CN108151905A - 一种具有报警功能的温度检测装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种具有报警功能的温度检测装置，包括：柔性线路板、超温报警器；柔性线路板一侧印刷感温变色材料层、另一侧贴敷粘贴层；柔性线路板上设置有若干感温模块，感温模块与超温报警器电连接。本装置简单易行，效果可见，成本低，通用性强，适应已有的各种品牌的各种规格形状的片状电极，又能及时提醒医护人员，让医护人员直观定量地观测到整个面积上任意局部温度变化。
Description
技术领域
本发明涉及医疗温度检测装置，具体涉及一种具有报警功能的温度检测装置。
背景技术
在临床医疗中，会用到利用一定频率和强度的交流电流进行治疗的设备，比如高频电刀、中频治疗仪、低频电磁治疗仪等设备，它们使用片状电极接触人体皮肤将交流电流导入人体，由于电流的热作用，皮肤接触处会发热，一般情况下温度不会高到危害皮肤的程度，但如果出现电流过大或接触面积变小使电流集中时，局部发热超过一定的温度，就会造成接触处皮肤的灼伤。由于片状电极品牌众多，质量参差不齐，加上使用不规范，要求一次性使用的，擅自多次使用，使接触质量变差，极易发生灼伤患者的事故。
这对于缺乏感知能力的麻醉中的患者或感觉能力变差的年龄大的患者是很危险的，而对于有感知能力的患者，因为人体对温度的缓慢升高有着适应性耐受的特点，等到感觉到疼痛的时候，灼伤的结果已经产生了。
正常使用时，需要医护人员不断巡视，凭借经验靠目力观察和手感来考察电极接触皮肤的情况从而保证温度不会高到灼伤皮肤的程度，但无法全面、准确、及时地考察到局部温度升高到产生危害的程度，也即无法提前预判危险，以致于在进行此类医疗时，患处皮肤被灼伤的情况时有发生。由此类器械造成灼伤危害的事件在一些医学期刊和《医疗器械不良事件信息通报》中均有报告。
目前针对灼伤防范的方法基本有以下几种，分裂式电极接触质量检测（不能检测单片片状电极）；改变工艺结构和材料以提高接触性能；附加相变吸热材料吸收热量；改变导电结构以平衡、分散电流；导出内部热量检测平均温度。
以上方法，基本是改变原工艺结构及组成实现的，工艺变复杂，成本提高，不便推广。平均温度导出法，对于局部温度升高无法清晰地反映出来。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供一种适用于片状电极的具有报警功能的温度检测装置。
本发明的技术方案是：一种具有报警功能的温度检测装置，包括：柔性线路板、超温报警器；
柔性线路板一侧印刷感温变色材料层、另一侧贴敷粘贴层；
柔性线路板上设置有若干感温模块，感温模块与超温报警器电连接。
进一步地，感温模块包括检测其在柔性线路板上所在区域温度的感温电路；
第i个感温模块所包括的感温电路包括：分压电阻Ri、热敏电阻RTi、隔离二极管Di、滤波电容Ci；其中，i=1、2……n；
分压电阻Ri一端连接供电电压、另一端通过热敏电阻RTi接地；分压电阻Ri与热敏电阻RTi之间的节点连接隔离二极管Di的负极，隔离二极管Di的正极输出与超温报警器电连接；滤波电容Ci与隔离二极管Di并联。
进一步地，所述的具有报警功能的温度检测装置还包括：给所有感温电路提供偏置电压和参考电位的电压处理电路；
电压处理电路包括：电阻RE2、电阻RE3、电阻RE4、电阻RE5、电容CA2、电容CA3、电容CA4；
电阻RE2一端接供电电压、另一端经电阻RE3接地；电容CA2与电阻RE2并联，电容CA3与电阻RE3并联；所有感温电路中的隔离二极管Di的正极连接至电阻RE2与电阻RE3之间的节点；电阻RE2与电阻RE3之间的节点还连接至超温报警器；
电阻RE4一端接供电电压、另一端经电阻RE5接地；电容CA4与电阻RE5并联；电阻RE4与电阻RE5之间的节点连接至超温报警器。
进一步地，所述的具有报警功能的温度检测装置还包括：保护电阻RE6、保护电阻RE7、保护电阻RE8和保护电阻RE9；
