CN2532470Y - 多功能万年历红外体温计 - Google Patents

Abstract

本多功能万年历红外体温计，包括：壳体、测温头以及处理电路；测温头由合金盖、合金套、塑胶盖、塑胶头、塑胶管、辐射导管及传感器组成，合金盖固定在合金套上，合金盖与合金套形成一封闭腔体，传感器安装在该腔体内，塑胶头和塑胶盖套装在合金套上，辐射导管通过塑胶管固定于合金套内。测温头结构紧凑，测温头与壳体连接为一体，最大限度降低了测温头伸入耳道后，测温头中的导波管的温度变化，通过软件对由于导波管的温度变化产生的误差进行修正，使测量结果更加准确。具有体温显示、语音报温及万年历等功能，体积小，携带、使用方便。

Description

多功能万年历红外体温计

技术领域

本实用新型涉及红外体温计，特别是一种多功能万年历红外体温计。

背景技术

在医学领域许多人体疾病的诊断和治疗必须依赖人体的核心温度的精确测量，或者对核心温度多次测量值的比较和处理，而作出正确的分析与判断。从医学上讲，人体体内的核心温度是指诸如直肠温度、食道温度、脑温度(丘脑下部温度)等。这些人体部位都不利于大型仪器设备进行温度的检测。临床测量体温时，一般是采用把水银体温计夹在腋下或者插入口腔或肛门的方式，夹在腋下需要10分钟左右的时间，插入口腔或肛门需要5分钟左右的时间，才能比较准确的测量出体温，这个过程对被测者而言是不舒适的。再者水银体温计破损时会产生环境污染，甚至可能造成人身伤害。而且，水银体温计的测量值读取不易。且每次使用时都必须甩一甩才能使用。

由于水银体温计存在上述的缺点，后来又开发了一种电子体温计，用以取代水银温度计。电子体温计具有一个探针，该探针由导线连接至另外一个包含微处理器的电子电路。其工作方式主要有两种，一种是利用热敏电阻测出温度、以预测理论为基础预测平衡温度的预测式；另一种是直接显示由热敏电阻探测到的温度的实测式。电子体温计不存在水银污染问题，可是采用预测方式时，虽然能在短时间内测出温度(1～2分钟)，但在测量精度上存在种种问题。而采用实测方式时，测量时间与水银体温计差不多，但由于电子体温计的探针体积小，所以夹在腋下测量时，与水银体温计相比，由于部位不同而反应在温度变化上，重复性也不如水银体温计。所以电子体温计在解决污染问题和易于读取测量结果(电子体温计有显示测量结果的部分)方面与水银体温计相比有很大的优势，但在测量时间和舒适性方面并没有大的改善。

医学上认为体温调节在丘脑下部进行，丘脑下部有内颈动脉穿过，体温调节的结果立刻反映在内颈动脉血温上。鼓膜附近也有内颈动脉穿过，可认为鼓膜温度是人体核心温度的最好标识。因此，有许多以测量耳膜温度的装置与方法陆续的被开发出来。最初所采用的装置是热敏电阻直接接触鼓膜。这样，容易损伤鼓膜，而且需要熟练的操作技术。近来人们开发出许多利用红外传感器进行测量的装置。一般用来测量鼓膜发出辐射的红外传感器有三个不同种类：1.热释电传感器；2.热电堆传感器；3.电阻型红外线传感器。无论由何种红外线传感器所构成，进行测温时红外线传感器均在耳道外，因此需要有“导波管”构造，将鼓膜发出的红外辐射导引到传感器上。不过，导波管的存在会造成测量误差的增大及计算上的困难，以下说明导波管对于测量结果的影响。

红外辐射体温计利用红外线辐射来测量体温，相反任何物体的红外线辐射都会影响测量的结果。导波管的内壁也会辐射红外线至传感器，从而造成测量误差。分析如下：假设鼓膜的温度为Te、红外线传感器的温度是Tg、导波管内壁的温度为Tb。由于红外线传感器位于耳道外，即室温的环境中，所以红外线传感器的温度Tg可以由室温感测来量得。导波管内壁的温度Tb在测量前可视为同于红外线传感器的温度，但是当导波管伸入耳道后，有两个因素影响管壁的温度：1.热传导，导波管外壁与耳道接触后，耳道的温度会产生热流传导至导波管内壁；2.辐射热传导，靠近鼓膜端的内管壁接受到鼓膜的热辐射，从而温度上升。所以当导波管伸入耳道后，其内壁的温度变化的大小直接影响的测量结果的精度。

