DE3034526A1 - Einrichtung zum feststellen der abloesung eines messfuehlers - Google Patents

Einrichtung zum feststellen der abloesung eines messfuehlers

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DE3034526A1
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Benjamin L. Doylestown Pa. Hochman
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Description

Beschreibung
Die Erfindung betrifft Hautkontakt-Meßfühler und insbesondere eine Einrichtung zum Feststellen der Lockerung bzw. des sich Loslösens eines solchen Meßfühlers.
Obgleich die Erfindung im Zusammenhang mit einem Meßfühler zum Messen der Körpertemperatur beschrieben wird, ist es offensichtlich, daß die Erfindung einen breiteren Anwendungsbereich hat- Die Erfindung kann auf Meßfühler, die andere Körperfunktionen überwachen, und auf Meßfühler, welche den Körperzustand oder die Körperbedingung steuern oder beeinflussen, angewandt werden.
Beispielweise befinden sich verschiedene Einrichtungen im allgemeinen Gebrauch, die zur Steuerung der Umgebungstemperatur eingesetzt werden, indem Temperaturfühler angeordnet werden, die in engem Hautkontakt bleiben sollen, und in dera solche Fühler vervrandt werden, um den Betrieb einer Heizeinrichtung für Brutkästen und Strahlungsheizer zu steuern, !Typisch erweise weisen solche Meßfühler einen thermoelektrischen Wandler auf, der an einer Hautkontaktfläche befestigt ist. Elektrische Signale von dem Wandler werden zur Heizungssteuerung verwandt. In solchen Fällen ist es von Bedeutung, einen engen Kontakt zwischen dem Meßfühler und der Haut aufrecht zu erhalten und insbesondere den Kontakt zwischen der Haut und dem sehr empfindlichen thermoelektrischen Wandler aufrecht zu erhalten. Sollte sich der Meßfühler vollkommen ablösen, so besteht die Möglichkeit, daß er mit einer heißen oder kalten Ober-
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fläche in Berührung kommt, was eine. Störung der thermischen Umgebungs verhältnis se zur Folge hat. Seihst eine kleine Unterbrechung zwischen dem Meßfühler und der Haut, ohne daß eine vollständige Ablösung vorliegt, kann der richtigen Steuerung der thermischen Umgehung entgegenwirken. Ferner ist es von Bedeutung, zu wissen, wann ein System, welches zum Feststellen einer Ablösung der Probe vorgesehen ist, unbrauchbar geworden ist, diese Aufgabe zu erfüllen.
Eine Zielsetzung der Erfindung besteht darin, eine Einrichtung zum Feststellen des Ablösens von Hautkontakt-Meßfühlern zu schaffen, und insbesondere um selbst kleine Unterbrechungen zx^ischen dem Meßfühler und der Haut festzustellen.
Eine weitere Zielsetzung der Erfindung besteht darin, eine Einrichtung zu schaffen, welche die Ablösung eines Meßfühlers aufgrund des Empfanges von Umgebungslicht oder von Strahlung aus besonderen Quellen an der Hautkontaktoberfläche des Meßfühlers feststellt, wenn dieser auf der Hau- "befestigt ist.
Eine weitere Zielsetzung der Erfindung besteht darin, daß die Einrichtung zum Feststellen des Ablösens eines Meßfühlers aufgrund von Lichtempfang fähig ist, zwischen Licht zu unterscheiden, welches der Ablösung zugeordnet ist, und Licht, welches bei richtigem Kontakt durch die Haut hindurchscheint, wobei dies unabhängig von der Pigmentierung der Haut der betreffenden Person möglich sein bzw. erfolgen soll.
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Eine weitere Zielsetzung der Erfindung besteht darin, einen Meßfühler zu schaffen, der anzeigt, wenn der Meßfühler bedeckt ist und dadurch am Feststellen einer Ablösung verhindert ist.
"Verstärkte Strahlungspegel, die bei einer Ablösung eines Kontaktmeßfühlers von der Hautoberflache anftretaa, auf der er mit dieser in Berührung stehend angeordnet ist, werden erfindungsgemäß festgestellt. Eine Wandlereinrichtung mit einem Lichteapfangsabschnitt, der in der Hautkontaktfläche des Meßfühlers angeordnet ist, fühlt den erhöhten Strahlungspegel, der auf die Meßfühlerkontaktfläche auftrifft, wenn der Meßfühler abgelöst ist, und ein Strahlungssignal, welches den auf die Berührungsfläche auffallenden Strahlungspegel darstellt, wird erzeugt. Wenn eine Schwelle überschritten wird, die eine Ablösung anzeigt, wird ein Warnschaltkreis mit Energie versorgt. Die Warnschwelle kam an die verschiedenen Bedingungen des Umgebungslichtes. der Hautpigmentierung und ähnliches angepaßt werden.
Durch die Erfindung wird also ein Meßfühler mit einer Berührungsfläche geschaffen, der auf einer Körperfläche angeordnet werden soll, um eine Körperfunktion zu überwachen oder su steuern. Wenn der Meßfühler von dem Körper abgelöst ist und ein verstärkter Strahlungspegel auf die Kontaktfläche auftrifft, fühlt eine Strahlungsempfangseinrichtung, die in der Kontaktfläche angeordnet ist, den erhöhten Strahlungspegel und liefert eine Anzeige der Ablösung des Meßfühlers.
