DE3420074A1 - Koerpertemperatur-messsonde speziell fuer die landwirtschaftliche tierhaltung - Google Patents

Koerpertemperatur-messsonde speziell fuer die landwirtschaftliche tierhaltung

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DE3420074A1
DE3420074A1 DE19843420074 DE3420074A DE3420074A1 DE 3420074 A1 DE3420074 A1 DE 3420074A1 DE 19843420074 DE19843420074 DE 19843420074 DE 3420074 A DE3420074 A DE 3420074A DE 3420074 A1 DE3420074 A1 DE 3420074A1
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temperature measuring
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Karl-Nikolaus 8871 Winterbach Oberschmid
Raimund Dr.rer.nat. 8000 München Oberschmid
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OBERSCHMID KARL NIKOLAUS
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OBERSCHMID KARL NIKOLAUS
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    • G01K7/24Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements using resistive elements the element being a non-linear resistance, e.g. thermistor in a specially-adapted circuit, e.g. bridge circuit
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Description

  • BESCHREIBUNG Besonderes Anwendungsgebiet der Erfindung: Die Erfindung betrifft eine Temperaturmeßsonde, speziell für die Anwendung zur veterinärmedizinischen Körpertemperaturmessung insbesondere geeignet für landwirtschaftliche Freilaufställe, welche nach Anspruch 1 bis 4 mittels eines akustischen Signales eine Information - über die augenblickliche Höhe der Meßfühlertemperatur bereits während der Messung - den Grad der Temperaturangleichung - den Ort der Sonde (wichtig bei freilaufenden Tieren und zur Wiederauffindung verlorener Sonden) gibt.
  • Angaben zum Stand der Technik und bisherige Mängel: Bisher war es üblich die Körpertemperatur von angebundenen oder freilaufenden Tieren in der landwirtschaftlichen Tieraufzucht mit den allgemein bekannten Flüssigkeitsausdehnungs-Maximaltemperatur-Thermometern (Fieberthermometer), welche rektal eingesetzt werden, zu messen. Diese Thermometer besitzen den Vorteil, daß sie klein (stabförmig), leicht und verhältnismäßig billig (ca. 10 DM je Stück) in eichfähiger Ausführung hergestellt werden können.
  • Ihr Nachteil ist jedoch, daß eine Ablesung während der Messung nicht möglich oder äußerst schwierig ist. Man benötigt zur Ablesung den richtigen Blickwinkel zur Flüssigkeitskapillare und außerdem gute Beleuchtung, was bei unruhigen Tieren und der in Stallungen gegenüber üblichen Arbeitsplatzbeleuchtungen in der Regel wesentlich niedrigeren Beleuchtung schwierig zu realisieren ist.
  • Ausführung zum Problem der Temperaturangleichung des Meßfühlers an das Meßobjekt: In der Regel ist die Temperatur T des Meßfühlers (hier der Aus- dehnungsflüssigkeit) bei Beginn der Messung etwa auf Lufttempe tur TL und gleicht sich nach Berührung mit dem Meßobjekt der Körpertemperatur TK nach dem Gesetz T = TT - (TT - TL) . exp(-t/T) (1) an, wobei T die Zeitkonstante der Temperaturangleichung nach T P CMF/A mit der Wärmekapazität CMF des Meßfühlers zunimmt und mit dem Wärmeleitwert A des Meßfühlers zum Meßobjekt abnimmt.
  • Wenn z.B. die Zeitkonstante T = 20 s beträgt, r r eine Meßzeit von tM = T ln((TK - TL)/T) (2) 108 s also fast zwei Minuten erforderlich, wenn die Meßgenauigkeit QT = TK - T < 0,1 K betragen soll und TK " 37 OC und TL " 17 OC ist.
  • Bei hohem Krankenstand, Epidemieverdacht und bei Neukauf der Tiere ist es erforderlich und üblich die Temperatur aller Tiere mehrmals täglich zu kontrollieren. Bei ca. 100 Tieren bedeutet dies bei einer Mindestmeßzeit von zwei Minuten einen Arbeitsaufwand von mindestens ca. 3,5 Mannstunden je Meßreihe.
