DE69836721T2

DE69836721T2 - Strahlungspyrometer

Info

Publication number: DE69836721T2
Application number: DE69836721T
Authority: DE
Inventors: Minoru Tanashi WATANABE
Original assignee: Citizen Watch Co Ltd
Current assignee: Citizen Holdings Co Ltd
Priority date: 1997-09-10
Filing date: 1998-09-10
Publication date: 2007-10-04
Anticipated expiration: 2018-09-11
Also published as: EP0937972A1; CN1118692C; HK1024294A1; WO1999013305A1; DE69836721D1; CN1239544A; JPH1183631A; JP4018782B2; EP0937972B1; US6357909B1; EP0937972A4

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Strahlungsthermometer.
Für den Zweck der Messung einer Körpertemperatur in einer kurzen Zeitperiode wurde bereits ein Strahlungsthermometer vorgeschlagen, das ein Trommelfell als eine Messstelle auswählt und eine Temperatur des Trommelfells auf berührungslose Weise misst.
Ein Beispiel ist ein Strahlungsthermometer, das in der japanischen Patent-Offenlegungsschrift Nr. 28524/1990 beschrieben ist. Dieses Strahlungsthermometer ermöglicht einem Vorderende eines Sondenteils, der ein Fensterteil an einem Vorderende und einen Infrarotstrahlensensor an einem Hinterende aufweist, in eine externe akustische Öffnung eingeführt zu werden, so dass ein Infrarotstrahl von dem Trommelfell von dem Infrarotstrahlensensor durch das Fensterteil empfangen wird, und die Temperatur des Trommelfells, d.h. die Körpertemperatur, wird auf der Grundlage der Intensität der empfangenen Infrarotstrahlen gemessen.
Da dieser Typ von Strahlungsthermometer eine Körpertemperatur auf der Grundlage der Intensität eines Infrarotstrahls von dem Trommelfell misst, hat eine Verschmutzung des optischen Systems, das den Infrarotstrahl empfängt, Einfluss auf die Messgenauigkeit. Jedoch verschmutzt eine externe akustische Öffnung aufgrund von Ohrenschmalz und dergleichen und daher bewirkt ein mehrfaches Messen einer Körpertemperatur das Problem, dass das Fensterteil, das als ein optisches System des Vorderendes des Sondenteils dient, allmählich verschmiert wird. Weiterhin ist es unhygienisch, wenn sich mehr als eine Person dasselbe Strahlungsthermometer teilen.
Um dieses Problem zu lösen, weist das in der japanischen Patent-Offenlegungsschrift Nr. 28524/1990 beschriebene Strahlungsthermometer einen Sondenüberzug auf, der ausgebildet ist, um das Vorderende des Sondenteils, das in eine externe akustische Öffnung eingeführt wird, zu bedecken. Der Sondenüberzug verhindert, dass der Sondenteil des Strahlungsthermometers die externe akustische Öffnung direkt berührt. Da der Sondenüberzug für jede Messung einer Körpertemperatur ersetzt wird, besteht kein Problem, dass ein schmutziges optisches System die Messgenauigkeit verschlechtert, und es besteht kein hygienisches Problem.
Wenn jedoch ein Sondenüberzug wie in dem Fall des in der vorgenannten japanischen Patent-Offenlegungsschrift Nr. 28524/1990 beschriebenen Strahlungsthermometers verwendet wird, ist jedes Mal, wenn eine Körpertemperatur gemessen wird, ein neuer Sondenüberzug erforderlich, was kostenaufwendig ist. Insbeson dere Krankenhäuser, die häufig Körpertemperaturen messen müssen, müssen beträchtliche Betriebskosten tragen.
Da weiterhin ein herkömmliches Strahlungsthermometer, das Sondenüberzüge verwendet, jedes Mal, wenn eine Körpertemperatur gemessen wird, das Entsorgen des Sondenüberzugs erfordert, ist es erforderlich, häufig neue Sondenüberzüge zu beschaffen, was arbeitsaufwendig ist.
Das US-Patent Nr. 5,293,877 offenbart ein Strahlungsthermometer, das einen Einmalüberzug enthält.
Die vorliegende Erfindung wurde angesichts der vorgenannten Probleme gemacht. Es ist demgemäß eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Strahlenthermometer vorzusehen, das eine Verschlechterung der Messgenauigkeit und einen Hygieneverlust aufgrund eines verschmierten Vorderendes eines Sondenteils verhindert, die Betriebskosten vermindert, die durch die Verwendung des Sondenüberzugs bewirkt werden, und den Arbeitsaufwand für die Beschaffung von Sondenüberzügen vermeidet.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Strahlenthermometer vorgesehen, dass alle im Anspruch 1 aufgeführten Merkmale aufweist. Die abhängigen Ansprüche definieren zusätzliche Ausführungsbeispiele.
Vorzugsweise ist das Halteteil einer äußeren Peripherie der Lichtleitmittel angepasst und hält das Fensterteil in der Nähe des Öffnungsbereichs; und eine andere Dichtung ist zwischen dem Halteteil und dem Sondenbereich angeordnet.
Typischerweise weist das Halteteil einen Druckausübungsbereich auf, der das Fensterteil gegen die Lichtleitmittel drückt und hält, und das Fensterteil wird durch den Druckausübungsbereich und die Dichtung festgehalten.
Vorzugsweise sind die Lichtleitmittel durch ein Lichtleitrohr gebildet, und das Halteteil weist einen monolithisch integrierten Eingriffsbereich auf, der an eine äußere Oberfläche des Lichtleitrohrs angepasst ist.
Typischerweise weist das Lichtleitrohr einen gestuften Bereich zum Befestigen der zweiten Dichtung an einem vorderen Endbereich des Lichtleitrohrs auf.