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Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1a eine Unteransicht "bzw. eine aufgeschnittene und 1b Seitenansicht eines Meßfühlers, der gemäß der Erfindung ausgestaltet ist,
Fig. 2 ein schematisches Sehaltdiagramm zum Feststellen .und Anzeigen der Ablösungsbedingungen des Meßfühlers,
Fig. 3 eine aufgeschnittene Seitendarstellung einer anderen Ausführungsform eines Meßfühlers, der nach der Erfindung ausgebildet ist, und
Fig. 4 ein schematisches Schaltkreisdiagramm, welches sun Feststellen und Anzeigen der Ablösungsbedingungen des Meßfühlers, der in Fig. 3 dargestellt ist, geeignet ist.
Es wird zunächst auf die Fig. 1a und 1b bezug genommen, in denen ein Eauttemperatur-Meßfühler dargestellt ist, der nach der Erfindung ausgebildet ist. In den Figuren wird ein übsrniistor 103 verwandt, wie es bei Hautkontakt-Wärmemeßfühlern üblich ist- Die elektrischen Signale von dem Iheiaiistor 103, die den Änderungen der Hauttemperatur entsprechen, werden über ein Kabel IO7 und einen Stecker zu der Heizungssteuerung geführt, um dort geeignete Änderungen der Umgebungswärmeverhältnisse entsprechend der Zunahme oder Abnahme der Haut temperatur der Person zu ermöglichen. Der
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Meßfühler wird durch ein äußeres Gehäuse 101 begrenzt, welches darstellungsgemäß allgemein zylinderförmig ausgebildet ist und welches, wie sich ohne weiteres ergibt, in Abhängigkeit von den Merkmalen der Person und den Belangen des Konstrukteurs geändert werden kann. Die untere oder Hautkontaktfläche des Meßfühlers trägt nicht nur den Tngraistor 103 sondern auch das Ende eines optischen Faserbündels 105, welches geeigneterweise zur Aufnahme und zum Leiten von auffallendem Licht optisch bearbeitet ist, wobei es sich um Umgebungslicht oder Licht von einer speziellen Quelle handeln kann.
Das optische !Faserbündel 105 geht durch ein festes Knie 102 hindurch, welches das Bündel zu der und durch die Außenseite des Gehäuses 101 führt. Eine Gußmasse 104 wie z.B.Epoxyharz oder ähnliches hält nicht nur das optische Faserbündel 105 und den Thermistor 103 innerhalb des Gehäuses 101 in ihrer Lage, sondern legt allgemein auch die Hautkentaktfläche fest und hält das optisch verarbeitete Ends des optischen Faserbündels 105 und den Thermistor in dieser Flache in ihrer Lage. Eine hohle Leitung 106 unschlieSt das optische Faserbündel 105 zwischen dem Meßfühler, der Überwachungseinrichtung und dem Warnschaltkreis, die nachfolgend beschrieben sind. Ein geeignetes Verbindungsteil 108 ist an dem freien Ende der Leitung 106 vorgesehen.
Bei der in den Fig. 1a und 1b dargestellten Ausführungsform wird das optische Faserbündel 105 im allgemeinen in der Mitte der Hautkontaktfläche und relativ nahe an dem Thermistor 103 zusammengehalten. Das Gehäuse 101 und die
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Leitung 106 sind lichtundurchlässig, wodurch Umgehungslicht nicht auf die Seiten des optischen Faserbündels 105 auftreffen kann, und das einzige Licht im Bündel 105 vom Eingangsende der Meßfühler-Hautkont aktfläche herkommt. Gleichzeitig wird dadurch ein Lichtverlust heim Durchgang durch das Bündel 105 verhindert.
Bei einer anderen Ausführungsform können entsprechende Anteile der optischen Fasern 105 an verschiedenen Stellen auf der Hautkontaktfläche angeordnet sein, beispielsweise an ihrem Hand oder um den Thermistor IO3 herum. In einem solchen Fall mag das Knie 102 nicht erf orderlich sein, wobei dann die entsprechenden Fasern nahe dem Austritt aus dem Gehäuse 101 sich zu einem Bündel vereinigen und von dort durch das Innere der Leitung 106 hindurchgehen.
Jede Ausführungsform nach der Erfindung kann äußerst verschiedene Aasgestaltungen für den Meßfühler 101 aufweisen, wobei die 55senate Meßfühlerkonstruktion, welche dem Gehäuse 101 und der G-uSmasse 104- entspricht, aus einem Formstück us die optische Übergangsfläche am Ende des Bündels 105 ur:a den Ehemistor 103 hergestellt werden kann. Viele im Handel erhältliche Werkstoffe sind für eine solche Anwendung geeignet, wobei eine Polyurethangummi-Gußmasse einer von ihnen ist. Ferner kann eine getrennte Lichtquelle nahe des Meßfühlers 101 vorgesehen sein, um eine Lichtquelle für das richtige Arbeiten der Überwachungs- und Warneinrichtung nach der Erfindung zu schaffen, insbesondere wenn kein Umgebungslicht vorhanden ist. Andererseits kann die getrennte Lichtquelle auch entfernt von dem Meßfühler angeordnet sein und das Licht dem Meßfühler durch
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das optische Faserbündel zugeführt werden.
