DE2515635A1

DE2515635A1 - Ambulantes elektronisches einhand- thermometer

Info

Publication number: DE2515635A1
Application number: DE19752515635
Authority: DE
Inventors: Johannes Ing Grad Ehlers
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1975-04-10
Filing date: 1975-04-10
Publication date: 1976-10-21

Description

Ambulantes elektronisches Einhand-Thermometer Die Erfindung betrifft ein ambulantes,selbstanzeigendes,elektronisches Einhand-Thermometer mit Digitalanzeige,insbesondere für die Konstruktmessung von Temperatur in Labors und Krankenhäusern.
Für diesen Zweck sind seit langem Glasthermometer bekannt und in Gebrauch.Wie die Abb.i zeigt,ist eine äußere Glashülle 1, irgendwie zweckmäßig zu einem langgestreckten Hohlgriffel ausgestaltet,der an seinem der Messung dienenden Ende 2 einen Tastkopf 3 trägt.Dieser bildet als Temperaturfühler einen kleinen besonderen Hohlraum 4,der in Kapillarrohr 5 ausläuft.
Die Hohlräume 4 und 5 sind evakuiert,und der Hohlraum 4 ist mit einem Medium,Hg oder einer Flüssigkeit,gefüllt.Seine Ausdennung in das Kapillarrohr 5 hinein bildet ein Maß für die Temperatur und kann an einer geeichten Skale 6 numerisch abgelesen werden.
Ein Glasthermometer besitzt neben seinem Hauptvorteil,daß es sich leicht reinigen und desinfizieren läßt,eine Reihe von Nachteilen,die bei der Schilderung des Standes der Technik unter a. bis c. zunächst kurz,anschließend aber näher,behandelt werden.
a. Eine rationelle Massenherstellung,z.B. am Fließband,mit eingeschalteten Prüf-und Eichstationen läßt sich kaum durchführen.
. Die Länge des Kapillarrohres 5 nebst Skale 6 wächst mit steigender Genauigkeitsanforderung.Der Meßwert kann nur unter einem bestimmten Blickwinkel gur Abgelesen werden.
Besonders schwierig abzulessen sind z.3.manche Ausführungen von 1'ieberthernometern.
c. Die Einstellung auf den Endwert einer Messung erfolgt schleichend und kann je nach der Ausführung des Thermometers Sekunden bis Minuten dauern.Die Rückstellung der Hg-Säule, z.B. in Fieberthermometern,erfordert zuviel Zeit und ist in Massenbetrieb nur durch Zentrifugieren zu bewerkstelligen.
Es bedeutete daher von Jahren schon eine Verbesserung,als in temperaturabhängigen kleinsten NTC-Widerständen mit sehr günstiger Erwärmungskonstante Temperaturfühler großer Empfindlichkeit zum Einbau in elektrische Thermometer zur Verfügung ssandell.
Eine entsprechende Einrichtung ist in Abb.2 dargestellt.In einem Gehäuse ist ein in Temperaturgraden geeichtes,elektrisches Präzisionsinstrument 7,eine elektrische Schaltung,gegebenenfalls mit einer Verstärkerschaltung,Betriebs-und Bereichs-Umschaltern 8,untergebracht.Es enthält ferner eine Spannungsquelle 9 oder eine Steckdose 10 dvSür.Aus dem Gehause ist an einem Kabel11,steckbar oder Lest,ein Temperaturfühler 12 herausgeführt,dessen Tastkopf 13 einen,meist in Glasröhrchen eingeschmolzenen,räumlich sehr kleinen Widerstand enthält,dessen elektrischer Widerstandswert sich mit der Temperatur ändert und bei Betrieb der Einrichtung am Meßinstrument die numerisch ablesbare Temperaturanzeige bewirkt.
Der Meßwert erreicht seinen Endwert je nach der Trägheit der eingebauten Teile meist in kürzerer Zeit als ein Flüssigkeits-Thermometer.
Auch mit digitaler Anzeige sind elektrische Thermometer bereits auf dem Markt,siche Abb.3,Einschub 14 zu Abb.2.Abgesehen davon, daB sie kaum geringere Abmessungen aufweisen als solche mit der bisher gebräuchlichen numerischen Anzeige nach Abb.2,so haftet den elektrischen Thermometern,die aus einem Anzeigekasten und einem über Kabel 11 damit verbundenen Temperaturfühler 12 bestehen,der Nachteil an,daß sie zur Bedienung meist beide Hände erfordern,sowie mit noch zu großem Raumaufwand gebaut sind.
Außerdem ist eine ordentliche Reinigung oder Desinfektion nur sehr beschränkt möglich.
Ist nämlich der Temperaturfühler 12 mit dem Gehäuse in Abb,2 fest verbunden,so kann nur dieser in umständlicher Weise behandelt werden.Ist der Temperaturfühler 12 aber über ein Kabel 11 mittels einer Steckvorrichtung mit dem Gehäuse zu verbinden,so besteht bei Betrieb mehrerer Thermometer nach Abb.
2 oder 3 die Gefahr der Verwechselung der Temperaturfühler 11-12,und eine Eichung der Thermometer wird illusorisch.
