EP0861425A1 - Verfahren zur auswertung des signales eines infrarot-thermometers sowie infrarot-thermometer - Google Patents

Verfahren zur auswertung des signales eines infrarot-thermometers sowie infrarot-thermometer

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EP0861425A1
EP0861425A1 EP96942272A EP96942272A EP0861425A1 EP 0861425 A1 EP0861425 A1 EP 0861425A1 EP 96942272 A EP96942272 A EP 96942272A EP 96942272 A EP96942272 A EP 96942272A EP 0861425 A1 EP0861425 A1 EP 0861425A1
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EP
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measuring
protective film
temperature
signal
measuring cap
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Withdrawn
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EP96942272A
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Frank Beerwerth
Klaus Heubach
Manfred Kaiser
Bernhard Kraus
Katja Honnefeller
Heinz Richter
Albrecht Jestädt
Heinz BÜLTGES
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Braun GmbH
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Priority claimed from DE19600334A external-priority patent/DE19600334C2/de
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    • G01J5/80—Calibration

Definitions

  • the invention relates to a method for evaluating the signal of an infrared thermometer according to the preamble of claim 1 and an infrared thermometer according to the preamble of claim 10.
  • thermometer measures the infrared radiation emitted by the measurement object in the direction of the thermometer.
  • the temperature of the object is determined from the intensity of this radiation.
  • the IR radiation is collected with an optical unit (light guide, lens, mirror, etc.) and sent to the detector. The temperature displayed can therefore only be correctly determined if the optical unit is working properly
  • thermometer which works by means of infrared to provide the measuring head with an interchangeable measuring cap which is sufficiently transparent for infrared radiation.
  • the clinical thermometer is provided for measurement in the ear. This means that the measuring head of the thermometer is inserted into the ear and then the temperature is measured.
  • the measuring cap serves the purpose of avoiding contamination of the thermometer. Such contamination could occur, for example, because there is an air gap between the light guide and the outer wall in the measuring head.
  • the outer wall of the measuring head comes into contact with the skin and therefore heats up comparatively quickly.
  • the sensor and also the light guide are thermally insulated from the outer wall. Therefore there is also a gap at the tip of the measuring head between the light guide inside the measuring head and the outer wall of the measuring head. A pollution occurring there could then falsify the measurement signal.
  • the measuring cap if, for example, the thermometer after the temperature measurement in a patient th before using another patient with a new measuring cap becomes.
  • the method according to claim 1 shows that a signal evaluation and thus a determination of the temperature is possible, regardless of whether a measuring cap or a protective film has been applied to the measuring head or not.
  • a measuring cap or a protective film has been applied to the measuring head or not.
  • the method according to claim 1 it is possible to operate the thermometer either with or without a measuring cap .
  • the thermometer can be operated without a measuring cap in the home, ie when the number of persons with whom the thermometer is used.
  • thermometer when used in the hospital, it can also be operated with a measuring cap to transmit diseases to avoid This results in a simplification with regard to the production of the thermometers, since it is not necessary to differentiate between different types of thermometers for home use and for use in clinics.
  • thermometer Even without a measuring cap reduces the operating costs and the generation of waste. Furthermore, the operational readiness is increased, since a measurement is possible even if there are no measuring caps.
  • the method according to claim 2 shows a comparatively simple way of taking into account whether or not a measuring cap was used for the measuring head during the measuring process.
  • the infrared signal to be detected is vaporized.
  • the sensor signal - usually the measured infrared radiation intensity - is then multiplied by a factor which is determined as a function of the transmission of the measuring cap or protective film and, in the case of the thin polyethylene or polypropylene films usually used, approximately 1.08 to 1.2 amounts
  • the method according to claim 3 enables a more precise adjustment of the sensor signal by determining the transmission of the window and, if appropriate, the measuring cap or protective film as a function of the ambient temperature and the object temperature
  • thermometer u U correctly. Incorrect measurements that occur as a result can be avoided if no evaluation of the measurement signal is carried out during this first period of time in order to derive an absolute value of the temperature to be measured
  • This first time period can be predefined or can be determined, for example, by the signal curve of the sensor signal.
  • This first period of time advantageously begins with the actuation of a key or one Switch of the thermometer. It is also conceivable to let this first period of time begin when the sensor signal suggests an increase in temperature. If the thermometer is held in the ear, the detected temperature initially rises until the measuring process has settled to such an extent that the actual temperature is measured. The first time period can therefore begin when the detected temperature has such an increase.
  • the length of this first period of time can be advantageously determined by the signal curve by evaluating the rise in time of the measured temperature. During the settling of the measuring process, the temperature rises comparatively strongly. A criterion for the end of the settling process is then that the change in temperature over time is less than or equal to 0. The criterion for ending the first period of time can then be that the first derivative of the temperature after the time is below a certain threshold value, for example less than or equal to 0.
  • This type of determination of the length of the first time period can advantageously be limited to measurements without a measuring cap or protective film. If a thermometer with a measuring cap or protective film is held in the ear, the measuring cap or protective film heats up relatively strongly at the start of the measurement. As a result, the measuring cap or protective film then emits infrared radiation again. The temperature rise over time does not then become “saturated” but then continues to rise, even if this rise is then less pronounced. It may then not be possible to derive a criterion for the end of the first time period with sufficient accuracy.
  • the method according to claim 5 advantageously shows that it does not matter that the user holds the thermometer in the correct position at a certain point in time. Rather, in the embodiment of the method according to claim 5, several measured values are recorded and the measured value corresponding to the maximum temperature is further evaluated. As a result, there are no measurement errors if the user holds the thermometer too far from the measurement point. If the signal measured at such a moment were evaluated, this would lead to a lower measured temperature.
  • the suppression of the signal evaluation for determining an absolute temperature can advantageously also be omitted during the first time period, since no measurement errors resulting therefrom can occur in this evaluation method.
  • this evaluation method according to claim 5 is therefore particularly suitable for measurements which are carried out with an attached measuring cap or protective film. It is not important in this evaluation method according to claim 5 to correctly determine the first time period, which, for the reasons already described, can possibly lead to problems when measuring with a measuring cap or protective film.
  • the specific time period can be of the order of a few seconds, in particular 2 to 4 seconds.
  • the specific time period follows the first time period.
  • This method according to claim 6 can therefore be used particularly advantageously when a measurement is carried out without a measuring cap or protective film, because then, according to the statements in connection with claim 4, a comparatively reliable determination of the first time period is possible.
  • a measurement process can therefore be terminated after the specified time
  • thermometer in the event that no measuring cap is attached to the thermometer, it is provided that a warning signal is given that indicates that the device has been cleaned. In this way, an operator is informed that the infrared thermometer was used without a measuring cap or a measuring cap that was not already used, and that cleaning before further measurements is necessary. This indicates the risk of incorrect measurements due to possible contamination of the optics or the measuring cap already in use, but the device must have recognized that the measurement is in the temperature range of the body temperature, which is usually only possible if the Measuring head has been inserted into the ear If the window of the measuring head is cleaned again after an incorrect measurement, a test measurement is first carried out. This test process is repeated as soon as a measurement without a measuring cap has been carried out again
  • a healthy person carrying a fever without a fever or a caliber device black body
  • the measurement must then lie in a previously known temperature interval, preferably at least 36 and 37.5 ° C. If the temperature to be measured lies outside this range, both versions are possible that, on the one hand, the device is not activated and remains in test mode, or on the other hand, the device can still be activated.