Gemäß Pig. 2 kann der Meßfühler 101 an der Haut 200 einer Person eine abgelöste Lage aufweisen, wodurch Umgebungsliclit auf die Hautkontaktfläche des Meßfühlers auftritt. Die Einrichtung, welche den Meßfühler in seiner Lage hält, ist nicht dargestellt.
Diese kann ein Klebeband, ein Gurt, ein Gummiband oder ähnliches sein. In einem solchen Pail wird das an der optischen Übergangsfläche aufgrund einer Loslösung empfangene Licht durch das optische Faserbündel 105 innerhalb der Leitung 106 zu einem optischen Fühler 203 geführt. Der mit dem Bezugszeichen 202 versehene Kreis stellt ein Verbindungsteil dar, welches das Verbindungsteil 108 der Leitung 106 aufnimmt und mit diesem in Eingriff kommt.
Es stehen verschiedene Arten optischer Fühler 203 Verfugung, von denen ein jeder seine entsprechenden Betriebseigenschaften aufweist. Bei der bevorzugten Ausführungsfor~ wird ein Fühler 203 verwandt, der eher enrpfirLdlich als schnell ist. Allgemein arbeiten alle Arten im Handel erhältlicher Fotofühler innerhalb eines Ansprechszeifbereiches, der zum Bewirken einer rechtzeitigen Warnung in Abhängigkeit von dem bei einer Loslösung auf das Meßfühlerbündel 105 auftreffenden Licht zufriedenstellend ist. Jedoch weisen einige fotoelektrische Wandler Empfindlichkeitseigenschaften auf, die für den Zweck der Erfindung gegenüber anderen bevorzugt werden. Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist der Fotofühler 203 eine fotoleitende Zelle vom Cadmiumsulfid-Typ, beispielsweise eine solche, die unter der Handelsbezeichnung
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"Clairex Cl 9O9L"-Zelle erhältlich ist. Es wird jedoch darauf hingewiesen, daß in Abhängigkeit von dem System, bei dem die Erfindung angewandt wird, und von den besonderen Empfindlichkeit/Ansprechvermögen-Bedingungen der Fotofühler 203 auch als ein Foto-Darlington-Transistor, ein PXff-Transistor, eine PUT-Silicium-IOtodiode, eine fotovoltaische -Zelle oder ähnliches ausgebildet sein kann.
Der lOtofühler 203 ist mit einer -12 Volt Spannungsversorgung verbunden. Eine durch eine Änderung der Leitfähigkeit des Ifotofühlers 203 erzeugte Stromänderung, wenn diese" mit Licht von dem optischen faserbündel beaufschlagt wird, wird an den invertierenden Eingang eines Verstärkers 204- gegeben, dessen nicht-invertierender Eingang auf Masse liegt. Der Verstärker 204 ist mittels des Widerstandes 205, der zu dem invertierenden Eingang führt, rückgekoppelt. Der Verstärker 204- dient zum lrmearen Peststeilen des 3~roms von dem Fotofühler 203 und weist deshalb vorzugsweise eine hohe Stromempfindlichkeit mit vexnachlässigoaren Vorspannungsströmen bei der auftretenden Betriebstemperatur auf. Bei einer bevorzugten Ausführungsf om wird der Verstärker 204 durch einen Operationsverstärker mit einer großen Eingangsimpedanz gebildet, wie z.B. von einem solchen mit Grenzschicht-Feldeffekt-Iransistor-Eingangsstufen, z.B. von dem im Handel unter der Bezeichnung "National LE355" erhältlichen, integrierten Schaltkreis.
Der Ausgang des Verstärkers 204- ist mit dem nicht-invertierenden Eingang eines Komparator-Verstärkers 206 verbunden, der als ein Schwellenschaltkreis dient. Der invertierende Eingang des Verstärkers 206 ist mit dem Mittelan-
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Schluß eines Spannungsteilers verbunden, welcher die Widerstände 207 und 208 aufweist, die zwischen +12V der Spannungsversorgung und Masse geschaltet sind. Mithin wird das Signal an dem nicht-invertierenden' Eingang des Verstärkers 206 bewirken, daß der Verstärker
206 in Abhängigkeit von der Eingangssignalamplitude relativ zu der Schwellenspannung von der Teilerschaltung
207 und 208 ins Positive geht. Die Schwellenspannung ist so eingestellt, daß sie einen vorbestimmten Lichtpegel darstellt, der dem Pegel des Untergrundlichtes entspricht, welches das Ende des optischen Faserbündels 105 erreicht, wenn die Hautkontaktfläche des Meßfühlers mit der Haut in Berührung steht. Der Verstärker 206 ist der im Handel unter der Bezeichnung "LMJOI" erhältliche Verstärker.
