FR2943416A1

FR2943416A1 - Temperature sensor for measuring temperature of blood bag in medical field, has board with secondary part defined by insulation zone arranged between primary and secondary parts to limit heat transfer from primary part toward secondary part

Info

Publication number: FR2943416A1
Application number: FR0901336A
Authority: FR
Inventors: Strat Olivier Le; Yoann Treguier
Original assignee: Ijinus SAS
Current assignee: Ijinus SAS
Priority date: 2009-03-23
Filing date: 2009-03-23
Publication date: 2010-09-24
Anticipated expiration: 2029-03-23
Also published as: FR2943416B1

Abstract

The sensor has a temperature probe (14) to measure temperature of a piece, and a data processing system (15) connected to the probe. The system receives information emitted by the probe, and comprises electronic components (22) mounted on a primary part (18) of an electronic support board (16). The probe is fixed on a secondary part (20) of the board, and the primary part is covered by a silicone gel layer. The secondary part is partially defined by a thermal insulation zone (24) arranged between the board parts so as to limit transfer of heat from the primary part toward the secondary part.

Description

Capteur de température Temperature sensor

La présente invention se rapporte aux capteurs de température. The present invention relates to temperature sensors.

Plus particulièrement, elle concerne un capteur de température comportant une sonde de température adaptée à mesurer la température d'une pièce dans laquelle elle est disposée, une carte électronique de support, un système de traitement de données relié à la sonde et adapté à recevoir les informations émises par la sonde, le système de traitement de données étant formé par des composants électroniques montés sur une première partie de la carte électronique. Les capteurs de température sont des dispositifs sensibles à la température et produisant un signal électrique proportionnel à cette dernière et transmettant le signal à un système de traitement de données afin de détecter un échauffement ou un refroidissement de l'objet à mesurer. Les capteurs de température sont généralement formés d'une sonde externe reliée par un câble au système de traitement de données. Ainsi la sonde est éloignée du système de traitement de données et n'est pas influencée par la chaleur que le système peut dégager lors de son fonctionnement. Toutefois ce type de capteurs présentent l'inconvénient de nécessiter une liaison câblée permanente entre la sonde et le système de traitement de donnée, entraînant des risques de détérioration du câble et une manipulation plus complexe pour l'utilisateur. Le but de la présente invention est de pallier ces inconvénients et de proposer un capteur de température compact, facile à transporter et présentant une mesure effective et précise de la température. A cet effet le capteur tel que décrit précédemment est caractérisé en ce que la carte électronique comporte une deuxième partie sur laquelle est fixée la sonde de température, et en ce que la deuxième partie est partiellement délimitée par une zone d'isolation thermique, disposée entre la première et la deuxième parties de manière à limiter le transfert de la chaleur depuis la première vers la deuxième partie. Grâce à ces dispositions on obtient un capteur compact, car la sonde est disposée directement sur la carte électronique du système de traitement de données, et qui permet de mesurer la température de manière exacte, sans subir les effets de variation de température dus à la chaleur dégagée par les composants formant le système de traitement de données Selon d'autres caractéristiques : - la zone d'isolation thermique est formée par un évidement obtenu par découpage de la carte ; - la carte présente une surface sensiblement rectangulaire, la sonde étant disposée sur un des sommets du rectangle et la zone d'isolation s'étendant selon une première direction parallèle à l'un des côtés du rectangle, au-delà de la sonde ; la zone d'isolation thermique est remplie d'une pâte thermiquement isolante ; la première partie de la carte électronique est enrobée d'une couche de gel de silicone, de manière à limiter l'inertie thermique du capteur dans l'environnement de la sonde ; le capteur comprend en outre des moyens pour communiquer avec un ordinateur distant ; - les moyens sont formés par une antenne intégrée sur la première partie de la carte électronique ; - l'antenne est positionnée dans un région à proximité de la sonde sur la première partie de la carte. La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui suit réalisée sur la base des dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 représente une vue en perspective du capteur selon l'invention, - la figure 2 représente une vue de face du capteur, - la figure 3 représente une vue schématique de la carte électronique du capteur selon l'invention. La figure 1 représente le capteur 10 de température selon l'invention. Le capteur 10 comporte un boîtier 12 visible sur les figures 1 et 2, à l'intérieur duquel est situé une sonde 14 de température et un système de traitement de données 15. La sonde 14 de température utilisée est une sonde de température connue de l'homme du métier, permettant de transformer l'effet du réchauffement ou du refroidissement sur leurs composants en signal électrique, qui sera transmis par la suit au système de traitement de données 15. Le capteur 10 comporte une carte électronique de support 16 présentant une première 18 et une deuxième partie 20. La première partie 18 comporte des composants électroniques 22 à partir desquels est formé le système de traitement de données 15. Les composants électroniques 22 sont associés de manière à recevoir les signaux émis par la sonde 14 et à transmettre la valeur de la température déduite de ces signaux. Les composants électroniques 22 sont disposés dans la première partie 18 et génèrent de la chaleur lors de leur fonctionnement. Tel que visible sur la figure 3, la sonde 14 est directement montée sur la deuxième partie 20 de la carte électronique 16. Ainsi le capteur 10 peut être contenu dans un boîtier 12 unique, tel que représenté sur les figures 1 et 2, ce qui présente l'avantage d'obtenir un capteur 10 compact et facile à transporter. La sonde 14 est fixée sur la deuxième partie 20 de la carte électronique 16 par des moyens connus de l'homme du métier par exemple par soudage. La sonde 14 présente des dimensions suffisamment petites pour être intégrée sur la carte électronique 16, par exemple la sonde 14 est du type numérique qui présente des dimensions comprises entre 1 mm et 5 mm. La carte