Ferner ist die Kabelverbindung 11 zwischen dem Gehäuse und dem Temperaturfühler 12 einer Abnutzung ausgesetzt,die eine Betriebsunsicherheit darstellt und umsop größer ist,je dünner und ungeschützter die Kebelverbindung 11 und je kleiner ein etwa vorgesehener Stecker sind.Auch ein,z.B. an den Handgeräten von Fernsprechern heute übliches Elastik-Kabel dürfte hier nicht die für ein gekelchtes Thermometer erforderliche Sicherheit gewährleisten.
Hiervon abgesehen,bedeutet es im zweihändigen Betrieb eine weitere Unsicherheit,gleichzeitig den Temperaturfühler in gutem Kontakt mit der Meßstelle zu halten,bezw.hierfür zu sorgen,sowie die Anzeige des Thermometers zu verfolgen.da beide Stellen meist nicht im gleichen Blickwinkel und in gleicher Entfernung vom Auge des Beobachters liegen.
Ein Kontakt-Thermometer sollte für Einhandbedienung gebaut sein,wie beispielsweise bereits in der deutschen Patentschrift Nr. 952 568 in Klasse 4 i Gruppe 701 beschrieben.
Ein der amtlichen Behörde,PTB Braunschweig,vorgeführtes iodell genügte jedoch nicht den seinerzeitigen Anforderungen,sodaß es nicht zur praktischen Ausführung gelangte.
Zwar war hier bereits die Ausführungsmöglichkeit eines selbstanzeigenden,elektronischen Einhand-Thermometers erläutert worden,jedoch erwies sich bei dem damaligen Stande der Technik das fertige Instriiment noch als zu schwer und wies auch hygienische Mängel auf.
Heute hat sich die Halbleitertechnik bis zu Miniaturausführungen entwickelt,sodaß die vorliegende Erfindung sich zum Ziel setzt,unter Benutzung inzwischen entwickelter Bauteile ein besonders kompaktes und betriebssicheres, selbstanzeigendes, elektronisches Einhand-Thermometer mit Digitalanzeige für den im Eingang dieser Beschreibung bezeichneten Zweck anzugeben,wobei der Anwendungbereich nicht auf Messungen von Maximaltemperaturen beschränkt wird.
Die Lösung der Aufgabe liegt erfindungsgemäß in einer Synthese zwischen altbewänrtem Glasthermometer und an sich bekanntem Thermometer mit Digitalanzeige,jedoch in derart angepaßter Miniausführung seiner elektronischen Bauteile, daß diese,mit Ausnahme einer elektro-chemischen Spannungsquelle zwecks Erzielung der Betriebssicherheit sowie guter Reinigungsmöglichkeit in ein gemeinsames,flüssigkeitsdichtes, ganz oder teilweise durchsichtiges, zweckentsprechend gestaltetes,Gefäß eingeschlossen,bezw.enigesiegelt sind.
Eine solche Ausführung vermeidet unter a. bis c. behandelte Nachtelle,entspricht dem heutigen Stande der Technik und stellt, wie verlangt,ein ambulantes,selbstanzeigendes,elektromisches Einhand-Thermometer mit Digitalanzeige dar'dessen Gebrauchswert nach den Patentansprüchen besonders hoch ist.
Sie wird am Beispiel der Abb.4 nachstehend beschrieben.
In ein ganz oder teilweise durchsichtiges'gemeinsames Gefäß 14 sind in an sich in bekannter Weise wirkende elektronische Funktionselemente in Niniaturausführung flüssigkeitsdicht so eingebaut'daß es im Ganzen gereinigt und desinfiziert werden kann.
Dies bildet den Anspruch 1 der Erfindung,der zugleich einen dauernden Einschluß seiner eingebauten Teile,wie Temperaturfühler 17,elektronische Sensorschaltung 18,mit Bedienungskontakten 19,Computerschaltung 20 mit Digitalanzeige 21,sowie eingesiegelte Metallkontakte 22 für den Anschluß einer Spannungsquelle,z.B.einer elektrochemischen Batterie 24,oder 25 aus einem Netzanschlußgeräst beinhaltet,sodaß das einwandfreie Arbeiten dieses Thermometerteiles sichergestellt ist.
Es ist zu bemerken,daß hier'wie bei einem Glasthermometer,Kontakt-und Ablesestelle nahe aneinander gerückt sind und somit gleichzeitig überwacht werden können.
Dies wäre mit neuzeitlichen Mitteln vielleicht nur noch dadurch zu erreichen,daß man Funktionsteile in Miniaturführung, sogar einschließlich einer elektro-chemischen Spannungsquelle, etwa nach Art einer großen Armbanduhr,in einem Gehäuse zusammenfaßte,aus dem'wie bekannt ein Temperaturfühler an einem Kabel mit der Uhrhand auf kurze Entfernung mit der Kpntaktstelle in Verbindung gebracht werden könnte.Eine solche nicht vollstandige Sicherheit wird jedoch erfindungsgemäß bewußt vermieden.
Anhand der Abb.4 und 5 werden nun die weitere Ausgestaltung des Erfindungsgegenstandes beschrieben sowie deren Unteransprüche gekennzeichnet.