Der Ausgang des Komparator-Verstärkers 206 ist über einen Widerstand 212 mit der Basis eines Transistors 209 verbunden, welcher in seinem Kollektorkreis eine Leuchtdiode 210 aufweist, die Leuchtdiode 210 ist in Reihe mit einem Widerstand 211 syrischen einer +5V Versorgung und dem Kollektor des Transistors 209 verbunden, während der Emitter dieses Transistors 209 auf Masse liegt.
Wenn die Spannung von dem Verstärker 204- zu dem Komparator 206 die durch den Spannungsteiler 207 und 208 festgelegte Schwellenspannung überschreitet, wird der Transistor 209 leitend und die Diode 210 wird in ihren leitenden Zustand geschaltet. Das ausgesandte Licht dient als Warnung des Vorliegens einer Ablösung, die der Betriebsperson des Systems anzeigt, daß sich der Meßfühler 201 von der Haut 200 abgelöst hat.
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Der Widerstand 208 ist als ein veränderbarer Widerstand dargestellt, wodurch, eine Möglichkeit zum Einstellen der Schwelle des !Comparators 206 gegeben wird, um der voraussichtlichen Stärke an TJmgebungslicht, Parametern hinsichtlich der Empfindlichkeit des Schaltkreises, der Hautpigmentierung und deren Lichtdurchlässigkeit Rechnung zu tragen. In Abhängigkeit von der erwünschten Anwendung kann der Widerstand 208 während eines Justierungsvorganges fest eingestellt werden oder er kann in Abhängigkeit von den Erfordernissen der Betriebsperson veränderbar sein.
Es wird darauf hingewiesen, daß akustische Warnsysteme statt oder in Verbindung .mit der Leuchtdiode 210 verwandt werden können.
Die Erfindung arbeitet, wenn, sollte sich der Meßfühler 101 teilweise von der Haut 200 ablösen,Umgebungslicht auf die Haftkontaktfläche des Meßfühlers auftrifft und durch, das optische Faserbündel 105 innerhalb der Leitung 106 zu den Sotofühler 203 geführt wird. Ein elektrisches Signal wird dadurch erzeugt, von dem Verstärker 204 und dem Komparator 206 verarbeitet und die Warndiode 210 wird bei Durclisteuerung des Transistors 209 mit Energie versorgt.
3 zeigt eine zweite Ausführungsform eines Meßfühlers nach der Erfindung, der eine Einrichtung zum Fühlen aufweist, wenn der Meßfühler bedeckt ist, so daß er gegenüber Lichtquellen abgeschirmt und unwirksam gemacht ist. Beim Einsatz kann ein Körpermeßfühler von einer Decke, einem Verband oder von einem Stück einer Einrichtung überdeckt
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werden. Wenn dies auftritt arbeitet die optische Fühltechnik zum. Feststellen einer Ablösung der Probe nicht richtig wenn überhaupt, nämlich wenn der Lichtfühler gegenüber Umgebungslicht oder einer besonderen Lichtquelle abgeschirmt ist. Bei dem Meßfühler gemäß Fig. 3 ist ein zweites optisches Faserbündel 300 vorgesehen, welches an der oberen Fläche des Meßfühlergehäuses 301 frei ist. Eine hohle Führung 302 umschließt das optische Faserbündel 300 zwischen dem Meßfühler und dem Warnschaltkreis, der in Fig. 4- dargestellt ist.
Bei normalen Betriebsbedingungen überträgt das optische Faserbündel 105 kein oder sehr wenig Licht während die Kontalrfcfläche des Gehäuses 301 mit der Haut in Berührung steht. Gleichzeitig überträgt das optische Faserbündel 300 das Licht, welches auf die obere Oberfläche des Gehäuses 301 auffällt. Wenn der Meßfühler von einer Decke oder ähnlichem überdeckt wird, sinkt der Lichtpegel des von dem optischen Faserbündel 300 übertragenen Lxchtes stark auf den Lichtpegel ab, welcher durch die Überdec]r-i2ig hindurch gelangt.
Ein großer üieil des in Fig. 4- gezeigten Schaltkreises entspricht den Schaltkreis der Fig. 2 und die gleichen Teile sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Der untere Zweig des Schaltkreises der Fig. 4-, der hinzugefügt wurde, um eine Warnanzeige zu erzeugen, wenn der Meßfühler von seiner Lichtquelle abgeschirmt ist, arbeitet im wesentliehen in der gleichen Weise, wie der obere Zweig.
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An der Oberseite des Meßfühlergehäuses 301 auftreffendes Licht wird durch das optische Faserbündel 300 innerhalb der Leitung 302 zu einem optischen Fühler 303 geleitet. Der mit dem Bezugszeichen 304 versehene Kreis stellt ein Steckerempfangsteil dar, welches das freie Ende der Leitung 302 aufnimmt und an diesem eingreift.
