DE3527942A1 - Verfahren und vorrichtung zur messung der koerperkerntemperatur von biologischen messobjekten - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zur messung der koerperkerntemperatur von biologischen messobjekten

Info

Publication number
DE3527942A1
DE3527942A1 DE19853527942 DE3527942A DE3527942A1 DE 3527942 A1 DE3527942 A1 DE 3527942A1 DE 19853527942 DE19853527942 DE 19853527942 DE 3527942 A DE3527942 A DE 3527942A DE 3527942 A1 DE3527942 A1 DE 3527942A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
temperature
measurement
heating element
sensor
temperature sensors
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE19853527942
Other languages
English (en)
Inventor
Pavel Dr Ing Novak
Stefan Dipl Ing Seitz
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Original Assignee
Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV filed Critical Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Priority to DE19853527942 priority Critical patent/DE3527942A1/de
Publication of DE3527942A1 publication Critical patent/DE3527942A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01KMEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01K1/00Details of thermometers not specially adapted for particular types of thermometer
    • G01K1/16Special arrangements for conducting heat from the object to the sensitive element
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01KMEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01K1/00Details of thermometers not specially adapted for particular types of thermometer
    • G01K1/16Special arrangements for conducting heat from the object to the sensitive element
    • G01K1/165Special arrangements for conducting heat from the object to the sensitive element for application in zero heat flux sensors
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01KMEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01K13/00Thermometers specially adapted for specific purposes
    • G01K13/20Clinical contact thermometers for use with humans or animals
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01KMEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01K7/00Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements
    • G01K7/42Circuits effecting compensation of thermal inertia; Circuits for predicting the stationary value of a temperature