Zu Anspruch 2 Um die Einhandbedienung sicherzustellen, ist an einem Ende der Längsachse 15-16 des beispielsweise langgestreckt ausgebildeten gemeinsamen Gefäßes 14 ein elektrischer Temperaturfühler,vorzugsweise in Gestalt eines sehr kleinen NTC -Widerstandes 17,der mit der Meßstelle in Kontakt zu bringen ist eingebaut.
Zu Anspruch 3 =«n geeigneter Stelle,etwa an anderen Ende,des gemeinsamen Gefäßes 14,dem Thermometerkopf,sind in die Wandung Metallkontakte für die Zuführung 22 bezw.Entnahme 33 elektrischer Spannungen,vorzugsweise unverwechselbar,eingesiegelt.
Um das gemeinsame Gefäß 14 nach der bisher beschriebenen Ausgestaltung einerseits auf die Dauer flüssigkeitsdicht zu erhalten,andererseits aber eine elektro-chemische Spannungsquelle zum Betrieb des Thermometers benutzen zu können,sowie bei Verwendung eines Minigleichrichters zur Speisung aus einem Lichtnetz,vrie in den Einrichtungen nach den folgenden Ansprüchen 6 und 7 ausgeführt,ist eine solche Trennung des eigentlichen Thermometerteiles von seiner Spannungsquelle erforderlich,jedenfalls,solange nicht nach einer fortgeschrittenen Technik geeignete licht zellen flüssigkeitsdicht in das gemeinsame Gefäß 14 eingebaut werden können.
Diese tiöglichkeit könnte dann allerdings einen letzten bedeutenden Fortschritt erlauben, indem die Pole solcher Lichtzellen gleich auf die durchsitigen Wände des gemeinsamen Gefußes 14 innen aufgedampft würden,wie in den Ansprüchen 12 und 13 angeführt.
Zu Ansprüchen 4 und 5 Für die betriebsmäßige Schaltung und Steuerung der im gerne in samen Gefäß 14 eingeschlossenen Funktionselemente,z.B. für die Messung,Computer 20,21 und 27,28,sowie für eine drahtlose Fernübertragung 32,33,siehe Anspruch 11,sind elektronische Bensorvorrichtungen 18 eingebaut.Da mechanische Binrichtungen die verlangte Flüssigkeitsdichtigkeit unterbrechen würden,sind für die Betätigung der Sensoren 18 Metallkontakte 19 in die Wandung des gemeinsamen Gefäßes 14 eingesiegelt.
Zu Ansprüchen 6 und 7 Solange nicht die Möglichkeit besteht,die unter Anspruch 3 erwähnten Lichtzellen als Spannungsquelle im gemeinsamen Gefäß 14 anzuordnen,ist eine mit dem Thermometerteil in sicheren Kontakt zu bringende Spannungszuführung,z.B. in Gestalt eines besonderen BehalDcrs 26,vorgesehen,der entweder eine eingesetzte,auswechsekbare elektro-chemische Batterie 24 nebst Gegenkontakten 23 oder Anschlußkontakte 25 für ein Kabel aus einem Net2anschlußgerät enthält.
Mit der Trennung des Thermometerteils von seiner Spannungsquelle sind außerdem folgende Vorteile verbunden: Eine vollkommene Hygiene ist mittels eines eichbaren Thermometers gesichert.
Dieses ist ohne passende Spannungsführung unbefugter Benutzung oder einer Entwendung weitgehend entzogen.
Bei Benutzung elektro-chemischer Batterien können solche getrennt aufbewahrt sowie im Bedarfsfalle ausgewechselt und gewartet werden.
Auch ein unmittelbarer Betrieb aus dem lichtnetz ist ohne Geführdung möglich.
Diese Vorteile gewährleisten einen sicheren und einwandfreien Betrieb.
Zu Ansprüchen 8 und 9 Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung besteht in einer ablesegerechten Anordnung der digitalen Anzeige 21,28 , die ja mehr Platz als auf einer gewohnten Strichskale 6 benötigt,wie sich aus einem Vergleich der Abb.1 mit den Abb. 4 und 5 ergibt.
Je nach der bevorzugten Benutzungslage,entweder waagerecht oder senkrecht,sind die Einzelziffern 21 der im Minicomputer 20 angezeigten Zahl in der Längsachse 15-16 des gemeinsamen Gefäßes 14 nebeneinander stehend,wie Abb.4 zeigt, oder übereinander stehend,wie 27,23 in Abb.5 angeordnet.
Zu Anspruch 10 Um Betriebsspannung und leistung der erforderlichen Spannungsquelle gering zu halten sind gegebenenfalls die ein zelziffern 21,28 des Minicomputers 20,27 als Flüssigkristallziffern ausgebildet.
Zu Anspruch 11 Für eine etwa nötige Fernübertragung der Meßwerte ist in das gemeinsame Gefäß 14 in Abb.5 ein Ninisender 32 nach Art eines Spions nebst einem Anschluß 33 für eine Antenne 34 eingebaut bezw.eingesiegelt.
Zu Anspruch 12 lichtzellen mit ihren Regelorganen sind,sobald verfügbar, als Spannungsquelle in das gemeinsame Gefäß 14 eingebaut.
Zu Anspruch 13 Die aktiven Pole der Lichtzellen sind auf die Innenwand des gemeinsamen Gefäßes 14 aufgedampft'sodaß das Thermometer flüssigkeitsdicht ohne äußere Spannungsquelle arbeiten kann.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e

