JP2018084579A

JP2018084579A - Temperature detection mechanism, electronic clinical thermometer, and deep body thermometer

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Publication number: JP2018084579A
Application number: JP2017221390A
Authority: JP
Inventors: 達男戸川; Tatsuo Togawa; 鉄根本; Tetsu Nemoto; 田中　志信; Yukinobu Tanaka; 志信田中; 野川　雅道; Masamichi Nogawa; 雅道野川; 西村　和也; Kazuya Nishimura; 和也西村
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2016-11-17
Filing date: 2017-11-17
Publication date: 2018-05-31
Anticipated expiration: 2037-11-17
Also published as: JP7041885B2

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a temperature detection mechanism, an electronic clinical thermometer, and a deep body thermometer that use a gallium-adhered sensor so as to permit miniaturization and precise temperature measurement without any secular change.SOLUTION: A temperature detection mechanism 1 utilizes gallium as a temperature reference. In the temperature detection mechanism including a function of automatically calibrating detection temperature when the detection temperature of a sensor passes through a melting point of gallium, the sensor includes a sensor body part 20, a gallium layer 21 adhering around the sensor body part, and a protection layer 22 for covering the periphery of the gallium layer. The gallium layer is allowed to adhere to the sensor body part, thus more easily keeping the gallium and the sensor body part isothermal than when gallium has been put into a vessel hitherto. The gallium layer and the sensor body part can be miniaturized so as to be housed within, for example, a thermo-sensitive part 10 of an electronic clinical thermometer 2.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、ガリウムを密着させた温度センサーを備える温度検出機構、電子体温計及び深部体温計に関する。 The present invention relates to a temperature detection mechanism, an electronic thermometer, and a deep thermometer including a temperature sensor in which gallium is adhered.

温度計校正用の温度標準として主に銀、アルミニウム、銅などの純金属の融点を利用する技術が知られている（特許文献1）。この技術では、温度センサー差し込み穴を有するセラミックス製の容器内に空間を残して純金属を真空密封している。容器には差し込み穴が設けられており、温度センサーをこの穴に差し込んで容器の側面に接触させることで純金属の温度を計測する仕組みになっている。
また、高純度のガリウムの融点は約29.76(℃)であり、常温付近の温度標準として有用であることが Sostman らの1970年代の論文（非特許文献1）で示されている。 As a temperature standard for thermometer calibration, a technique that mainly uses the melting point of pure metals such as silver, aluminum, and copper is known (Patent Document 1). In this technique, pure metal is vacuum-sealed leaving a space in a ceramic container having a temperature sensor insertion hole. The container is provided with an insertion hole, and the temperature of the pure metal is measured by inserting a temperature sensor into the hole and bringing it into contact with the side surface of the container.
Further, the melting point of high-purity gallium is about 29.76 (° C.), and it is shown in a 1970s paper (Non-patent Document 1) that it is useful as a temperature standard near room temperature.

特開平08−15056号公報JP 08-15056 A

H.E. Sostman 著 Melting point of gallium as a temperature calibration standard. Review of Scientific Instruments. 1977年2月発行 vol. 48, p127〜130.H.E.Sostman, Melting point of gallium as a temperature calibration standard.Review of Scientific Instruments.February 1977 vol. 48, p127-130.

しかし、ガリウムを温度標準として利用する場合、上記特許文献1の技術では次のような問題がある。
すなわち、容器に入れたガリウムの温度を容器の側面に接触させた温度センサーで計測する場合、ガリウムとセンサーを等温に保つためにはガリウムと容器の熱容量をセンサーの熱容量に対して十分大きくする必要があり、ガリウムと容器の体積が大きくなるという問題がある。
特に、電子体温計のような小型の機器においてはガリウム及びガリウムを保持するための機構を電子体温計の感温部内に収める必要があるため、ガリウム入れた容器を感温部に収めることができないという問題がある。
仮にガリウムを入れた容器を感温部内に収めることができるサイズまで小さくした場合、温度センサーも相対的に小さくする必要があるため、電子体温計で通常使用されているサーミスタを温度センサーとして使用できなくなるという問題が生じる。 However, when gallium is used as a temperature standard, the technique of Patent Document 1 has the following problems.
That is, when measuring the temperature of gallium in a container with a temperature sensor in contact with the side of the container, the heat capacity of gallium and the container must be sufficiently larger than the heat capacity of the sensor to keep the gallium and sensor isothermal. There is a problem that the volume of gallium and the container becomes large.
In particular, in a small-sized device such as an electronic thermometer, it is necessary to store a gallium and a mechanism for holding gallium in the thermosensitive part of the electronic thermometer, and thus a container containing gallium cannot be stored in the thermosensitive part. There is.
If the container containing gallium is reduced to a size that can be accommodated in the temperature sensing section, the temperature sensor must be relatively small, so the thermistor normally used in electronic thermometers cannot be used as the temperature sensor. The problem arises.