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Messung der Körperkerntemperatur von biologischen Meßobjekten durch Vornahme der Messung an der Haut­ oberfläche mittels eines elektronischen Thermometers mit den Merkmalen der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 beschriebenen Gattung.
Stand der Technik
Derartige Verfahren und Vorrichtungen sind an sich bekannt. Das Standardverfahren bildet hier die Messung mit dem Quecksilberthermometer. Sie liefert bei richti­ ger Durchführung Meßwerte mit ausreichender Genauigkeit, hat aber eine Reihe von Nachteilen. Abgesehen von der Handhabung und der mechanischen Beschaffenheit, wie beispielsweise der Zerbrechlichkeit des Thermo­ meters, der Giftigkeit der Quecksilberdämpfe, die nach einem Bruch freigesetzt werden, den Ablesefehlern, der Möglichkeit der Manipulation durch den Patienten, ist hier vor allem die relativ lange Meßdauer von einigen Minuten zu nennen, die sich in der Größenordnung von 5 bis 10 Minuten bewegt.
Deshalb wurden bereits auch elektronische Thermometer zur Messung der Hautoberfläche bei biologischen Objekten, wie beispielsweise dem Menschen eingesetzt. Diese elek­ tronischen Thermometer konnten sich jedoch bisher nicht richtig durchsetzen. Ein Grund dafür ist sicherlich das Problem der Sterilisation bzw. statt dessen der Schaffung von billigen Einzelmeßelementen zu einem vertretbaren Preis. Ferner mangelt es den elektronischen Thermometern gemäß dem Stand der Technik an ausreichen­ der Genauigkeit und vor allem Reproduzierbarkeit für die Messung an biologischen Objekten.
Elektronische Thermometer weisen zwar in einem Wasserbad kurze Messungszeiten von wenigen Sekunden und genaue Meßwerte von etwa 0,1°C Genauigkeit auf. Im praktischen Einsatz sind diese Werte jedoch nicht zu erzielen. Dafür gibt es mehrere Ursachen, unter anderem eine nicht optimale Konstruktion mit zu großer Masse des Fühlers, zu großer Wärmekapazität des Griffes usw. Eine weitere Ursache ist die Eigenschaft der biologischen Meßobjekte. Messungen haben gezeigt, daß die Oberflächen­ temperatur des biologischen Meßobjektes am Anfang der Messung in der Regel mit der Endtemperatur, die gleich der Körperkerntemperatur ist, nicht übereinstimmt. die Hauptoberfläche ist vielmehr in der Regel bis zu mehrere Celsiusgrade niedriger als die Körperkerntemperatur, siehe dazu auch Fig. 1. Dort ist der zeitliche Verlauf der Temperatur bei einer Messung an einem biologischen Ob­ jekt dargestellt. Die Körperkerntemperatur T C bildet eine Gerade, darunter ist die Temperaturkurve T S für die Hautoberfläche dargestellt und die mit T t bezeich­ nete Kurve zeigt den Verlauf der Temperatur an dem elektronischen Thermometer an. Aus den Temperaturver­ läufen der Fig. 1 ist auch ersichtlich, daß der Tem­ peraturausgleich vor allem in der Anfangsphase der Messung einer Exponentialfunktion folgt, während er in der zweiten zeitlich danach liegenden Phase nur noch schwach ansteigend und fast flach verlaufend aus­ gebildet ist, die Werte für die zweite Phase liegen etwa bei 0,0025°C/sec. Dieser geringe Temperaturanstieg erstreckt sich über einen Bereich von bis zu 0,5°C. Dies hat zur Folge, daß die Ermittlung eines genauen Meßwertes der Körperkerntemperatur wiederum einen rela­ tiv langen Zeitraum erfordert.
Eine weitere Ursache für die Ungenauigkeit der Messung mit einem elektronischen Thermometer besteht darin, daß die Wärmeleitfähigkeit der Haut von biologischen Objekten stark von der Durchblutung abhängt. Diese Wärmeleitfähigkeit ist etwa um eine Zehnerpotenz schlech­ ter als bei den meisten Metallen.
Ein kalter Fühler kühlt die Gewebeoberfläche der Haut zusätzlich ab (Verringerung der Gewebedurchblutung) und somit das Eintreten des Temperaturgleichgewichts, bei dem sowohl der Temperaturfühler als auch das Gewebe die Körperkerntemperatur erreicht haben, weiter verzögert wird. Der Fühler des elektronischen Thermometers bildet also hier durch seine gute Wärmeleitfähigkeit eine starke Wärmesenke.
Darstellung der Erfindung
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein für die Massenfertigung geeignetes, einfaches und preis­ wertes Verfahren und eine entsprechende Vorrichtung zur Messung der Körperkerntemperatur mit einem elektroni­ schen Thermometer gemäß dem Gegenstand des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1 zu schaffen, das es ermöglicht, eine Messung in kürzest möglicher Zeit und mit optimaler Genauigkeit sowie mit hoher Reproduzierbarkeit durchzu­ führen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die in den kennzeichnenden Teilen der Patentansprüche 1 und 3 angegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen des Erfindungsgegenstandes sind in den Merkmalen der Unteransprüche 2 und 4 bis 9 gekennzeichnet.
Die Vorteile der Erfindung bestehen insbesondere darin, daß durch die Anordnung von zwei Temperaturfühlern in einer Reihenschaltung zwischen dem Heizelement und dem biologischen Meßobjekt das Temperaturgefälle zwischen dem Meßobjekt und dem Heizelement gemessen werden kann. Wird der Wärmefluß zwischen Meßobjekt und dem Heizelement zu Null, so kann eine exakte Messung der Körperkerntempe­ ratur vorgenommen werden. Eine Beschleunigung der Mes­ sung wird dadurch erreicht, daß das Heizelement während des Meßvorganges bis zum Erreichen der Endtemperatur geheizt wird. Weiterhin wird der Meßvorgang noch dadurch beschleunigt, daß durch das Heizelement der Gesamtmeß­ fühler nicht nur während der Messung, sondern bereits davor auf eine Temperatur knapp unterhalb oder oberhalb der zu erwartenden Körperkerntemperatur vorgeheizt wird. Mit dem erfindungsgemäßen Fühler lassen sich die Körperkerntemperaturen in einer Zeitspanne von weniger als 1 Minute bis zu 10-15 Sec. messen. Ferner ist die Genauigkeit und Reproduzierbarkeit der Meßergeb­ nisse optimiert auf besser 0,1°C, was auch dadurch erreicht wird, daß die Masse des Gesamtfühlers sehr klein gehalten wird und das Heizelement als Wärmebarriere gegenüber der Masse des Griffs des Meßfühlers dient. Dabei wird die für das Aufwärmen (Wärmeverlust) des Griffes erforderliche Wärme nicht dem zu messenden Objekt entzogen, sondern vom Heizelement geliefert.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Nachstehend wird die Erfindung von Ausführungs­ beispielen und von Zeichnungen noch näher erläutert: es zeigt