  • Da die Temperaturangleichzeitkonstante r in der Regel nur von Masse, spez. Wärmekapazität und Wärmeleitfähigkeit des Meßfühlers abhängt, also konstruktiv festgelegt ist, enthält jedoch die Anstiegsgeschwindigkeit dT/dt (TA) der Meßfühlertemperatur T bei einer bestimmten Bezugstemperatur TA entsprechend der aus (1) ableitbaren Beziehung dT/dt (TA) = (TK - TA)/T (3) bereits die volle Information der Endtemperatur TK.
  • Das bedeutet, daß es möglich ist, aus der Temperaturzunahmegeschwindigkeit bei einer bestimmten Temperatur TA, z.B. 35 OC für einen bestimmten Meßfühler zumindest abzuschätzen, ob die Temperatur T einen bestimmten kritischen Wert, z.B. die Normaltemperatur TN = 37,5 OC (bei Rindern) wesentlich (d.h. um mehr als 0,5 0C) überschreiten wird oder nicht. Mit den Werten des vorgenannten Beispiels wird eine Meßfühler-Bezugstemperatur von TA = 35 °C ausgehend von TL = 17 °C bei einer Körpertempera- tur von TK = 37 OC in tA " 46 s und bei einer Körpertemperatur von TK = 40 OC in tA w 30 s erreicht.
  • Diese Abschätzung der Endtemperatur wäre in der Praxis eine wesentliche Hilfe bei der Entscheidung ob die Temperatur des Tieres genauer bestimmt werden muß oder nicht, da sie sicher unter einem bestimmten kritischen Wert liegt. Die Reduzierung der Meßzeit um mehr als eine Minute bei den meisten (gesunden) Tieren brächte bei dem angegebenen Beispiel eine Arbeitsersparnis von mindestens 1,5 Mannstunden je Meßreihe bei 100 Tieren.
  • Da diese Information bei den üblichen Fieberthermometern nicht gegeben ist, muß in der Regel jedes Tier mit einem Thermometer versehen werden, welches ca. 2 bis 3 Minuten zur Temperaturangleichung belassen und dann zur Ablesung eingesammelt wird. Neben dem hohen Zeitaufwand ergeben sich bei Anwendung dieser Thermometer besonders in Freilaufställen Probleme dadurch, daß die mit Thermometern versehenen freilaufenden Tiere beim Versuch des Einsammeln der Thermometer unter den anderen schwierig aufzufinden oder nicht mehr eindeutig identifiziert werden können, oder daß diese das Thermometer in der Zwischenzeit unbeobachtet mit dem Kot ausgeschieden haben. Dies führte in der Regel zum Totalverlust des Thermometers. Verluste von durchschnittlich 10 Thermometern in einer Woche bei der Überwachung von 70 Tieren wurden in der Praxis beobachtet.
  • Neuere, auf dem Markt befindliche Geräte mit einem elektronischen Temperaturfühler und einem daran über ein Verbindungskabel angeschlossenen Anzeigegerät mit digitaler Ziffernanzeige der Meßtemperatur versuchen vorgenannte Nachteile zu vermeiden. Hier kann während der Messung bereits der Temperaturanstieg beobachtet werden und aus dem Temperaturangleichsverlauf bzw. der Temperaturänderungsgeschwindigkeit bei einer Bezugstemperatur TA frühzeitig entschieden werden ob die Messung zur genaueren Bestimmung fortgesetzt werden soll oder nicht. Der Nachteil dieses Gerätes ist, daß es mit ca. 300 DM verhältnismäßig teuer ist, und daß es aus zwei Teilen, der Meßsonde und dem durch ein Kabel verbundenen Anzeigegerät besteht. Die Applikation der Meßsonde bei freilaufenden Tieren ist nunmehr schwierig, da das am Verbindungskabel hängende Anzeigegerät mitgeführt werden muß, so daß die Meßperson keine Hand frei hat, um das Tier festzuhalten. Auch die Messung ist schwierig, da das meist aufgeschreckte Tier mit dem Anzeigegerät in der Hand verfolgt werden, und gleichzeitig am Anzeigegerät die Temperatur abgelesen werden muß. Die Meßsonde konnte mit dem Verbindungskabel ausgerissen werden, Meßsonde und Anzeigegerät konnten zu Boden fallen und durch Stoß oder Huftritt eines Tieres oder durch eindringende Feuchtigkeit beschädigt werden.