Vorzugsweise weist das Halteteil einen Anstoßbereich zum Anstoßen an dem gestuften Bereich für den Zweck der Positionierung auf, ist das Fensterteil fest zwischen dem Halteteil und der Dichtung gehalten, wobei der Anstoßbereich an dem gestuften Bereich anstößt, und ein Spalt ist zwischen dem Fensterteil und dem vorderen Endbereich des Lichtleitrohrs vorgesehen.
Vorzugsweise steht die Dichtung über den vorderen Endbereich des Lichtleitrohrs vor und das Fensterteil ist fest zwischen dem Halteteil und der Dichtung gehalten.
Typischerweise weist das Halteteil einen konkaven Bereich zum Positionieren der Dichtung oder der anderen Dichtung auf.
Vorzugsweise weist das Strahlungsthermometer ein Temperaturdifferenzinformations-Erfassungsmittel zum Erfassen von Temperaturdifferenzinformationen betref fend den Infrarotstrahlensensor und die Lichtleitmittel auf, wobei die Temperaturberechnungsmittel eine Temperatur des Messziels auf der Grundlage von Signalen von dem Infrarotstrahlensensor und dem Temperaturempfindlichen Sensor sowie der von dem Temperaturdifferenzinformations-Erfassungsmittel empfangenen Temperaturdifferenzinformationen berechnen.
Bei einem Beispiel der Erfindung wird das Temperaturdifferenzinformations-Erfassungsmittel gebildet durch: einen ersten temperaturempfindlichen Sensor zum Messen einer Temperatur des Infrarotstrahlensensors und eines Bereichs um diesen herum, und einen zweiten temperaturempfindlichen Sensor zum Messen einer Temperatur der Lichtleitmittel.
Bei einem alternativen Beispiel der Erfindung ist das Temperaturdifferenzinformations-Erfassungsmittel gebildet durch: einen Bezugshohlraum, dessen Temperaturzustand angenähert derselbe wie ein Temperaturzustand der Lichtleitmittel ist und der geschlossen ist, wodurch Infrarotstrahlen von außen nicht eintreten; und einen Bezugsinfrarotstrahlensensor zum Erfassen eines Infrarotstrahls aus dem Bezugshohlraum.
Vorzugsweise ist das Fensterteil durch ein optisches Kristallmaterial gebildet.
Noch bevorzugter ist das optische Kristallmaterial Calciumfluorid, Silizium, antireflektierendes Silizium oder Bariumfluorid.
Typischerweise ist ein Wärmeisolierungshohlraum zwischen dem Sondenbereich und dem Lichtleitrohr angeordnet.
Vorzugsweise sind die Lichtleitmittel, der Infrarotstrahlensensor und der temperaturempfindliche Sensor durch ein Metallgehäuse miteinander verbunden, das eine ausgezeichnete thermische Leitfähigkeit hat.
1(a) ist eine Draufsicht auf ein Strahlungsthermometer gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
1(b) ist eine Seitenansicht der rechten Seite des Strahlungsthermometers;
1(c) ist eine Ansicht des Strahlungsthermometers von unten;
2 ist ein Blockschaltbild des in den 1(a) bis 1(c) gezeigten Strahlungsthermometers;
3 ist eine Querschnittsansicht des in 1(a) gezeigten Strahlungsthermometers entlang der Linie A-A';
4 ist eine Ansicht, die einen Bereich nahe einem Sondenbereich, der in der Querschnittsansicht des Strahlungsthermometers nach 3 gezeigt ist, vergrößert;
5 ist eine Ansicht, die einen Bereich nahe einem in der vergrößerten Querschnittsansicht in 4 gezeigten Halteteil weiter vergrößert;
6(a) und 6(b) sind eine Draufsicht bzw. eine entlang der Linie B-B' genommene Querschnittsansicht von Reflektionsmitteln, die in einer in 1(a) gezeigten Anzeigevorrichtung verwendet werden;
7(a) ist eine Draufsicht auf eine in 3 gezeigte Batteriereihen-Verbindungsfeder;
7(b) ist eine in der Richtung D in 7(a) betrachtete Ansicht der Batteriereihen-Verbindungsfeder; und
8 ist ein schematisches Strukturdiagramm eines Strahlungsthermometers, das eine gegenüber der nach 2 unterschiedliche Struktur hat.
Die vorliegende Erfindung wird im folgenden mit Bezug auf die verbundenen Zeichnungen beschrieben.
1 ist eine Ansicht eines Strahlungsthermometers gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. 1(a) zeigt eine Draufsicht, 1(b) zeigt eine Seitenansicht der rechten Seite und 1(c) ist eine Ansicht von unten.
Wie in 1(a) gezeigt ist, weist ein Strahlungsthermometer 1 einen Betätigungsknopf 3 und eine Anzeigevorrichtung 4 in einem oberen Teil von Gehäusemitteln 2 auf. Weiterhin befindet sich, wie in den 1(b) und 1(c) gezeigt ist, ein Sondenteil 5 an einem Vorderende der Gehäusemittel 2. Um eine Körpertemperatur zu messen, wird der Betätigungsknopf 3 bei in eine externe akustische Öffnung eingeführtem Vorderende des Sondenteils 5 gedrückt. Das Strahlungsthermometer 1 empfängt einen Infrarotstrahl von einem Trommelfell, berechnet eine Körpertemperatur auf der Grundlage der Intensität des Infrarotstrahls und zeigt die Körpertemperatur auf der Anzeigevorrichtung 4 an.
Das Material für die Gehäusemittel 2 und das Sondenteil 5 ist beispielsweise ABS-Harz usw.