Fig. 1 ein Diagramm des Temperaturverlaufes eines herkömmlichen elektronischen Thermometers und der Körperkern­ temperatur und der Temperatur der Hautoberfläche,
Fig. 2 eine Prinzipdarstellung des er­ findungsgemäßen elektronischen Thermometers,
Fig. 3 ein Diagramm, bei dem über die Zeit und die Temperatur vergleichs­ weise der Verlauf bei einem her­ kömmlichen elektronischen Thermo­ meter und bei dem erfindungsgemäßen dargestellt ist,
Fig. 4 Teilschnittdarstellung des Gesamtmeßfühlers in einer ersten Ausführungsform,
Fig. 5 Teilschnittdarstellung eines Meßfühlers in einer zweiten Aus­ führungsform und
Fig. 6 eine elektronische Auswerteschal­ tung, die die Regelung für das Heizelement enthält.
Beste Wege zur Ausführung der Erfindung
Fig. 2 zeigt eine Prinzipdarstellung in Form eines Blockdiagramms des erfindungsgemäßen Thermometers zur Messung der Körperkerntemperatur von biologischen Meßobjekten. Die Körperkerntemperatur ist dabei die zu messende Endtemperatur des biologischen Meßobjektes. Ein biologisches Meßobjekt kann beispielsweise der Mensch darstellen. Am Meßort, also an der Hautoberfläche, ist jedoch die Temperatur um einige Grade geringer als die tatsächliche Körperkerntemperatur des Menschens. Ein Gesamtmeßfühler 1 ist mit zwei Temperaturfühlern 2 und 3 ausgestattet. Weiterhin ist ein Heizelement 4 in einem Gesamtmeßfühlergehäuse 5 vorgesehen. Die bei­ den Temperaturfühler 2 und 3 sind dabei räumlich ge­ trennt und in Reihe nacheinander angeordnet. Beide Temperaturfühler 2 und 3 sind außerdem in Reihe zwischen einem biologischen Meßobjekt 6, beispielsweise der Hautoberfläche, und dem Heizelement angeordnet. Die beiden Temperaturfühler 2 und 3 und das Heizelement befinden sich in einem Gesamtmeßfühlergehäuse 5, das hier nur teilweise und schematisch dargestellt ist. So fehlt beispielsweise die Darstellung des Griffes, an dem dieses Gesamtmeßfühlergehäuse 5 befestigt ist. Die Auswertung der von den beiden Temperaturfühlern 2 und 3 gemessenen Werte und die Steuerung des Heizelements 5 wird von einer elektronischen Auswerteschaltung 7 vor­ genommen, die noch näher beschrieben wird.
Nachfolgend wird die Funktionsweise des erfindungsgemäßen elektronischen Thermometers erläutert. Das Gesamtmeß­ fühlergehäuse 5 wird mit der Seite 8 auf das zu messende Objekt 6, das heißt die Hautoberfläche, gelegt, der die beiden Temperaturfühler 2 und 3 am nächsten liegen. Die beiden Temperaturfühler 2 und 3 sowie das dahinter­ liegende Heizelement 4 sind jeweils durch einen wärme­ leitenden und elektrisch isolierenden Stoff voneinander getrennt in dem Gesamtmeßfühlergehäuse angeordnet. Als Material kommt dafür beispielsweise ein Wärme­ leitkleber oder auch jedes andere geeignete Material in Frage.
Bei Beginn der Messung sind die Temperaturen der bei­ den Temperaturfühler 2 und 3 ungefähr gleich. Das Heizelement 4 ist für die Messung auf eine bestimmte Temperatur vorgeheizt, die niedriger oder höher liegt als der zu erwartende Meßwert, also beispielsweise beim Menschen auf 35°. Die Heizung des Heizelementes kann nur während der Messung erfolgen, oder auch alternativ kann generell vorgeheizt werden, also auch während der Zeit in der nicht gemessen wird.
Wird nunmehr der Gesamtmeßfühler 1 mit seiner Seite 8 auf das Meßobjekt 6 gelegt, so nimmt infolge der höheren Temperatur des zu messenden Objektes 6 der Temperaturfühler 2 eine höhere Temperatur als der Temperaturfühler 3 an. Die Temperaturfühler 2 und 3 geben also zunächst zu Beginn der Messung unterschied­ liche Strom- bzw. Spannungswerte ab. Diese werden über zwei Verstärker 9 und 10 verstärkt und dann über eine entsprechende Vergleichsschaltung 11 gegeneinan­ der geschaltet und ausgewertet. Diese Auswertung erfolgt über eine nicht dargestellte Anzeige mit entsprechender Steuerung. Der richtige Meßwert ist erreicht, wenn zwischen den Temperaturfühlern 2 und 3 kein Wärmefluß mehr stattfindet, das heißt, daß das Wärmegefälle zwischen den beiden Temperaturfühlern am Ende des Meßvorganges zu Null geworden ist.
Die Schnelligkeit, die Genauigkeit und die Reproduzier­ barkeit des Meßergebnisses läßt sich dadurch verbessern, daß der Gesamtmeßfühler 1 bezüglich einer möglichst geringen Wärmekapazität der Fühlerspitze wie auch des Gesamtmeßfühlergehäuses und des Kunstgriffes optimiert worden ist. Eine weitere Verbesserung der Schnelligkeit der Temperaturmessung läßt sich jedoch dadurch errei­ chen, daß die Zeitdauer verringert wird, die vergeht, bis der Wärmefluß zwischen den beiden Temperaturfühlern 2 und 3 zu Null geworden ist. In diesem zweiten Fall wird das Heizelement 4 nicht nur auf ein Temperaturniveau vor der Messung gebracht bzw. vorgeheizt, das niedriger oder höher liegt als das zu erwartende Temperaturniveau des zu messenden Objekts, sondern es wird während der Messung die Temperatur des Heizelementes von dem niedrigeren Vorheiztemperaturniveau ständig weitererhöht bis der Wärmefluß zwischen dem Wärmefühler 2, der die Temperatur des Meßobjektes erfaßt, und dem Tempera­ turfühler 3 zu Null geworden ist, das heißt kein Temperaturgefälle zwischen beiden Temperaturfühlern mehr besteht. Durch diesen zusätzlichen Wärmefluß von dem Temperaturfühler 3 zu dem Temperaturfühler 2, wird eine weitere Verkürzung der Meßzeit der Temperatur erzielt.
Aus Fig. 3 ist der entsprechende Temperaturverlauf ersichtlich. Über die Zeit aufgetragen und bei unter­ drücktem Nullpunkt für die Temperatur ist der Verlauf der Temperaturmessung bei einem herkömmlichen Thermo­ meter aus der Kurve 12 ersichtlich. Den Meßvorgang für das erfindungsgemäße Verfahren und das entsprechende elektronische Thermometer zeigt die Kurve 13 auf. Es ist zu erkennen, daß der Meßvorgang bei dem erfindungs­ gemäßen elektronischen Thermometer nach etwa 1 Mninute bereits abgeschlossen ist, indem die Endtemperatur, das heißt die Körperkerntemperatur, erreicht worden ist.
Eine erste Ausführungsform eines Gesamtmeßfühlers 1 ist in Teilschnittdarstellung in Fig. 4 dargestellt. In dem Gesamtmeßfühlergehäuse 5 ist in unmittelbarer Nähe zu dem Meßobjekt 6 jeweils in Reihenschaltung hintereinander der Temperaturfühler 2, dann der Tempera­ turfühler 3 und schließlich das Heizelement 4 angeordnet. Nicht dargestellt ist der Griff für den Gesamtmeß­ fühler 1, der auf der linken Seite unmittelbar nach dem Heizelement 4 folgen würde.