électronique 16 présente une face inférieure et une face supérieure sensiblement rectangulaires et est fabriquée de sorte que la première partie 18 et la deuxième partie 20 présentent entre elles une zone intermédiaire d'isolation thermique 24, ou troisième partie, permettant de les isoler thermiquement l'une de l'autre. Tel que visible sur les figures annexées, la zone d'isolation thermique 24 présente la forme d'une entaille, c'est-à-dire une coupure avec enlèvement d'une partie de la carte, s'étendant entre la première et la deuxième partie 20, selon une première direction parallèle à deux premiers côtés 26a, 26b de la carte électronique 16. Plus précisément elle s'étend sensiblement parallèlement aux côtés longitudinaux 26a, 26b de la carte, depuis un côté 28a perpendiculaire à ces derniers, sur une distance d inférieure à la longueur des côtés longitudinaux 26a, 26b, mais au-delà de la sonde 14. La zone d'isolation thermique 24 délimitée la deuxième partie 20 de la carte électronique 16. More particularly, it relates to a temperature sensor comprising a temperature probe adapted to measure the temperature of a room in which it is disposed, an electronic board support, a data processing system connected to the probe and adapted to receive the information transmitted by the probe, the data processing system being formed by electronic components mounted on a first part of the electronic card. Temperature sensors are temperature-sensitive devices producing an electrical signal proportional to the temperature and transmitting the signal to a data processing system to detect heating or cooling of the object to be measured. The temperature sensors are generally formed of an external probe connected by a cable to the data processing system. Thus, the probe is remote from the data processing system and is not influenced by the heat that the system can release during its operation. However, this type of sensor has the disadvantage of requiring a permanent wired connection between the probe and the data processing system, leading to risks of damage to the cable and more complex handling for the user. The object of the present invention is to overcome these disadvantages and to provide a compact temperature sensor, easy to transport and having an effective and accurate measurement of temperature. For this purpose the sensor as described above is characterized in that the electronic card comprises a second part on which is fixed the temperature sensor, and in that the second part is partially delimited by a thermal insulation zone, arranged between the first and second parts so as to limit the transfer of heat from the first to the second part. Thanks to these arrangements, a compact sensor is obtained because the probe is placed directly on the electronic card of the data processing system, and which makes it possible to measure the temperature exactly, without suffering the effects of temperature variation due to heat. The other features of the data processing system are: - the thermal insulation zone is formed by a recess obtained by cutting the card; the card has a substantially rectangular surface, the probe being disposed on one of the vertices of the rectangle and the zone of insulation extending in a first direction parallel to one of the sides of the rectangle, beyond the probe; the thermal insulation zone is filled with a thermally insulating paste; the first part of the electronic card is coated with a layer of silicone gel, so as to limit the thermal inertia of the sensor in the environment of the probe; the sensor further comprises means for communicating with a remote computer; the means are formed by an integrated antenna on the first part of the electronic card; the antenna is positioned in a region near the probe on the first part of the map. The present invention will be better understood on reading the following detailed description made on the basis of the appended drawings in which: FIG. 1 represents a perspective view of the sensor according to the invention, FIG. 2 represents a front view. 3 represents a schematic view of the electronic card of the sensor according to the invention. Figure 1 shows the temperature sensor 10 according to the invention. The sensor 10 comprises a housing 12 visible in FIGS. 1 and 2, inside which is located a temperature sensor 14 and a data processing system 15. The temperature sensor 14 used is a temperature sensor known to the consumer. a person skilled in the art, making it possible to transform the effect of the heating or cooling on their components into an electrical signal, which will subsequently be transmitted to the data processing system 15. The sensor 10 comprises an electronic support card 16 presenting a first 18 and a second part 20. The first part 18 comprises electronic components 22 from which the data processing system 15 is formed. The electronic components 22 are associated to receive the signals emitted by the probe 14 and to transmit the signal. value of the temperature deduced from these signals. The electronic components 22 are arranged in the first part 18 and generate heat during their operation. As can be seen in FIG. 3, the probe 14 is directly mounted on the second part 20 of the electronic card 16. Thus the sensor 10 can be contained in a single housing 12, as shown in FIGS. 1 and 2, which has the advantage of obtaining a sensor 10 compact and easy to carry. The probe 14 is fixed on the second part 20 of the electronic card 16 by means known to those skilled in the art, for example by welding. The probe 14 has dimensions sufficiently small to be integrated on the electronic card 16, for example the probe 14 is of the digital type which has dimensions of between 1 mm and 5 mm. The electronic card 16 has a substantially rectangular lower face and a top face and is manufactured so that the first portion 18 and the second portion 20 have between them an intermediate thermal insulation zone 24, or third portion, for thermally isolating them one from the other. As visible in the accompanying figures, the thermal insulation zone 24 has the shape of a notch, that is to say a cut with removal of a portion of the card, extending between the first and the second part 20, in a first direction parallel to two first sides 26a, 26b of the electronic card 16. More specifically it extends substantially parallel to the longitudinal sides 26a, 26b of the card, from a side 28a perpendicular thereto, on a distance d less than the length of the longitudinal sides 26a, 26b, but beyond the probe 14. The thermal insulation zone 24 delimited the second part 20 of the electronic card 16.

