CN1217057A - 红外温度计的保护罩 - Google Patents

Abstract

一种红外温度计探头的第一保护罩子包括一由一凸缘结构连接于一薄膜窗口的薄侧壁。凸缘结构包括一或多个基底部和第一和第二弯折,这两弯折接收施于侧壁上的力以防止这些力转变为施于窗口的延展力。一第二保护罩子包括一侧壁,它在一窗口与一罩子保护边缘之间以将带有窗口的罩子定位在探头的开口之上。罩子保持边缘在边缘上、在两分离的平面位置提供诸与探头的接触点,从而形成一密配合以在罩子装到探头上后防止罩子垂直移动。

Description

红外温度计的保护罩

发明领域

本发明总的涉及红外传感器系统的保护罩。尤其是，本发明涉及一种增强的保护罩设计，该设计使红外射线通过时的失真为最小，并能确保对一红外体温计的保健保护。

发明背景

精确的温度测量久已成为各个领域的研究者的目标。由于病人的健康与体温之间的密切关系，病人的温度感测尤其敏锐地涉及到健康护理领域。事实上，在医院、门诊所、护理所、医生办公室以及愈趋重要的在家庭里，将支持医疗护理方面所耗费的大量开支用于对体温的精确测量工作上。到一医生或去医院看病过程中的待了解的第一件事总是病人的体温。因此，在提供合适的健康护理中对病人体温的确定是大而重要的开支。

过去的病人体温测量系统从较慢的水银温度计(口表和直肠表)转变到电子接触传感器(使用电阻接触元件的预报温度计)，又变到较新的以红外(“IR”)感测为基础的非接触系统。一种特别成功的体温计揭示在发明人为Fraden、专利号为Re：34,789的美国专利(“Fraden IR温度计”)，其内容在此被包含而详细描述以作参考。该Fraden设计采用了带有一专门的光学系统的一高度敏感的红外探测器，用以可精确确定从病人耳朵的鼓膜的辐射。被感测的辐射转换为一温度读数，该读数与实际的病人体温有着密切的关系。重要的是，上述设计可在1-2秒内完成精确的温度测量，使病人的不舒服感减到最小。

临床实践管理着病人和仪器所需的一个卫生环境。在病人护理中，一次性卫生保护罩成为普遍存在的物品，将在同一个护理区域内传染媒介的传布和病人的交叉污染减少到最低程度。在使用IR温度计时也存在对卫生实践的需求。使用IR温度计的精确的温度测量要求控制传感器探头在病人耳道内的位移，以便在IR传感器和耳朵的鼓膜之间准确对准。耳道不是一个可能的细菌或其他污染物之来源，但是，无论何时均有可能，医疗护理使这种交叉污染的危险减少。另外，红外温度计的镜片必须保持无耳垢。按照上述观点，最少干扰的使用Fraden型红外温度计最好是采用一个卫生护套来进行，以避免传感器与病人耳朵之间的接触。

体温计的卫生护套并不是新的。实际上，许多基于接触粘液膜的老的感测温度用的体温计要求将一次性罩子用作一卫生护套，每次使用后就扔掉。早期的卫生罩的设计构思是十分简单的。其基本结构采用用于处理用途的一刚性壁接合一与接触传感元件邻接的薄膜。该膜是薄的，并常被延展以减小对热传导传送的热屏蔽。典型的早期的罩结构已被揭示在发明人为Oudawaal、专利号为3,822,593和发明人为Vyprachticky、专利号为3,987,899的两美国专利中。这些早期的罩子通常用不贵的塑料，如聚乙烯和聚丙烯制作，或模注为一整体结构或由两部分组成-将一薄膜结合在较硬的物体部分上。无论用哪种方法，要将最终的罩子连接于传感器，然后将该结合的结构放置到如病人的嘴里以获得温度读数。读数后，拆下该罩子并扔掉。

早期的红外温度计还采用一次性罩子。这些用于红外温度计的早期的一次性罩子最初被紧密模制在上述接触温度计用的罩子上。例如，发明人为O'Hara等人、专利号为5,293,862和5,179,936的两美国专利揭示了一种两件结构的罩子，其中，一透明薄膜结合于一刚性管状上，以形成一用于红外温度计的一次性罩子。这种罩子设计的制造工艺使在透明薄膜上产生皱纹。这种特性的薄膜皱纹会干扰耳朵的鼓膜与温度计的IR传感器之间的红外传送。因此，这种探头罩子设计的使用要求通过在红外传感器上延展该薄膜而去除这些皱纹。