  • Nicht zuletzt war auch die Bedienungsperson - vor allem bei grö-Beren Tieren - durch die Notwendigkeit der Verfolgung, wobei sie nur mehr eine Hand frei hatte, wesentlich stärker als bisher gefährdet. In der Regel konnte die Messung mit diesem Gerät nur mit eingefangenen und angebundenen Tieren durchgeführt werden, was mit erheblicher körperlicher Anstrengung und zusätzlichem Zeitaufwand von über ca. 100 s je Tier verbunden war, was den Meßzeitvorteil wieder zunichte machte. In jedem Fall war nunmehr -im Gegensatz zur Messung mit dem einfachen Fieberthermometer -eine zweite Person (zum Halten des Tieres oder des Anzeigegerätes) erforderlich.
  • Erfindungsmäßiger Lösungsvorschlag: Der Erfindungsgedanke besteht nun darin, eine neue and bisher in diesem Anwendungsbereich ungewohnte Empfindungsdimension, den menschlichen Gehörsinn, insbesondere dessen Empfindlichkeit auf Tonhöhenunterschiede, ausgehend von einer Bezugsfrequenz fA, zur Übermittlung der in desem Fall wesentlichen Information einzuschalten.
  • In entfernteren Anwendungsbereichen ist dieses Verfahren bekannt, z.B. geben einfache StrahlungsdosisleiStungsmeßgeräte oder Metallsuchgeräte ein akustisches Signal von sich, in dessen Frequenz eine Information verborgen ist. (Bei diesen Geräten lag allerdings die Anwendung akustischer Signale bereits vom physikalischen Meßprinzip her nahe, da hier ein frequenzmoduliertes Signal zwangsweise auftritt). Im vorliegenden Anwendungsfall wird jedoch ein akustisches Signal bestimmter Ausprägung bewußt erzeugt, so daß bei geeigneter Ausführung der erfindungsmäßigen Idee gleichzeitig mehrere Nachteile der bisherigen TemperaturmeBsonden vermieden und zusätzlich mehrere neuartige vorteilhafte Eigenschaften verwirklichbar sind.
  • BESCHREIBUNG EINES AJSFÜHRUNGSBEISPIELES: Figur 1 zeigt das Prinzipschaltbild der frei beweglichen Meßsonde. Sie besteht aus einem Temperaturmeßfühler (1), der z.B. ein im interessierenden Temperaturbereich von 35 OC bis 45 OC stark temperaturabhängigen Halbleiterwiderstand ist. Eine nach bekannten Prinzipien arbeitende elektronische Schaltung (2) setzt das Temperatursignal des MeBfühlers (1) in eine der Temperatur entsprechende frequenzmodulierte elektrische Schwingung (mit in der Regel konstanter Amplitude) z.B. nach der Kennlinie von Figur 3 um. Dieses Signal wird (evtl. über ein lineares Filter (3) zur gehörrichtigen Lautstärkeangleichung) einem elektroakustischen Wandler (4) zugeführt. Dieser arbeitet beispielweise nach einem elektrodynamischen oder piezoelektrischen Prinzip. Da die Temperatursonde frei beweglich sein soll, enthält sie außerdem eine wiederaufladbare Batterie (7) welche über einen direkten galvanischen Kontakt oder über eine Gleichrichterschaltung (8) und eine sekundäre Ladeinduktionsspule (9) von einer ans Wechselstromnetz angeschlossenen primären Induktionsspule (10) in einem separaten Ladegerät aufladbar ist. Diese Temperaturmeßsonde enthält sinnvollerweise außerdem ein geeichtes Maximal-Temperatur-Thermometer (5) z.B. in bekannter Ausführung als Flüssigkeits-Ausdehnungsthermometer mit Anzeigekapillare, die durch ein (bruchsicheres) Anzeigefenster ablesbar ist. Damit ist der Eichvorschrift für Körpertemperatur-Meßfühler genüge getan und für den noch ungeübten Praktiker ist die Absulutmessung eine gute Kontrollmöglichkeit zur Einübung der Temperatur-Tonhöhen-Beziehung.
