DE2034721A1 - Thermometer, insbesondere Z1Ur Messung von Oberflachentemperaturen - Google Patents

Description

• Thermometer, insbesondere zur Messung von Oberflächentemperaturen Die Neuerung betrifft ein Thermometer zur Messung von Oberflächentemperaturen.
• Ein besonderes Problem der Technik ist die Messung von Temperaturen, insbesondere von Oberflachentemperaturen.
• In der Medizin ist es z.B. erforderlich, die Körpertemperatur von Patienten möglichst schnell und genau messen ou können. Insbesondere hat sich herausgestellt, daß in der Umgebung von Krebsherden eine höhere Körperremperatur auftritt als bei gesundem Körper. Es ist deshalb ein wichtiges Diagnoseverfahren in der Krebsfrüherkennung, ein Temperaturprofil der Körperoberfläche aufzunehmen. Da es hierbei nötig ist, Temperaturabweichungen bis auf 0,10 C erkennen zu können, werden hierzu bisher im allgemeinen Infrarot-Detektoren verwendet, womit die Temperatur durch Strahlung, also ohne direkte Berührung, gemessen wird. Die hierzu benötigten Geräte sind sehr aufwendig und teuer.
• Herkömmliche Quecksilberthermometer sind für eine schnelle Temperaturmessung nicht geeignet, da sie eine lange Ansprechzeit und eine schlechte Ablesegenauigkeit haben.
• Es ist ein elektrisches Thermometer mit einem Heißleiterfühler bekannt. Der Widerstand des Heißleiters wird hierbei in einer BrUckenschaltung gemessen, wobei das Anzeigeinstrument im Nullgweig der Brücke liegt. Die Ansprechzeit und die Anzeigegenauigkeit dieses bekannten Gerätes sind Jedoch unbefriedigend.
• In einer älteren Anmeldung ist ein elektrisches Fieberthermometer vorgeschlagen, das mit zwei Kaltleitern arbeitet.Hierbei wird der eine Kaltleiter durch einen elektris^hen Strom aufgeheizt. Die erzeugte Wärme wird über eine Warmeleitstrecke, die im allgemeinen von dem Thermometergehäuse gebildet wird, zu einem zweiten Kaltleiter geleitet, der als Meßfühler dient. Angezeigt wird hierbei der Wärmefluß, der von dem Heizer über die Wärmeleitstrecke u dem Meßfühler gelangt und der von der Eigentemperatur des gemessenen Patienten abhängig ist.
• Es ist auch schon eine elektrische Kochplatte bekannt, bei der mit Hilfe eines Heißleiterfuhlers, -der mit einer Peder an den Boden des auf der Platte stehenden Kochtopfs gedrückt wird, die Temperatur dieses E.oohtopfs gemessen wird, um auf diese Weise die der Kochplatte zugefuhrte elektrische Energie steuern zu können.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein. elektrisches Thermometer, insbesondere zur Messung von Oberflächentemperaturen, anzugeben, das billig und einfach herzustellen ist und das mit möglichst kurzer Ansprechzeit eine hohe Ablesegenauigkeit verbindet.
• Die Lösung dieser Aufgabe ist gekennzeichnet durch ein rohrförmiges Gehäuse, das an seiner Spitze durch eine gut wärmeleitende, möglichst dünne Metallfclie verschlossen ist, und dadurch eine keramische Kaltleiterfolie, die auf die Innenseite der dünnen Metallfolie aufgelötet und mit entsprechenden elektrischen Anschlußdrähten kontaktiert ist.
• Damit ergeben sich die Vorteile, daß das Verhältnis zwischen Auflagefläche und Wärmekapazität sehr groß wird, so daß der Kaltleiter in kurzer Zeit durchwärmt ist, daß der Kaltleiter von äußeren mechanischen und chemischen Einflüssen geschützt ist, daß eine hohe Anzeigegenauigkeit erreicht wird und daß der technische Aufwand bei der Herstellung des Thermometers und bei der Durchführung der Messung sehr gering ist.
• Vorzugsweice i3t die ldetallfolie nur am Rand gehalten, um eine möglichst geringe Ableitung der Wärme von der Meßstelle zu dem Thermometergehäuse zu gewährleisten.
• Die Metallfolie besteht vorteilhaft aus einer ca. 0,1 mm starien Kupferfoli.e, da Kupfer gute elektrische, thermische und chemische Eigenschaften besitzt.
• Als Kaltleiterfolie wird vc,lwzugsweise ein Material verwendet, dessen Bereich größter Steilheit in der Widerstands-Temperatur-Charakteristik in dem interessierenden Temperaturbereich liegt. Dadurch wird sichergestellt, daß der zu messende Temperaturbereich und der Bereich, in dem der große Widerstandsanstieg des Kaltleiters erfolgt, zusammenfallen.
• Vorteilhaft ist die Kaltleiterfolie ca. 0,2 mm stark. Solche Folien lassen sich noch einwandfrei herstellen und besitzen bei großer Auflagefläche eine geringe Wärmekapazität, so daß sich eine sehr kurze Ansprechzeit ergibt.
• Eine vorteilhafte Ausführungsform des erfindungsgemäßen elektrischen Thermometers verwendet eine Kaltleiterfolie aus Ba (Sr)TiO3 Keramik mit einer Curietemperatur von ca. 30° C.
• Ein derartiges Thermometer ist insbesondere zum Einsatz in der Humanmedizin geeignet, da mit ihm der wichtige Temperaturbereich zwischen 340 und 420 C einwandfrei überstrichen werden kann.
• Vorteilhaft ist die Kaltleiterfolie im Innern des Thermometergehäuses zusätzlich gut wärmeisoliert.
• Um der bei der Verwendung als Fieberthermometer geforderten Hygiene zu entsprechen, ist vorteilhaft eine auswechselbare Spitze vorgesehen, die einfach huber das eigentliche Thermometer geschoben wird und die dann fUr jeden Patienten ausgewechselt werden kann. Die hierdurch bedingte geringe Empfindlichkeitsabnahme kann im allgemeinen vernachlässigt werden.
• An Hand der Zeichnung soll. die Erfindung in Form eines Ausführungsbeisiels erläutert werden.
• Man erkennt ein Thermometergehäuse 1, dessen Spitze leicht konisch ausgebildet ist. An der Spitze des Gehäuses 1, ist eine Kupferfolie 2 befestigt, auf deren Innenseite eine keramische Kaltleiterfolie 3 aufgelötet ist. Die elektr.ische Verbindung zu der Haltleiterfolie 3 wird mit Hilfe der Anschlußdrähte 4 hergestellt. Zur Erhöhung der mechanischen Festigkeit kann die Innenseite des Thermometers mit einer Isoliermasse 6 ausgefüllt werden. ueber das eigentliche Thermometer ist eine auswechselbare Spitze 5 geschoben, die während der Messung mit der die Kaltleiterfolie 3 tragenden Kupferfolie 2 in möglichst engem thermischem Kontakt steht.
• Die Befestigung der auswechselbaren Spitze 5 auf dem Thermometergehäuse 1 erfolgt ini einfachsten Fall durch einen enteprechenden Paßsitz; es sind jedoch auch Schraubverschlüsse, Bajonettver8chlUsae und älinliches geeignet.
• Eine besonders bevorzugte Verwendung findet das erfindungsgemäße Thermometer bei der Aufnahme von Temperaturprofilen der menschlichen Körperoberfläche in der Krebsfrüherkennung, Hierzu wird das Thermometer mit der Spitze 2 auf die Haut aufgesetzt und unter konstanter Geschwindigkeit und konstanten Druck Uber die Hautoberfläche gezogen. Durch den direkten Berührungskonkakt des Fühlers mit der Haut, ergibt sich zwar eine Verfälschung der Temperatur, so daß die gemessenen Absolutwerte mit einem Fehler behaftet sind. Bei dem als Beispie) angegebenen Anwendungsfall interessiert jedoch nur die Form des Profils und dieses wird bei gleichem Andruck und Vorschub mit einem Fehler von weniger als 0,10 C reproduziert. Durch dieses Bewegen des Meßfühlers auf der Haut ergibt sich zudem noch der vorteil, daß hierdurch der wirksame Wnrme:jbergangswi ders tand der Haut wesentlich herabgesetzt wird, wodurch die Ansprechzeit des Thermometers noch weiter verringert wird.
• 8 Patentansprüche Figur