为改善导波管内壁的温度变化造成的误差，专利号为4,602,642的美国专利《Method and apparatus for measuring internal bodytemperature utilizing infrared emissions》提出了一种红外体温计方案，其包含：探测器部分和遮光器部分，两者之间有导线互相连接。进行测量人体耳温前，探测器部分和遮光器部分结合在一起使用，此时探测器部分的热电堆测量来自一参考目标的红外线辐射，处理电路反复的得到热电堆输出值，并储存校正资料。测量人体鼓膜温度时，使用者手持探测器部分，多次将其伸入人体的耳道中，将所得的最大热电堆输出值与储存的校正资料进行比较，从而得出人体的鼓膜温度。此种红外体温计的优点是精度非常高，但缺点是体温计的结构复杂，而且操作比较麻烦，测量时间较长。

发明内容

鉴于现有红外线体温计存在的上述不足，本实用新型提出一种采用耳道式测温头的多功能万年历红外体温计，以简化结构，方便操作，提高体温测量的精确度。

本多功能万年历红外体温计，包括：壳体，测温头，以及含微处理器、放大器、电压-频率转换电路以及显示屏的处理电路部分。

所述测温头由合金盖1、合金套2、塑胶盖3、塑胶头4、塑胶管5、辐射导管6、传感器底座7、传感器8以及传感器顶盖9组成；合金盖1固定在合金套2上，合金盖1与合金套2形成一个封闭的腔体，传感器8通过传感器底座7和传感器顶盖9安装在所述腔体内，塑胶头4和塑胶盖3套装在合金套2上，辐射导管6通过套装在它上的塑胶管5固定于合金套2内，辐射导管6的首端伸入塑胶头4；其处理电路由传感器输出温度信号经放大、电压-频率转换送入微处理器，微处理器把接收的信号分析、处理，并转化为目标的温度值送显示屏显示，并通过语音报温电路实现语音输出。

本红外体温计通过测温头内合理的结构设计，最大限度的降低了测温头伸入耳道后，测温头中的导波管的温度变化。测温头结构紧凑，测温头通过它的塑胶盖和塑胶头与整机的壳体连接为一体，实现了测温头和处理电路部分一体化。再运用一定的算法，通过软件对由于导波管的温度变化产生的测量误差进行合理的修正，从而使测量结果更加准确。

另外，由于采用了功能强大的微处理器，增加了语音报温电路，具有年、月、日、时间、温度显示和语音播报测量结果的功能。体积小，携带、使用方便。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构图；

图2为其测温头的内部结构示意图；

图3为其处理电路图。

具体实施方式

本实用新型的整体结构如图1所示，主要由壳体11、测温头12、壳体上的操作按键13和显示屏14、以及壳体内处理电路部分。测温头安装在壳体的背面，两部分结合为一体。

图2为其耳道式测温头的内部结构示意图。包括：合金盖1、合金套2、塑胶盖3、塑胶头4、塑胶管5、辐射导管6、传感器底座7、传感器8和传感器顶盖9等部分。

塑胶头4是一个具有一定强度和弹性的材料制成的漏斗状的扩张器，首端放入耳道接近鼓膜，末端宽于外耳道，这样可以防止损伤鼓膜。塑胶头4的末端固定在多功能万年历红外体温计的主体外壳上。

辐射导管6是由金属制成、内部镀金，对红外辐射有很高的反射率。沿塑胶头4的轴向组装在塑胶头4内。

塑胶管5套在辐射导管6上，使辐射导管6靠近塑胶头4首端的一面完好的密封。防止外界对辐射导管6内壁的污染。塑胶盖3固定在红外耳式体温计的主体外壳上。其作用是固定合金套2。