  • the warning signal can take place, for example, by means of a display, a red lamp with a corresponding label or an acoustic signal
  • a warning signal should also be triggered if an already used measuring cap is to be used for a further measurement. This notifies the user of the path of the possibly soiled measuring cap, so as to avoid possible transmission of disease
  • a sensor is actuated by a measuring cap, then measured and then measured again later without the sensor receiving another pulse, a warning signal is triggered to inform the user of the double use of the measuring cap.
  • the prerequisite for issuing a warning signal is that that the temperature is in the range of the body temperature of the human being during the temperature measurement. All other measurements which lie outside this temperature range do not lead to the triggering of a warning signal, since these measurements assume that it has been carried out outside the human body so that no pollution occurs. Temperature measurements on the surface of the human body are below, for example, 36.5 ° C
  • the infrared thermometer according to claim 10 has a sensor which functions, for example, according to the capacitive, optical, magnetic or mechanical principle of action. It has been shown to be advantageous that the infrared thermometer can be operated both with and without a measuring cap or protective film
  • thermometer without a measuring cap particularly when designing the measuring head according to claim 1 1, cannot lead to impairment of the optics, since it is designed in such a way that easy cleaning is possible.
  • no ear wax can get into a gap between the outer wall and the light guide , since this connection is formed without a gap to the outside.
  • thermometer that is operated entirely without a measuring cap or protective film.
  • thermometer in which operation both with and without a measuring cap or protective film should also be possible, can advantageously be equipped with such a measuring head. It is particularly advantageous in ruckbe ⁇ relation to claim 1 0 that in addition to circumventing the problems with cleaning a great security with regard to signal evaluation can be achieved.
  • the contact surfaces between the window and the outer wall are advantageous possibly . not too large for the light guide, so that the heat conduction via these bridges is largely reduced.
  • thermometer 1 shows a measuring head of an infrared thermometer
  • thermometer 2 shows a process sequence for evaluating a signal in an infrared thermometer, the thermometer being able to be operated both with and without a measuring cap or protective film,
  • Fig. 3 shows a modification of the process flow according to Fig. 2 and
  • FIG. 4 shows an infrared clinical thermometer with a measuring head according to FIG. 1 and an evaluation device according to the method sequence according to FIG. 2 or 3.
  • measuring head 1 shows a possible embodiment of a measuring head 1 of an infrared fever thermometer, with which a fever measurement is carried out in the ear.
  • the measuring head 1 can be used both with and without a measuring cap or protective film 101.
  • This measuring head 1 can thus be used in a device in which no measuring caps or protective foils 101 are provided from the outset, which are pulled over the measuring head 1.
  • this measuring head can advantageously be used in a device in which a measurement should be possible both with and without an attached measuring cap or protective film 101.
  • the outer wall 102 of the measuring head 1 is made of plastic.
  • An infrared-transmissive window 103 is provided at the tip of the measuring head 1. This window 103 is connected to the outer wall 102 without a gap, so that dirt can be removed easily
  • the material of the window 1 03 is advantageously chosen so that only a very small absorption or emission occurs in the wavelength range detected by the sensor 1 06. Otherwise, heating the window 103 during the measurement process led to an emission of infrared radiation and falsify the measurement result, if this effect is not compensated for again.
  • Possible materials for the window 1 03 are, for example, germanium, gallium arsenide, zinc selenide, chalcogenide glasses, oxygen-free silicon, polyethylene, polypropylene or copolymers made of polyethylene and polypropylene. In all cases, the wavelength range to be evaluated must correspond to the pass band of the material of the Window 103 can be limited.
  • thermopile detector 106 For gallium arsenide and various chalcogenide glasses, a thermopile detector with a band filter for 4-1 5 ⁇ m can be used as sensor 106, for example.
  • the wavelength range can be set to 4-23 ⁇ m or 4-20 ⁇ m are enlarged.
  • sensor 106 is designed as a pyroelectric sensor
  • the measuring head 1 has a light guide 104, via which the infrared radiation is guided to the sensor 106 after passing through the window 103.
  • light guide 104 and sensor 106 are used, among other things. thermally insulated from the outer wall 102 of the measuring head 1 by an air gap 1 05.
  • the area of the mechanical contacting of the outer wall 1 02, the window 103 and the light guide 104 is also as small as possible, in order to be there only to achieve the lowest possible heat flow
  • a thermal mass 107 is arranged in the area of the light guide and sensor.
  • This thermal mass can be formed, for example, by a metal block. This reduces temporal temperature changes and temperature gradients.
  • An applied measuring cap or protective film 101 does not transmit all of the incident IR radiation, but rather reflects and absorbs certain portions thereof. Furthermore, the protective cap or protective film 101 itself also emits IR radiation, depending on the temperature. An attached measuring cap or protective film 1 01 is therefore advantageously detected and the measured temperature signals are then evaluated accordingly.
  • the detection of the measuring cap can be carried out, for example, with the aid of a capacitive, optical, magnetic or mechanical detector 108. This detector is advantageously introduced into the outer wall 102 of the measuring head 1
  • Fig. 1 can also be seen that the measuring cap or protective film 1 01 accordingly arrow 109 applied to the measuring head 1 and can be removed again
  • step 201 checks whether a measuring cap or a protective film has been applied to the measuring head or not
  • the signal is evaluated in accordance with a step 202.
  • multiplying the sensor signal by a corresponding correction factor is sufficient.
  • This correction factor for thin PE or PP foils is approximately 1, 08 to 1, 2 This correction factor can also be determined depending on the ambient temperature and / or the temperature of the measurement object.
  • the signal can be evaluated, for example, in accordance with step 301 in such a way that during a first period of time, which is typically of the order of 1 s or 2 s, the measurement signal is not evaluated in order to derive an absolute value of the temperature to be measured If the thermometer u U has not yet correctly positioned during this first period of time, incorrect measurements can be avoided
  • This first time period can be predefined or can be determined, for example, by the signal curve of the sensor signal
  • This first period of time advantageously begins with the actuation of a button or a switch of the thermometer. It is also conceivable to let this first period of time begin when the sensor signal suggests an increase in temperature. If the thermometer is held in the ear, the detected temperature initially rises until the measuring process has settled to such an extent that the actual temperature is measured. The first time period can therefore begin when the detected temperature has such an increase.
  • the length of this first period of time can be advantageously determined by the signal curve by evaluating the rise in time of the measured temperature. During the settling of the measuring process, the temperature rises comparatively strongly. A criterion for the end of the transient process then is that the temporal change in the temperature is less than or equal to 0. The criterion for ending the first time period can then be that the first derivative of the temperature after the time is below a certain threshold value, for example less than or equal to 0.
  • This type of determination of the length of the first period of time can advantageously be limited to measurements without a measuring cap or protective film. If a thermometer with a measuring cap or protective film is held in the ear, the measuring cap or protective film heats up relatively strongly at the start of the test Measurement As a result, the measuring cap or protective film then emits infrared radiation again. The temperature rise over time does not then become “saturated” but then continues to rise, even if this rise is then less pronounced. It may then not be possible to derive a criterion for the end of the first time period with sufficient accuracy
  • step 302 can then take place, for example, by recording several measured values and further evaluating the measured value that corresponds to the maximum temperature. It proves advantageous that it is not necessary for the user to hold the thermometer in the correct position at a certain point in time
  • suppression of the signal evaluation for determining an absolute temperature during the first period of time corresponding to step 301 could advantageously also be omitted, since no measurement errors resulting therefrom can occur in this evaluation method
  • the signal evaluation in step 302 can also take place in that measured values are recorded during a certain period of time and then an average of these measured values is formed during the evaluation. It is advantageous that the errors described above can also be avoided.