2 ist ein Blockschaltbild des in den 1(a) bis 1(c) gezeigten Strahlungsthermometers 1.
Wie in 2 gezeigt ist, sind ein Lichtleitrohr 7, das als ein Lichtleitmittel zum Leiten eines Infrarotstrahls dient, und ein Metallgehäuse 8, das das Lichtleitrohr 7 hält, in dem Sondenteil 5 enthalten. Ein Fensterteil 6, das einen Infrarotstrahl durchlässt, befindet sich an dem Vorderende des Lichtleitrohrs 7. Ein erster Infrarotstrahlensensor 10, der sich an dem hinteren Ende des Lichtleitrohrs 7 befindet, empfängt einen von dem Fensterteil 6 durchgelassenen Infrarotstrahl von einem Messziel. Weiterhin bilden eine Außenwand des Lichtleitrohrs 7 und eine Innenwand des Metallgehäuses 8 einen Bezugshohlraum 9. Ein Vorderende des Bezugshohlraums 9 ist versiegelt, und ein zweiter Infrarotstrahlensensor 11, der sich an dem hinteren Ende des Bezugshohlraums 9 befindet, empfängt einen Infrarotstrahl, der durch Temperaturen des Lichtleitrohrs 7 und des Metallgehäuses 8 erzeugt ist. Mit 12 ist ein temperaturempfindlicher Sensor bezeichnet, der Temperaturen des ersten Infrarotstrahlensensors 10 und des zweiten Infrarotstrahlensensors 11 erfasst. Temperaturberechnungsmittel 13 berechnen eine Temperatur eines Messziels auf der Grundlage von Signalen von dem ersten Infrarotstrah lensensor 10, dem zweiten Infrarotstrahlensensor 11 und dem temperaturempfindlichen Sensor 12 und zeigen die berechnete Temperatur auf der Anzeigevorrichtung 4 an, die als ein Anzeigemittel dient, das eine Temperatur eines Messziels anzeigt.
Es wird nun der Vorgang, durch den die Temperaturberechnungsmittel 13 eine Temperatur eines Messziels berechnen, beschrieben.
Im allgemeinen empfängt ein Infrarotstrahlensensor einen Infrarotstrahl, dessen Intensität einer Temperatur entspricht, die durch Subtrahieren einer Temperatur des Infrarotstrahlensensors selbst von einer Temperatur eines Messziels erhalten wird. Daher ist es in den Temperaturberechnungsmitteln 13 erforderlich, Temperaturen des ersten Infrarotstrahlensensors 10 und des zweiten Infrarotstrahlensensors 11, die von dem temperaturempfindlichen Sensor 12 erfasst werden, zu einer Temperatur, die der Intensität des Infrarotstrahls, die von dem ersten Infrarotstrahlensensor 10 erfasst wird, zu addieren.
In einem Fall, in welchem sich die Temperatur eines optischen Systems wie des Fensterteils 6 und des Lichtleitrohrs 7 von einer Temperatur des ersten Infrarotstrahlensensors 10 unterscheidet (in einigen Fällen beispielsweise erhöht sich nach einer bestimmten Zeitperiode nach der Einführung des Sondenteils 5 in eine externe akustische Öffnung, die Temperatur des optischen Systems aufgrund der wärme der externen akustischen Öffnung) enthält weiterhin der von dem ersten Infrarotstrahlensensor 10 erfasste Infrarotstrahl einen Infrarotstrahl von dem optischen System zusätzlich zu einem Infrarotstrahl von einem Messziel (beispielsweise einem Trommelfell). Daher empfängt der zweite Infrarotstrahlensensor 11, der als ein Temperaturdifferenzinformations-Erfassungsmittel dient, nur einen Infrarotstrahl von dem optischen System, während die Temperaturberechnungsmittel 13 die Intensität des von dem zweiten Infrarotstrahlensensor 11 erfassten Infrarotstrahls von der Intensität des von dem ersten Infrarotstrahlensensor 10 erfassten Infrarotstrahls subtrahieren, wodurch nur die Intensität des Infrarotstrahls von dem Messziel gefunden wird. Das Lichtleitrohr 7 und das Metallgehäuse 8 sind aus einem Material gebildet, das eine ausgezeichnete thermische Leitfähigkeit hat, um sicherzustellen, dass die Temperaturen des Lichtleitrohrs 7 und des Metallgehäuses 8 nahezu identisch sind.
3 ist eine Querschnittsansicht des in 1(a) gezeigten Strahlungsthermometers 1 entlang der Linie A-A'.
In 3 zeigt 14 einen Infrarotstrahlen-Erfassungs-Bereich an, der den ersten Infrarotstrahlensensor 10 und den zweiten Infrarotstrahlensensor 11, die in 2 gezeigt sind, aufweist. Mit 15a ist eine Schaltungsplatte bezeichnet, an der eine IC 15b bezeichnet ist, die die in 2 gezeigten Temperaturberechnungsmittel 13 aufweist. Das Strahlungsthermometer 1 wird durch eine Batterie 17 betrieben, die als eine Leistungsquelle dient. Die Batterie 17 ist durch eine Batteriereihen-Verbindungsfeder 16a und einen Batterieanschluss 16b, die später beschrieben werden, befestigt und elektrisch verbunden. Ein Summer 18 ist vorgesehen, um über die Beendigung einer Körpertemperaturmessung und dergleichen zu informieren.
Das Material des Metallgehäuses 8 ist beispielsweise Aluminium usw., während das Material des Lichtleitrohres 7 Kupfer, Messing, rostfreier Stahl oder dergleichen ist. Weiterhin ist das Material des Fensterteils 6 ein optisches Kristallmaterial wie Calciumfluorid, Silizium, antireflektierendes Silizium, Bariumfluorid usw.