Der optische Fühler 303 ist mit einer -12V~Spannungsversorgung verbunden. Eine Stromänderung, die durch eine Änderung der Leitfähigkeit des optischen Fühlers 302 hervorgerufen wird, wenn Licht von dem optischen Faserbündel auffällt, wird dem invertierenden Eingang eines Verstärkers 205 zugeführt, dessen nichtinvertierender Eingang auf Masse liegt. Der Verstärker 305 weist eine Rückkopplungsschaltung mit einem Widerstand 306 zu seinem invertierenden Eingang auf. Der Verstärker 305 weist vorzugsweise die gleiche Bauart und die gleiche Arbeitsweise wie der Verstärker 204 auf.
3er Ausgang des Verstärkers 305 ist mit dem invertierenden Eingang eines Sornp ar ator-Verstärkers 309 verbunden, welcher als ein 3eir.-;elienschaltkreis arbeitet. Der nichtinvertierende Eingang des Verstärkers 309 ist mit der Mittel verbindung eines Spannungsteilers verbunden, welcher Widerstände 307 und 308 aufweist, die zwischen Masse und einer +12V-Spannungsversorgung geschaltet ist. Diese Anordnung dient dazu, daß ein Signal am invertierenden Eingang des Verstärkers 306 den Verstärkerausgang negativ macht. Dies entspricht Licht, welches durch den optischen Fühler 303 festgestellt xdLrd, der anzeigt, daß der Meßfühler nicht bedeckt ist und.er-
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wartungsgemäß arbeitet. Wenn die Signalamplitude am invertierenden Eingang des Verstärkers 309 unter die Schwellenspannung fällt, die durch den Spannungsteiler 307 und 3O8 festgelegt ist, arbeitet der Verstärker 309 so, daß er ein positives Ausgangssignal erzeugt. Dies entspricht wenig, wenn überhaupt irgendwelchem Licht, welches von dem optischen !Fühler 309 festgestellt wird, was anzeigt, daß der Meßfühler überdeckt oder gegenüber Licht abgeschirmt ist. Die Schwellenspannung an der Verbindung der Widerstände 307 und 308 wird so eingestellt, daß sie einen vorbestimmten Lichtpegel darsteilen, v/elcher dem bei unbedecktem Meßfühler auf das Ende des optischen Faserbündels 300 auftreffenden Lichtpegel entspricht. Diese Schwellenspannung kann so eingestellt werden, daß mehr als eine nur geringfügige Abnahme des auf die Oberseite des Meßfühlers auffallenden Lichtpegels erforderlich ist, um den Verstärker 309 zu betreiben. Die Einstellung des Widerstandes 308 wird durch die Größe der Abnahme des Lichtpegels bestimmt, bei der die Warnung auftreten soll. Der Verstärker 309 weist vorzugsweise die gleiche Konstruktion und Arbeitsweise wie dsz· Verstärker 205 auf.
Der Ausgang des Komparator-Verstärkers 206 wird an die Basis des !Transistors 209 über eine Diode 212 und einen Widerstand 213 gegeben. Der Ausgang des Komparator-Verstärkers 309 wird an die Basis des Transistors 209 über eine Diode 212 und einen Widerstand 313 gegeben. Die Anordnung ist so getroffen, daß wenn entweder einer oder beide Komparator-Verstärker 206 bzw. 309 ein positives
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Ausgangssignal erzeugen der Transistor 209 leitend wird und die Leuchtdiode 210 mit Energie versorgt wird. Insbesondere erzeugt der Verstärker 509 ein positives Ausgangs signal wenn immer der Meßfühler bedeckt ist und das Signal am invertierenden Eingang des Verstärkers 306 unterhalb der Schwellenamplitude liegt. Somit wird unabhängig vom Ausgang des Verstärkers 206 die Leuchtdiode 210 immer dann mit Energie versorgt, wenn der Meßfühler überdeckt ist. Wenn der Meßfühler frei bleibt, jedoch sich von dem Körper löst, erzeugt eine Zunahme des Eingangsstromes an dem nicht-invertierenden Eingang des Verstärkers 206 ein Ausgangssignal, welches bewirkt, daß die Leuchtdiode 210 mit Strom versorgt wird. Das System wird, ob der Alarm aufgrund einer Ablösung des Meßfühlers oder einer Überdeckung des Meßfühlers hervorgerufen wurde die Aufmerksamkeit von irgendjemand hervorrufen, der feststellen kann, welche der beiden Möglichkeiten den Alarm ausgelöst hat.
•Obgleich cie Geschriebene Erfindung das Feststellen von üngebungslioiit behandelt hat, können auch !fühler verwandt ν erden, die selektiv auf nur einen Bereich des Licht spektrums (s.3. Infrarot) ansprechen und in gleicher Weise kann die Strahlungsauelle auch nur eine geringe Bandbreite haben.
Wie bereits vorhergehend erwähnt, weist die vorliegende Erfindung einen breiteren Anwendungsbereich als nur für einen Hautkontakt-Temperaturmeßfühler auf. Die Erfindung kann bei anderen Eörperflächenmeßfühlern angewandt werden, welche andere Körperfunktionen überwachen oder steuern
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oder auch bei Meßfühlern, welche in den Körper eindringen. Beispielsweise kann das Herausrutschen oder das teilweise Herausrutschen einer intravenösen Infusionsnadel, die mit einer Berührungsfläche ausgebildet ist, dadurch festgestellt werden, daß der Grundgedanke der Erfindung dort angewandt wird.