但是，为了去除皱纹而延展该薄膜又会产生潜在的使测量不精确的因素。首先，被延展的薄膜可能以不均匀的方式被延展，故产生了一种会使传送的红外射线失真的“透镜”效应。其次，该被延展的薄膜会导致聚合物分子结构的重新排列，使该薄膜的反射和吸收特性均发生变化。因此，这种已有技术的、要求延展薄膜以去除皱纹或在该一次性罩子的膜窗口里的其他不希望的表面特征的红外探头罩子，如将它装配到一红外温度计的探头上后，会产生稍微非预料的传送特性。

类似的，发明人为Weist和Suszinski、专利号为4,911,559的美国专利揭示了一种对薄膜的延展效应敏感的红外探头罩子。该Weist和Suszinski专利传授了一种层叠的探头罩子，当将该罩子装于一红外温度计探头上时就使聚合物膜明显地延展。由于延展此膜而产生的作用总是以非预料的方式影响着该膜的透射率，从而导致在温度测量上的误差。

过去设计的红外感测器的探头罩子还有些其他问题。例如，已有技术的红外探头罩子常将其结构设计得使该薄膜接触于病人的皮肤。如在一不同于探头罩子温度的温度下，病人的皮肤将引起一温度梯度，从而在作为热传导触发的薄膜里形成一从较热的耳朵到较冷的薄膜的能量流。薄膜的最终被升高的温度放大了称为二次辐射的一误差源。该二次辐射指的是相对于由主源、即耳朵的鼓膜发出的红外辐射由罩子发出的红外辐射。已发现：重要的是将从包括罩子薄膜窗口的所有源的二次辐射的波动减到最小。由非预料的从耳道到薄膜窗口的热流触发的二次辐射会在体温计上引起测量误差。

另外的测量误差来源存在于未做到成为早期罩子设计特性的很好的光学校准。例如，带有非均匀膜窗口(由制造工艺或后来的延展造成的)的已有技术罩子被任意放在传感器上，而不能控制薄膜窗口相对于传感器-目标光轴的对准。因此，如果探头罩子未准确对准或定中，由于薄膜内的变化可以影响了红外辐射的传送。

使用体温计的经验表示：希望增大一红外传感器的观察角。如果未将体温计准确地插入耳道以作一测量，即，传感器由于未准确瞄准而未正确对准于鼓膜，将会产生方向性误差，然而，可以相信增大的观察角能补偿这种方向误差。过分限制IR传感器视野的探头罩子设计会成为对体温准确确定的障碍。

正如从上面的讨论能看出的，红外传送一次性罩子的设计是复杂而困难的任务。对一种充分功能化的传感器罩子设计需求的认可和已有技术的固有的诸多问题引出本发明。

发明概要

因此，本发明的目的是提供一探头罩子设计，该设计避免了该探头罩子的薄膜窗口部分的延展，使作为在临床温度测量中的一测量误差来源的被延展引起的失真被去除了。

本发明的另一目的是将由于探头罩子与病人的皮肤接触造成的热效应减到最小。

本发明的再一目的是一自校准的探头罩子，它能确保一致的位置和探头罩子在温度计探头上的光学对准。

本发明的还有一个目的是提供一探头罩子，它增大了红外温度计的视野，从而使温度计探头在耳道内的位置误差减少到最小。

本发明的上述和其他目的在一保护的罩子设计中实现，该罩子包括一具有一套预先设计的IR传送特性的窗口部分，该窗口部分不需要延展薄膜窗口或在制造后另外处理该薄膜窗口。正如已有技术的保护的罩子一样，本发明的罩子包括一侧壁部分，该部分是接合于温度计探头部分，并将透明的薄膜窗口放置在传感器的前面。最佳形状是一短的截头圆锥体或管状结构，该管结构在其第一端敞开，并在管体的第二和相对的端部用薄膜窗口闭合。该敞开端的尺寸应设计得使它邻接于温度计的探头尖端部，以可释放地将该罩子相对于探头传感器保持在一自动对中的位置。

IR传送薄膜最好是一圆形窗口，该窗口带有一围绕窗口周边延伸的圆周形消除应变凸缘。这一凸缘限定和控制了薄膜窗口的形状。当放到温度计上时，这一凸缘接合于在该探头上的一相应的接触缘，如此将该薄膜窗口定位在IR传感器的正确的光轴上。另外，该凸缘提供一在负荷下与其变形对应的消除应变能力，这就确保窗口部分被保持在一“未延展”状态。该凸缘的位置和结构形状还可当温度计使用时用来保持正确的光轴位置。

