CN2901267Y - 红外线温度计的探头 - Google Patents

Abstract

一种红外线温度计的探头，可测量一热辐射源的表面温度，或能通过感测人体表面或外耳道内红外线辐射能量，而测量到人体的体温。所述探头包含一个渐缩状的外套筒、一个热导套管、一个红外线感知器和一个绝热固定座，其中所述外套筒及热导套管分别具有朝向所述热辐源的辐射接受端及第一开放端。所述红外线感知器置于热导套管的第一开放端内，且通过同样位于热导套管内部的绝热固定座抵靠红外线感知器的基座。另外，所述红外线感知器具有一个热接合面和一个冷接合面，所述热接合面面向热导套管的第一开放端，且所述冷接合面面向绝热固定座。

Description

红外线温度计的探头

技术领域

本实用新型涉及一种红外线温度计的探头，具体而言涉及一种可测量一热辐射源的表面温度，又适于靠近人体表面或插入外耳道内而能正确测量体温的探头构造。

背景技术

红外线温度计是一种非接触式温度测量装置，可瞄准所要测量目标物的特定表面，例如：机器、家电用品、被加热的材料或哺乳动物，而于短暂时间(甚至一秒内)内读到测出温度。所有能发出热量的物质都具有热辐射，一般热辐射波长介于三至十四微米，这些辐射波长在学术上称为红外线。红外线温度计的原理就是接收这些红外线，并检测其热辐射通量或波长长度，据此去推算物质的温度。

尤其于疾病诊断过程之中，医用温度计为医师诊疗提供很大帮助。在所有测量部位中，耳膜的温度比口腔、直肠或腋下的温度更能代表身体内部的温度。其可通过检测耳道中从耳膜放射出的红外线辐射量，来作为测量耳膜温度的依据。因而红外线的耳温计便产生了，其可于一秒至两秒内快速量取并显示耳膜温度，也使得医院、诊所或家庭都采用耳温计以取代传统的水银温度计。然而，耳温计需要接触人体的外耳道，会有沾染体液的风险，因此尚有设计为测量额面的红外线温度计。不论测量的部位或热辐射源如何，红外线温度计的设计原理几乎都大同小异。

然而，目前市面上的红外线温度计的探头不是体积庞大，就是在温度转换时产生误差。例如一美国专利号US 4,895,164，标题为「Infrared ClinicalThermometer」的专利利用一金属导热块(heat conducting block)将波导管(waveguide)和红外线检测器(IR detector assembly)包围，以达到与环境温度等温的状态(isothermal condition)然而，上述结构势必需要一很大的金属导热块，因体积庞大而不易使用。大部分的波导管的表面均镀上一层金，其反射率很高(reflectivity，约90％)而辐射率很低(emissivity，约10％)，即便如此红外线检测器和波导管之间仍存有温差，红外线检测器也能接收由波导管内壁所发射的热辐射。另外，所述波导管上金膜层的特性也随着使用时间及制程条件而改变，此也不利于温度检测的正确性。

不同于上述具有波导管的探头，图1为美国专利号US 5,018,872所揭示的另一探头10的剖面示意图。一个透明套盖11覆盖整个喇叭状塑料套筒17，于塑料套筒17的左侧开放端19内有一遮蔽壳体13。红外线感知器15收容于遮蔽壳体13内，其底部抵靠于散热块14的端部，并通过散热块14能迅速导除由外部进入的热能量，而维持红外线感知器15内热电堆芯片的冷接合面(coldjunction)于固定的温度。

然而此种探头10为了快速传导遮蔽壳体13上和塑料套筒17内外加的热能量，所以还是需要一个体积很大的散热块14，相对地就造成红外线温度计重量变大而无法灵活操作。另一方面，由于散热块14、红外线感知器15和探头17紧密结合在一起，热能量可通过彼此间接合的表面直接传导。若是散热块14的体积不够大，则容易使冷接合面产生瞬间温度变化，即影响温度的正确性。即由于散热块14和红外线感知器15大面积直接接触，当外部传递的热量被散热块14吸收后，而热量又无法快速分布于散热块14内，则会由所述接触介面传导到红外线感知器15。

综上所述，市场上急需要一种轻便且稳定的探头构造，使红外线温度计能于短时间内测量正确的温度。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种红外线温度计的探头，其将由任何热辐射源或人体内耳道传导或对流的热能量阻绝于红外线感知器外，使得红外线感知器仅检测热辐射量而避免受到其他途径传递的热量影响，因此可以正确测量热辐射源或人体的温度。