Wenngleich die Ausführungsform des in den IPig. 1a,1b und 3 dargestellten Meßfühlers die Vervrendung von optischen Faserbündeln zeigen, welche Licht zu einem entfernten Warnschaltkreis liefern, wo lOtofühler das Licht in elektrische Signale umwandeln, können auch andere elektro- optische Techniken bei der praktischen Ausgestaltung der Erfindung verwandt werden. Beispielsweise können Fotozellen in der Meßfühlerkoütaktfläche und in der oberen Gehäusefläche angeordnet werden, um Licht zu empfangen und elektrische Signale zu erzeugen, die zu dem entfernt angeordneten Warnschaltkreis geführt werden.
Vorhergehend -'-urden beispielhafte und bevorzugte Ausfuhr ungsfcrzie^. der Erfindung dargestellt. Es wird jedoch darauf hir.£e-.;iesen, daß verschiedene andere Ausführungsformen für den Durchschnittsfachmann möglich sind, ohne von dem Gruni gedanken der Erfindung abzuweichen oder den Bereich der Erfindung zu verlassen.
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Claims (1)

  1. PATEMTAN VALT E£ A. G9ÜNECKER
    TiP* -ING.
    H. KINKELDEY
    DR-INQ
    W. STOCKMAIR
    DfI-ING. · AaE (CALTECH)
    K. SCHUMANN
    DR HER NAT. · DIPL-PHYS
    P. H. JAKOB
    DIPL-ING.
    G. BE2OLD
    DR REH ΝΑΠ- QPL-CHEM
    8 MÜNCHEN
    MAXIMILIANSTRASSE
    P 15 395-46/L
    AIR-SHIELDS, INC.,
    Jacksonville Road, Hafboro, Pennsylvania 19040, U.S.A.
    Einrichtung sum Feststellen der Ablösung eines Meßfühlers
    Patentansprüche
    M./Einrichtung sum Feststellen des Ablösens eines Hautkontakt-Meßfühlers, gekennzeichnet durch ein Gehäuse (101), welches eine Hautkontaktfläche des Meßfühlers "begrenzt, durch eine Licht empfangseinrichtung, die an der Hautkontaktfläche des Gehäuses angeordnet ist, durch eine Warneinrichtung (203,210), die mit Strom versorgt wird, wenn die Licht empfangseinrichtung Licht empfängt, dessen Intensität einen vorbestimmten Pegel überschreitet, wobei die Alarmeinrichtung von dem Gehäuse (101) mit Abstand angeordnet ist, und durch eine Li cht üb ert ragungs ein-
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    TELEFON (OBS) 222882 TELEX 05-293SO TELEGRAMME MONAPAT TELEKOPIERER
    richtung (105,106), die sich von dem Gehäuse (101) erstreckt und das Gehäuse (101), die Licht empfangseinrichtung und die entfernt, angeordnete licht empfangende Alarmeinrichtung (203, 210) verbindet.
    2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Alarmeinrichtung eine Wandlereinrichtung (203) zum Umwandeln von von der Licht empfangseinrichtung (102) empfangenen Licht in ein elektrisches Signal und eine Schaltungsanordnung (204,206,209,210) umfaßt, um das elektrische Signal festzustellen und einen Zustand anzuzeigen, der einer Änderung des Flächenkontaktes entspricht.
    3· Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Lichtempfangseinrichtung ein optisches Faserbündel (105) aufi^eist, welches sich von der Lichterapfangseinrichtung zu dem Fühler (204) erstreckt, und daß eine lichtundurchlässige Leitung (106) das optische Faserbündel (105) umgibt.
    4. Einrichtung nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet , daß die Lichtempfangseinrichtung ein optisch poliertes Ende der Faseroptik aufweist.
    5- Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß die Schaltungsanordnung einen auf das elektrische Signal des Wandlers (203) ansprechenden Schwellenfeststellschaltkreis (204), dessen Schwelle dem Pegel von Untergrundlicht entspricht, welches die Lichtempfangseinrichtung erreicht, wenn ein enger Eontakt
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    zwischen der Haut eines Patienten und der Hautkontaktfläche vorliegt, und eine lichtaussendende Warneinrichtung (210) aufweist, die durch den Schwellenschaltkreis ansteuerbar ist.
    6. Einrichtung zum Feststellen des Ablösens eines Heßfühlers, gekennzeichnet durch ein Meßfühlergehäuse (101) mit einer für den Kontakt mit einem Körper geeigneten Kontaktfläche, mit einer Wandlereinrichtung, welche einen in der Kontaktfläche angeordneten Strahlungsempfangsbereich zum Feststellen eines erhöhten Strahlungspegels, der auf die Kontaktfläche auf trifft, wenn das Meßfühlergehäuse von dem Körper abgelöst und die Kontaktfläche dem erhöhten Strahlungspegel ausgesetzt ist, und zum Erzeugen eines Strahlungssignals aufweist, welches den auf die Kontaktfläche auftreffenden Strahlungspegel darstellt, durch eine Einrichtung (204,206) zum Erzeugen eines Schwellensignals, welches einen vorbestimmten Strahlungspegel darstellt, der kleiner als der erhöhte Strahlungspegel ist, der auf die Kontaktfläche auftrifft, wenn der Meßfühler von dem Körper abgelöst ist, und durch eine Warneinrichtung (209,210), die auf das Strahlungssignal und das Schwellensignal zur Erzeugung einer .Anzeige anspricht, wenn der Strahiungspegel, der auf die Kontaktfläche auf trifft, den vorbestimmten Strahlungspegel überschreitet.