Eine Knopfrückkehrfeder 3a befindet sich unterhalb des Betätigungsknopfes 3 und ein Schalter 3b befindet sich noch weiter darunter, der die Schaltungsplatte 15a anweist, eine Temperaturmessung zu starten, wenn er eingeschaltet ist. Die Knopfrückkehrfeder 3a wird heruntergedrückt, wenn der Betätigungsknopf 3 heruntergedrückt wird, wodurch der Schalter 3b eingeschaltet wird. Die Knopfrückkehrfeder 3a, die eine Blattfeder ist, die mit einer LCD-Abdeckung 4a, die die Anzeigevorrichtung 4 abdeckt, monolithisch integriert ist, übt eine Kraft derart aus, dass der Betätigungsknopf 3 nach oben geschoben wird, wenn sie durch den Betätigungsknopf 3 nach unten gedrückt wird, wobei sie den gedrückten Betätigungsknopf 3 in den Anfangszustand zurückschiebt.
Da sich die Knopfrückkehrfeder 3a, die als eine Blattfeder geformt ist, zwischen dem Betätigungsknopf 3 und dem Schalter 3b befindet, ist es weiterhin möglich, den Betätigungsknopf 3 und den Schalter 3b gegeneinander verschoben in einem Bereich, der für die Knopfrückkehrfeder 3a erreichbar ist, anzuordnen, anstatt den Betätigungsknopf 3 und den Schalter 3b in einer linearen Anordnung vorzusehen, und daher ist die Position des Betätigungsknopfs 3 beim Entwerfen weniger eingeschränkt.
4 ist eine Ansicht, die den Bereich nahe einem Sondenteil 5, der in der Querschnittsansicht des Strahlungsthermometers 1 nach 3 gezeigt ist, vergrößert.
Ein Spalt zwischen dem Sondenteil 5 und einem Halteteil 19 ist wasserdicht und mit einer ersten Dichtung 20 abgedichtet, während ein Spalt zwischen dem Halteteil 19 und dem Lichtleitrohr 7 wasserdicht und mit einer zweiten Packung 21 abgedichtet ist. Weiterhin ist ein Wärmeisolierungshohlraum 22 zwischen dem Sondenteil 5 und dem Metallgehäuse 8 geschaffen, wodurch die Wahrscheinlichkeit verringert wird, dass wärme von einer externen akustischen Öffnung zu dem Metallgehäuse 8, dem Lichtleitrohr 7 und dergleichen übertragen wird, wenn das Sondenteil 5 in Kontakt mit der externen akustischen Öffnung ist.
Das Material des Halteteils 19 ist beispielsweise Kupfer und das Material der ersten Dichtung 20 und der zweiten Dichtung 21 ist ein elastisches Material, wie Gummi.
Weiterhin sind das Lichtleitrohr 7 und das Halteteil 19 beispielsweise in der Form eines Zylinders ausgebildet. Das Fensterteil 6 ist in der Form einer Scheibe ausgebildet. Die erste Dichtung 20 und die zweite Dichtung 21 sind in der Form eines Gummibands ausgebildet.
5 ist eine Ansicht, die einen Bereich nahe dem Halteteil 19, das in der vergrößerten Querschnittsansicht nach 4 gezeigt ist, weiter vergrößert.
Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel werden die zweite Dichtung 21 und das Halteteil 19 verwendet, um das Lichtleitrohr 7 und das Fensterteil 6 miteinander zu verbinden, wodurch eine innere Oberfläche des Lichtleitrohrs 7 wasserdicht ist. Genauer gesagt ist, wie in 5 gezeigt ist, ein gestufter Bereich e' an dem Vorderende des Lichtleitrohrs 7 gebildet, die zweite Dichtung 21 ist auf den gestuften Bereich e' aufgelegt, das Fensterteil 6 ist auf die zweite Dichtung 21 aufgesetzt und das Halteteil 19 ist in Eingriff mit dem Lichtleitrohr 7. Die zweite Dichtung 21 ist durch das Fensterteil 6, das Lichtleitrohr 7 und das Halteteil 19 unter Druck gesetzt, wodurch eine ausreichende erforderliche Wasserabdichtungswirkung zwischen der zweiten Dichtung 21, dem Fensterteil 6, dem Lichtleitrohr 7 und dem Halteteil 19 geschaffen wird.
Das Fensterteil 6 wird durch die zweite Dichtung 21 und eine Klaue c, die als ein Druckausübungsteil dient, gehalten und fixiert. Da das Material des Fensterteils 6 leicht beschädigt wird, wenn es an beiden Oberflächen durch ein Metallmaterial unter Druck gesetzt wird, erfordert das bevorzugte Ausführungsbeispiel, dass ein gestufter e des Halteteils 19, der als ein Anlagebereich dient, und der gestufte Bereich e' des Lichtleitrohrs 7 so aneinander anliegen, dass die zweite Dichtung 21 über das Vorderende des Lichtleitrohrs 7 vorsteht, ein Spalt a zwischen dem Fensterteil 6 und dem Vorderende des Lichtleitrohrs 7 gewährleistet ist, und eine Beschädigung des Fensterteils 6 vermieden wird. Weiterhin ist, um zu verhindern, dass das Halteteil 19 sich von dem Lichtleitrohr 7 löst, eine Reibungskraft zwischen einer Oberfläche b des Halteteils 19 und einer Oberfläche b' des Lichtleitrohrs so eingestellt, dass sie eine Wiederherstellungskraft gegen einen Druck von der zweiten Dichtung 21 etwas überschreitet.