1. Ambulantes,selbstanzeigendes,elektronisches Einhand -Thermometer'insbesondere für die Kontaktmessung von Temperaturen in Labors und Krankenhäusern,dadurch gekennzeichnet'daß alle zu seinem Betrieb erforderlichen elektrotechnischen Bestandteile einschließlich seines Tempe-@fühler (17),nach Möglichkeit in geringsten Abmessungen,jedoch ohne eine elektro-chemische Spannungsquelle,in einem gemeinsamen'flüssigkeitsdichten'ganz oder teilweise durchsichtigen,Gefäß (14) aus Glas oder einem Kunstharz, eingeschlossen bezw.eingesiegelt sind.

2. Ei-nrichtung nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet,daß an einem Ende der Längsachse (15-16),der Spitze'des beispielsweise wie ein Glasthermometer langgestreckt gestalteten,gemeinsamen Gefäßes (14) ein elektrischer Temperaturfühler (17),vorzugsweise in Form eines sehr kleinen NTC-Widerstandes,der mit der Meßstelle in Kontakt gebracht werden muß,eingebaut ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 2,dadurch gekennzeichnet,daß an geeigneter Stelle,etwa am anderen Ende,dem Kopf des gemeinsamen Gefäßes (14),in die Wandung desselben Metallkontakte (22) für die Zuführung,bezw. (33) für die Entnahme elektrischer Spannungen,vorzugsweise unverwechselbar,eingesiegelt sind.