  • the determined period of time can be in the order of a few seconds, in particular 2 to 4 seconds. It is particularly advantageous if the measured values are disregarded during the first period of time in accordance with step 301 and therefore cannot falsify the measurement result. In this case it closes the certain period of time thus follows the first period Overall, it has proven to be advantageous for an ear fever thermometer to complete the measurements after a certain time, which is of the order of about 4-5 s. The ear is locally cooled by inserting the measuring head into the ear. This cooling is achieved after a certain time. The measurement is therefore advantageously completed before this cooling leads to an incorrect measurement result.
  • a measurement process can therefore be terminated after the specified time.
  • FIG. 4 shows an infrared clinical thermometer with a measuring head according to FIG. 1 and an evaluation device 402.
  • this evaluation device 402 which can be a controller, for example, the signal evaluation is advantageously carried out according to the process sequence according to FIG. 2 or 3.
  • the evaluation device 402 the signal from detector 108 is supplied. This detector 108 has already been described in connection with FIG. 1. After the signal evaluation, the evaluation device 402 controls a display 403 accordingly.
  • a measuring cap 101 is to be placed on the device, or in the case of changing an existing measuring cap 101, which the user would like to replace with a new measuring cap 101 before using the clinical thermometer , the device switches to operational mode only after a predetermined time.
  • a warning signal is only triggered after a certain, possibly adjustable, delay time if no or the same measuring cap is to be used. Delay times of 3 to 5 seconds, for example, are sufficient for this. If after the expiry of such a delay time a lack of the measuring cap 1 01 is determined, the user is signaled by the first warning signal that a measuring cap 101 should be placed on the window or the radiation entrance opening of the measuring head 1.
  • the detector 108 registers the state "measuring cap not put on” and passes this signal on to the evaluation unit 402, which leads to the lamp or light-emitting diode lighting up clearly as a warning signal or blinks. This indicates to an operator that no measuring cap is pushed onto the housing section or that the measuring cap is not properly placed on the front cylindrical housing section, so that the temperature measurement can be falsified due to possible contamination, the temperature value determined in this way being approximately in the range human body temperature.
  • a further light-emitting diode is provided, which generally indicates to the operator that no measuring cap is fitted, while the first light-emitting diode signals to the operator that a measurement in the body temperature range was carried out without a measuring cap and therefore also to provide information that the measured value is incorrect can be the information that cleaning of the radiation opening is necessary in order to avoid a subsequently falsified temperature measurement, for example with a newly attached measuring cap 5.
  • a warning signal is also issued if a sensible temperature value that is greater than e.g. 36.5 ° C was measured, but no new measuring cap 101 was used.
  • the warning signal indicates that the detector 1 08 did not register a change of the measuring cap, and thus there are hygienic reservations or that the measurement may be falsified by the contamination of the measuring cap.

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Auswertung des Signales eines Infrarot-Thermometers zur Messung der Körpertemperatur des Menschen, wobei das Infrarot-Thermometer einen Meßkopf aufweist, auf den eine für Infrarotstrahlung ausreichend transparente Meßkappe bzw. eine Schutzfolie aufsetzbar ist, und wobei bei einem Meßvorgang mit 'aufgesetzter' Meßkappe bzw. Schutzfolie das Signal ausgewertet wird, so daß auch ohne aufgesetzte Meßkappe bzw. Schutzfolie ein Meßvorgang durchgeführt wird, und daß die dabei intensivere Infrarotstrahlung entsprechend durch unterschiedliche Signalauswertung berücksichtigt wird.

Description

Verfahren zur Auswertung des Signales eines Infrarot-Thermometers sowie Infrarot- Thermometer.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Auswertung des Signales eines Infrarot-Thermo¬ meters nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 sowie ein Infrarot-Thermometer nach dem Oberbegriff des Anspruchs 10.
Ein Infrarot Strahlungsthermometer mißt die vom Meßobjekt in Richtung des Thermo¬ meters emittierte Infrarotstrahlung. Aus der Intensität dieser Strahlung wird bei den gebräuchlichen Gesamt- oder Bandstrahlungspyrometern die Temperatur des Objektes bestimmt. Die IR-Strahlung wird dabei mit einer optischen Einheit (Lichtleiter, Linse, Spiegel etc.) gesammelt und zum Detektor geleitet. Die angezeigte Temperatur kann daher nur bei einwandfreier Funktion der optischen Einheit korrekt bestimmt werden
Es ist bekannt, bei einem Fieberthermometer, das mittels Infrarot arbeitet, den Meßkopf mit einer auswechselbaren für Infrarotstrahlung ausreichend transpartenten Meßkappe zu versehen Das Fieberthermometer ist dabei zur Messung im Ohr vorgesehen. Das heißt, daß der Meßkopf des Thermometers in das Ohr eingeführt wird und daß dann die Temperatur gemessen wird.
Die Meßkappe dient dabei dem Zweck, zum einen eine Verschmutzung des Thermo meters zu vermeiden. Eine solche Verschmutzung konnte zum Beispiel deswegen auftreten, weil bei dem Meßkopf ein Luftspalt zwischen dem Lichtleiter und der Außen¬ wand besteht. Die Außenwand des Meßkopfes kommt in Kontakt mit der Haut und erwärmt sich deswegen vergleichsweise schnell Um eine Erwärmung des Sensors und eine damit verbundene Verfälschung des empfangenen Signales zu vermeiden, wird der Sensor und auch der Lichtleiter thermisch gegen die Außenwand isoliert. Deswegen besteht auch an der Spitze des Meßkopfes ein Spalt zwischen dem Lichtleiter im Inneren des Meßkopfes und der Außenwand des Meßkopfes. Eine dort auftretende Verschmut zung konnte dann aber das Meßsignal verfalschen.
Zum anderen wird durch die Meßkappe eine Übertragung von Krankheiten vermieden, wenn beispielsweise das Thermometer nach der Temperaturmessung bei einem Patien ten vor dem Gebrauch bei einem anderen Patienten mit einer neuen Meßkappe versehen wird.
Aus der EP 0 565 1 23 A1 ist ein Verfahren zur Auswertung des Signals eines Infrarot- Thermometers und ein Infrarot-Thermometer der eingangs genannten Art bekannt, bei dem ebenso aus hygienischen Gründen eine Meßkappe zur Durchfuhrung einer Tempera turmessung auf den Meßkopf aufgesetzt wird. Wenn keine Ersatzmeßkappe mehr verfugbar ist, ist bei diesem bekannten Infrarot-Thermometer keine Temperaturmessung möglich. Dies ist besonders ungunstig, wenn eine medizinische Notsituation eingetreten ist, aber eine Temperaturmessung mangels Meßkappe nicht erfolgen kann. Bei diesem bekannten Infrarot-Thermometer wird in einem Display ein Hinweis auf eine fehlende Meßkappe zwar angezeigt, diese Anzeige ist aber von einem Benutzer nicht so deutlich erkennbar, daß er sie auch von weiterer Entfernung ablesen kann bzw. den Mangel sofort bemerkt. Des weiteren sind bei diesem Gerat keine Maßnahmen vorgesehen, durch die bei einer unsachgemäßen Bedienung des Gerätes dem Benutzer diese Fehler und eventuell die dann vorzunehmenden Korrekturen angezeigt werden.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zur Auswertung des Signals eines Infrarot-Thermometers und ein Infrarot Thermometer der eingangs genann¬ ten Art derart weiterzubilden, daß eine vielseitigere Handhabung möglich wird
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren nach dem Anspruch 1 und ein Infrarot-Thermo meter nach Anspruch 1 0 gelost.