本实用新型的另一目的在于提供一种简化的探头结构，可使红外线温度计的整体重量减轻，有助于人手握持和操作。

本实用新型的另一目的在于提供一种简化的探头结构，可减少现有探头结构内组成元件的数量，即降低制造成本。

为达到上述目的，本实用新型揭示一种红外线温度计的探头，能通过接受一热辐射源发出的红外线，而测量到所述热辐射源表面的温度，其特征在于包含：一个渐缩状的外套筒，其具有可朝向所述热辐射源并让所述红外线通过的辐射接受端；一个热导套管，位于所述外套筒内部，具有与所述辐射接受端邻近的一第一开放端；和一个红外线感知器，整个固定于所述热导套管的第一开放端内，具有朝向所述辐射接受端的一热接合面和朝向所述辐射接受端的相反方向的冷接合面；一个第一绝热环，位于所述外套筒与所述热导套管中间，可防止热能量由所述外套筒直接传导到所述热导套管；和一个第二绝热环，位于所述热导套管与所述红外线感知器中间，并固定于所述第一开放端内缘处。

本实用新型揭示一种红外线温度计的探头，可测量一热辐射源的表面温度，或能通过感测人体外耳道内红外线辐射能量，而测量到人体的体温。所述探头包含一渐缩状的外套筒、一热导套管、一红外线感知器和一绝热固定座，其中所述外套筒和热导套管分别具有可深入外耳道的辐射接受端及第一开放端。所述红外线感知器置于热导套管的第一开放端内，且通过同样位于热导套管内部的所述绝热固定座抵靠红外线感知器的基座。另外，红外线感知器具有一热接合面和一冷接合面，所述热接合面面向所述热导套管的第一开放端，且所述冷接合面面向绝热固定座。

通过本实用新型中简化的探针结构，所述探针具有更轻便及稳定的特点，使红外线温度计能于短时间内测量正确的温度。

附图说明

图1为美国专利号US 5,018,872所揭示的探头的剖面示意图；

图2为本实用新型红外线温度计的探头的立体图；

图3为本实用新型红外线温度计的探头的分解图；

图4为沿图2中1-1剖面线的剖视图；

图5为图3中红外线感知器的示意图；

图6为本实用新型红外线温度计探头的另一实施例的剖视图；和

图7为本实用新型红外线温度计探头的又一实施例的剖视图。

具体实施方式

图2为本实用新型红外线温度计的探头的立体图。所述探头20的外部有一渐缩状的外套筒31，所述外套筒31具有可深入待测物内的辐射接受端311，例如：机器的开口或外耳道内，通过辐射接受端311可接受由待测物的辐射源产生的红外线热辐射。

图3为本实用新型红外线温度计的探头的分解图，其中探头20主要包含外套筒31、热导套管33、红外线感知器35和绝热固定座36。另外，绝热固定座36和热导套管33可共同固定于一连接基座37上，如此便能将红外线感知器35限位于热导套管33的第一开放端331。一第一绝热环32介于外套筒31的辐射接受端311与热导套管33的第一开放端331之间，同样另有一第二绝热环34介于热导套管33的第一开放端331与红外线感知器35之间。

与图3的分解图相比，图4为沿图2中1-1剖面线的剖视图。第一绝热环32位于外套筒31的第一固持环313与热导套管33之间，不仅可以防止热能量由外套筒31直接传导到热导套管33，尚可避免液体渗入探头20内部且使热导套管33定位。所述第一固持环313自外套筒31向辐射接受端311内垂直延伸，可以有效握持住第一绝热环32和热导套管33。且外套筒31环绕于热导套管33的外侧，两者之间存在有一环状间隙区41，另外，第一绝热环32形成环状间隙区41的封闭端，相对所述封闭端的另一端是第二开放端312。即使环状间隙区41内空气被升温中的外套筒31加热，也可通过与开放端外的空气对流而降低会热传递到热导套管33的热能量。

红外线感知器35置于所述热导套管33的第一开放端331内，且通过同样位于热导套管33内部的绝热固定座36抵靠红外线感知器35的基座351，同时红外线感知器35前缘的第二绝热环34不仅可以固定位置，还可以防止热能量由热导套管33的第二固持环332直接传导到红外线感知器35前缘。第二固持环332能够增强红外线感知器35的固持力。

请再次参见图3，红外线感知器35的基座351抵靠于绝热固定座36上面向辐射接受端311的第一端部361，并通过第二绝热环34环固住前缘而完全定位。绝热固定座36的第一端部361类似十字状，中间空隙处恰可容许红外线感知器35的复数条导线356跨置并穿过。另外，绝热固定座36的第二端部362和热导套管33的第二端部332可共同固定于一连接基座37上，如此就能将红外线感知器35完全限位于热导套管33的第一开放端331内。所述基座351仅侧缘可以与热导套管33顶靠住，借此可将红外线感知器35定位于热导套管33内。

与图1的探头10相比，本实用新型探头20的外套筒31、热导套管33和红外线感知器35彼此间未紧密接触在一起，并且用第一绝热环32和第二绝热环34相互隔开，因此热能量不会经由结合的界面而相互传递。