  • Für Fernmessungen der Temperatur kann darüberhinaus noch ein Tonhöhen-Vergleichsgerät nach Figur 2 eingesetzt werden. Mit einem kontinuierlichen Einstellglied (11) mit großer leicht ablesbarer Temperaturskala wird die Frequenz eines Oszillators (12) entsprechend der festgelegten Temperatur-Frequenz-Kennlinie (Figur 3) eingestellt. Über ein Filter mit Lautstärkeeinsteller (13) wird der Schallgeber (14) angesteuert. Da das menschliche Ohr Tonhöhenunterschiede zweier Schallquellen - vor allem wenn diese ähnliche Klangfarbe mit wenig Oberwellenanteil besitzen - sehr empfindlich erkennen kann, ist mit diesem Gerät die Temperatur schnell und leicht mit einer Genauigkeit ablesbar, die nur noch durch die Genauigkeit der Temperatureichung und der Ablesegenauigkeit bestimmt wird. Bei Verwendung eines z.B. Zehnfachwendel-Potentiometers als Stellglied (11) kann die Temperaturablesung ohne besonderen Aufwand auf z.B. <0,05 OC genau erfolgen, was die praktisch geforderte Genauigkeit von 0,1 ... 0,2 OC weit übersteigt.
  • Figur 3 zeigt die vorgeschlagene Temperatur-Frequenzkennlinie: Der Arbeitsbereich der akustischen Temperaturanzeige liegt z.B. zwischen TA = 35 OC und TB = 43 OC, In diesem Temperaturbereich nehme die Frequenz linear (oder wenigstens definiert monoton) von fA bis fB zu. Unterhalb der Meßfühlertemperatur T < TA sei die Frequenz konstant (f(T<TA) = fA). Diese Freque: fA stellt einen Bezugston für den Gehörsinn dar und erleichtert die Temperaturabschätzung. Es ist sinnvoll, daß die Temperatur TA etwas unter der Körpernormaltemperatur TN liegt, so daß aus einem leichten Frequenzanstieg nach dem Beginn der Messung auch bei Normaltemperatur die Funktionsfähigkeit der Sonde geprüft werden kann.
  • Durch geeignete Temperaturmeßfühler und Schaltmaßnahmen kann auch eine exponentielle Kennlinie der Form f = fA exp(c (T-TA)) angenähert werden (c = Konstante). Hier entspricht einer Temperaturdifferenz ein bestimmter Notenunterschied der wohltemperierten Tonhöhenskala.
  • Figur 4 zeigt das Schnittbild eines möglichen Ausführungbeispieles der Meßsonde: In einem stabilen Schutzgehäuse (15) sind ein Maximalthermometer (17) mit durch ein Fenster (19) im Gehäuse ablesbarer Kapillare untergebracht. In der Temperaturfühlerkappe (18), welche mit einem gut wärmeleitenden Füllmaterial zur Verkürzung der Temperaturangleichszeiten gefüllt sein kann, ist außerdem ein elektronischer Temperaturmeßfühler (16) untergebracht.
  • Ohne Beschränkung der Allgemeinheit ist der Raum für die elektronische Schaltung (20), die Akkus (21), der Lautstärkeeinsteller und Ausschalter (22) der gegebenenfalls mit einem Schlüssel, Geldstück oder Fingernagel (23) von außen einstellbar ist, der Schallgeber (24), die Ladekontaktbuchse (27) mit zugehörigem Ladestecker (28) eingezeichnet. Der Schallgeber ist durch eine Schutzmembran (25) und ein mit Schallöchern versehene Gehäusewand (26) geschützt.
  • Eine einfache Ausführungsform des Temperatur-Frequenzwandlers (2) besteht darin, daß der Meßfühler selbst ein frequenzbestimmendes Bauteil (z.3. Widerstand) einer elektronischen Oszillatorschaltung ist, welches eine geeignete Temperaturabhängigkeit aufweist (Patentanspruch 5).
  • Ein anderes Ausführungsbeispiel des Temperatur-Frequenzwandlers verwendet nach Patentanspruch 6 optoelektronische Bauteile. Figur 5 zeigt ein mögliches Schaltschema dieser Ausführungsform. Hier dienen Optokoppler-Bauteile sowohl im Gegenkopplungszweig der Temperaturmeßbrücke als auch zur Frequenz steuerung des Oszillators als Übertragungselemente. Als Oszillator dient in diesem Beispiel eine einfache Multivibratorschaltung in welcher lichtempfindliche Bauteile (Fotowiderstände, Fotodioden, Fototransistoren) als frequenzbestimmende Ladewiderstände der i,ultivibratorkapazitäten C prallell zu Wideratänden RA, welche die Ausgangsfrequenz f bestimmen, geschaltet sind.