Claims (7)

1. P a t e n t a n s p r ü c h e Elektrisches Thermometer, insbesondere zur Messung von Oberflchentemperaturen, g e k e n n z e i c h n e t d ur c h ein rohrförmiges Gehause (1), das an seiner Spitze durch eine gut wärmeleitende, möglichst dünne Metallfolie (2) verschlossen ist, und durch eine keramische Kaltleiterfolie (3), die flach auf die Innenseite der dünnen Metallfolie (2) aufgelötet und mit entsprechenden elektrischen Anschlußdrähten (4) kontaktiert ist.
2. 2. Thermometer nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß die Metallfolie nur am Rand gehalten ist.
3. 3. Thermometer nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g ek e n n z e i c h n e t , daß die Metallfolie eine 0,1 mm starke Kupferfolie ist.
4. 4. Thermometer nach Anspruch 1 bis 3, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß der Bereich größter Steilheit in der Widerstands-Temperatur-Charakteristik der verwendeten Kaltleiterfolie in dem interessierenden Temperaturbereich liegt.
5. 5. Thermometer nach Anspruch 1 bis 4, d a d u r c h g e -k e n n z e-i c h n e t , daß die Kaltleiterfolie cx 0,2 mm stark ist.
6. 6. Thermometer nach Anspruch 1 bis 5, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß die Kaltleiterfolie aus Ba(Sr)TiO3-Keramik mit einer Curietemperatur von ca. 300 C besteht.
7. 7. Thermometer nach Anspruch 1 bis 6, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß die Kaltleiterfolie gut wärmeisoliert ist.

   8, Thermometer nach Anspruch 1 bis 7 , d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t, daß eine auswechselbare Spitze vorgesehen ist.