Bei dem Verfahren nach Anspruch 1 zeigt sich, daß eine Signalauswertung und damit eine Bestimmung der Temperatur möglich ist, unabhängig davon ob eine Meßkappe bzw. eine Schutzfolie auf den Meßkopf aufgebracht wurde oder nicht. Demgegenüber war es bei den aus dem Stand der Technik bekannten Thermometern bisher nur bekannt, die Signalauswertung zu unterdrücken, wenn keine Meßkappe aufgebracht worden war Durch die Ausgestaltung des Verfahrens nach Anspruch 1 wird es möglich, das Thermo¬ meter wahlweise mit oder ohne Meßkappe zu betreiben. Damit kann beispielsweise das Thermometer im Hausgebrauch, d. h. bei einer Beschrankung der Zahl der Personen, bei denen das Thermometer zur Anwendung kommt, ohne Meßkappe betrieben werden Demgegenüber kann bei einer Verwendung des Thermometers im Krankenhaus dieses ebenfalls mit Meßkappe betrieben werden, um eine Übertragung von Krankheiten zu vermeiden Dadurch ergibt sich eine Vereinfachung hinsichtlich der Produktion der Thermometer, da nicht zwischen unterschiedlichen Thermometertypen für den Haus gebrauch und für den Einsatz in Kliniken unterschieden werden muß.
Die Möglichkeit, das Thermometer auch ohne Meßkappe verwenden zu können, redu¬ ziert die Betriebskosten und die Abfallentstehung. Weiterhin wird die Einsatzbereitschaft erhöht, da eine Messung auch dann möglich ist, wenn keine Meßkappen vorhanden sind.
Das Verfahren nach Anspruch 2 zeigt eine vergleichsweise einfache Möglichkeit, zu berücksichtigen, ob bei dem Meßvorgang eine Meßkappe für den Meßkopf verwendet wurde oder nicht. Bei der Verwendung einer Meßkappe bzw. einer Schutzfolie wird das zu detektierende Infrarotsignal gedampft. Zum Ausgleich der verringerten Transmission wird dann das Sensorsignal - üblicherweise die gemessene Infrarotstrahlungsintensitat mit einem Faktor multipliziert, der in Abhängigkeit der Transmission der Meßkappe bzw Schutzfolie festgelegt wird und bei den üblicherweise verwendeten dünnen Polyethylen- oder Polypropylen-Folien etwa 1 ,08 bis 1 ,2 betragt
Das Verfahren nach Anspruch 3 ermöglicht demgegenüber einen genaueren Abgleich des Sensorsignales, indem die Transmission des Fensters sowie gegebenenfalls der Meßkappe bzw Schutzfolie in Abhängigkeit von Umgebungs- und Meßobjekttemperatur bestimmt wird
Bei dem Verfahren nach Anspruch 4 wird berücksichtigt, daß wahrend der ersten Zeitdauer, die typischerweise in der Größenordnung von 1 s oder 2 s hegt, der Benutzer das Thermometer u U noch nicht richtig positioniert hat. Dadurch auftretende Fehl messungen können vermieden werden, wenn wahrend dieser ersten Zeitdauer keine Auswertung des Meßsignales vorgenommen wird, um daraus einen absoluten Wert der zu messenden Temperatur abzuleiten
Diese erste Zeitdauer kann dabei fest vorgegeben werden oder beispielsweise durch den Signalverlauf des Sensorsignales festgelegt sein.
Diese erste Zeitdauer beginnt vorteilhaft mit der Betätigung einer Taste oder eines Schalters des Thermometers. Ebenfalls ist es denkbar, diese erste Zeitdauer beginnen zu lassen, wenn das Sensorsignal auf einen Temperaturanstieg schließen laßt. Wird nam¬ lich das Thermometer in das Ohr gehalten, steigt die detektierte Temperatur zunächst an, bis der Meßvorgang so weit eingeschwungen ist, daß die tatsächliche Temperatur gemessen wird. Die erste Zeitdauer kann also dann beginnen, wenn die detektierte Temperatur einen solchen Anstieg aufweist.
Die Festlegung der Lange dieser ersten Zeitdauer durch den Signalverlauf kann dabei vorteilhaft erfolgen, indem der zeitliche Anstieg der gemessenen Temperatur ausge¬ wertet wird. Wahrend des Einschwingens des Meßvorganges steigt die Temperatur vergleichsweise stark an. Ein Kriterium für das Ende des Einschwingvorganges besteht dann darin, daß die zeitliche Änderung der Temperatur kleiner oder gleich 0 ist Das Kriterium für die Beendigung der ersten Zeitdauer kann dann darin bestehen, daß die erste Ableitung der Temperatur nach der Zeit unter einem bestimmten Schwellwert liegt, beispielsweise kleiner oder gleich 0.
Vorteilhaft kann diese Art der Bestimmung der Lange der ersten Zeitdauer auf Messun¬ gen ohne Meßkappe bzw. Schutzfolie beschrankt werden. Wird namlich ein Thermo¬ meter mit einer Meßkappe bzw. Schutzfolie in das Ohr gehalten, so kommt es zu einer relativ starken Erwärmung der Meßkappe bzw. Schutzfolie zu Beginn der Messung. Daraus resultierend strahlt die Meßkappe bzw. Schutzfolie dann wieder Infrarot-Strah¬ lung ab Der zeitliche Temperaturanstieg kommt also dann nicht in eine "Sättigung" sondern steigt dann weiter an, auch wenn dieser Anstieg dann weniger deutlich ausge¬ prägt ist. Es läßt sich dann eventuell nicht mit hinreichender Genauigkeit ein Kriterium für das Ender der ersten Zeitdauer ableiten.
Es ist dabei natürlich möglich, bei dem Verfahren nach Anspruch 4 die erste Zeitdauer daran anzupassen, ob eine Meßkappe bzw. Schutzfolie aufgebracht wurde oder nicht
Vorteilhaft zeigt sich bei dem Verfahren nach Anspruch 5, daß es nicht darauf an¬ kommt, daß der Benutzer das Thermometer zu einem bestimmten Zeitpunkt in der richtigen Position halt. Bei der Ausgestaltung des Verfahren nach Anspruch 5 werden vielmehr mehrere Meßwerte aufgenommen und es wird der Meßwert weiter ausge¬ wertet, der der maximalen Temperatur entspricht. Dadurch kommt es zu keinen Meßfehlern, wenn der Benutzer das Thermometer zu weit von dem Meßpunkt weghält. Wenn das in einem solchen Moment gemessene Signal ausgewertet würde, würde dies zu einer niedrigeren gemessenen Temperatur führen.
Dabei kann vorteilhaft auch die Unterdrückung der Signalauswertung zur Bestimmung einer absoluten Temperatur während der ersten Zeitdauer unterbleiben, da bei diesem Auswertungsverfahren keine daraus resultierenden Meßfehler auftreten können.
Insgesamt eignet sich dieses Auswertungsverfahren nach Anspruch 5 also besonders für Messungen, die mit einer aufgesetzten Meßkappe bzw. Schutzfolie durchgeführt werden. Es kommt bei diesem Auswertungsverfahren nach Anspruch 5 nämlich nicht darauf an, die erste Zeitdauer richtig zu bestimmen, was aus den bereits dargestellten Gründen bei einer Messung mit Meßkappe bzw. Schutzfolie eventuell zu Problemen führen kann.