    7- Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß der vorbestimmte Strahlungspegel dem Pegel der ühtergrundstrahlung entspricht, die den Strahlungsempfangsbereich erreicht, wenn sich die Kontaktfläche in Berührung mit dem Körper befindet.
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    8. Einrichtung nach Anspruch 75 dadurch gekennzeichnet, daß die Warneinrichtung eine lichtaussendende Einrichtung (210) aufweist, welche angesteuert wird, wenn der Strahlungspegel, der auf die Kontaktfläche auftrifft, den vorbestimmten Pegel überschreitet.
    9· Einrichtung nach .Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß die ¥andlereinrichtung eine Lichtempfangseinrichtung aufweist, um das auf die Kontaktfläche auftreffende Licht festzustellen und ein den auf die Kontaktfläche auftreffenden Lichtpegel darstellendes Lichtsignal zu erzeugen.
    10. Einrichtung nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet , daß die Lichtempfangseinrichtung ein optisches !Faserbündel (105) mit einem Eingangsende in der Kontaktfläche und einem Ausgangsende (108) entfernt von der Kontaktfläche und einen IPotofühler (203) aufweist, der am Ausgangsende des optischen 3?aserbündels angeordnet ist und auf das von der Kontaktfläche durch das optische !faserbündel (^05) übertragene Licht anspricht.
    11. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß die Einrichtung ferner einen (Thermistor (103) enthält, um die Temperatur des Körpers zu fühlen und ein der Temperatur entsprechendes Signal zu erzeugen.
    12. Meßfühler zum Fühlen einer Körperfunktion, gekennzeichnet durch ein Meßfühlergehäuse (101) mit einer zur Berührung eines Körpers geeigneten Kontaktfläche, durch einen in der Kontaktfläche angeordneten
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    und auf die Körperfunktion ansprechenden Fühler (103), durch eine Strahlungsempfangseinrichtung, die in der Kontaktfläche zum Feststellen eines erhöhten Strahlungspegels angeordnet ist, welcher auf die Kontakt fläche, auftrifft, wenn das Meßfühl er gehäuse (101) von dem Körper abgelöst und die Kontaktfläche dem erhöhten Strahlungspegel ausgesetzt ist, und durch eine Einrichtung (105,107), die von dem Gehäuse ausgeht, um die Ausgangssignale des Fühlers (103) und der Strahlungsempfangseinrichtung zu einem entfernten Ort zu übertragen.
    13· Meßfühler nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet , daß der Fühler ein Qhermistor (103) ist, welcher ein die Temperatur des Körpers darstellendes Signal erzeugt, und daß die Übertragungseinrichtung eine elektrische Verbindung (109) aufweist,um das Signal zu dem entfernten Ort zu übertragen.
    Meßfühler nach Anspruch I3, dadurch gekennzeichnet , daß die Übertragungseinrichtung ferner ein optisches Faserbündel (105) aufweist, welches die auf die Kontafc-flache auftreffende Strahlung zu dem entfernten Ort überträgt.
    15· Einrichtung zum Anzeigen des Ablösens eines Gegenstandes von einer Körperoberfläche, gekennzeichnet durch eine erste Wandlereinrichtung mit einem Strahlungsempfangsbereich in einer Berührungsfläche des Gegenstandes (301), die zur Berührung mit der Körperoberfläche geeignet ist, um einen erhöhten Strahlungspegel, der auf die Kontaktfläche auftrifft, wenn der Gegenstand von der Körperoberfläche abgelöst ist und die Kontaktfläche dem erhöhten Strahlungspegel ausgesetzt ist, festzustellen und um ein
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    erstes Strahlungssignal zu erzeugen, welches den auf die Kontaktfläche auftreffenden Strahlungspegel darstellt, durch eine zweite Wandlereinrichtung mit einem Strahlungs— empfangsbereich in einer zweiten Oberfläche des Gegenstandes, welche von der Eontaktfläche fortweist, um einen verringerten Strahlungspegel, der auf die zweite Oberfläche auftrifft, wenn der Gegenstand bedeckt und die zweite Oberfläche dem verringerten Strahlungspegel ausgesetzt ist. festzustellen und um ein zweites Strahlungssignal zu erzeugen, welches den auf die zweite Oberfläche auf treffenden Strahlungspegel darstellt, durch eine Einrichtung (204,206) zur Erzeugung eines ersten Schwellensignals, welches einen ersten, vorbestimmten Strahlungspegel darstellt, der kleiner als der erhöhte Strahlungspegel ist, der auf die Kontaktf-läche auf trifft, wenn der Gegenstand (301) von dem Körper abgelöst ist, durch eine Einrichtung (305,309) zur Erzeugung eines zweiten Schwellensignals, welches einen zweiten, vorbestimmten Strahlungspegel darstellt, der größer als der verringerte Strahlungspegel ist, der auf die zweite Fläche auftrifft, wenn der Gegenstand überdeckt ist, und durch eine Warneinrichtung (209,210) die auf das erste und zweite Strahlungssignal und das erste und zweite Schwellensignal anspricht, um eine Anzeige zu erzeugen,wann ds" auf die Kontaktfläche auftreffende Strahlungspegel den vorbestimmten ersten Strahlungspegel überschreitet oder wenn der auf die zweite Fläche auftreffende Strahlungspegel unterhalb des vorbestimmten, zweiten Strahlungspegels fällt.