Aus der Darstellung in Fig. 4 ist gut erkennbar, daß das Heizelement 4 als Wärmebarriere räumlich vor dem Gesamtmeßfühlergriff angeordnet ist. Diese Wärme­ barriere verhindert, daß Wärme von der Meßstelle zum Fühlergriff abgeführt wird. Diese Wärmeabfuhr ist wiederum eine Ursache für die bei der herkömmlichen Technik so lange Meßdauer. Das Gesamtmeßfühlergehäuse 5 sowie die Temperaturfühler 2 und 3 und das Heizelement 4 sind durch einen Wärmeleitkleber miteinander verbunden.
Ein zweites Ausführungsbeispiel des Gesamtmeßfühlers 1 in Teilschnittdarstellung ist aus Fig. 5 ersichtlich. Dort ist das Heizelement als Dickfilmheizwiderstand ausgebildet. Durch eine Isolationsschicht 15 ist es von dem als Dünnfilmwiderstand ausgebildeten Tempe­ raturfühler 3 getrennt, der wiederum von dem Substrat 16, auf dem er aufgebracht ist, von dem Temperaturfühler 2 getrennt ist. Der Temperaturfühler 2 ist einer Seite 8 des Meßfühlergehäuses 5 zugeordnet, die auf das zu messende Objekt 6 aufgelegt wird. Durch diese Ausfüh­ rungsform wird die Fühlerspitze bezüglich einer mög­ lichst geringen Masse und einem guten Wärmeübergang optimiert. Die Temperaturfühler 2 und 3 können natürlich auch als Dickfilmwiderstand, als Halbleiterchipfühler, als Dümmfilmthermoelemente, oder in jeder anderen geeigneten Weise ausgeführt sein. Als Material für das Gesamtmeßfühlergehäuse kann beispielsweise nicht rostender Stahl, der eine gute Anpassung an die Gewebe­ leitfähigkeit hat, oder jedes andere geeignete Material mit Wärmeleitfähigkeit, verwendet werden.
Die Fig. 6 zeigt eine mögliche und vorteilhafte Reali­ sierung der elektronischen Auswerteschaltung 7. Die Meßsignale der beiden Temperaturfühler 2 und 3 werden zwei identisch aufgebauten Verstärkern 9 und 10 zuge­ führt. Die Verstärker 9 und 10 beinhalten eine Brücken­ schaltung 28, mit der eine temperaturproportionale Widerstandsänderung in ein Spannungssignal umgesetzt und anschließend mit den Operationsverstärkern 22 und 23 verstärkt wird. Um eine Eigenerwärmung der Temperaturfühler 2 und 3 zu vermeiden, werden sie wiederholt nur eine kurze Zeit eingeschaltet. Das hierzu erforderliche Taktsignal wird von dem Takt­ generator 18 erzeugt. Das somit jeweils für kurze Zeit verfügbare Temperaturmeßsignal (ca. 1 msec), wird mit Hilfe eines Sample-and-Hold-Schaltkreises, der mit dem Operationsverstärker 24 realisiert ist, in ein Dauersignal umgewandelt. Das Temperaturmeßsignal wird mit der Anzeige 17 angezeigt.
Die beiden Temperatursignale werden der Vergleichsschal­ tung 11 zugeführt. Hier wird mit dem Operationsverstär­ ker 25 die Differenz der beiden Signale gebildet, die dem Wärmefluß zwischen den Temperaturfühlern 2 und 3 proportional ist. Mit einem zweiten Operations­ verstärker 26 wird das Temperatursignal des Tempera­ turfühlers 3 mit einer einstellbaren Spannung, die mit Hilfe des Potentiometers 19 eingestellt werden kann, verglichen. Das Signal des Operationsverstär­ kers 25 wird zur Regelung des Heizelementes 4 in Abhän­ gigkeit von dem Wärmefluß benutzt; das Signal des Operationsverstärkers 26 wird zur Regelung des Heiz­ elementes 4 in Abhängigkeit von dem Temperatursignal des Temperaturfühlers 3 und der voreingestellten Span­ nung verwendet. Das Signal des Operationsverstärkers 26 wird für die Vorheizung des Gesamtmeßfühlers 5 auf eine vorgegebene Temperatur (z. B. 35°C) benutzt. Wird der Ge­ samtmeßfühler 5 vorgeheizt, so muß die Auswerteschaltung 7 von der Betriebsart "Vorheizen" auf die Betriebsart "Wärmeflußregeln" umgeschaltet werden. Dies geschieht mit dem Operationsverstärker 27, indem man die Tat­ sache ausnutzt, daß während des Vorheizens ein Wärmegefälle vom Temperaturfühler 3 zum Temperaturfühler 2 besteht, so daß die Differenz der beiden Temperatursignale am Ausgang des Operationsverstärkers 25 negativ wird; wird aber der Gesamtmeßfühler an das Meßobjekt angelegt, so wird die freie Wärmeabstrahlung schlagartig herabgesetzt und die Differenz wird entweder wesentlich kleiner (falls der Gesamtmeßfühler auf eine Temperatur vorgeheizt war, die oberhalb der Körperkerntemperatur des Meßobjekts liegt), oder sogar positiv (falls die Vorheiztemperatur unterhalb der Körperkerntemperatur liegt). Aufgrund dieser Änderung der Differenz beider Temperatursignale nach dem Anlegen des Gesamtmeßfühlers erfolgt die Umschaltung zwischen den beiden o. g. Betriebsarten. Das Ausgangssignal der Vergleichsschaltung 11 wird einem Regler 20 zugeführt, der ein Steuersignal für das Heizelement 4 erzeugt. Es ist vorteilhaft, die Speisespannung des Heizelementes 4 nicht stetig (analog) zu verändern, sondern den Regler ein und auszuschalten. Hierzu wird aus der analogen Ausgangsspannung des Reglers 20 mit Hilfe des Pulsdauermodulators 21 ein pulsdauermoduliertes Signal erzeugt (die Pulsdauer ist der Reglerausgangsspannung proportional). Die hierfür erforderlichen Taktsignale werden ebenfalls von dem Taktgenerator 18 erzeugt. Dabei erfolgt die Ansteuerung so, daß die Temperaturmeßsignale immer dann abgefragt werden, wenn das Heizelement 4 ausge­ schaltet ist (sonst Signalverfälschung durch eine gemeinsame Masseleitung für das Heizelement 4 und die Temperaturfühler 2 und 3).
Der Regler 20 ist vorzugsweise ein PDT-Regler (Regler mit einem kombinierten proportionalen, differentiellen und zeitverzögerten Verhalten).
Gewerbliche Verwertbarkeit
Das erfindungsgemäße Verfahren und die entsprechende Vorrichtung finden Anwendung bei der Messung von Kör­ perkerntemperaturen von biologischen Meßobjekten, wie beispielsweise die Fiebertemperaturmessung beim Men­ schen. Die Anwendung dieses Verfahrens und der entspre­ chenden Vorrichtung sind nur beispielhaft ausgeführt und selbstverständlich nicht auf dieses Anwendungs­ beispiel beschränkt.
  • Bezugszeichenliste 1 Gesamttemperaturfühler
    2 Temperaturfühler
    3 Temperaturfühler
    4 Heizelement
    5 Gesamtmeßfühlergehäuse
    6 Meßobjekt
    7 Elektronische Auswerteschaltung
    8 Seite des Gesamtmeßfühlergehäuses
    9 Verstärker
    10 Verstärker
    11 Vergleichsschaltung
    12 Temperaturkurve nach dem Stand der Technik
    13 Temperaturkurve nach der Erfindung
    14 Wärmeleitpaste
    15 Isolationsschicht
    16 Substrat
    17 Anzeige
    18 Taktgenerator
    19 Potentiometer
    20 Regler
    21 Pulsdauer Modulator
    22-27 Operationsverstärker
    28 Brückenschaltung