所有分压电阻Ri以及电阻RE2、电阻RE4均通过保护电阻RE6接供电电压；
电阻RE4与电阻RE5之间的节点通过保护电阻RE7连接至超温报警器；
电阻RE2与电阻RE3之间的节点通过保护电阻RE8连接至超温报警器；
所有热敏电阻RTi以及电阻RE3、电阻RE5均通过保护电阻RE9接地。
进一步地，所述的具有报警功能的温度检测装置还包括：活动插头和信号线；
保护电阻RE7、保护电阻RE8经活动插头、信号线与超温报警器连接；
保护电阻RE7连接至活动插头的2引脚，保护电阻RE8连接至活动插头的3引脚；
活动插头的1引脚为感温电路和电压处理电路提供供电电压，活动插头的4引脚为感温电路和电压处理电路提供接地信号；
活动插头经信号线与超温报警器连接；
活动插头设置在柔性线路板上。
进一步地，超温报警器包括：内部处理电路、电源、喇叭和外壳；所述内部处理电路、电源、喇叭设置在外壳内；
内部处理电路分别与电源、喇叭连接；内部处理电路还通过信号线与活动插头连接。
进一步地，感温模块还包括导热元件。
进一步地，导热元件为四片正方形铜箔，四片正方形铜箔排列为正方形，热敏电阻设置在四片正方形铜箔的中央位置。
进一步地，感温变色材料层为电子转移型或重金属复盐络合物型或液晶型感温变色材料层。
进一步地，粘贴层远离柔性线路板的一侧贴敷隔离纸层。
本发明提供的具有报警功能的温度检测装置，可将其粘贴到片状电极上，当某处温度过高时，及时提醒医护人员，供医护人员直观定量地观测到整个面积上任意局部温度变化，还具有可闻的超温报警声。本装置简单易行，效果可见，成本低，通用性强，适应已有的各种品牌的各种规格形状的片状电极。
附图说明
图1是片状电极应用系统示意图。
图2是本发明具体实施例温度检测装置贴敷于片状电极上状态结构示意图。
图3是本发明具体实施例温度检测装置结构示意图。
图4是本发明具体实施例电路示意图。
图中，1-交流电能量发生器，2-单极电极，3-人体组织，4-片状电极，5-温度检测装置，21-感温变色材料层，22-柔性线路板，23-粘贴层，24-隔离纸层，26-导热元件，27-超温报警器，28-信号线，29-活动插头，30-感温模块，Ri-分压电阻，RTi-热敏电阻，Di-隔离二极管，Ci-滤波电容， RE2、RE3、RE4、RE5-电阻，CA2、CA3、CA4-电容， RE6、RE7、RE8、RE9-保护电阻。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施例对本发明进行详细阐述，以下实施例是对本发明的解释，而本发明并不局限于以下实施方式。
如图1和2所示为片状电极应用系统示意图，包括交流电能量发生器1，单极电极2，人体组织3，片状电极4。具体工作过程如下，所述电能量发生器1产生的交流电能量，从一个端口通过电缆输送到一个具有导电尖端的单极电极2，导电尖端接触人体组织3，交流电能量经过人体组织3汇流到具有较大面积的片状电极4，然后通过回流电缆流回电能量发生器1的另一端口。在这个过程中，由于所述单极电极2具有导电尖端，在此处的电流密度最大，从而与之接触的人体组织处产生大量欧姆热量，就可以对组织进行切割或凝固。在这个过程中，所述片状电极4的作用与单极电极2正好相反，就是利用其较大的接触面积降低电流密度，避免产生过多的热量，灼伤患者皮肤，但因片状电极4的面积受人体形状的限制，也没法制造的很大，所以要尽量降低其与皮肤接触的电阻。本实施例不对接触面积和接触电阻作改进，而是对片状电极4的使用作温度量化式监控，以期使用在各种品牌的各种规格形状的片状电极上，起到广泛监控的作用。本实施例提供的温度检测装置5粘贴在片状电极4的外表面。
如图3所示，本实施例的温度检测装置5包括柔性线路板22、超温报警器27。柔性线路板22一侧印刷感温变色材料层21、另一侧贴敷粘贴层23。柔性线路板22上设置有若干感温模块30，感温模块30与超温报警器27电连接。