Vorteilhaft zeigt sich bei dem Verfahren nach Anspruch 6, bei dem während einer bestimmten Zeitspanne Meßwerte aufgenommen werden und dann bei der Auswertung ein Mittelwert dieser Meßwerte gebildet wird, daß die oben beschriebenen Fehler ebenfalls vermieden werden können. Die bestimmte Zeitspanne kann dabei in einer Größenordnung von einigen Sekunden, insbesondere 2 bis 4 Sekunden liegen.
Besonders vorteilhaft ist es dabei, wenn die Meßwerte während der ersten Zeitdauer gemäß Anspruch 4 unberücksichtigt bleiben und dadurch das Meßergebnis nicht verfäl¬ schen können. In diesem Fall schließt sich also die bestimmte Zeitspanne an die erste Zeitdauer an.
Es ist also dieses Verfahren nach Anspruch 6 besonders vorteilhaft dann anwendbar, wenn eine Messung ohne Meßkappe bzw. Schutzfolie erfolgt, weil dann entsprechend den Ausführungen im Zusammenhang mit Anspruch 4 eine vergleichsweise sichere Bestimmung der ersten Zeitdauer möglich ist.
Selbstverständlich ist es dabei auch möglich, bei einer Messung mit Meßkappe bzw. Schutzfolie eine Auswertung nach Anspruch 5 vorzunehmen und bei einer Messung ohne Meßkappe bzw. Schutzfolie entsprechend eine Auswertung nach Anspruch 6. Insgesamt hat es sich bei einem Ohr-Fieberthermometer als vorteilhaft erwiesen, die Messungen nach Ablauf einer bestimmten Zeit abzuschließen, die in der Größenordnung von ca. 4 - 5 s hegt. Durch das Einführen des Meßkopfes in das Ohr wird das Ohr lokal abgekühlt. Diese Abkühlung wird dabei nach einer gewissen Zeit erreicht. Vorteilhaft wird daher die Messung abgeschlossen, bevor diese Abkühlung zu einem falschen Meßergebnis führt.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann daher beispielsweise ein Meßvorgang nach Ablauf der bestimmten Zeit abgebrochen werden
Nach den Merkmalen der Ansprüche 7 und 8 ist für den Fall, daß keine Meßkappe auf dem Thermometer aufgebracht ist, vorgesehen, daß ein Warnsignal erfolgt, daß auf eine Reinigung des Gerätes hinweist. Auf diese Weise wird eine Bedienungsperson darauf hingewiesen, daß das Infrarot-Thermometer ohne eine Meßkappe oder nicht einer bereits benutzten Meßkappe verwendet wurde und daß eine Reinigung vor weiteren Messungen erforderlich ist. Hierdurch wird auf die Gefahr von Fehlmessungen durch eventuelle Verschmutzung der Optik bzw. der bereits benutzten Meßkappe hingewiesen, allerdings muß dabei das Gerat erkannt haben, daß die Messung im Temperaturbereich der Korper¬ temperatur liegt, was in der Regel nur dann möglich ist, wenn der Meßkopf in das Ohr eingeführt wurde Ist nach einer Fehlmessung das Fenster des Meßkopfes wieder gesäubert, dann wird zunächst eine Testmessung vorgenommen Dieser Prufvorgang wiederholt sich, sobald wieder eine Messung ohne Meßkappe vorgenommen wurde
Um eine einwandfreie Messung durchzufuhren, muß zur Testmessung entweder eine gesunde, ohne Fieber mit sich tragende Person oder ein Kalibπergerat (Schwarzkorper) verwendet werden. Dabei muß dann die Messung in einem vorbekannten Temperatur¬ intervall vorzugsweise mindestens 36 und 37,5 ° C liegen. Liegt die zu messende Temperatur außerhalb dieses Bereiches so sind beide Ausfuhrungen möglich, daß sich einerseits das Gerat nicht freischaltet und im Testbetrieb bleibt oder andererseits das Gerat trotzdem freischaltbar ist.
Das Warnsignal kann beispielsweise durch ein Display, eine rote Lampe mit einem entsprechenden Hinweisschriftzug oder ein akustisches Signal erfolgen Gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 9 soll auch dann ein Warnsignal ausgelost werden, wenn eine bereits benutzte Meßkappe für eine weitere Messung verwendet werden soll Hierdurch wird der Benutzer auf den Weg der bereits möglicherweise verschmutzten Meßkappe hingewiesen, um so auch mögliche Krankheitsubertragung zu vermeiden Wird demnach der Sensor von einer Meßkappe betätigt, anschließend gemessen und spater nochmals gemessen, ohne daß der Sensor einen weiteren Impuls empfangen hat, so wird ein Warnsignal ausgelost, um den Benutzer auf die doppelte Benutzung der Meßkappe hinzuweisen Die Voraussetzung für die Abgabe eines Warn¬ signals ist dabei, daß wahrend der Temperaturmessung die Temperatur im Bereich der Korpertemperatur des Menschen liegt Alle anderen Messungen, die außerhalb dieses Temperaturbereichs liegen, fuhren nicht zum Auslosen eines Warnsignals, da von diesen Messungen vorausgesetzt wird, daß sie außerhalb des menschlichen Korpers vor¬ genommen wurden, so daß keine Verschmutzung eintritt. Temperaturmessungen an der Oberflache des menschlichen Korpers hegen unterhalb von z.B 36,5°C
Das Infrarot-Thermometer gemäß Anspruch 10 weist in vorteilhafter Ausbildung einen Sensor auf, der beispielsweise nach kapazititven, optischen, magnetischen oder mecha¬ nischen Wirkprinzip funktioniert. Es zeigt sich vorteilhaft, daß das Infrarot-Thermometer sowohl mit als auch ohne Meßkappe bzw Schutzfolie betrieben werden kann
Eine Benutzung des Thermometers ohne Meßkappe kann namlich bei der Ausgestaltung des Meßkopfes nach Anspruch 1 1 nicht zur Beeinträchtigung der Optik fuhren, da diese so ausgebildet ist, daß eine leichte Reinigung möglich ist Insbesondere kann sich beispielsweise kein Ohrenschmalz in einen Spalt zwischen Außenwand und Lichtleiter setzen, da diese Verbindung nach außen spaltfrei ausgebildet ist. Es ist damit zum einen möglich, ein Infrarot-Thermometer vorzusehen, das gänzlich ohne Meßkappe bzw Schutzfolie betrieben wird.
Zum anderen kann aber auch ein Infrarot-Thermometer, bei dem ein Betrieb sowohl mit als auch ohne Meßkappe bzw. Schutzfolie möglich sein soll, vorteilhaft mit einem solchen Meßkopf ausgestattet werden. Besonders vorteilhaft zeigt sich dabei in Ruckbe¬ ziehung auf den Anspruch 1 0, daß zusätzlich zur Umgehung der Probleme bei der Reinigung eine große Sicherheit hinsichtlich der Signalauswertung erzielbar wird Vorteil haft sind dabei die Berührungsflächen zwischen dem Fenster und der Außenwand sowie ggf . dem Lichtleiter nicht zu groß, so daß die Warmeleitung über diese Brücken weite¬ gehend reduziert wird.