D'une manière générale, la zone d'isolation thermique 24 est réalisée par un évidement, ou une rainure traversante, c'est-à-dire débouchant sur la face inférieure et la face supérieure de la carte électronique 16, et dont le profil présente des formes diverses de sorte à séparer au moins partiellement la première et la deuxième partie 20 de la carte électronique 16 afin de limiter l'existence de ponts thermiques entre les deux parties. La zone d'isolation thermique 24 est obtenue par découpage de la carte, selon des procédés connus de l'homme du métier. Selon une variante de l'invention, la zone d'isolation thermique 24 est remplie d'une pâte thermiquement isolante présentant des caractéristiques d'isolation thermique 24 meilleures que l'air. Selon une autre variante de réalisation, la première partie 18 de la carte électronique 16 est recouverte d'un gel de silicone de manière à réduire l'inertie thermique des composants électronique dans une région voisine de la sonde 14. On entend par inertie thermique l'aptitude d'un matériau à accumuler une quantité de chaleur plus ou moins grande pour une variation donnée de température. Le système de traitement de données 15 permet, en outre, de transmettre l'information de température à une borne d'accès, par radiofréquence. A cet effet le système de traitement de données 15 est équipé d'une antenne 30 fixée sur la carte électronique 16 et adaptée à transmettre les informations à la borne. L'antenne 30 est disposée sur la première partie 18 de la carte électronique 16, de préférence dans une zone voisine de la sonde 14, car l'antenne 30 ne dégage pas de chaleur lors de son fonctionnement. Tel que représenté sur la figure 3, l'antenne 30 est disposé sur le côté 28a de la carte adjacent à la zone d'isolation thermique 24. Ces dispositions permettent la communication entre le boîtier 12 et un ordinateur auquel est relié la borne. Dans la suite de la description, l'exemple détaillé permet de comprendre l'utilité d'une telle communication entre le capteur 10 selon l'invention et une borne réceptrice. Lorsque le boîtier 12 est disposé dans l'enceinte d'un camion, et que le camion passe à côté de la borne, lors de son départ, le boîtier 12 transmet l'information de température de départ. Après avoir réalisé un circuit déterminé, le camion retourne à son point initial. En passant devant la borne, le système de traitement de données 15 est activé et transmet l'information de température à la borne, elle-même reliée à un terminal. Il est prévu que le système de traitement de données 15 comporte une mémoire et une horloge en temps réel, de sorte que la température de l'enceinte du camion soit relevée et enregistrée selon des intervalles réguliers pour être ensuite transmise à la borne. Le capteur 10 selon l'invention peut fonctionner selon deux modes différents. In general, the thermal insulation zone 24 is formed by a recess, or a through groove, that is to say opening on the lower face and the upper face of the electronic card 16, and whose profile has various shapes so as to separate at least partially the first and the second portion 20 of the electronic card 16 to limit the existence of thermal bridges between the two parts. The thermal insulation zone 24 is obtained by cutting the card, according to methods known to those skilled in the art. According to a variant of the invention, the thermal insulation zone 24 is filled with a thermally insulating paste having thermal insulation characteristics 24 better than air. According to another variant embodiment, the first part 18 of the electronic card 16 is covered with a silicone gel so as to reduce the thermal inertia of the electronic components in a region close to the probe 14. By thermal inertia is understood to mean ability of a material to accumulate a greater or lesser amount of heat for a given temperature variation. The data processing system 15 furthermore makes it possible to transmit the temperature information to an access terminal by radio frequency. For this purpose the data processing system 15 is equipped with an antenna 30 fixed on the electronic card 16 and adapted to transmit the information to the terminal. The antenna 30 is disposed on the first part 18 of the electronic card 16, preferably in an area close to the probe 14, because the antenna 30 does not generate heat during its operation. As shown in Figure 3, the antenna 30 is disposed on the side 28a of the card adjacent to the thermal insulation zone 24. These arrangements allow communication between the housing 12 and a computer to which the terminal is connected. In the remainder of the description, the detailed example makes it possible to understand the utility of such a communication between the sensor 10 according to the invention and a receiver terminal. When the housing 12 is disposed in the enclosure of a truck, and the truck passes next to the terminal, at its departure, the housing 12 transmits the starting temperature information. After having made a determined circuit, the truck returns to its initial point. Passing the terminal, the data processing system 15 is activated and transmits the temperature information to the terminal, itself connected to a terminal. It is expected that the data processing system 15 will have a memory and a real time clock, so that the temperature of the truck enclosure will be raised and recorded at regular intervals for subsequent transmission to the terminal. The sensor 10 according to the invention can operate in two different modes.