  • Wenn das Optokopplerelement 1 im Gegenkopplungszweig der Temperaturmeßbrücke mit den Optokopplerelementen 2 und 3 der Oszillatoransteuerung im Übertragungsverhalten gleich sind, spielt dieses Übertragungsverhalten (Kennlinie) für den Zusammenhang zwischen Widerstandswert RIT oder R2T des temperaturabhängigen Zeßvidersanìes und der Oszillatorfrequenz f keine Rolle.
  • Für eine monoton mit der Temperatur zunehmende Oszillatorfrequenz f muß im Schaltbeispiel der Figur 5 der Widerstand R2T gegenüber dem Widerstand RiT mit der Neßtemperatur zunehmen. Das bedeutet, daß als Heßwideratand entweder ein Kaltleiter für R lT oder ein Heißleiter für R2T eingesetzt werden muß.
  • Die Abhängigkeit der Oszillatorfrequenz f von den frequenzbestimmenden Bauteilgrößen ist in Figur 5 als Näherungsformel angegeben.
  • Die weiteren Einzelheiten des Schaltschemas von Figur 5 sind für den Fachmann ohne weitere Beschreibung verständlich und auch abwandelbar.
  • Die nach Anspruch 1 bis « in der Regel gegenttber bisherigen Haximaltemperaturt ermometern größer ausgeführte Temperaturmeßsonde ermöglicht eine Zusatzeinrichtung, welche die Rückstellung von Flüssigkeitsausdehnungstermometern erleichtert, welche gemäß Patentanspruch 3 z.B. als eichfähige Haximaltemperaturthermometer eingesetzt werden.
  • Diese Fldssigkeits-Ausdehnungs-Thermometer wurden bisher üblicherweise durch Schleudern mit der Hand, wobei die Flüssigkeits-Anzeigesäule hoher * Beschleunigung mit entsprechender Kraftwirkung ausgesetzt war, welche größer als die Haftreibungskraft der Flüssigkeitssäule in der Kapillare ist.
  • Eine ähnliche Wirkung kann jedoch auch mit kurzen sägezahnförmigen Auslenkungsimpulsen welche auf die Kapillarewirken, erzielt werden. (Im Experiment kann z.B. die Anzeigesäule eines solchen Thermometers durch Überstreichen mit einer geeignet gezahnten Feile an den Stirnseiten der Kapillare leicht in die gewünschte Richtung bewegt werden) Diese Auslenkimpulse können nun nach Patentanspruch 14 z.B. durch Drehen eines Rändelrades mit sägezahnförmiger Gleitflache entlang einer Umfangslinie des Rades, welche an einem Stift reibt, der mechanisch mit der Kapillare gekoppelt ist, erzeugt werden. Die Auslenkimpulse können jedoch gemäß Patentanspruch 15 und 16 auch über eine elektronische Oszillatorschaltung und einen Elektroakustischen Wandler, welcher mit der Kapillare gekoppelt ist, erzeugt werden.
  • VORTEILE DER ERFINDUNGSMÄBIGEN TEMPERATURMEBSONDE: Die erfindungsmäßige Temperaturmeßsonde weißt je nach Ausführungsbeispiel folgende vorteilhafte Eigenschaften auf: 1. Sie ist eine selbständige Meßeinheit und benötigt keine Verbindungskabel.
  • 2. Sie kann feuchtigkeitsisoliert und stoßfest ausgeführt werden.
  • 3. Sie ist durch das dauernd oder regelmäßig unterbrochen ausgesendete akustische Signal bei freilaufenden Tieren oder bei Verlust leicht wieder auffindbar. Dadurch ist z.B. auch die unkontrollierte Ausstreuung von Quecksilber in den Dung (aus verlorenen und zu Bruch gegangenen herkömmlichen Fieberthermometern) ausgeschlossen.