Weiterhin werden bei dem bevorzugten Ausführungsbei spiel die erste Dichtung 20, die zweite Dichtung 21 und das Halteteil 19 verwendet, um eine Wasserdichtheit zwischen dem Lichtleitrohr 7 und dem Sondenteil 5 zu erhalten. Die zweite Dichtung 21 erzielt eine Wasserdichtheit zwischen dem Lichtleitrohr 7 und dem Halteteil 19, wenn Druck von dem Lichtleitrohr 7 und dem Halteteil 19 auf sie ausgeübt wird, während die erste Dichtung 20 eine Wasserdichtheit zwischen dem Halteteil 19 und dem Sondenteil 5 erzielt, wenn Druck durch das Halteteil 19 und das Sondenteil 5 auf sie ausgeübt wird.
Ein konkaver Bereich d ist in dem Halteteil 19 gebildet, und die Dichtung 20 ist in den konkaven Bereich d eingepasst. Dies verhindert eine Versetzung der ersten Dichtung 20, während das Sondenteil 5 an dem Lichtleitrohr 7 mit dem montierten Halteteil 19 angebracht wird. Zusätzlich kann, obgleich in 5 nicht vorgesehen, ein konkaver Bereich in einem Bereich des Halteteils 19 ausgebildet sein, der in Kontakt mit der zweiten Dichtung 21 ist. Dies ermöglicht, dass die zweite Dichtung 21 positioniert wird, und verhindert, dass die zweite Dichtung 21 versetzt wird.
Während gemäß einer herkömmlichen Technik ein abnehmbarerer Sondenüberzug für den Zweck der Messung einer Körpertemperatur verwendet wird, wird bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel das Sondenteil 5 direkt in eine externe akustische Öffnung eingeführt, um eine Körpertemperatur ohne Verwendung eines Sondenüberzugs zu messen. Nachdem die Messung einer Körpertemperatur beendet ist, wird das Vorderende des Sondenteils 5 gereinigt und desinfiziert unter Verwendung von Alkohol, Wasser usw. Wie vorstehend beschrieben ist, treten bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel, da das Vorderende des Sondenteils 5 eine wasserdichte Struktur hat, Alkohol, Wasser oder dergleichen nicht in das Innere des Strahlungsthermometers 1 ein, und daher ist es möglich, elektrische Schaltungen und dergleichen zu schützen.
Es ist auf diese Weise möglich, die Hygiene des Strahlungsthermometers immer aufrechtzuerhalten und eine Verschlechterung der Messgenauigkeit, die durch ein schmutziges optisches System bewirkt wird, zu eliminieren. Da weiterhin ein Sondenüberzug nicht erforderlich ist, ist es möglich, die Betriebskosten herabzusetzen, die anderenfalls als die Kosten zum Erwerb eines Sondenüberzugs benötigt werden.
Weiterhin ist die Anzeigevorrichtung 4 gemäß dem in den 1(a) und 3 gezeigten bevorzugten Ausführungsbeispiel eine Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung, und als solche zeigt sie mit einem von hinten mit einem Rücklicht bestrahlten Flüssigkristall heller und für die Beobachtung leichter an. Wenn ein Flüssigkristall von hinten beleuchtet wird, ist es wünschenswert, unter Verwendung von Reflektion wirksam zu beleuchten. Es werden nur die in der Anzeigevorrichtung 4 verwendeten Reflektionsmittel beschrieben.
6 ist eine Ansicht der Reflektionsmittel, die in der in 1(a) gezeigten Anzeigevorrichtung 4 verwendet werden. Die 6(a) und 6(b) sind eine Draufsicht bzw. eine entlang der Linie B-B' genommene Querschnittsansicht.
Die Reflektionsmittel 23 haben eine Struktur, die einen Blockierbereich 24 und eine Reflektionsfläche 25 aufweist. Eine sich kreuzende Größe der in 6(a) gezeigten Reflektionsmittel 23 ist dieselbe wie die Größe eines Flüssigkristalls. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird beispielsweise eine nicht gezeigte LED als ein Hinterlicht verwendet und in einem unteren Bereich des in 6(b) gezeigten Blockierbereichs 24 angebracht. Obgleich nach oben gerichtetes Licht von der LED vorübergehend durch den Blockierbereich 24 blockiert wird, in einer horizontalen Richtung gerichtetes Licht von der LED an der Reflektionsfläche 25 reflektiert, und das reflektierte Licht beleuchtet den Flüssigkristall, der sich in einem oberen Bereich der Reflektionsmittel 23 befindet. Auf diese Weise ist es möglich, die gesamte Oberfläche des Flüssigkristalls gleichförmig zu bestrahlen, was bewirkt, dass die Anzeigevorrichtung leicht beobachtet werden kann.
Als nächstes wird die in 3 gezeigte Batteriereihen-Verbindungsfeder 16a beschrieben.
7 ist eine Ansicht der in 3 gezeigten Batteriereihen-Verbindungsfeder 16a. 7(a) zeigt eine Draufsicht, während 7(b) die Batteriereihen-Verbindungsfeder als in einer Richtung D in 7(a) betrachtet zeigt.
Das in 3 gezeigte Strahlungsthermometer 1 ist ein Strahlenthermometer des Typs, der unter Verwendung von zwei Batterien arbeitet. Die zweite Batterie ist hinter der Batterie 17 in 3. Die Batteriereihen-Verbindungsfeder 16a verbindet diese beiden Batterien in Reihe miteinander und ermöglicht, ein Zwischenpotential, das die Spannung einer Batterie ist, herauszuziehen. Der Minusanschluss der ersten Batterie ist mit einem Minusanschluss 26 der Batteriereihen-Verbindungsfeder 16a verbunden, und ein Plusanschluss der zweiten Batterie ist mit einem Plusanschluss 27 der Batteriereihen-Verbindungsfeder 16a verbunden.