Lorsque le lien radio est activé, le capteur 10 mesure la température à l'instant t et transmet l'information à la borne avec laquelle il communique. Cette opération est renouvelée selon un intervalle régulier prédéterminé. Lorsque le lien radio n'existe plus, par exemple lorsque le camion s'est éloigné de la borne, le capteur 10 passe en mode enregistrement. Dans ce mode, le capteur 10 mesure la température selon un intervalle prédéterminé et enregistre les valeurs de température associée chacune à une valeur temps de l'horloge. Ces données sont alors transmises à la borne lorsque le lien radio est réactivé. Afin que les données ne soient pas transmises, par erreur, à une autre borne, il peut être prévu d'intégrer un système d'authentification entre la borne et le capteur 10 pour autoriser la communication. La présente invention trouve une application particulièrement avantageuse dans le transport de produits devant être maintenu à une température déterminé, comme par exemple des poches de sang pour le domaine médical. When the radio link is activated, the sensor 10 measures the temperature at time t and transmits the information to the terminal with which it communicates. This operation is renewed according to a predetermined regular interval. When the radio link no longer exists, for example when the truck has moved away from the terminal, the sensor 10 goes into recording mode. In this mode, the sensor 10 measures the temperature at a predetermined interval and records the temperature values each associated with a time value of the clock. This data is then transmitted to the terminal when the radio link is reactivated. So that the data are not transmitted, by mistake, to another terminal, it can be expected to integrate an authentication system between the terminal and the sensor 10 to allow communication. The present invention finds a particularly advantageous application in the transport of products to be maintained at a predetermined temperature, such as for example blood bags for the medical field.

De plus, de part sa constitution, le capteur 10 selon l'invention présente une meilleure résistance aux chocs et une durée de vie augmentée. La présente invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits et détaillés qui ne sont donnés qu'à titre d'exemple. In addition, because of its constitution, the sensor 10 according to the invention has a better impact resistance and increased life. The present invention is not limited to the described and detailed embodiments which are given by way of example only.

Claims

Revendications1. A temperature sensor (10) comprising: a temperature probe (14) adapted to measure the temperature of a room in which it is disposed, an electronic support board (16) having at least a first portion (18), a system data processing device (15) connected to the probe (14) and adapted to receive the information transmitted by the probe (14), the data processing system (15) being formed by electronic components (22) mounted on the first part (18) of the electronic board (16), characterized in that the electronic board (16) has a second part (20) on which the temperature probe (14) is fixed, and in that the second part (20) ) is partially delimited by a thermal insulation zone (24), arranged between the first and second parts (18, 20) so as to limit the transfer of heat from the first to the second part (20).

2. Sensor according to claim 1 wherein the thermal insulation zone (24) is formed by a recess obtained by cutting the card.

3. The sensor of claim 2, wherein the card has a substantially rectangular surface, the probe (14) being disposed on one of the vertices of the rectangle and the insulation zone extending in a first direction parallel to one of the sides (28a, 28b) of the rectangle, beyond the probe (14).

4. Sensor according to one of claims 1 to 3, wherein the thermal insulation zone (24) is filled with a thermally insulating paste.

5. Sensor according to one of claims 1 to 4, wherein the first portion (18) of the electronic card (16) is coated with a layer of silicone gel, so as to reduce the thermal inertia of the sensor assembly.

6. Sensor according to one of claims 1 to 6, further comprising means for communicating with a remote computer.

7. The sensor of claim 6, wherein the means are formed by an antenna (30) integrated on the first portion (18) of the electronic card (16). 15

The sensor of claim 3 and 7, wherein the antenna (30) is positioned in a region near the probe (14) on the first portion (18) of the card.