Als vorteilhaft hinsichtlich der Bandbreite einer guten Transmission bzw. einer geringen Emission in der relevanten Bandbreite haben sich dabei die im Anspruch 1 2 genannten Materialien für das Fenster bewahrt.
Bei der Ausgestaltung des Meßkopfes nach Anspruch 1 3 erweist es sich als vorteilhaft, daß durch den Luftspalt nur eine vergleichsweise geringe Wärmemenge von der Außen¬ wand zu dem Lichtleiter fließt.
Bei der Ausgestaltung nach Anspruch 14 erweist es sich als vorteilhaft, daß durch die Ankopplung der thermischen Massen die Geschwindigkeit der Temperaturanderung mit der Zeit reduziert wird ebenso wie der Temperaturgradient
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. Es zeigen dabei .
Fig. 1 einen Meßkopf eines Infrarot-Thermometers,
Fig. 2 einen Verfahrensablauf zur Auswertung eines Signales bei einem Infrarot-Ther¬ mometer, wobei das Thermometer sowohl mit als auch ohne SMeßkappebzw Schutzfolie betrieben werden kann,
Fig. 3 eine Abwandlung des Verfahrensablaufes nach Fig. 2 und
Fig. 4 ein Infrarot-Fieberthermometer mit einem Meßkopf nach Fig 1 sowie einer Auswertungseinrichtung gemäß dem Verfahrensablauf nach Fig. 2 oder 3.
In Abb. 1 ist eine mögliche Ausführungsform eines Meßkopfes 1 eines Infrarot-Fieber¬ thermometers dargestellt, mit dem eine Fiebermessung im Ohr durchgeführt wird. Der Meßkopf 1 ist dabei für eine Verwendung sowohl mit als auch ohne Meßkappe bzw. Schutzfolie 101 verwendbar. Damit kann dieser Meßkopf 1 bei einem Gerat eingesetzt werden, bei dem von vorneher- ein keine Meßkappen bzw. Schutzfolien 101 vorgesehen sind, die über den Meßkopf 1 gezogen werden. Ebenso kann dieser Meßkopf vorteilhaft in einem Gerat eingesetzt werden, bei dem eine Messung sowohl mit als auch ohne aufgebrachte Meßkappe bzw Schutzfolie 101 möglich sein soll.
Die Außenwand 102 des Meßkopfes 1 besteht aus Kunststoff. An der Spitze des Meßkopfes 1 ist ein infrarotdurchlassiges Fenster 103 vorhanden. Dieses Fenster 103 ist ohne Spalt mit der Außenwand 102 verbunden, so daß Verschmutzungen leicht entfernt werden können
Das Material des Fensters 1 03 ist dabei vorteilhaft so gewählt, daß im vom Sensor 1 06 erfaßten Wellenlangenbereich nur eine sehr geringe Absorption bzw Emission auftritt Ansonsten wurde eine Erwärmung des Fensters 103 beim Meßvorgang zu einer Emis¬ sion von Infrarotstrahlung fuhren und das Meßergebnis verfalschen, wenn dieser Effekt nicht wiederum kompensiert wird. Mögliche Materialien für das Fenster 1 03 sind beispielsweise Germanium, Galliumarsenid, Zinkselenid, Chalkogenid-Glaser, sauerstoff- reies Silizium, Polyethylen, Polypropylen oder Copolymere aus Polyethylen und Poly¬ propylen In allen Fallen muß der zur Auswertung kommende Wellenlangenbereich auf den Durchlaßbereich des Materials des Fensters 103 eingegrenzt werden Für Galliumar¬ senid und verschiedene Chalkogenid Glaser kann als Sensor 106 beispielsweise ein Thermopile-Detektor mit einem Bandfilter für 4 - 1 5 μm verwendet werden Für Germa nium und Zinkselenid kann der Wellenlangenbereich auf 4 - 23 μm bzw. 4 -20 μm vergrößert werden Der Sensor 106 ist in einer weiteren Ausführungsform als pyroelek tπscher Sensor ausgebildet
Weiterhin weist der Meßkopf 1 einen Lichtleiter 104 auf, über den die Infrarotstrahlung nach dem Passieren des Fensters 103 zu dem Sensor 106 gefuhrt wird.
Um eine zu starke Temperaturdifferenz zwischen Lichtleiter 104 und Sensor 106, aber auch innerhalb des Sensors 106 zu vermeiden, werden Lichtleiter 104 und Sensor 106 u a. durch einen Luftspalt 1 05 von der Außenwand 102 des Meßkopfes 1 thermisch isoliert Dabei ist weiterhin die Flache der mechanischen Kontaktierung der Außenwand 1 02, des Fensters 103 und des Lichtleiters 104 möglichst gering, um dort lediglich einen möglichst geringen Warmefluß zu erzielen
Weiterhin ist eine thermische Masse 107 im Bereich von Lichtleiter und Sensor an¬ geordnet. Diese thermische Masse kann beispielsweise durch einen Metallblock gebildet sein. Dadurch werden zeitliche Temperaturanderungen sowie Temperaturgradienten reduziert.
Eine aufgebrachte Meßkappe bzw. Schutzfolie 101 transmittiert nicht die gesamte auftreffende IR Strahlung, sondern reflektiert und absorbiert jeweils bestimmte Anteile davon. Weiterhin emittiert die Schutzkapppe bzw. Schutzfolie 101 je nach Temperatur auch selbst IR-Strahlung. Daher wird vorteilhaft eine aufgesetzte Meßkappe bzw Schutzfolie 1 01 detektiert und dann die gemessenen Temperatursignale entsprechend ausgewertet. Die Detektion der Meßkappe kann beispielsweise mit Hilfe eines kapaziti ven, optischen, magnetischen oder mechanischen Detektors 108 durchgeführt werden Dieser Detektor ist vorteilhaft in der Außenwand 102 des Meßkopfes 1 eingebracht
Fig 1 ist weiterhin zu entnehmen, daß die Meßkappe bzw Schutzfolie 1 01 entspre chend dem Pfeil 109 auf den Meßkopf 1 aufgebracht und wieder von diesem entfernt werden kann
Wie aus Fig. 2 ersichtlich kann bei der Auswertung des Sensorsignales berücksichtigt werden, ob eine Meßkappe bzw Schutzfolie auf den Meßkopf aufgezogen ist oder nicht
Zunächst wird dabei zu Beginn einer Messung in dem Schritt 201 geprüft, ob eine Meßkappe bzw eine Schutzfolie auf den Meßkopf aufgebracht war oder nicht
Wenn eine Meßkappe bzw. Schutzfolie aufgebracht ist, erfolgt die Signalauswertung entsprechend einem Schritt 202 Zum Ausgleich der verringerten Transmission durch eine Meßkappe reicht dabei im einfachsten Fall die Multiplikation des Sensorsignals mit einem entsprechenden Korrekturfaktor Dieser Korrekturfaktor liegt bei dünnen PE- oder PP-Fohen bei etwa 1 ,08 bis 1 ,2 Eventuell kann dieser Korrekturfaktor auch bestimmt werden in Abhängigkeit der Umgebungstemperatur und/oder der Temperatur des Meß objektes Wenn keine Meßkappe bzw. Schutzfolie aufgebracht ist, erfolgt die Signalauswertung entsprechend einem Schritt 203.