合金套2固定在塑胶盖3上，首端伸入塑胶头4。合金套2是由锌合金制造，热容量相对较大，当测温头伸入耳道后，可以减小测温头温度的上升。合金盖1固定在合金套2上。合金盖1与合金套2组成一个封闭的腔体，传感器8在这个腔体内，温度不会有剧烈的变化。

传感器底座7固定在合金套2内。传感器底座7与辐射导管6同轴，内壁形状与传感器一致，用来确定传感器8的位置。传感器顶盖顶在传感器8和合金盖1之间，可以起到固定传感器的作用。

图3其实施例处理电路图。包括：微处理器、红外传感器、电子开关、放大器、电压-频率转换电路、显示以及语音报温电路部分等。红外传感器采用热电堆传感器，如10TP581P芯片等。微处理器选用SPL31A等芯片。显示和语音报温电路由微处理器内部电路结合软件来实现。LCD显示屏和扬声器接于微处理器相应的输出端口。电压-频率转换电路可以采用单片电压-频率转换芯片，也可如图3由一个积分器和一个比较器构成，其输出接微处理器的输入端。传感器接收到目标辐射的红外线，转化为两个电压输出；经电子开关SW1分别送放大器对两个电压放大输出；然后再由积分器和比较器组成的电压-频率转换电路把放大器输出的模拟信号(电压)转换为数字信号(频率)送入微处理器；微处理器把接收的信号分析、处理、并转化为目标的温度值通过显示屏显示，同时通过喇叭语音输出。

本红外体温计由微处理器根据室温Ta对测量数据进行一定修正，从而使测量结果精确度高，稳定性好。具体描述如下：

在理想状态下，当红外体温计伸入耳道测量鼓膜温度时，位于耳道外的红外线传感器的温度Tg等于室温Ta。且导波管的温度Tb不会有变化(仍等于伸入耳道前的室温Ta)。在此理想条件下，假设红外线传感器由热电堆构成，热电堆的输出电压为Vout，则下式成立：

Vout＝K(Te⁴-Ta⁴)                           (1)

其中K是一常数，从而得：

Te＝(Vout/K+Ta⁴)^1/4                        (2)

但由于导波管有温度变化，(2)式中的K不再是个常数，它是室温Ta的函数，从而得到下式：

Te＝(Vout/f(Ta)+Ta⁴)^1/4                    (3)

通过式(3)我们可以得到人体耳温的准确值。

本红外体温计除具有温度精确测量、显示和语音报温的功能外。利用其微处理器的强大的处理能力，显示年、月、日、时间等。

Claims (7)

1、一种多功能万年历红外体温计，包括壳体，测温头，以及含微处理器、放大器、电压-频率转换电路以及显示屏的处理电路部分，其特征在于：

所述测温头由合金盖(1)、合金套(2)、塑胶盖(3)、塑胶头(4)、塑胶管(5)、辐射导管(6)以及传感器(8)组成；合金盖(1)固定在合金套(2)上，合金盖(1)与合金套(2)形成一个封闭的腔体，传感器(8)安装在所述腔体内，塑胶头(4)和塑胶盖(3)套装在合金套(2)上，辐射导管(6)通过套装在它上的塑胶管(5)固定于合金套(2)内，辐射导管(6)的首端伸入塑胶头(4)；所述处理电路设置有语音报温电路。

2、根据权利要求1所述多功能万年历红外体温计，其特征在于：所述测温头通过它的塑胶盖(3)和塑胶头(4)与壳体结合为一体。

3、根据权利要求1所述，其特征在于多功能万年历红外体温计：所述红外传感器(8)采用热电堆传感器。

4、根据权利要求1所述多功能万年历红外体温计，其特征在于：传感器(8)通过传感器底座(7)和传感器顶盖(9)固定在合金盖(1)与合金套(2)之间的腔体内，传感器(8)和辐射导管(6)同轴安装。

5、根据权利要求1所述多功能万年历红外体温计，其特征在于：所述的塑胶头(4)是漏斗形塑胶头。

6、根据权利要求1所述多功能万年历红外体温计，其特征在于：所述的辐射导管(6)是金属导管，内部镀金，辐射导管的外端是封闭的。

7、根据权利要求1所述多功能万年历红外体温计，其特征在于：所述的合金套(2)是由锌合金制成的。

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