Claims (9)

1. Verfahren zur Messung der Körperkerntemperatur von biologischen Meßobjekten durch Vornahme der Messung an der Hautoberfläche mittels eines elektronischen Thermometers, das mit einem Temperaturfühler in dem Gesamtmeßfühlergehäuse und einer gesonderten elektro­ nischen Auswerteschaltung ausgestattet ist, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Gesamtmeßfühlergehäuse (5) ein Heizelement (4) vorgesehen ist, das während der Messung heizt, daß ferner in dem Gesamtmeßfühlergehäuse (5) eine Messung des Temperaturgefälles zwischen Heizelement (4) und Meßobjekt (6) durchgeführt wird und daß schließlich die Messung der Körperkerntemperatur bei einem gegen Null gehenden Wärmefluß zwischen Heiz­ element (4) und Meßobjekt (6) erfolgt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß während der Messung ein Wärmefluß vom Heizelement (4) zum Meßobjekt (6) mittels einer entsprechenden Regelung derart erfolgt, daß das Heizelement bzw. der Gesamtmeßfühler von einem Anfangstemperaturniveau auf das Temperaturniveau des zu messenden Objektes gebracht wird, bis der resultierende Wärmefluß zwischen Heiz­ element und Meßobjekt zu Null geworden ist.
3. Vorrichtung zur Messung der Körperkerntemperatur von biologischen Meßobjekten durch Vornahme der Messung an der Hautoberfläche mittels eines elektronischen Thermometers, das mit einem Temperaturfühler in dem Gesamtmeßfühlergehäuse und einer gesonderten elektroni­ schen Auswerteschaltung ausgestattet ist, für ein Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Gesamtmeßfühlergehäuse (5) ein Heizelement (4) angeordnet ist, daß ferner zwei räumlich getrenn­ te und in Reihe nacheinander angeordnete Temperatur­ fühler (2, 3) in dem Gesamtmeßfühlergehäuse (5) ange­ bracht sind und daß schließlich die beiden Temperatur­ fühler in Reihe zwischen dem Meßobjekt (6) und dem Heizelement (4) angeordnet sind.
4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Gesamtmeßfühler (5) mittels eines Heiz­ elements (4) vorgeheizt ist.
5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 3 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Heizelement (4) als Dickfilmheizwiderstand ausgebildet ist.
6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 3 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperaturfühler (2, 3) als Dickfilmwiderstand ausgebildet sind.
7. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 3 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperaturfühler (2, 3) als Dünnfilmwiderstand ausgebildet sind.
8. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 3 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperaturfühler (2, 3) als Halbleiterchip­ fühler ausgebildet sind.
9. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 3 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperaturfühler (2, 3) als Dünnfilmthermo­ elemente ausgebildet sind.
DE19853527942 1985-08-03 1985-08-03 Verfahren und vorrichtung zur messung der koerperkerntemperatur von biologischen messobjekten Withdrawn DE3527942A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19853527942 DE3527942A1 (de) 1985-08-03 1985-08-03 Verfahren und vorrichtung zur messung der koerperkerntemperatur von biologischen messobjekten