图5为所述红外线感知器的示意图，其包含一金属外壳352、红外线滤光片(IR filter)355、热电堆芯片(thermopile chip)353、热敏电阻(thermistor)354、基座351和导线356。人体耳道内的热辐射经过红外线滤光片355而由热电堆芯片353检测出，而热电堆芯片353的冷接合端的温度将由热敏电阻354的温度代表，其中热敏电阻354和热电堆芯片353均位于基座351上。另外热电堆芯片353的热接合面位于近红外线滤光片355处的表面，可以检测热辐射的能量，也就是红外线感知器35的热接合面朝向热导套管33的第一开放端331，且冷接合面面向所述绝热固定座36。

图6为本实用新型红外线温度计探头的另一实施例的剖视图。与图4相比，探头60是通过使用热导套管33上的复数个凸块333和第二端部332达到固定红外线感知器35的目的，因此不需要使用绝热固定座36就能有相同效果。可以于红外线感知器35置入热导套管33后，通过机械加工产生所述凸块333。另外，也可以使用绝热的粘性胶61将红外线感知器35直接粘着到热导套管33内，此种方式将更为单纯而节省成本。

除此以外，如图7所示，探头70也可采用一绝热的固定板71紧靠于红外线感知器35的基座351，并且固定板71的四周与热导套管33内壁干涉配合，如此也能达到固定红外线感知器35的目的。

通过前面实施例可清楚说明：热导套管33能将热辐射源或人体内耳道传导或对流的热能量阻绝于红外线感知器35外，使得红外线感知器35仅检测热辐射量而避免受到其他途径传递的热量影响，因此可以正确测量热辐射源或人体的温度。

本实用新型的技术内容及技术特点已揭示如上，然而所属领域技术人员仍可能基于本实用新型的教示及揭示而作种种不背离本实用新型精神的替换及修正。因此，本实用新型的保护范围应不限于实施例所揭示的内容，而应包括各种不背离本实用新型的替换及修正，并为前述权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种红外线温度计的探头，能通过接受一热辐射源发出的红外线，而测量到所述热辐射源表面的温度，其特征在于包含：

一个渐缩状的外套筒，其具有可朝向所述热辐射源并让所述红外线通过的辐射接受端；

一个热导套管，位于所述外套筒内部，具有与所述辐射接受端邻近的

一第一开放端；和

一个红外线感知器，整个固定于所述热导套管的第一开放端内，具有

朝向所述辐射接受端的一热接合面和朝向所述辐射接受端的相反方向的冷接合面；

一个第一绝热环，位于所述外套筒与所述热导套管中间，可防止热能量由所述外套筒直接传导到所述热导套管；和

一个第二绝热环，位于所述热导套管与所述红外线感知器中间，并固定于所述第一开放端内缘处。

2.根据权利要求1所述的红外线温度计的探头，其特征在于还包含位于所述热导套管内部的一个绝热固定座，所述绝热固定座具有抵靠住所述红外线感知器上接近所述冷接合面的表面的一第一端部。

3.根据权利要求2所述的红外线温度计的探头，其特征在于还包含可共同固定所述绝热固定座和所述热导套管的一连接基座，另外，所述连接基座固定所述绝热固定座上相对所述第一端部的第二端部和所述热导套管相对于所述第一开放端的第二开放端。

4.根据权利要求1所述的红外线温度计的探头，其特征在于所述外套筒与所述热导套管间有一环状间隙区，所述环状间隙区为非封闭的区域，所述区域内部的空气可以对流到外部。

5.根据权利要求2所述的红外线温度计的探头，其特征在于所述绝热固定座的第一端部具有一十字型截面积，所述红外线感知器有复数条导线分别插在所述十字型截面积的不同空隙内。

6.根据权利要求1所述的红外线温度计的探头，其特征在于所述热导套管内壁上设有复数个凸块将所述红外线感知器固定住。

7.根据权利要求1所述的红外线温度计的探头，其特征在于所述红外线感知器通过一绝热粘性胶固定于所述热导套管内。

8.根据权利要求1所述的红外线温度计的探头，其特征在于还包含一与所述红外线感知器的冷接合面相邻的固定板，通过所述固定板与所述热导套管内壁干涉而固定所述红外线感知器。

9.根据权利要求1所述的红外线温度计的探头，其特征在于所述外套筒另外具有一第一固持环，所述第一固持环位于所述第一开放端的外圈，且所述第二绝热环介于所述第一固持环与所述红外线感知器中间。

10.根据权利要求1所述的红外线温度计的探头，其特征在于所述所述热导套管还具有一第二固持环，所述第二固持环位于所述辐射接受端的外圈，又所述第一绝热环介于所述第一固持环与所述热导套管中间。

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