Die Signalauswertung kann dabei beispielsweise entsprechend dem Schritt 301 derart erfolgen, daß wahrend einer ersten Zeitdauer, die typischerweise in der Größenordnung von 1 s oder 2 s hegt, keine Auswertung des Meßsignales vorgenommen wird, um daraus einen absoluten Wert der zu messenden Temperatur abzuleiten Wenn der Benutzer wahrend dieser ersten Zeitdauer das Thermometer u U noch nicht richtig positioniert hat, können dadurch Fehlmessungen vermieden werden
Diese erste Zeitdauer kann dabei fest vorgegeben werden oder beispielsweise durch den Signalverlauf des Sensorsignales festgelegt sein
Diese erste Zeitdauer beginnt vorteilhaft mit der Betätigung einer Taste oder eines Schalters des Thermometers Ebenfalls ist es denkbar, diese erste Zeitdauer beginnen zu lassen, wenn das Sensorsignal auf einen Temperaturanstieg schließen laßt Wird nam lieh das Thermometer in das Ohr gehalten, steigt die detektierte Temperatur zunächst an, bis der Meßvorgang so weit eingeschwungen ist, daß die tatsächliche Temperatur gemessen wird Die erste Zeitdauer kann also dann beginnen, wenn die detektierte Temperatur einen solchen Anstieg aufweist.
Die Festlegung der Lange dieser ersten Zeitdauer durch den Signalverlauf kann dabei vorteilhaft erfolgen, indem der zeitliche Anstieg der gemessenen Temperatur ausge¬ wertet wird. Wahrend des Einschwingens des Meßvorganges steigt die Temperatur vergleichsweise stark an. Ein Kriterium für das Ende des Einschwingvorganges besteht dann dann, daß die zeitliche Änderung der Temperatur kleiner oder gleich 0 ist Das Kriterium für die Beendigung der ersten Zeitdauer kann dann darin bestehen, daß die erste Ableitung der Temperatur nach der Zeit unter einem bestimmten Schwellwert liegt, beispielsweise kleiner oder gleich 0.
Vorteilhaft kann diese Art der Bestimmung der Lange der ersten Zeitdauer auf Messun gen ohne Meßkappe bzw Schutzfolie beschrankt werden Wird namlich ein Thermo meter mit einer Meßkappe bzw Schutzfolie in das Ohr gehalten, so kommt es zu einer relativ starken Erwärmung der Meßkappe bzw Schutzfolie zu Beginn der Messung Daraus resultierend strahlt die Meßkappe bzw. Schutzfolie dann wieder Infrarot-Strah¬ lung ab Der zeitliche Temperaturanstieg kommt also dann nicht in eine "Sättigung" sondern steigt dann weiter an, auch wenn dieser Anstieg dann weniger deutlich ausge¬ prägt ist. Es läßt sich dann eventuell nicht mit hinreichender Genauigkeit ein Kriterium für das Ender der ersten Zeitdauer ableiten
Es ist dabei ebenfalls möglich, die erste Zeitdauer daran anzupassen, ob eine Meßkappe bzw Schutzfolie aufgebracht wurde oder nicht.
Die Auswertung entsprechend dem Schritt 302 kann dann beispielsweise erfolgen, indem mehrere Meßwerte aufgenommen werden und der Meßwert weiter ausgewertet wird, der der maximalen Temperatur entspricht. Dabei erweist es sich als vorteilhaft, daß es nicht notwendig ist, daß der Benutzer das Thermometer zu einem bestimmten Zeitpunkt in der richtigen Position halt
Dadurch kommt es zu keinen Meßfehlern, wenn der Benutzer das Thermometer zu weit von dem Meßpunkt weghalt Wenn das in einem solchen Moment gemessene Signal ausgewertet wurde, wurde dies zu einer niedrigeren gemessenen Temperatur fuhren
Dabei konnte also vorteilhaft auch die Unterdrückung der Signalauswertung zur Be¬ stimmung einer absoluten Temperatur wahrend der ersten Zeitdauer entsprechend dem Schritt 301 unterbleiben, da bei diesem Auswertungsverfahren keine daraus resultieren¬ den Meßfehler auftreten können
Alternativ kann die Signalauswertung in dem Schritt 302 auch erfolgen, indem wahrend einer bestimmten Zeitspanne Meßwerte aufgenommen werden und dann bei der Aus¬ wertung ein Mittelwert dieser Meßwerte gebildet wird Dabei zeigt sich vorteilhaft, daß die oben beschriebenen Fehler ebenfalls vermieden werden können. Die bestimmte Zeitspanne kann dabei in einer Größenordnung von einigen Sekunden, insbesondere 2 bis 4 Sekunden liegen Besonders vorteilhaft ist es dabei, wenn die Meßwerte wahrend der ersten Zeitdauer entsprechend dem Schritt 301 unberücksichtigt bleiben und da¬ durch das Meßergebnis nicht verfalschen können In diesem Fall schließt sich also die bestimmte Zeitspanne an die erste Zeitdauer an Insgesamt hat es sich bei einem Ohr-Fieberthermometer als vorteilhaft erwiesen, die Messungen nach Ablauf einer bestimmten Zeit abzuschließen, die in der Größenordnung von ca. 4 - 5 s liegt. Durch das Einführen des Meßkopfes in das Ohr wird das Ohr lokal abgekühlt. Diese Abkühlung wird dabei nach einer gewissen Zeit erreicht. Vorteilhaft wird daher die Messung abgeschlossen, bevor diese Abkühlung zu einem falschen Meßergebnis führt.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann daher beispielsweise ein Meßvorgang nach Ablauf der bestimmten Zeit abgebrochen werden.
Fig. 4 zeigt ein Infrarot-Fieberthermometer mit einem Meßkopf nach Fig. 1 sowie einer Auswertungseinrichtung 402. In dieser Auswertungseinrichtung 402, die beispielsweise ein Controller sein kann, erfolgt die Signalauswertung vorteihaft gemäß dem Verfahrens¬ ablauf nach Fig. 2 oder 3. Der Auswertungseinrichtung 402 wird dabei das Signal des Detektors 108 zugeführt. Dieser Detektor 108 ist bereits im Zusammenhang mit der Fig. 1 beschrieben worden. Nach der Signalauswertung wird von der Auswertungsein¬ richtung 402 ein Display 403 entsprechend angesteuert.
Um dem Benutzer nach dem Einschalten des Thermometers ausreichend Zeit zu belas¬ sen eine Meßkappe 101 auf das Gerät aufzusetzen, oder aber im Falle eines Wechsels einer vorhandenen Meßkappe 101 , die der Benutzer vor der Anwendung des Fieber¬ thermometers gegen eine neue Meßkappe 101 auswechseln mochte, schaltet das Gerat in einer Weiterbildung erst nach einer vorgegebenen Zeit auf Betriebsbereit. Dabei wird ein Warnsignal erst nach einer bestimmten, ggf. einstellbaren, Verzogerungszeit ausge¬ lost, wenn keine oder dieselbe Meßkappe verwendet werden soll. Hierfür sind beispiels¬ weise Verzögerungszeiten von 3 bis 5 Sekunden ausreichend. Falls nach dem Ablauf einer solchen Verzogerungszeit weiterhin ein Fehlen der Meßkappe 1 01 ermittelt wird, wird dem Benutzer durch das erste Warnsignal signalisiert, daß eine Meßkappe 101 auf das Fenster bzw. die Strahlungseintrittsöffnung des Meßkopfes 1 aufgesetzt werden soll.