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19853527942 DE3527942A1 (de) 1985-08-03 1985-08-03 Verfahren und vorrichtung zur messung der koerperkerntemperatur von biologischen messobjekten

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE3527942A1 true DE3527942A1 (de) 1987-02-12

Family

ID=6277652

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19853527942 Withdrawn DE3527942A1 (de) 1985-08-03 1985-08-03 Verfahren und vorrichtung zur messung der koerperkerntemperatur von biologischen messobjekten

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE3527942A1 (de)

Cited By (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0349317A2 (de) * 1988-06-30 1990-01-03 United Kingdom Atomic Energy Authority Temperaturmessung strömender Fluide
EP0399061A1 (de) * 1989-05-22 1990-11-28 Hellige GmbH Verfahren und Vorrichtung zur transkutanen ZHF-Temperaturmessung
US5735604A (en) * 1995-07-26 1998-04-07 Oce-Technologies, B.V. Temperature sensor and temperature measuring system using the temperature sensor
US5816706A (en) * 1994-03-24 1998-10-06 Polar Electro Oy Method and apparatus for determining internal temperature and coefficient of internal thermal conductivity in a stucture
WO1998050766A1 (en) * 1997-05-01 1998-11-12 Medisim Ltd. A high speed accurate temperature measuring device
EP1171758A1 (de) * 1999-03-29 2002-01-16 PALTI, Yoram Vorrichtung und verfahren zur nichtinvasiven temperaturmessung
WO2002066946A2 (en) 2001-02-16 2002-08-29 Per Lennart Baumbach Temperature measuring device
US6886978B2 (en) * 2001-06-18 2005-05-03 Omron Corporation Electronic clinical thermometer
DE102004001931A1 (de) * 2004-01-14 2005-08-04 Braun Gmbh Kontakt-Thermometer zur Bestimmung der Körpertemperatur
US7059767B2 (en) * 2001-04-11 2006-06-13 Omron Corporation Electronic clinical thermometer
GB2448967A (en) * 2007-05-04 2008-11-05 Draeger Safety Ag Co Kgaa Detecting temperature using 1st and 2nd temperature sensors linked by a heat transfer element and providing sensor heating current during heating time period
WO2010103436A1 (en) 2009-03-13 2010-09-16 Koninklijke Philips Electronics N.V. Zero heat flux temperature sensing device
WO2010120362A1 (en) * 2009-04-15 2010-10-21 Arizant Healthcare Inc. Deep tissue temperature probe constructions
WO2010131094A2 (en) * 2009-05-15 2010-11-18 Eidgenoessische Materialpruefungs- Und Forschungsanstalt Empa Method of manufacturing surface structures with integrated temperature control and/or heat flux measurement and devices comprising such surfaces
US8226294B2 (en) 2009-08-31 2012-07-24 Arizant Healthcare Inc. Flexible deep tissue temperature measurement devices
US8292502B2 (en) 2010-04-07 2012-10-23 Arizant Healthcare Inc. Constructions for zero-heat-flux, deep tissue temperature measurement devices
US8292495B2 (en) 2010-04-07 2012-10-23 Arizant Healthcare Inc. Zero-heat-flux, deep tissue temperature measurement devices with thermal sensor calibration
US9310257B2 (en) 2009-04-15 2016-04-12 3M Innovative Properties Company Deep tissue temperature probe constructions
US9354122B2 (en) 2011-05-10 2016-05-31 3M Innovative Properties Company Zero-heat-flux, deep tissue temperature measurement system
EP3070444A1 (de) 2015-03-17 2016-09-21 ENDRESS + HAUSER WETZER GmbH + Co. KG Oberflächentemperaturmessfühler
WO2017140525A1 (en) 2016-02-16 2017-08-24 Koninklijke Philips N.V. Heat-flow sensor and sensor arrangement
DE102019131413A1 (de) * 2019-11-21 2021-05-27 Comlogo GmbH Klimasensor und Klimamessanordnung