Dies ermöglicht das Herausziehen und Verwenden einer Spannung, die äquivalent zwei Batterien ist, zwischen einem Plusanschluss der ersten Batterie und einem Minusanschluss der zweiten Batterie. Weiterhin ist es möglich, eine Spannung herauszuziehen und zu verwenden, die äquivalent einer Batterie ist, zwischen dem Plusanschluss der ersten Batterie oder dem Minusanschluss der zweiten Batterie und einem Zwischenpotential-Extraktionsanschluss 28.
Obgleich das vorbeschriebene bevorzugte Ausführungsbeispiel eine Anwendung der vorliegenden Erfindung auf ein Strahlungsthermometer ist, das zwei Infrarotstrahlensensoren und einen temperaturempfindlichen Sensor verwendet, wie in dem Blockschaltbild nach 2 gezeigt ist, ist die vorliegende Erfindung nicht hierauf beschränkt, sondern auf ein Strahlungsthermometer anwendbar, das eine unterschiedliche Struktur hat. 8 zeigt ein Beispiel.
8 ist ein schematisches Strukturdiagramm eines Strahlungsthermometers, das eine gegenüber der in 2 gezeigten unterschiedliche Struktur hat.
Das in 8 gezeigte Strahlungsthermometer weist ein Metallgehäuse 31 und ein Lichtleitrohr 32 innerhalb eines Sondenteils 30 auf, und ein Wärmeisolierungshohlraum 33 ist zwischen dem Sondenteil 30 und dem Metallgehäuse 31 geschaffen. Ein Fensterteil 34 ist an dem Vorderende des Lichtleitrohrs 32 geschaffen, wofür ein Halteteil 35, eine erste Dichtung 36 und eine zweite Dichtung 37 verwendet werden. Die Struktur dieses Teils ist ähnlich der in 5 gezeigten und daher wird eine detaillierte Beschreibung weggelassen.
Ein Infrarotstrahlensensor 38 empfängt einen Infrarotstrahl von einem Messziel durch das Lichtleitrohr 32 und erfasst die Intensität des Infrarotstrahls, ein erster temperaturempfindlicher Sensor 39 erfasst eine Temperatur des Infrarotstrahlensensors 38, während ein zweiter temperaturempfindlicher Sensor 40, der als ein Temperaturdifferenzinformations-Erfassungsmittel dient, eine Temperatur eines optischen Systems wie des Lichtleitrohrs 32 erfasst. Bei dem in 8 gezeigten Beispiel sind ebenfalls die Infrarotstrahlen, die der Infrarotstrahlensensor 38 empfängt, sowohl ein Infrarotstrahl von einem Messziel als auch ein Infrarotstrahl von dem optischen System. Daher wird, da eine Temperatur, die von dem ersten temperaturempfindlichen Sensor 39 erfasst wird, zu einer Temperatur, die der Intensität eines Infrarotstrahls, die von dem Infrarotstrahlensensor 38 erfasst wird, entspricht, addiert wird, während eine Temperatur, die von dem zweiten temperaturempfindlichen Sensor 40 erfasst wird, von dieser subtrahiert wird, eine Temperatur eines Messziels berechnet.
Während das vorbeschriebene Strahlungsthermometer mit einer wasserdichten Struktur gemäß der vorliegenden Erfindung keinen Sondenüberzug benötigt, da das Vorderende des Sondenteils mit Alkohol, Wasser oder dergleichen gereinigt und desinfiziert wird, um das Sondenteil zu verwenden, schafft während des Reinigens und Desinfizierens durch Verdampfung von Alkohol, Wasser oder dergleichen erzeugte Wärme in einigen Fällen eine Temperaturdifferenz zwischen dem optischen System und dem Infrarotstrahlensensor, der ei nen Infrarotstrahl von einem Messziel empfängt. Normalerweise kann dies überwunden werden, indem das Strahlungsthermometer für eine Weile nicht benutzt wird, bis die Temperaturdifferenz zwischen den beiden verschwunden ist, und danach eine Körpertemperatur gemessen wird. Jedoch kann es wünschenswert sein, die Messung einer Körpertemperatur unmittelbar nach dem Reinigen und Desinfizieren zu beginnen, in welchem Fall das Temperaturdifferenzinformations-Erfassungsmittel mit dem vorbeschriebenen wasserdichten Strahlungsthermometer kombiniert werden kann. Das heißt, das vorbeschriebene Temperaturdifferenzinformations-Erfassungsmittel ermöglicht, eine Temperatur genau zu messen, trotz einer Temperaturdifferenz zwischen dem optischen System und dem Infrarotstrahlensensor, der einen Infrarotstrahl von einem Messziel empfängt.
Obgleich das bevorzugte Ausführungsbeispiel auf eine Ausführung bezogen ist, bei der das Strahlungsthermometer gemäß der vorliegenden Erfindung in eine externe akustische Öffnung eingeführt ist, um eine menschliche Körpertemperatur zu messen, kann das Strahlungsthermometer nach der vorliegenden Erfindung in eine andere Öffnung als eine externe akustische Öffnung eingeführt werden, um eine Körpertemperatur zu messen, oder bei Tieren, und kann in ein Ohr eines Tieres eingeführt werden, um die Körpertemperatur des Tieres zu messen. Somit sind die Anwendungen des Strahlungsthermometers gemäß der vorliegenden Erfindung nicht besonders beschränkt.