按照本发明的各个方面，该一次性罩子包括一侧壁，该侧壁较薄，当外力施加于该罩子时最好相对于薄膜窗口变形。这些力作用在侧壁上并打击在薄膜窗口的凸缘上。因此，该凸缘结构能沿用几个不同的设计方法中的一个，每个方法具有共同的目标，即避免传递施加于罩子侧壁上的力(隔离)，或建立与施加于罩子侧壁的力反作用的反作用力(消除应变)，此时这些反作用力具有阻止薄膜延展的特性和方向。另外，功能凸缘设计用来使薄膜窗口偏离与耳道的接触，而增大传感器的总视野。

其他的设计特点指的是罩子保持装置，该装置设置于罩子的宽的敞开端，并使其结构与一对保持“耳”接合在探头的底部。被控制的罩子相对于探头的控制的定位被用来提高窗口的稳定性，并将探头尖端部与窗口的接触减到最小。通过建立一具有一扩张的半径的紧密的接合缘可实现这一点。另外，提供一小空气隙作为一压力释放点。

通过对下面的、结合诸附图专门对本发明的实施例的详细描述，将可充分而容易地理解本发明的上述特点。

附图的简要说明

图1表示一被放在一红外温度计的探头上的探头罩子；

图2表示一带一延展的膜窗口部分的传统的探头罩子；

图3表示一改进的带有凹入的前端部的探头罩子；

图4表示改进的探头罩子的前端部的一放大了的部分；

图5表示一探头罩子的波形光学部分；

图6是在一探头罩子的光学部分处的波纹膜的部分截面图；

图7表示带薄膜窗口的一凸缘框的一探头罩子；

图8表示图7所述的罩子的一种变化型式；

图9是具一带陷坑表面的一薄膜窗口的断开的图；

图10表示一带有变化厚度消除应变的探头罩子凸缘结构；

图11和11A表示一带有塌陷消除应变的探头罩子凸缘结构；

图12表示塌陷消除应变的另一实施例；

图13表示图12的改进的探头罩子的一变化型式；

图14A和14B表示按照本发明的一发明的罩子的横截面图以及也以横截面表示的其凸缘结构的放大视图；以及

图15A、15B和15C表示了一带有保持缘的新颖的探头罩子结构、该保持缘的放大视图和该探头罩子的所选择的参考尺寸图。

为了便于参阅，在诸附图中的相同的构件、单元和特征标有相同的标号和文字。

本发明的具体实施例的详细说明

首先作一简要的概述，本发明是针对新颖的探头罩子结构设计，旨在提高它结合体温计以进行红外温度探测的使用能力。该发明的探头罩子结构提供了一红外透明的窗口，该窗口在其最初的无应力状态下对于红外辐射传送是最佳的。该窗口由一种高度透射的聚合物材料组成，并将其结构设计得使在已有技术中发现的潜在的误差来源减到最少。

该发明的探头结构进一步设计得能防止在使用期间由于IR窗口变形所产生的力。至少有两个施加于该探头罩子上的窗口变形力的来源。在探头罩子装到温度计探头尖端部的过程中施加了第一变形力。如上所讨论的，探头罩子必须以一可重复的精确操作固定于该探头上。这一连接过程始终将一力施加于罩子结构。所以，本发明的一个特点是使罩子的IR窗口部分与在罩子安装过程中产生的连接力隔离开来。

对罩子的变形力的第二来源是在温度读数期间产生的。为读取一个读数，要将罩子/探头插入耳道以在耳朵鼓膜与埋在体温计内的IR传感器之间确立必不可少的光轴。罩子壁对于内耳道的滑动作用在该罩子上产生了小摩擦力。因此，本发明的第二特点是使IR传送窗口与在实际的温度测定过程中可能产生的这些摩擦力隔离开来。

上述的力隔离是通过使用一毗连在罩子的侧壁与薄膜窗口之间的凸缘结构实现的。在这方面，名词“凸缘”被广泛用来包括一个或多个结构单元，这些单元件被单个或结合起来使用，用以或者将窗口与壁力隔离开、增大传感器视角、将传感器-耳道接触减到最小，或建立反作用力以消除壁力向薄膜窗口的转移。