柔性线路板22上焊接好感温模块30等表面贴装元器件后，印刷感温变色材料形成印刷面。感温变色材料层21随温度变化而改变颜色，感温变色可以是可逆的，也可以是不可逆的。感温变色材料层21可以是电子转移型或重金属复盐络合物型或液晶型感温变色材料层21中的任一种。
在柔性线路板22上感温变色材料层21的相对面，可以先涂成黑色，便于吸热，然后再涂覆一层粘贴层23。粘贴层23可以是压敏胶粘贴层23，便于粘贴于片状电极上。在压敏胶粘贴层23远离绝缘材料层的一侧上还可贴敷隔离纸层24。使用时，揭去所述隔离纸层24，将粘贴层23粘贴于片状电极上，不改变片状电极原固有的工艺结构。
本实施例的感温模块30包括检测其在柔性线路板22上所在区域温度的感温电路，另外本实施例还配置有给所有感温电路提供偏置电压和参考电位的电压处理电路。为保障电路稳定运行，还本实施例还设置有保护电阻RE6、保护电阻RE7、保护电阻RE8和保护电阻RE9。感温模块30可包括n个，n为大于1的整数。
如图4所示，第i个感温模块30所包括的感温电路包括：分压电阻Ri、热敏电阻RTi、隔离二极管Di、滤波电容Ci；其中，i=1、2……n。电压处理电路包括：电阻RE2、电阻RE3、电阻RE4、电阻RE5、电容CA2、电容CA3、电容CA4。
分压电阻Ri一端连接供电电压、另一端通过热敏电阻RTi接地；分压电阻Ri与热敏电阻RTi之间的节点连接隔离二极管Di的负极，隔离二极管Di的正极输出与超温报警器27电连接；滤波电容Ci与隔离二极管Di并联。电阻RE2一端接供电电压、另一端经电阻RE3接地；电容CA2与电阻RE2并联，电容CA3与电阻RE3并联；所有感温电路中的隔离二极管Di的正极连接至电阻RE2与电阻RE3之间的节点；电阻RE2与电阻RE3之间的节点还连接至超温报警器27；电阻RE4一端接供电电压、另一端经电阻RE5接地；电容CA4与电阻RE5并联；电阻RE4与电阻RE5之间的节点连接至超温报警器27。所有分压电阻Ri以及电阻RE2、电阻RE4均通过保护电阻RE6接供电电压；电阻RE4与电阻RE5之间的节点通过保护电阻RE7连接至超温报警器27；电阻RE2与电阻RE3之间的节点通过保护电阻RE8连接至超温报警器27；所有热敏电阻RTi以及电阻RE3、电阻RE5均通过保护电阻RE9接地。
其中，电阻RE2、电容CA2、电阻RE3和电容CA3构成的偏置电路；电阻RE4、电容CA4和电阻RE5构成参考电位电路。
为便于使用和连接，在柔性线路板22上设置活动插头29。保护电阻RE7连接至活动插头29的2引脚，保护电阻RE8连接至活动插头29的3引脚；活动插头29的1引脚为感温电路和电压处理电路提供供电电压，活动插头29的4引脚为感温电路和电压处理电路提供接地信号；活动插头29经信号线28与超温报警器27连接。
另外，感温模块30还包括导热元件26，导热元件26可以是铜箔。铜箔被分成若干正方形小铜箔作为感温单元的导热元件26，以增大各方向的吸热面积，减少热敏电阻RTi的使用量。每个感温模块30的导热元件26可以是四片正方形铜箔，四片正方形铜箔排列为正方形，热敏电阻RTi设置在四片正方形铜箔的中央位置。需要说明的是，铜箔一组可以是单片或多片,形状不局限于方形，也可以是其他形状，都不改变增大检测面积，降低成本的初衷。
超温报警器27包括：内部处理电路、电源、喇叭和外壳；内部处理电路、电源、喇叭设置在外壳内；内部处理电路分别于电源、喇叭连接；内部处理电路还通过信号线28与活动插头29连接。本实施例中，内部处理电路可以是STM32L031F4单片机为核心的处理电路及音频输出电路。使用者也可根据需要选择其他型号单片机等。
对感温变色材料设定一个对人体安全的变色温度T1，当一点或多点温度达到并超过T1时，该点材料开始变色，可以变为无色或其他颜色，依此颜色变化提醒医疗人员应采取相应的安全措施，防止持续升温，灼伤患者。
对超温报警器27，设定一个对人体安全的变色温度T2，当一个或多个感温模块30感受到的温度达到并超过T2时，产生报警音提示，依此提醒医疗人员应采取相应的安全措施，防止持续升温，灼伤患者。