Ist keine Meßkappe 101 aufgesetzt, so registriert der Detektor 108 den Zustand "Me߬ kappe nicht aufgesetzt" und gibt dieses Signal an die Auswerteeinheit 402 weiter, was dazu führt, daß die Lampe oder Leuchtdiode als Warnsignal deutlich aufleuchtet oder blinkt. Hierdurch wird einer Bedienungsperson angezeigt, daß keine Meßkappe auf dem Gehauseabschnitt aufgeschoben ist oder daß die Meßkappe nicht ordnungsgemäß auf dem vorderen zylindrischen Gehäuseabschnitt aufgesetzt ist, so daß die Temperatur¬ messung infolge einer möglichen Verschmutzung verfälscht sein kann, wobei der hierbei ermittelte Temperaturwert etwa im Bereich der Körpertemperatur des Menschen hegt. In einer besonderen Weiterbildung ist eine weitere Leuchtdiode vorgesehen, die der Bedienungsperson allgemein anzeigt, daß keine Meßkappe aufgesetzt ist, wahrend die erste Leuchtdiode der Bedienungsperson signalisiert, daß eine Messung im Bereich der Körpertemperatur ohne Meßkappe erfolgte und daher zusätzlich zur Information, daß der Meßwert unkorrekt sein kann, die Information, daß eine Reinigung der Strahieneintπtts- öffnung notwendig ist, um eine nachfolgend verfälschte Temperaturmessung, z.B. mit neu augesetzter Messkappe 5 zu vermeiden.
Andererseits wird auch dann ein Warnsignal ausgegeben, wenn zwar ein sinnvoller Temperaturwert, der größer als z.B. 36,5 °C ist, gemessen wurde, jedoch keine neue Meßkappe 101 verwendet wurde. In diesem Fall zeigt das Warnsignal an, daß der Detektor 1 08 keinen Meßkappenwechsel registrierte, und somit hygienische Vorbehalte bestehen bzw. die Messung durch die Meßkappenverschmutzung eventuell verfälscht ist.

Claims

Patentansprüche
1 . Verfahren zur Auswertung des Signals eines Infrarot-Thermometers zur Messung der Korpertemperatur des Menschen, wobei das Infrarot-Thermometer einen Meßkopf aufweist, auf den eine für Infrarotstrahlung ausreichend transparente Meßkappe bzw. eine Schutzfolie aufsetzbar ist, und wobei bei einem Meßvorgang mit "aufgesetzter" Meßkappe bzw. Schutzfolie das Signal ausgewertet wird, dadurch gekennzeichnet, daß auch ohne aufgesetzte Meßkappe bzw. Schutzfolie ein Meßvorgang durchgeführt wird, und daß die dabei intensivere Infrarotstrahlung entsprechend durch unterschiedliche Signalauswertung berücksichtigt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die unterschiedliche Signalauswertung darin besteht, daß in Abhängigkeit davon, ob eine Meßkappe bzw. Schutzfolie aufgebracht wurde oder nicht, das gemessene Signal mit einem bestimmten Faktor multipliziert wird
3. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die unterschiedliche Signalauswertung dann besteht, daß in Abhängigkeit davon ob eine Meßkappe bzw. Schutzfolie aufgebracht wurde oder nicht, eine Multiplikation mit einem variablen Faktor erfolgt, wobei der Faktor in Abhängigkeit von der Umgebungs¬ und Meßobjekttemperatur bestimmt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß zu Beginn des Meß Vorganges während einer ersten festgelegten Zeitdauer noch keine Auswertung des empfangenen Signales vorgenommen wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß wahrend eines Me߬ vorganges mehrere Meßwerte erfaßt werden und bei der Auswertung des emp¬ fangenen Signales der Meßwert zur Auswertung kommt, der der maximalen Temperatur entspricht.
6. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß nach Einleitung eines Meßvorgangs während einer bestimmten Zeitspanne Meßwerte aufgenommen werden und zur Bestimmung der Temperatur ein Mittelwert dieser Meßwerte gebildet wird.
7. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß für den Fall, daß bei einer Temperaturmessung ohne aufgesetzte Meßkappe bzw. Schutzfolie ein Temperaturwert ermittelt wird, der im Bereich der Korpertemperatur des Menschen hegt, ein Warnsignal erzeugt wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Warnsignal auf die Notwendigkeit der Reinigung der Eintrittsflache des Meßkopfs hinweist.
9. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß für den Fall, daß bei einer ersten Temperaturmessung mit Meßkappe bzw. Schutzfolie ein Temperatur¬ wert ermittelt worden ist, der im Bereich der Korpertemperatur des Menschen hegt und bei weiter aufgesetzter Meßkappe bzw. Schutzfolie eine weitere Temperatur¬ messung erfolgt, bei der ein im gleichen Bereich hegender Temperaturwert er¬ mittelt wird, ein Warnsignal erzeugt wird.
10. Infrarot-Thermometer zur Messung der Körpertemperatur des Menschen und Auswertung des gemessenen Signal, mit einem Meßkopf ( 1 ), in dem ein Infrarot¬ sensor (106) angeordnet ist, dem eine Auswerteeinrichtung (402) zugeordnet ist, wobei auf den Meßkopf ( 1 ) eine Meßkappe bzw. Schutzfolie ( 1 01 ) aufsetzbar ist, und ein Detektor (108) vorgesehen ist, der die Zustande "aufgesetzte" oder " nicht aufgesetzte" Meßkappe bzw. Schutzfolie ( 1 01 ) mit einem entsprechenden Detek¬ torsignal erfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß der Detektor ( 101 ) mit der Aus- werteeinπchtung (402) verbunden ist, und daß abhangig vom Detektorsignal für eine Temperaturmessung mit oder ohne Meßkappe bzw. Schutzfolie ( 101 ) die Signalauswertung der gemessenen Temperatur nach einer ersten oder einer zwei¬ ten Art erfolgt (202, 203).
1 1 . Infrarot-Thermometer nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß ein Licht¬ leiter ( 1 04) im Meßkopf ( 1 ) vorgesehen ist, daß der Lichtleiter ( 104) an einem Endbereich mit einem für Infrarotstrahlung durchlässigen Fenster abschließt und daß der Meßkopf ( 1 ) an diesem Endbereich, insbesondere zwischen Fenster ( 103) und einer Außenwand ( 1 02) des Meßkopfes ( 1 ), dicht abgeschlossen ist
1 2. Infrarot-Thermometer nach Anspruch 1 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die Außen¬ wand aus Kunststoff besteht und das Fenster zumindest einen der Bestandteile Germanium, Galliumarsenid, Zinkselenid, einem Chalkogenid-Glas, Silizium, Poly¬ ethylen, Polypropylen oder Copolymere aus Polyethylen und Polypropylen auf¬ weist.
1 3. Infrarot-Thermometer nach Anspruch 1 1 , dadurch gekennzeichnet, daß im Inneren des Meßkopfes ( 1 ) zwischen dem Lichtleiter ( 104) und der Außenwand ( 1 02) ein Luftspalt ( 105) vorgesehen ist.
14. Infrarot-Thermometer nach Anspruch 1 1 , dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich von Lichtleiter ( 104) und/oder dem Infrarotsensor ( 106) wenigstens eine ther¬ mische Masse vorgesehen ist, daß die thermische Masse (107) mit dem Lichtleiter ( 104) und dem Infrarotsensor (106) verbunden ist, und daß die thermische Masse durch einen Metallblock gebildet ist.
EP96942272A 1995-11-18 1996-11-18 Verfahren zur auswertung des signales eines infrarot-thermometers sowie infrarot-thermometer Withdrawn EP0861425A1 (de)

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