除了前面的考虑外，通过相对于相应的探头保持耳有选择地确定探头罩子的保持缘的尺寸，能增强罩子设计。尤其是，为了防止罩子相对于探头的垂直移动，罩子边缘或“锁定槽”的尺寸设定得使通过建立两分离的平面接触点而服贴地安装在探头的保持耳上，如此避免了否则可能产生自由移动的任何“游隙”。通过在罩子锁定槽及其外周尺寸与由保持耳的外部位置限定的外周面之间建立一紧密的公差，就可实现这一点。但是，这只会使罩子放置过程要求一过大的力。由紧密公差造成的附加力要求是当罩子被推在保持耳上时需要膨胀锁定槽直径而产生的。在有些情况下，尤其是那些包含有一分离的罩子推出机构的情况，用于连接罩子的附加力对其指点的用途来说是过大的。所以，通过加大锁定槽的部分半径就能适当控制连接力。这样减小了槽边角(angle of thegroove lip)并即使具有较紧密的公差也可用较小的力来安装。

在考虑到上述的简要说明后，首先注意图1和2和其中所示的罩子-IR温度计的总的方案。图1表示了一具有光学膜窗口10的红外探头罩子8的定位，它放置在红外温度计1(如虚线所示)的长探头2上。在这种情况下，探头2的尺寸经恰当地确定使它可插入一人或动物的耳道内，但也能被用于从任何其他物体空腔或表面进行温度测量。探头2内装一红外传感器3和光学波导管4，并能从一病人的耳朵5测得从耳道6的鼓膜7发出的热辐射。需注意：鼓膜7的温度代表了病人身体的内部温度的精确读数。

探头罩子8位于温度计的探头2之上，并对齐于该探头的光轴9，使在探头2与病人身体的任何部位，特别是耳道6之间无实际的接触。这样就确保了卫生操作。如图1所示，探头罩子由三个主要部分组成：一用于使该探头罩子沿着探头2与红外温度计1接合的后端部分30、一延伸于探头2的长度的中间侧壁31和一光学前端部分，该前端部分包括薄膜窗口10，该窗口具有为红外辐射的精确透射和因此能提供一精确的温度测量所必需的光学和热学特性。

最好是，探头罩子用的材料是一种聚合物，如聚乙烯、聚丙烯或它们的共聚物，它们在3μm至15μm范围的光谱内是透明的。常常是，所使用的聚合物能通过在聚合基体中添加澄清剂而得以光学增强。没有必要使侧壁的材料与薄膜窗口的相同。但是，如果该罩子是单一结构，则侧壁和薄膜窗口的材料需相同。例如，发明人为Howe等人、专利号为5,088,834的美国专利揭示了用于IR温度计的单一罩子结构(该专利被引用在本文中供参考)。最佳的制造工艺是靠真空从一块大的聚丙烯共聚物薄板形成多个分开的罩子。制造该罩子的另一工艺包括其他诸热成形技术和注模技术。如由诸分别浇注的构件组成，就利用熔接、超声波焊接、夹紧或粘接将诸罩子构件连接起来。如分开的构件组成时，罩子窗口材料必须在被接合于或连接于侧壁时对IR辐射应是高度透射的。

图2表示了一位于探头2之上的已有技术的探头罩子21的横截面图。如图2所示，探头2具有光轴9、带有波导管窗口15的波导管4和边缘11。当探头罩子21邻接于探头2的边缘11时，就对光学薄膜窗口10施加了应力，导致光学前端部的薄膜的延展。还有，如图所示，罩子21的后端部分30接合于红外温度计(未图示)的探头2，侧壁31延伸于探头2的长度范围之上。当探头罩子21安装在探头2上时，由于延展而造成的薄膜窗口10的薄膜的厚度的改变使前端部的光学透射率产生不可避免的变化。另外，当薄膜延展时，薄膜窗口10可能接触于病人，吸收热量并使温度升高，这就改变了红外温度计的温度读数。所以，在已有技术的这种探头罩子里，延展的薄膜窗口使红外温度计的读数不精确。

图3表示了一探头罩子8的横截面图。为本发明的第一实施例，它位于探头2之上。罩子的薄膜窗口10形成一通过凸缘34连接于侧壁31的凹部，该凸缘包括一带第一弯折12的基底部(sill)14和第二弯折16。该凹部的深度最好是在0.2mm至2.0mm范围内。基底部14除了为薄膜窗口提供一消除应变的功能，还为探头罩子的结构，尤其为前端部分提供了周边刚度。形状可以为圆形的基底部14由围绕薄膜窗口10的周边设置的弯折的聚合物材料组成。第一弯折12设在薄膜窗口10的凹部的毗连处，第二弯折16设在侧壁31的毗连处。