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1573324A1 (de) * 1966-04-22 1970-10-22 Siemens Ag Elektrische Temperaturmesseinrichtung,insbesondere elektrisches Fieberthermometer
DE3230124A1 (de) * 1982-08-13 1984-02-16 Joachim Prof. Dipl.-Ing. 2120 Lüneburg Goerth Verfahren zur schnellen, belastungsarmen temperaturmessung

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1573324A1 (de) * 1966-04-22 1970-10-22 Siemens Ag Elektrische Temperaturmesseinrichtung,insbesondere elektrisches Fieberthermometer
DE3230124A1 (de) * 1982-08-13 1984-02-16 Joachim Prof. Dipl.-Ing. 2120 Lüneburg Goerth Verfahren zur schnellen, belastungsarmen temperaturmessung

Cited By (41)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0349317A2 (de) * 1988-06-30 1990-01-03 United Kingdom Atomic Energy Authority Temperaturmessung strömender Fluide
EP0349317A3 (de) * 1988-06-30 1990-07-25 United Kingdom Atomic Energy Authority Temperaturmessung strömender Fluide
US4968151A (en) * 1988-06-30 1990-11-06 The Secretary Of State For United Kingdom Atomic Energy Authority In Her Britannic Majesty's Government Of The United Kingdom Of Great Britain And Northern Ireland Temperature measurement for flowing fluids
EP0399061A1 (de) * 1989-05-22 1990-11-28 Hellige GmbH Verfahren und Vorrichtung zur transkutanen ZHF-Temperaturmessung
US5816706A (en) * 1994-03-24 1998-10-06 Polar Electro Oy Method and apparatus for determining internal temperature and coefficient of internal thermal conductivity in a stucture
US5735604A (en) * 1995-07-26 1998-04-07 Oce-Technologies, B.V. Temperature sensor and temperature measuring system using the temperature sensor
AU713410B2 (en) * 1995-07-26 1999-12-02 Oce-Nederland B.V. A temperature measuring system and a sensor unit of such a temperature measuring system
WO1998050766A1 (en) * 1997-05-01 1998-11-12 Medisim Ltd. A high speed accurate temperature measuring device
AU724571B2 (en) * 1997-05-01 2000-09-28 Medisim Ltd. A high speed accurate temperature measuring device
US6280397B1 (en) 1997-05-01 2001-08-28 Medism, Ltd. High speed accurate temperature measuring device
EP1171758A1 (de) * 1999-03-29 2002-01-16 PALTI, Yoram Vorrichtung und verfahren zur nichtinvasiven temperaturmessung
EP1171758A4 (de) * 1999-03-29 2002-05-02 Palti Yoram Prof Vorrichtung und verfahren zur nichtinvasiven temperaturmessung
WO2002066946A2 (en) 2001-02-16 2002-08-29 Per Lennart Baumbach Temperature measuring device
WO2002066946A3 (en) * 2001-02-16 2002-12-12 Per Lennart Baumbach Temperature measuring device
US6827487B2 (en) 2001-02-16 2004-12-07 Per Lennart Baumbach Temperature measuring device
US7059767B2 (en) * 2001-04-11 2006-06-13 Omron Corporation Electronic clinical thermometer
US7284904B2 (en) * 2001-04-11 2007-10-23 Omron Corporation Electronic clinical thermometer
US6886978B2 (en) * 2001-06-18 2005-05-03 Omron Corporation Electronic clinical thermometer
DE102004001931A1 (de) * 2004-01-14 2005-08-04 Braun Gmbh Kontakt-Thermometer zur Bestimmung der Körpertemperatur
GB2448967A (en) * 2007-05-04 2008-11-05 Draeger Safety Ag Co Kgaa Detecting temperature using 1st and 2nd temperature sensors linked by a heat transfer element and providing sensor heating current during heating time period
US7922388B2 (en) 2007-05-04 2011-04-12 Dräger Safety AG & Co. KGaA Detection device and process for detecting a temperature of an object
GB2448967B (en) * 2007-05-04 2011-08-24 Draeger Safety Ag & Co Kgaa Detection device and method for detecting a temperature of an object
WO2010103436A1 (en) 2009-03-13 2010-09-16 Koninklijke Philips Electronics N.V. Zero heat flux temperature sensing device
US8845187B2 (en) 2009-03-13 2014-09-30 Koninklijke Philips N.V. Zero heat flux temperature sensing device
WO2010120362A1 (en) * 2009-04-15 2010-10-21 Arizant Healthcare Inc. Deep tissue temperature probe constructions
US9310257B2 (en) 2009-04-15 2016-04-12 3M Innovative Properties Company Deep tissue temperature probe constructions
US9068895B2 (en) 2009-04-15 2015-06-30 3M Innovative Properties Company Deep tissue temperature probe constructions
CN102802506A (zh) * 2009-04-15 2012-11-28 亚利桑特保健公司 深部组织温度探测器结构
WO2010131094A3 (en) * 2009-05-15 2011-03-31 Eidgenoessische Materialpruefungs- Und Forschungsanstalt Empa Surface structures with integrated temperature control
WO2010131094A2 (en) * 2009-05-15 2010-11-18 Eidgenoessische Materialpruefungs- Und Forschungsanstalt Empa Method of manufacturing surface structures with integrated temperature control and/or heat flux measurement and devices comprising such surfaces
US8226294B2 (en) 2009-08-31 2012-07-24 Arizant Healthcare Inc. Flexible deep tissue temperature measurement devices
US8801282B2 (en) 2010-04-07 2014-08-12 3M Innovative Properties Company Constructions for zero-heat-flux, deep tissue temperature measurement devices
US8801272B2 (en) 2010-04-07 2014-08-12 3M Innovative Properties Company Zero-heat-flux, deep tissue temperature measurement devices with thermal sensor calibration
US8292495B2 (en) 2010-04-07 2012-10-23 Arizant Healthcare Inc. Zero-heat-flux, deep tissue temperature measurement devices with thermal sensor calibration
US8292502B2 (en) 2010-04-07 2012-10-23 Arizant Healthcare Inc. Constructions for zero-heat-flux, deep tissue temperature measurement devices
US9354122B2 (en) 2011-05-10 2016-05-31 3M Innovative Properties Company Zero-heat-flux, deep tissue temperature measurement system
AU2015202681B2 (en) * 2011-05-10 2017-02-02 3M Innovative Properties Company A zero-heat-flux, deep tissue temperature measurement system
US10274383B2 (en) 2011-05-10 2019-04-30 3M Innovative Properties Company Zero-heat-flux, deep tissue temperature measurement system
EP3070444A1 (de) 2015-03-17 2016-09-21 ENDRESS + HAUSER WETZER GmbH + Co. KG Oberflächentemperaturmessfühler
WO2017140525A1 (en) 2016-02-16 2017-08-24 Koninklijke Philips N.V. Heat-flow sensor and sensor arrangement
DE102019131413A1 (de) * 2019-11-21 2021-05-27 Comlogo GmbH Klimasensor und Klimamessanordnung