4. Einrichtung nach Anspruch 5,dadurch gekennzeichnet,daß für die betriebsmäßige Schaltung und Steuerung im gene in samen Gefäß (14) eingeschlossener Funktionselemente elektronische Sensorvorrichtungen (18) eingebaut sind.

5. Einrichtung nach Anspruch 4,dadurch gekennzeichnet,daß in die Wandung des gemeinsamen Gefäßes (14) an geeigneter Stelle Metallkontakte (19) zur Betätigung der nach Anspruch 4 eingebauten Sensorvorrichtungen (18) eingesiegelt sind.

6. Einrichtung nach Anspruch 5,dadurch gekennzeichnet,daß für den Betrieb des Thermometers,in einem vom gemeinsamen Gefäß (14) getrennten'besonderen Behälter (26) eine auswechselbare elektro-chemische Batterie (24) nebst zu den Metallkontakten (22) passenden Gegenkontakten (23) so angeordnet ist,daß das Thermometer durch das sichere Zusammenfügen der Kontakte (22-23) betriebsbereit wird.

7.Einrichtung nach Anspruch 5,dadurch gekennzeichnet,daß für einen wahlweisen Betrieb des Thermometers aus einem E-Netz,i in einem zweiten,vom gemeinsamen Gefäß (14) getrennten,besonderen Behalter (26) zu den Metallkontakten (22) passende Gegenkontakte (25) für ein senkundäres Anschlußkabel aus einem kleinen Netzanschlußgerät mit Trafo,Gleichrichter sowie Glättungseinrichtung,so angeordnet sind,daß das Thermometer durch das sichere Zusammenfügen der Kontakte (22+25) betriebsbereit wird.

8. Einrichtung nach den Ansprüchen 6 bezw. 6 und 7,dadurch gekennzeichnet,daß die Einzelziffern (21) der im Minicomputer (20) angezcigten Zahl in der längsachse (15-16) des gemeinsamen Gefäßes(14) nebeneinander stehend lesbar angeordnet sind, wie in Abb.4 dargestellt.

9. Einrichtung nach den Ansprüchen 6 bezw. 6 und 7,dadurch gekennzeichnet,daß die Einzelziffern (28) der in Hinicomputer (27) angezeigten Zahl in der Längsachse (15-16) des gemeinsamen Gefäßes (14) übereinander stehend lesbar angeordnet sind, Wie in Abb.5 dargestellt.

10. Einrichtung nach Ansprüchen 8 oder 9,dadurch gekennzeichnet,daß die Einzelziffern (21 bezw.28) des Ninicomputers (20 bezw.27) als Flüssigkristall-Ziffern ausgebildet sind.

11. Einrichtung nach Ansprüchen 8,9 oder 10, dadurch gekennzeichnet,daß,wie in Abb.5 näher dargestellt,in das gemeinsame Gefäß (14) ein Miniaturssender (32) nach Art eines "Spions" nebst einem eingesiegelten Anschluß (33) für eine Antenne (34) zur drahtlosen Übertragung der Maßwerte eingebaut ist.

12. Einrichtung nach Mehreren der Ansprüche 1 bis 11,dadurch gekennzeichnet,daß nach Abschluß einer entsprechenden technischer Entwicklung geeignete zur Verfügung stehende Lichtzellen, sowie deren,vorzugsweise selbsttätig arbeitende,Regelorgane, als Spannungsquelle in das gemeinsame Gefäß (14) so eingebaut sind,daß das Thermometer allein oder zusätzlich damit betrieben werden kann.

13. Einrichtung nach Anspruch 12,dadurch gekennzeichnet,daß die Pole der Lichtzellen nach Anspruch 12 auf die Innenwand des gemeinsamen Gefäßes (14) aufgedampft sind.

L e e r s e i t e