如图3所示，当探头罩子8设置在一红外温度计的探头2之上时，该罩子在基底部14的第二弯折16邻接于该探头的边缘11。探头罩子8的尺寸使它与探头2成压配合，由于探头2的边缘11在第二弯折16的附近紧密邻接于罩子8，薄膜窗口10沿着探头2的光轴9自动定中，如此就确保罩子在探头上的一致的位置。需注意的是：薄膜窗口10与波导管4保持分离并通过空气隙13与波导管窗口15分离。借助于基底部14和第一弯折12使薄膜窗口10脱离与病人皮肤的接触，与此同时，确保在罩子的前端部设置有一平滑而连续的接触表面区，这对于病人有舒适感是必不可少的。在这一探头罩子结构中，当罩子位于探头2之上时凹入的薄膜窗口10未受到应力，因此能保持其最初的形状和其光学特性。此外，因为这一探头罩子结构使薄膜窗口脱离与病人的皮肤接触，由于避免了任何二次辐射，故能较精确地测得温度读数。

图4表示探头罩子的一部分的截面图，其中详细表示了该罩子的聚合物材料的厚度。如该图所示，可以提供增大的基底部14、第二弯折16和/或该罩子的其他部分的厚度。在基底部14和/或下弯折16附近的增大的厚度对于增强消除应变功能是有利的，并确保该罩子在温度计探头上的较好的接合。

图5表示了本发明的探头罩子的另一实施例的截面图。这一实施例对进一步增强在罩子的前端部的消除应变是有利的。如图所示，罩子8有一带有同心设置的诸隆起部的波纹薄膜窗口23，形成一系列的弯折17和一为非波纹区的中央平坦区18。可取的是，该平坦区18的直径与波导管4的相当。或者，可去除平坦区18，使波纹表面伸展到光轴9。但是，不管是否有平坦区18，希望保持弯折17和平坦区18的厚度在20μm-100μm的范围，否则会导致由罩子膜造成的红外辐射信号的衰减和/或附加热能的吸收，从而使红外温度计产生错误的温度读数。

图6表示了图5中的罩子的一部分的放大的截面图。探头罩子8的波纹薄膜窗口23的多个弯折17对增大红外温度计的视角有附加的好处。如图所示，诸弯折17的厚度可以是变化的，使这些弯折由厚部分20和薄部分19组成。诸弯折厚度的变化提供了一透镜作用，这是因为罩子所用的聚合物材料的折射特性的缘故。因此，引起从一宽角度方向射在波纹薄膜窗口23上的红外辐射22(如虚线所示)，以致由于诸弯折17的不同的厚度就以一较锐的角度朝着波导管折射。在一无弯折的波纹薄膜窗口23中，宽角度红外辐射22从罩子的平坦表面反射，因此并不进入探头。

图7和8提供了按照本发明的一探头罩子的薄膜窗口10的一部分的放大的截面图。如图7和8所示，围绕着薄膜窗口10设置有一凸缘34。图7表示的一探头罩子凸缘带有隆起的基底部14，而图8所示的一探头罩子凸缘带有平坦的基底部。如该两图所示，凸缘34为薄膜窗口10提供了一半刚性的框架，如此确保该表面窗口保持无作用力，否则在罩子放置到探头上之后会施加于侧壁31。如图7所示，当探头位于罩子里面时需要注意确保接合力35应沿着图中所示的一方向施加，而不能沿一错误的方向36加力，如相当大的话这将导致在延展薄膜窗口10的凸缘34的直径上有潜在的应力。

图9表示按照本发明的一探头罩子的另一实施例的横截面图。这一特定的实施例提供了消除在探头罩子的薄膜窗口里敏感的应力，同时使罩子与病人的皮肤的接触减到最小的另一种方法。如图所示，罩子位于探头2之上，薄膜窗口10位于波导管窗口15之上并含有均匀排列的诸凹坑或陷窝33。这些陷坑33可凹入或凸出。这些陷坑为探头罩子的前端提供了增强特性以免被延展，否则，按照施加于侧壁31的安装/使用力会产生延展。另外，由于前端的接触面积减小了，这些陷坑能使与皮肤的接触不致于太严重。尽管图9所示的一探头罩子实施例无一基底部，一带陷坑的探头罩子也可以提供了一基底部结构(未图示)。这个选择取决于所使用的红外温度计探头的实际设计。