Wie vorstehend beschrieben ist, ist es durch die im Anspruch 1 definierte Erfindung möglich, da das Sondenteil eine wasserdichte Struktur hat, einen Bereich des Vorderendes des Sondenteils, das in eine externe akustische Öffnung einzuführen ist, mit Alkohol, Was ser oder dergleichen am Ende der Messung einer Körpertemperatur zu reinigen und zu desinfizieren, das Strahlungsthermometer immer hygienisch zu halten und eine Verschlechterung der Messgenauigkeit, die durch ein schmutziges optisches System bewirkt wird, zu eliminieren. Weiterhin ist es möglich, da ein Sondenüberzug nicht erforderlich ist, die laufenden Kosten herabzusetzen, die andernfalls als Kosten zum Erwerben des Sondenüberzugs benötigt werden.
Weiterhin ist es durch die im Anspruch 2 definierte Erfindung möglich, eine Infrarotstrahlen-Einführungsseite des Vorderendes des Sondenteils wasserdicht auszubilden, wodurch eine ähnliche Wirkung wie die der im Anspruch 1 definierten Erfindung geschaffen wird.
Weiterhin besteht bei der im Anspruch 3 definierten Erfindung, da ein Klebstoff oder dergleichen nicht verwendet wird, keine Möglichkeit, dass ein Klebstoff austritt, und es ist einfach, das Strahlungsthermometer zusammenzusetzen. Zusätzlich erfolgt bei der im Anspruch 4 definierten Erfindung, da eines der Teile, die das Fensterteil festhalten, eine elastische Dichtung ist, keine Beschädigung des Fensterteils.
Weiterhin ist es bei der im Anspruch 5 definierten Erfindung einfach, das Strahlungsthermometer zusammenzusetzen.
Weiterhin werden bei der im Anspruch 6 definierten Erfindung die Dichtungen nicht versetzt, wenn das Halteteil an dem Lichtleitrohr befestigt wird.
Weiterhin ist es bei der im Anspruch 7 definierten Erfindung möglich, einen Spalt zwischen dem Licht leitrohr und dem Fensterteil zu gewährleisten, was eine Beschädigung des Fensterteils verhindert.
Weiterhin erfolgt bei der im Anspruch 8 definierten Erfindung, wie in dem Fall der im Anspruch 4 definierten Erfindung, da eines der Teile, die das Fensterteil festhalten, eine elastische Dichtung ist, keine Beschädigung des Fensterteils.
Weiterhin werden bei der im Anspruch 9 definierten Erfindung die Dichtungen nicht versetzt, wenn das Halteteil und das Sondenteil miteinander kombiniert werden.
Weiterhin ist es bei der im Anspruch 10 definierten Erfindung möglich, selbst wenn eine Temperaturdifferenz zwischen dem optischen System und dem Infrarotstrahlensensor, der einen Infrarotstrahl von einem Messziel empfängt, besteht, eine Temperatur genau zu messen. Genauer gesagt, die Messung einer Temperatur ist möglich, selbst wenn das Vorderende des Sondenteils gekühlt wird aufgrund von Wärme durch Verdampfung beispielsweise von Alkohol unmittelbar nach der Reinigung mit Alkohol, selbst unmittelbar nachdem das Vorderende des Sondenteils gereinigt und desinfiziert wurde, und es ist möglich, die Messung einer Temperatur unmittelbar zu starten.
Weiterhin ist es bei der im Anspruch 11 definierten Erfindung wie in dem Fall, der im Anspruch 10 definierten Erfindung möglich, die Messung einer Temperatur unmittelbar nach dem Reinigen und Desinfizieren des Vorderendes des Sondenteils zu starten.
Weiterhin ist es bei der im Anspruch 12 definierten Erfindung wie in dem Fall der im Anspruch 10 defi nierten Erfindung möglich, die Messung einer Temperatur unmittelbar nach dem Reinigen und Desinfizieren des Vorderendes des Sondenteils zu starten.
Weiterhin erfolgt bei der im Anspruch 13 definierten Erfindung, da das Fensterteil durch ein optisches Kristallmaterial gebildet ist, selbst wenn das Fensterteil berührt wird, während das Vorderende des Sondenteils abgewischt wird oder in anderen Fällen, keine Beschädigung des Fensterteils.
Weiterhin wird bei der im Anspruch 14 definierten Erfindung wie in dem Fall der im Anspruch 13 definierten Erfindung das Fensterteil nicht beschädigt, selbst wenn das Fensterteil berührt wird, während das Vorderende des Sondenteils abgewischt wird oder in anderen Fällen. Zusätzlich ist es möglich, einen Infrarotstrahl von einem Messziel ohne Dämpfung des Infrarotstrahls durchzulassen.
Weiterhin wird bei der im Anspruch 15 definierten Erfindung eine externe Temperaturänderung nicht einfach zu dem optischen System wie den Lichtleitmitteln übertragen.
Weiterhin versagt bei der im Anspruch 16 definierten Erfindung das thermische Gleichgewicht des optischen Systems nicht einfach.
Somit wird die vorliegende Erfindung vorteilhaft auf ein Strahlungsthermometer angewendet, dass die Temperatur eines Lebewesens misst, wenn es in eine Öffnung des Lebewesens eingeführt ist.