  • 4. Durch den deutlich hörbaren Anstieg der Frequenz f des akustischen Signales ausgehend von einer konstanten Bezugsfrequenz fA wird angezeigt, daß der Temperaturfühler die Bezugstemperatur TA erreicht hat. Sowohl aus der verstrichenen Zeit tA seit Einsatz der Meßsonde und genauer aus der Frequenzänderungsgeschwindigkeit kurz nach Erreichen der Bezugstemperatur läßt sich die Objekttemperatur abschätzen, als Grundlage zur Entscheidung, ob die Temperatur über einem kritischen Wert liegt und genauer bestimmt werden soll. Dadurch kann je Tier bis zu zwei Minuten an Meßzeit eingespart werden. Das entspricht bei 100 Tieren einer Zeitersparnis bis zu 3 h je Meßreihe.
  • 5. Bei fortschreitender Messung liefert die Tonhöhe des akustischen Signales eine Information der augenblickliche Meßfühlertemperatur T > TA.
  • 6. Das menschliche Gehör registriert sehr empfindlich auch kleine Tonhöhenschwankungen. Dementsprechend ist es leicht möglich aus der Frequenzänderungsgeschwindigkeit gegen Ende der esfl sungVGrad der erreichten Temperaturangleichung abzuhören.
  • 7. Sie ist mit einem geeichten Maximaltemperaturthermometer z.B. herkömmlicher Bauart kombiniert.
  • 8. Sie kann mit einer zusätzlichen elektrischen Beleuchtung für die Skala des Maximalwertthermometer ausgestattet sein.
  • 9. Sie kann billig gefertigt werden (ca. 50 DM) - besonderst wenn durch das geeichte Maximalthermometer der Temperatur-Frequenzgang nicht unbedingt gesetzlichen Eichvorschriften genügen muß.
  • 10. Die Messung kann auch in Freilaufställen von nur einer Person durchgeführt werden.
  • Praktische Versuche zur Sicherung der Anwendbarkeit akustischer Informationsübertragung: Durch Vorversuche der unterzeichnenden Erfinder wurde nun sichergestellt, daß die Eigenschaft des menschlichen Gehörsinnes, vor allem Frequenzunterschiede und dem entsprechend die Geschwindigkeit der Frequenzänderung ausgehend von einer konstanten Grundfrequenz fA sehr empfindlich und sicher zu erfassen, zur schnellen Bestimmung der Körpertemperatur vorzüglich geeignet ist. Weiter wurde dabei festgestellt, daß ein deutlich hörbarer Dauerton bei geeigneter Wahl des Frequenzbereiches, der Klangfarbe und der Lautstärke die Tiere (einschlieBlich der jeweils gemessenen) nicht merkbar stärker verstört als es bei den bisherigen nicht.ustischen Meßverfahren der Fall war.
  • TYPISCHE KENNGRßEN EINES AUSFUHRUNGSBEISPIELES DER TEMPERATUR-MEBSONDE 1. Akustische Leistung: Für z.B. eine Lautstärke von max 60 dB in ca. 5 m Entfernung ist eine akustische Leistung von Pakust " 1060/10 . 10-12 W/m2 . 4 (5 )2 " 0,31 mW erforderlich.
  • 2. Stromverbrauch: Bei 2% elektroakustischem Wirkungsgrad des Schall-ebers verlangt dieser ca. 15 mW elektr. Speiseleistung. Dem entsprechen bei 4,2 V Bateriespannung ca. 4 mA Stromverbrauch. Die übrige elektronische Schaltung benötigt ca. 6 mA. Der Gesamtverbrauch beträgt also ca. 10 mA.
  • 3. Batteriekapazität: Bei Verwendung von z.B. 3 Akkus mit je 1,4 V Nennspannung genügt für maximal 10-stündigen Betrieb nach einer Voll-Ladung eine Batteriekapazität von 100 mAh.
