/ou da segunda diferença de temperatura atualmente detectada seja(m) menor(es) que um 10 segundo valor limiar.
10. DISPOSITIVO DE DETECÇÃO DE TEMPERATURA DE FLUXO DE CALOR ZERO, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado por compreender adicionalmente: - um meio (502) para informar o usuário se a 15 temperatura detectada no primeiro lado (112, 217, 312, 408) é uma representação confiável da temperatura corporal central do objeto (113).
11. DISPOSITIVO DE DETECÇÃO DE TEMPERATURA DE FLUXO DE CALOR ZERO, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado 20 por compreender adicionalmente: - um detector de massa térmica (509) para detectar a presença de uma massa térmica no primeiro lado (112, 217, 312, 408) da camada (107, 208, 308, 403) com base na resistência térmica detectada no primeiro lado (112, 217, - 25 312, 408) da camada (107, 208, 308, 403), em que o detector de massa térmica (509) é construído para decidir se uma massa térmica está presente caso a resistência térmica detectada seja maior que uma resistência térmica limiar pré-definida, e em que o detector de massa térmica (509) é construído para 30 detectar a resistência térmica por meio do controle do primeiro modulador de fluxo de calor (103, 209, 310, 404) com base em um sinal de modulação para obter um segundo fluxo de calor modulado e analisando a temperatura detectada pelo primeiro sensor de temperatura (218, 301) e/ou pelo segundo sensor de temperatura (211, 303) para calcular a resistência térmica entre o primeiro modulador de fluxo de calor (103, 209, 310, 404) e o primeiro sensor de temperatura (218, 301) 0 5 e/ou o segundo sensor de temperatura (211, 303) corn base na transferência do sinal de modulação para a temperatura . detectada do primeiro sensor de temperatura (218, 301) e/ou do segundo sensor de temperatura (211, 303).
12. DISPOSITIVO DE DETECÇÃO DE TEMPERATURA DE FLUXO 10 DE CALOR ZERO, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado por compreender adicionalmente: - um meio (502) para informar o usuário sobre a presença de uma massa térmica no primeiro lado (112, 217, 312, 408) da camada (107, 208, 308, 403).
15
13. DISPOSITIVO DE DETECÇÃO DE TEMPERATURA DE FLUXO DE CALOR ZERO, de acordo com a reivindicação 1 ou 3, caracterizado por cornpreender adicionalmente: - um primeiro sensor de temperatura do modulador de fluxo de calor (210, 304, 309) disposto adjacente ao primeiro 20 modulador de fluxo de calor (103, 209, 310, 404) para detectar a temperatura do primeiro modulador de fluxo de calor (103, 209, 310, 404), - um meio de segurança (212, 511) para impedir que uma parte do dispositivo de detecção de temperatura de fluxo . 25 de calor zero (100, 200, 300, 400, 500) fique rnais quente que uma primeira temperatura de segurança pré-definida ou que uma b parte do dispositivo de detecção de temperatura de fluxo de calor zero (100, 200, 300, 400, 500) fique mais frio que uma segunda ternperatura de segurança pré-definida, e em que o 30 meio de segurança (212, 511) é construído para reduzir a adição de calor pelo primeiro modulador de fluxo de calor (103, 209, 310, 404) caso a temperatura detectada do primeiro modulador de fluxo de calor (103, 209, 310, 404) seja maior
7 /7 que a primeira temperatura de segurança e o meio de segurança é construído para reduzir a subtração de calor pelo primeiro modulador de fluxo de calor (103, 209, 310, 404) caso a temperatura detectada do primeiro modulador de fluxo de calor
R 5 (103, 209, 310, 404) seja menor que a segunda temperatura de segurança.
14. DISPOSITIVO DE DETECÇÃO DE TEMPERATURA DE FLUXO DE CALOR ZERO, de acordo com a reivindicação 13, ao se referir à reivindicação 3, caracterizado por ainda 10 compreender: - um segundo sensor de temperatura do modulador de fluxo de calor (215, 306, 405) disposto adjacente ao segundo modulador de fluxo de calor (104, 207, 307, 402) para detectar a temperatura do segundo modulador de fluxo de calor 15 {104, 207, 307, 402), e em que o meio de segurança (212, 511) é ainda construído para reduzir a adição de calor pelo segundo modulador de fluxo de calor (104, 207, 307, 402) caso a temperatura detectada do segundo modulador de fluxo de calor (104, 207, 307, 402) seja maior que a primeira 20 temperatura de segurança pré-definida e o meio de segurança é construído para reduZir a subtração de calor pelo segundo modulador de fluxo de calor (104, 207, 307, 402) caso a temperatura detectada do segundo modulador de fluxo de calor {104, 207, 307, 402) seja menor que a segunda temperatura de - 25 segurança pré-definida.
15. EQUIPAMENTO DE DETECÇÃO DA TEMPERATURA CORPORAL " PARA MEDIR A TEMPERATURA CORPORAL CENTRAL DE UM ANIMAL OU DE UM SER HUMANO, caracterizado por cornpreender o dispositivo de detecção de temperatura de fluxo de calor zero (100, 200, 30 300, 400, 500) conforme definido na reivindicação 1.
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