图10-13表示了按照本发明的一探头罩子的几种变化型式的放大的横截面图，其中，具有一包括一可折叠的基底部14的凸缘结构。在该设计中，安装或使用在侧壁31上的罩子的力在凸缘34了建立起补偿力，该力能防止薄膜窗口延展，并且，事实上使薄膜窗口塌陷。例如，图10表示的一探头罩子具有一厚度变化的膜，从而在与侧壁31连接的薄壁37的邻接处提供了一消除应变凸缘34。如在图中表示的，当罩子位于探头2之上时，探头的边缘11接合于凸缘34(如虚线38所示)。由于凸缘34的刚度，从探头的边缘11与罩子的邻接造成的力(如由接合力F表示的)使薄壁37优先延展，如此沿着方向40塌陷凸缘34，从而产生向心力F2。此外，由于如用点C表示的凸缘34的支点位于接合力方向之外，在凸缘34内建立一扭矩，造成凸缘的一部分向里移入位置39(如图所示)。由于凸缘34连接于薄壁37，当罩子与探头2接合时基底部14就朝着光轴9塌陷。这样就确保薄膜窗口不发生延展。

如图所示，图11表示了一具有可塌陷的基底部14的探头的另一实施例。罩子位于探头2之上并接合于边缘11。凸缘34包括接合弯折42和相对于光轴9的弯折角α。如图所示，探头2与罩子接合于一位置41，这样使边缘11将弯折角42移人位置39(如标出的虚线所示)。其结果，建立起向心力F2，基底部14朝光轴9塌陷，如此就阻止薄膜窗口10延展。经验表明弯折角愈小，向心力F2愈大。

图11A表示了一以图11为基础的探头罩子，它具有与基底部14邻接的薄壁37。需注意的是：由边缘11在接合点41和弯折42处限定的角α导致基底部14沿方向40明显的顺时针弯折(如顺时针箭头所示)，如此就防止了薄膜窗口10延展。类似于图11的实施例，弯折角(α)愈小，当罩子位于探头上时产生的向心力愈大。

继续向下看。图12表示了具有一可塌陷的基底部的一探头罩子的另一实施例。如图12所示，当将探头放入罩子里时，凸缘34的接合弯折42在接合点41接合于探头的边缘11。这一接合使弯折42展开，并建立起从基底部14向外的离心力F1和在薄膜窗口里朝着光轴9的方向的向心力F2。如图所示，探头2的接合位置由虚线38表示，弯折42移入位置39(如虚线所示)。因此，对于这实施例，弯折42的展开消除了薄膜窗口的任何张力，也防止了延展。

现在看图13。描述一探头罩子设计：与图12十分对应，外接合弯折42设置于基底部14之外并与边缘11的周边接触，使薄膜窗口10收缩(如虚线所示)。该结构需要的弯折42的曲率较小，这样简化了制造工艺。

最后，图13所示的一般的探头罩子设计描绘在图14A，而在图14B中表示了放大的凸缘34。如所看到的，凸缘34包括弯折42和将薄膜窗口10连接于侧壁31的基底部14。该侧壁31还包括诸纵向隆起部80，用以提高壁的刚度和允许使用较薄和较有弹性的侧壁31。曲线部70-72是用于与IR探头(未图示)连接的固定点。

需注意的是：在图11-13所示的诸实施例中，当罩子位于探头之上时在前端部分可能形成的任何离心力会转化为朝向探头光轴的方向的向心力，如此在薄膜窗口里提供了消除应变。还需指出的是：在各个附图中描绘的各种方法可根据具体的设计要求的规定而组合。