Claims

Strahlungsthermometer, welches aufweist: ein Fensterteil (6), das einen Infrarotstrahl von einem Messziel durchlassen kann; einen Infrarotstrahlensensor (10) zum Erfassen des Infrarotstrahls; Lichtleitmittel (7) zum Leiten des Infrarotstrahls, der von dem Messziel durch das Fensterteil (6) durchgelassen wird; einen temperaturempfindlichen Sensor (12) zum Messen einer Bezugstemperatur des Infrarotsensors (10) und Erzeugen eines Bezugstemperatursignals; Gehäusemittel (2), die zumindest die Lichtleitmittel (7), den Infrarotstrahlensensor (10) und den temperaturempfindlichen Sensor (12) abdecken und die einen Sondenbereich (5) aufweisen, der ausgebildet ist, um in eine Öffnung eines Lebewesens eingeführt zu werden; Temperaturberechnungsmittel (13) zum Berechnen einer Temperatur des Messziels auf der Grundlage von Signalen von dem Infrarotstrahlensensor (10) und dem temperaturempfindlichen Sensor (12); Anzeigemittel (4) zum Anzeigen einer Temperatur auf der Grundlage eines Signal von den Temperaturberechnungsmitteln (13); wobei der Sondenbereich (5) mit einem Öffnungsbereich nur an einer Infrarotstrahlen-Einführungsseite der Lichtleitmittel (7) versehen ist, und dadurch gekennzeichnet, dass ein Halteteil (19) das Fensterteil (6) an dem Öffnungsbereich des Sondenbereichs (5) hält; ein erster gestufter Bereich (e') an dem Vorderende der Lichtleitmittel (7) gebildet ist, welches Vorderende dem Fensterteil (6) zugewandt ist; ein zweiter gestufter Bereich (e) in dem Halteteil (19) ausgebildet ist; der erste (e') und der zweite (e) gestufte Bereich aneinander stoßen, so dass eine Dichtung (21), die an den ersten gestuften Bereich angelegt ist, über das Vorderende der Lichtleitmittel (7) hinausragt, um einen Spalt (a) zwischen dem Fensterteil (6) und dem Vorderende der Lichtleitmittel (7) sicherzustellen; und die Dichtung (21) in einer solchen Weise angeordnet ist, dass sie das Halteteil (19) die Lichtleitmittel (7) und das Fensterteil (6) berührt, um einen Spalt zwischen dem Halteteil (19), den Lichtleitmitteln (7) und dem Fensterteil (6) wasserdicht abzudichten.
Strahlungsthermometer nach Anspruch 1, bei dem eine andere Dichtung (20) zwischen dem Halteteil (19) und dem Sondenbereich (5) angeordnet ist, um einen Spalt zwischen dem Halteteil (19) und dem Sondenbereich (5) wasserdicht abzudichten.
Strahlungsthermometer nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, bei dem das Halteteil (19) einen Druckausübungsbereich (c) aufweist, der das Fensterteil (6) zu den Lichtleitmitteln (7) hin drückt und hält, und das Fensterteil (6) fest durch den Druckausübungsbereich (c) und die Dichtung (21) gehalten wird.
Strahlungsthermometer nach einem der vorhergehende Ansprüche, bei dem die Lichtleitmittel (7) durch ein Lichtleitrohr gebildet sind und das Halteteil (19) einen monolithisch integrierten Eingriffsbereich (b) aufweist, der an eine äußere Oberfläche (b') des Lichtleitrohres (7) angepasst ist.
Strahlungsthermometer nach Anspruch 4, bei dem das Fensterteil (6) fest zwischen dem Halteteil (19) und der Dichtung (21) gehalten wird und die Dichtung (21) mit dem anstoßenden Bereich (e) an dem gestuften Bereich (e') anstößt.
Strahlungsthermometer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das Halteteil (19) einen konkaven Bereich (d) aufweist für die Positionierung der Dichtung (21) oder der anderen Dichtung (20).
Strahlungsthermometer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, weiterhin aufweisend ein Temperaturdifferenzinformations-Erfassungsmittel (11; 39, 40) zum Erfassen von Temperaturdifferenzinformationen betreffend den Infrarotstrahlensensor (10) und die Lichtleitmittel (7); wobei die Temperaturberechnungsmittel (13) eine Temperatur des Messziels auf der Grundlage von Signalen von dem Infrarotstrahlensensor (10), dem temperaturempfindlichen Sensor (12) und den von dem Temperaturdifferenzinformations-Erfassungsmittel (11; 39, 40) empfangenen Temperaturdifferenzinformationen berechnen.
Strahlungsthermometer nach Anspruch 7, bei dem das Temperaturdifferenzinformations-Erfassungsmittel (39, 40) gebildet ist durch: einen ersten temperaturempfindlichen Sensor (39) zum Messen einer Temperatur des Infrarotstrahlensensors (38) und eines Bereichs um diesen herum; und einen zweiten temperaturempfindlichen Sensor (40) zum Messen einer Temperatur der Lichtleitmittel (32).
Strahlungsthermometer nach Anspruch 7, bei dem das Temperaturdifferenzinformations-Erfassungsmittel (11) gebildet ist durch: einen Bezugshohlraum (9), dessen Temperaturzustand angenähert derselbe wie ein Temperaturzustand der Lichtleitmittel (7) ist und der geschlossen ist, wodurch Infrarotstrahlen von außen nicht eintreten; einen Bezugsinfrarotstrahlensensor (11) zum Erfassen eines Infrarotstrahls von dem Bezugshohlraum (9).
Strahlungsthermometer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das Fensterteil (6) durch ein optisches Kristallmaterial gebildet ist.
Strahlungsthermometer nach Anspruch 10, bei dem das optische Kristallmaterial Kalziumfluorid, Silizium, antireflektierendes Silizium oder Bariumfluorid ist.
Strahlungsthermometer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem ein Wärmeisolierungshohlraum (22) zwischen dem Sondenbereich (5) und den Lichtleitmitteln (7) angeordnet ist.
Strahlungsthermometer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Lichtleitmittel (7), der Infrarotstrahlensensor (10) und der temperaturempfindliche Sensor (12) durch ein Metallgehäuse (8), das eine ausgezeichnete thermische Leitfähigkeit hat, miteinander verbunden sind.