  • 4. Herstellungskosten: In einfachster Ausführung der Sonde mit Flüssigkeitsthermometer zur Maximaltemperaturanzeige mit zusätzlichem frequenzmoduliertem akustischem Signal: Gehäuse 10 DM geeichtes Maximaltemperatur-Thermometer 5 DM (Flüssigkeitsausdehnungsthermometer) 3 NiCd-Akku-Zellen 100 mAh 10 DM gesamte elektronische Schaltung 20 DM Schallgeber 5 DM Summe 50 DM ANHANG Anmerkung über mögliche Erweiterung: Das Frequenzvergleichsgerät nach Bild 2 kann in handlicher Form und eventuell ebenfalls ähnlich wie die Temperaturmeßsonde netzunabhängig ausgeführt werden. Aus der Erfahrung der Praxis scheint es darüberhinaus kein übertriebener Luxus, diese Anzeigegeräte mit einer kleinen Datenspeicher-Einheit (Eingabetastenfeld, Datenspeicher und digitaler Anzeige) auszustatten, da eine ordnungsgemäße Buchführung durch eine Person welche gleichzeitig mißt in den meist feuchten Stallungen schwierig ist. Die Speichergröße kann dabei etwa wie folgt abgeschätzt werden: Es sollen z.B. die bis 6-stelligen Ohrmarken-Nummern von 256 Tieren mit einer Folge von je bis zu 6 vierstelligen Zahlenwerten, welche die Temperaturen zu verschiedenen Zeiten oder Codezahlen über erfolgte Medikamentengaben darstellen, gespeichert werden.
  • Diese Informationsmenge entspricht bei -roßzügiger Speicherbelegung (2 Ziffern = 1 byte) einer Speichergröße von 256.(3+6.2) byte = 3,75 kbyte. Ein 4 kbyte Einchip-Speicher ist im vorliegendem Beispiel also ausreichend.
  • Zur Motivation und zur Abschätzung des vertretbaren Aufwandes bedenke man, daß eine unterbliebene oder mangelhafte Temperaturüberwachung (Fehlmessung oder ungenaue Buchführung) innerhalb weniger Tagen zu hohen Verlusten bis zu mehreren Tausend DM führen kann. Damit sind die Kosten für ein Temperaturüberwachungssystem von ca. 30 DM bis 500 DM mit etwa 2 bis 5 Jahren Abschreibung durchaus angemessen. Allein im Inland kommen ca. 800 000 landwirtschaftliche Betriebe als potentielle Abnehmer in Betracht, davon besonders jene (ca. 10%) mit Freilaufstallungen.
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Claims (16)

  1. Patentansprüche: 1. Temperatur-Meßsonde gekennzeichnet dadurch, daß ein von der Meßfühlertemperatur abhängiges akustisches Signal von einem Schallgeber ausgesendet wird, welches eine Information über die Meßfühlertemperatur und die Änderungsgeschwindigkeit dieser Temperatur enthält.
  2. 2. Temperaturmeßsonde nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß eine eichfähige Vorrichtung zur Ablesung der Maximaltemperatur (z.B. ein Flüssikeits-Ausdehnungs-Thermometer) für den Zeitraum zwischen der Rückstellung der Vorrichtung und der Ablesung in die Temperatur-Meßsonde integriert ist.
  3. 3. Temperaturmeßsonde insbesondere für veterinärmedizinische Anwendungen bei der Tierhaltung in Freilaufställen gekennzeichnt dadurch, daß ein Maximaltemperatur-Thermometer mit einer Vorrichtung versehen ist, die dauernd oder zeitweise ein akustisches Signal aussendet, um das Wiederauffinden der Sonde bei deren Verlust zu erleichtern.
  4. 4. Temperaturmeßsonde nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3 gekennzeichnet dadurch, daß sie einen deutlich hörbaren Ton mit einer Grundfrequenz aussendet, die von der Meßfühler-Temperatur T im gewünschten akustischen Temperaturmeßbereich TA bis TB nach einer festgelegten monotonen (z.B. linearen oder exponentiellen) Funktion f(T) abhängt. Für Meßfühlertemperaturen T < TA sendet die Sonde konstant einen gleichbleibenden Ton der Frequenz fA aus.
  5. 5. Temperaturmeßsonde nach Anspruch 4 gekennzeichnet dadurch, daß der MeBfühler mindestens aus einem temperaturabhängigem Bauteil besteht, welches in einen oder mehrere Kondensatorladekreise eines astabilen Multivibrators geschaltet ist und so dessen Frequenz direkt bestimmt. Das Signal dieses Multivibrators wird über einen elektroakustischen Wandler in das akustische Signal gewandelt.