现在看图15A。在这一实施例中，罩子结构类似于图1和14所揭示的，表示出在前端部带一IR窗口的锥体。按照这一设计，锥形罩子的侧壁31有一变化的壁厚，其底部较厚，而其罩子的尖端部较薄。稍微弯曲的侧壁31有一半径，当安装时该半径在罩子与镜子之间提供一薄的空气隙(隔热)。这一探头罩子设计采用了较厚的底部区作为一较刚性的结构，以提高通过保持耳对探头本身的连接。照此方法，罩子保持缘或“锁定槽”71接合于在探头上的耳(或镜子)，以可靠地将带有位于镜子开口和波导管之上的窗口的罩子保持住(如在图15B的放大图中所示)。参阅图15C，为了实现这一点，锁定槽71必须有一带直径Q的弹性环带，该环带能延展到外径外，与保持耳结合。与此同时，锁定槽必须有足够的紧密公差以防止罩子安装在探头上之后产生“游隙”。否则，该“游隙”可以响应罩子侧壁上的摩擦力而产生罩子的垂直运动，使罩子在探头上向下移动，并使探头尖端部接合于窗口10内。

为了提出这一潜在的问题，图15C描绘的设计提供一与锁定槽71有关的稍大些的曲率半径R1。与该较大的半径一起，罩子缘有一较紧密的公差，并服贴地接合于探头的保持耳，在平面位置90和91处无间隙。这较大的半径允许在罩子与保持耳之间接合而用力较小，而在罩子安装到探头之上时，稍紧的公差避免产生与罩子有关的“游隙”。

上述的结构可通过在边缘70的接触在罩子与镜子之间引起一种气密密封。为防止这点，在图15A中示出了一种压力释放的结构，这由以一定的间隔(例如90°)围绕着侧壁/锁定槽的周边设置的排气孔88和槽89实现。

实现罩子在镜子上的基本刚性的定位要求可选择地控制如图15C中的P、Q和R所标记的尺寸。尤其是，通过将这些尺寸与镜子的相应部分的尺寸(描述为部分98和图15A和15B中的保持耳)相协调，建立了两个分离的接触平面90和91。但是，保持耳与锁定槽71的内部隔开，并借助于小的插入力就能通过锁定槽的下缘。为了选择使用的目的，在此所述的增强连接允许使用简单的IR窗口结构，即，一带一平表面的窗口没有上述的凸缘结构，而是一有一大表面的窗口。由于保持装置阻止了探头尖端接合使此成为可能，否则该探头尖端接合会引起窗口应力。

尽管为了说明的目的而详细描述了本发明，但这种详细仅仅为了说明的目的，熟悉该领域的普通技术人员能作出许多变化而不背离本发明的精神和范围，对此是可以理解的。

Claims (31)

1．一种结合一红外温度计使用的罩子，它在所述温度计与一病人之间提供一卫生屏蔽，所述罩子包括：

一红外透明薄膜窗口；

一中空管状侧壁，它具有用于将所述罩子连接于所述温度计的装置，其中，所述侧壁的结构设计得当所述罩子连接于所述温度计时可提供所述薄膜窗口的可重复一致的位置，从而与所述窗口和一在所述温度计里的红外传感器建立光学对准；以及

一连接所述薄膜窗口和所述侧壁的凸缘，其中，所述凸缘接收施加于所述侧壁的力，并用来防止来自所述侧壁的这些力转化为一对所述薄膜窗口施加的延展力。

2．如权利要求1所述的罩子，其特征在于，所述凸缘、薄膜窗口和侧壁是一整体结构，所述凸缘绕着所述膜的一周边延伸，在侧壁与薄膜窗口之间形成一完全的密封。

3．如权利要求2所述的罩子，其特征在于，所述凸缘包括一其厚度大于薄膜窗口或侧壁的厚度的基底部，其中，该基底部绕着所述薄膜窗口的周边延伸，并其定位使它能邻接于所述温度计的一探头部分的相应的边缘。