温度T1和T2，可以是T1等于T2，也可以是T1小于T2，比如小于1℃。
以上公开的仅为本发明的优选实施方式，但本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的没有创造性的变化，以及在不脱离本发明原理前提下所作的若干改进和润饰，都应落在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种具有报警功能的温度检测装置，其特征在于，包括：柔性线路板、超温报警器；
柔性线路板一侧印刷感温变色材料层、另一侧贴敷粘贴层；
柔性线路板上设置有若干感温模块，感温模块与超温报警器电连接。
2.根据权利要求1所述的具有报警功能的温度检测装置，其特征在于，感温模块包括检测其在柔性线路板上所在区域温度的感温电路；
第i个感温模块所包括的感温电路包括：分压电阻Ri、热敏电阻RTi、隔离二极管Di、滤波电容Ci；其中，i=1、2……n；
分压电阻Ri一端连接供电电压、另一端通过热敏电阻RTi接地；分压电阻Ri与热敏电阻RTi之间的节点连接隔离二极管Di的负极，隔离二极管Di的正极输出与超温报警器电连接；滤波电容Ci与隔离二极管Di并联。
3.根据权利要求2所述的具有报警功能的温度检测装置，其特征在于，所述的具有报警功能的温度检测装置还包括：给所有感温电路提供偏置电压和参考电位的电压处理电路；
电压处理电路包括：电阻RE2、电阻RE3、电阻RE4、电阻RE5、电容CA2、电容CA3、电容CA4；
电阻RE2一端接供电电压、另一端经电阻RE3接地；电容CA2与电阻RE2并联，电容CA3与电阻RE3并联；所有感温电路中的隔离二极管Di的正极连接至电阻RE2与电阻RE3之间的节点；电阻RE2与电阻RE3之间的节点还连接至超温报警器；
电阻RE4一端接供电电压、另一端经电阻RE5接地；电容CA4与电阻RE5并联；电阻RE4与电阻RE5之间的节点连接至超温报警器。
4.根据权利要求3所述的具有报警功能的温度检测装置，其特征在于，所述的具有报警功能的温度检测装置还包括：保护电阻RE6、保护电阻RE7、保护电阻RE8和保护电阻RE9；
所有分压电阻Ri以及电阻RE2、电阻RE4均通过保护电阻RE6接供电电压；
电阻RE4与电阻RE5之间的节点通过保护电阻RE7连接至超温报警器；
电阻RE2与电阻RE3之间的节点通过保护电阻RE8连接至超温报警器；
所有热敏电阻RTi以及电阻RE3、电阻RE5均通过保护电阻RE9接地。
5.根据权利要求4所述的具有报警功能的温度检测装置，其特征在于，所述的具有报警功能的温度检测装置还包括：活动插头和信号线；
保护电阻RE7、保护电阻RE8经活动插头、信号线与超温报警器连接；
保护电阻RE7连接至活动插头的2引脚，保护电阻RE8连接至活动插头的3引脚；
活动插头的1引脚为感温电路和电压处理电路提供供电电压，活动插头的4引脚为感温电路和电压处理电路提供接地信号；
活动插头经信号线与超温报警器连接；
活动插头设置在柔性线路板上。
6.根据权利要求5所述的具有报警功能的温度检测装置，其特征在于，超温报警器包括：内部处理电路、电源、喇叭和外壳；所述内部处理电路、电源、喇叭设置在外壳内；
内部处理电路分别与电源、喇叭连接；内部处理电路还通过信号线与活动插头连接。
7.根据权利要求2-6任一项所述的具有报警功能的温度检测装置，其特征在于，感温模块还包括导热元件。
8.根据权利要求7所述的具有报警功能的温度检测装置，其特征在于，导热元件为四片正方形铜箔，四片正方形铜箔排列为正方形，热敏电阻设置在四片正方形铜箔的中央位置。
9.根据权利要求1-6、8任一项所述的具有报警功能的温度检测装置，其特征在于，感温变色材料层为电子转移型或重金属复盐络合物型或液晶型感温变色材料层。
10.根据权利要求9所述的具有报警功能的温度检测装置，其特征在于，粘贴层远离柔性线路板的一侧贴敷隔离纸层。
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