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3527942A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur messung der koerperkerntemperatur von biologischen messobjekten
DE60031847T2 (de) Prädiktives temperaturmesssystem
DE2152943B2 (de) Verfahren zum Abtragen von Material
DE2044981A1 (de)
DE4243902C2 (de) Laserleistungsmeßgerät
DE19613229A1 (de) Verfahren zur Kalibrierung eines Strahlungsthermometers
DE3623473A1 (de) Anordnung und verfahren zum eichen einer temperaturmessvorrichtung
DE69532998T2 (de) Gerät und verfahren zur differentialanayse unter verwendung von realen und imaginären signalkomponenten
DE4207188C2 (de) Strömungsmengenfühler thermischer Bauart
DE3634402A1 (de) Fuehler fuer die messung der waermeleitfaehigkeit von materie
EP1494126A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Stoffuntersuchung
DE3135853A1 (de) Anordnung und verfahren zur elektronischen temperaturmessung
DD206176A3 (de) Verfahren und schaltungsanordnung zur temperaturmessung
DE2821828A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur messung der infrarot-absorption oder -emission von materialien
DE1573324A1 (de) Elektrische Temperaturmesseinrichtung,insbesondere elektrisches Fieberthermometer
DE19907888C2 (de) Verfahren und Einrichtung zur indirekten Bestimmung der Zahnvitalität
DE3128107C2 (de) Impulsbeheizte thermoelektrische Strömungsmeßeinrichtung für lebendes Gewebe
DE1648228C (de) Einrichtung zur Bestimmung von Umwandlungstemperaturen
DE112022000702T5 (de) Temperaturmessvorrichtung, thermometer, temperaturmessverfahren und temperaturdämpfungsmessverfahren
DE661923C (de) Vorrichtung zur selbsttaetigen Temperaturkompensation der Anzeige von elektrometrischen Messanordnungen
DE2207790C2 (de) Verfahren zur Kompensation der Temperaturabhangigkeit der Meßgroße bei der Messung der elektrischen Leit fahigkeit von Flüssigkeiten und Ein richtung zur Durchführung des Verfahrens
DE887272C (de) Temperaturmessverfahren
DE2836883A1 (de) Vorrichtung zur temperaturkontrollierten erwaermung von sonden
DE3346456C2 (de) Schwarzer Strahler
DE2843492C2 (de)

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8136 Disposal/non-payment of the fee for publication/grant