4．如权利要求3所述的罩子，其特征在于，所述基底部为所述薄膜窗口提供一基本上刚性的框架，以将所述薄膜窗口与会施加于所述侧壁的力相隔离。

5．如权利要求4所述的罩子，其特征在于，所述基底部用作一在所述罩子与所述探头之间的接触表面，从而当罩子安装在温度计上时所述探头与所述薄膜窗口之间不接触。

6．如权利要求3所述的罩子，其特征在于，它由一种对于红外辐射基本上是透明的不昂贵的聚合物材料组成。

7．如权利要求3所述的罩子，其特征在于，所述侧壁相对于所述基底部能延展，并包括多个增强刚度的纵向的隆起部分。

8．如权利要求3所述的罩子，其特征在于，所述薄膜窗口包括用来提高窗口刚度的预制的表面特性。

9．如权利要求8所述的罩子，其特征在于，所述表面特性包括多个均匀分布的半圆。

10．如权利要求8所述的罩子，其特征在于，所述表面特性包括一系列同心的隆起部分。

11．如权利要求8所述的罩子，其特征在于，所述表面特性增加了用于一探头的有效的视野。

12．如权利要求3所述的罩子，其特征在于，所述薄膜窗口从所述罩子的基底部凹入。

13．一种结合一红外温度计使用的罩子，它保护所述温度计的前端的探头免受污染物的污染，并以最小误差确定温度，所述罩子包括：

一薄膜窗口，它对于光谱的远红外区的辐射基本上是透明的；

一中空管状侧壁，它的形状和结构设计能适配于温度计探头，其中，所述侧壁还提供一装置，该装置用于接合所述探头，从而将所述罩子保持在所述探头上的一位置上，以致在所述薄膜窗口与所述温度计内的一红外传感器之间提供一光学连接；以及

一凸缘结构，它包括一个或多个将所述侧壁连接到所述薄膜窗口的周边的弯折，其中，当一力施加于所述侧壁时所述诸弯折具有一种消除应变作用，从而阻止了一相应的延展力的作用以延展薄膜窗口。

14．如权利要求13所述的罩子，其特征在于，所述薄膜窗口还包括多个预成形的表明特征。

15．如权利要求14所述的罩子，其特征在于，安排和构造所述表面特征来为所述薄膜窗口提供附加的刚度。

16．如权利要求14所述的罩子，其特征在于，安排和构造所述表面特征来增大所述探头的视野。

17．如权利要求13所述的罩子，其特征在于，所述凸缘包括一围绕所述薄膜窗口的周边延伸的基底部、一邻接于所述探头上的一边缘的第一弯折和一将凸缘连接到所述薄膜窗口的第二弯折。

18．如权利要求17所述的罩子，其特征在于，当在所述第一弯折上施加一力时所述第二弯折被展平，当所述第二弯折被展平时薄膜窗口变得稍微塌陷。

19．如权利要求17所述的罩子，其特征在于，所述边缘在所述第一弯折的外周边上的一点处接触所述凸缘。

20．如权利要求17所述的罩子，其特征在于，所述薄膜窗口从所述基底部的顶部略微凹入。

21．一种以一卫生方式测量红外辐射来确定温度的方法，所述方法包括以下步骤：

将一罩子放在一红外温度计的探头之上；

将所述探头与罩子的组合件放入一病人的耳道；

将所述温度计的一传感器暴露于来自所述耳道内的一鼓膜的红外辐射；

将所述感测到的红外辐射转换为一对应于所述膜的温度值，其中，所述罩子提供一侧壁和由一凸缘结构连接在一起的薄膜窗口，所述凸缘结构提供装置以防止施加于所述侧壁的力有害地使所述薄膜窗口变形或延展。

22．如权利要求21所述的方法，其特征在于，所述罩子是由一种基本上为红外线透明的材料组成的一整体结构，也是一卫生屏蔽。

23．如权利要求21所述的方法，其特征在于，所述侧壁的形状与结构可接合于所述探头之上，并包括多个径向隆起物以提高所述侧壁的结构刚度。

24．如权利要求21所述的方法，其特征在于，所述凸缘结构包括一基底部，用以使所述薄膜窗口免受施加于所述侧壁的力的作用。

25．如权利要求21所述的方法，其特征在于，所述凸缘结构包括第一和第二弯折，其中所述第一弯折接触于在所述探头上的一边缘，所述第二弯折根据施加于所述第一弯折的力被展平。

26．一种结合一红外温度计使用的罩子，它包括：

一对于红外辐射基本上是透明的窗口；

一在与所述窗口相对的罩子端处的罩子保持边缘，其中，所述罩子保持边缘提供在所述边缘上的两分离的平面位置处与一相应的镜子的接触点，用以在安装后形成一基本上能阻止垂直移动的密配合；以及

一在所述窗口与所述保持边缘之间的侧壁。

27．如权利要求26所述的罩子，其特征在于，所述侧壁和保持边缘还包括压力释放装置。

28．如权利要求26所述的罩子，其特征在于，所述侧壁有一半径以在所述侧壁与所述相应的镜子之间建立一空气隙。

29．如权利要求26所述的罩子，其特征在于，所述保持边缘有一足以使用较小的力插在所述镜子上的半径。

30．如权利要求26所述的罩子，其特征在于，所述保持边缘包括一弹性环带。

31．如权利要求26所述的罩子，其特征在于，所述保持边缘包括一压力释放装置。

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