  6. 6. Temperaturmeßsonde nach Anspruch 4 gekennzeichnet dadurch, daß der Meßfühler ein temperaturabhängiges elektrisches Bauteil ist, das Teil einer Brückenschaltung ist, die auch ein lichtempfindliches Bauteil enthält, das mit einer Leuchtdiode optisch gekoppelt ist, welche von einem Verstärker angesteuert wird, dessen Eingang im Nullabgleichskreis der Brücke liegt. Diese Leuchtdiode, oder mindestens eine weitere ebenfalls von diesem Verstärker angesteuerte Leuchtdiode ist mit mindestens einem weitern lichtempfindlichen Bauteil optisch gekoppelt, welches in einer astabilen Multivibratorschaltung die Kippfrequenz kontrolliert. Das Signal dieses Multivibrators wird über einen elektroakustischen Wandler in ein akustisches Signal umgesetzt.
  7. 7. Temperaturmeßsonde nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6 gekennzeichnet dadurch, daß die Sonde Batterien oder wiederaufladbare Akkus enthält und so unabhängig von einer externen Energieversorgung betrieben werden kann.
  8. 8. Temperaturmeßsonde nach Anspruch 7 gekennzeichnet dadurch, daß diese eine Induktionsspule mit Gleichrichterschaltung enthält, so daß die Akkus durch ein externes Gerät das eine mit Wechselstrom durchflossene zweite Induktionsspule enthält, ohne galvanische Verbindung aufgeladen werden können.
  9. 9. Temperaturmeßsonde nach mindestens einen der vorhergehenden Ansprüche gekennzeichnet dadurch, daß die Lautstärke des akustischen Signales z.B. mittels eines elektrischen Potentiometers, daß auch mit einem Aus-Schalter gekoppelt sein kann, von auBen einstellbar ist.
  10. 10. Temperaturmeßsonde nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche gekennzeichnet dadurch, daß die Aussendung des akustischen Signales regelmäßig unterbrochen wird um den Stromverbrauch zu verringern.
  11. 11. Temperaturmeßsonde nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche gekennzeichnet dadurch, daß sie eine elektronische Schaltung enthält, die so ausgelegt ist, daß das akustische Sig- nal regelmäßig unterbrochen, oder mit deutlich längeren Pausen als im Normalbetrieb nach Anspruch 7 ausgesendet wird, wenn die Batteriespannung unter einem bestimmten Wert sinkt. Dadurch wird insbesondere die Zeitdauer der Aussendung akustischer Signale mit der Restladung der Batterie verlängert, was die Wiederauffindung des Gerätes nach Anspruch 3 auch bei fast entladenen Baterien ermöglicht.
  12. 12. Temperaturmeßsonde nach Anspruch 1 und 4 gekennzeichnet dadurch, daß das der Meßfühlertemperatur entsprechend frequenzmodulierte akustische Signal der Sonde dazu benutzt wird, die Meßfühlertemperatur durch gehörmäßigen Abgleich einer einstellbaren und in Temperaturwerten geeichten Vergleichsschallquelle auf Frequenzgleichheit mit hoher Genauigkeit zu bestimmen.
  13. 13. Temperaturmeßsonde nach einem der vorhergehenden Ansprüche gekennzeichnet dadurch, daß über einen feuchtigkeitsisolierten elektrischen Tastschalter die Skala des Maximaltemperaturthermometers zur Erleichterung der Ablesung elektrisch beleuchtet werden kann.
  14. 14. TemperaturmeBsonde nach Anspruch 2 gekennzeichnet dadurch, daß durch manuelle Betätigung einer sägezahnformigen Gleitfläche die Flüssigkeitssäule in der Kapillare des Flüssigkeits-Maximaltemperaturthermometers zurückgestellt werden kann.
  15. 15. Temperaturmeßsonde nach Anspruch 2 und mindestens einem der Ansprüche 1 oder 3 gekennzeichnet dadurch, daß die Flüssigkeitssäule des Maximaltemperatur-Thermometers durch ein mit diesem mechanisch gekoppelten elektromechanischen Wandler, welcher über eine elektronische Schaltung ein geeignetes elektrisches Signal erhält, durch manuelle Betätigung eines elektrischen Tastschalters zurückgestellt werden kann.
  16. 16. Temperaturmeßsonde nach Anspruch 15 gekennzeichnet dadurch, daß der elektromewchanische Wandler zur Rückstellung der Flüssigkeitssäule des Max imal thermometers mit dem elektroakustischen Wandler zur Aussendung des akustischen Signales identisch ist.
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