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    16. Einrichtung nach Anspruch 15 5 dadurch gekennzeichnet , daß der erste vorbestimmte Strahlungspegel dem Pegel der Untergrundstrahlung entspricht, welche den Strahlungsempfangsbereich der ersten Wandlereinrichtung erreicht, und daß der zweite, vorbestimmte Strahlungspegel dem Strahlungspegel entspricht, der auf die zweite Fläche auftrifft, wenn der Gegenstand (301) nicht "bedeckt ist.
    17· Einrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet , daß die Warneinrichtung eine li.chtaussendende Einrichtung (210) aufweist, welche angesteuert wird, wenn der Strahlungspegel, der auf die Eontaktfläche auftrifft, die Untergrundstrahlung überschreitet, oder wenn der Strahlungspegel, der auf die zweite !"lache auf trifft, unterhalb des Strahlungspegels liegt, der auf die zweite Fläche auftrifft, wenn der Gegenstand (301) nicht "bedeckt ist.
    18. Einrichtung nach Anspruch 175 dadurch gekennzeichnet , daß die zweite Fläche auf der der Kontaktfläche gegenüberliegenden Seite des Gegenstandes (301) ist.
    19- Einrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und die zweite Wandlereinrichtung eine auf Licht ansprechende Einrichtung umfaßt, um auf die Kontaktfläche und die zweite Fläche auftreffendes licht festzustellen.
    20. Einrichtung nach Anspruch 19j dadurch gekennzeichnet , daß die erste Wandlereinrichtung ein erstes, optisches Faserbündel (105) rait einem Eingangsende an der Kontaktfläche und einem Ausgangsende ent-
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    fernt von der Kontaktfläche und einen ersten Fotofühler (203) aufweist, der an dem Ausgangsende des ersten, optischen Faserbündels (105) angeordnet und auf von der Kontaktfläche durch das optische Faserbündel (105) übertragene Licht anspricht, und daß die zweite Wandlereinrichtung ein zweites, optisches Faserbündel (3OO) mit einem Eintrittsende in einer zweiten Oberfläche und einem von der zweiten Oberfläche entfernt liegenden Austrittsende und einen zweiten Fotofühler (303) aufweist, der an dem Ausgangsende des zweiten, optischen Faserbündels angeordnet ist und auf von der zweiten Fläche durch das zweite, optische Faserbündel (300) übertragene Licht anspricht.
    21. Meßfühler zum Fühlen einer Körperfunktion, g e kennzeichnet durch ein Meßfühler gehäuse (301) mit einer zur Berührung mit einem Körper geeigneten Ho-z.tsk.tflache und mit einer von der Kontaktfläche entfernten zweiten Fläche, durch einen in der Eontaktflä-ie angeordneten und auf die Körperfunktion ansprechenden Fühler, durch eine erste, in der Kontaktfläche augecranete Strahlungsempfangseinrichtung zum Feststellen eines erhöhten Strahlungspegels, der auf die Kontaktfläche auftrifft, wenn das Meßfühlergehäuse (301) von dem Körper abgelöst und die Kontaktfläche dem erhöhten Strahlungspegel ausgesetzt ist, durch eine zweite in der zweiten Fläche angeordnete Strahlungsempfangseinrichtung zum Feststellen eines verringerten, auf die zweite Fläche auftreffenden Strahlungspegels wenn das Meßfühlergehäuse überdeckt und die zweite Fläche dem verringerten Strahlungspegel ausgesetzt ist,
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    und durch, eine von dem Gehäuse ausgehende Einrichtung zur Übertragung der Ausgangssignale des Fühlers und der ersten und der zweiten Strahlungsempfangseinrichtung zu einem entfernten Ort.
    22. Meßfühler nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet , daß der Fühler ein Termistor ist, welcher ein die Temperatur des Körpers darstellendes Signal erzeugt, und daß die Übertragungseinrichtung eine elektrische Verbindung aufweist, um das Signal zu dem entfernten Ort zu führen.
    23. Meßfühler nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet , daß die Übertragungseinrichtung ferner ein erstes und ein zweites, optisches Faserbündel (105,300) aufweist, die die Strahlung zu dem entfernten Ort übertragen, welche auf die Kontaktfläche und auf die zweite Fläche auftrifft.
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