本発明は、このような問題を考慮して、ガリウムを密着させたセンサーを用いることで小型化及び高精度の温度測定を経年変化なく行なうことを可能とした温度検出機構、電子体温計及び深部体温計を提供することを目的とする。 In consideration of such problems, the present invention provides a temperature detection mechanism, an electronic thermometer, and a deep thermometer that can perform downsizing and high-accuracy temperature measurement without change over time by using a sensor having gallium adhered thereto. The purpose is to provide.

本発明の温度検出機構は、ガリウムを温度標準として利用するものであり、センサーの検出温度がガリウムの融点を通過したときに前記検出温度を自動校正する機能を有する温度検出機構において、前記センサーが、センサー本体部と、当該センサー本体部の周囲に密着するガリウム層と、当該ガリウム層の周囲を覆う保護層を備えることを特徴とする。
また、前記ガリウム層が、ガリウムを封入したマイクロカプセルを分散させた樹脂層から成ることを特徴とする。
本発明の電子体温計は、上記温度検出機構を備えることを特徴とする。
本発明の深部体温計は上記温度検出機構を利用した熱流補償系を備えることを特徴とする。 The temperature detection mechanism of the present invention uses gallium as a temperature standard. In the temperature detection mechanism having a function of automatically calibrating the detection temperature when the detection temperature of the sensor passes the melting point of gallium, the sensor is And a sensor body, a gallium layer in close contact with the periphery of the sensor body, and a protective layer covering the periphery of the gallium layer.
Further, the gallium layer is made of a resin layer in which microcapsules enclosing gallium are dispersed.
An electronic thermometer according to the present invention includes the above-described temperature detection mechanism.
The deep thermometer of the present invention includes a heat flow compensation system using the temperature detection mechanism.

本発明ではガリウム層をセンサー本体部に密着させるので、従来のようにガリウムを容器に入れる場合と比較してガリウムとセンサー本体部を等温に保つことが容易になる。ガリウム層及びセンサー本体部を小さくできるので例えば電子体温計の感温部内に収めることが可能となる。
また、ガリウムを封入したマイクロカプセルを分散させてガリウム層を構成する場合、温度検出機構の製造が容易になるとともに、マイクロカプセルの壁材によってガリウムに不純物が混入して融点が変化するのを防ぐことができ、高い精度を経年変化なく行なうことができる。 In the present invention, since the gallium layer is brought into close contact with the sensor main body, it becomes easier to keep the gallium and the sensor main body isothermal compared to the conventional case where gallium is put in a container. Since the gallium layer and the sensor main body can be made small, for example, it can be housed in the temperature sensing part of an electronic thermometer.
In addition, when a gallium layer is formed by dispersing microcapsules encapsulating gallium, the temperature detection mechanism can be easily manufactured, and the microcapsule wall material prevents impurities from entering the gallium and changing the melting point. And high accuracy can be achieved without aging.

第1の実施の形態における温度検出機構及び電子体温計を示す概略図Schematic showing temperature detection mechanism and electronic thermometer in the first embodiment 制御部の構成を示すブロック図Block diagram showing the configuration of the controller 温度出力と経過時間との関係を示すグラフGraph showing the relationship between temperature output and elapsed time 第2の実施の形態における温度検出機構及び電子体温計を示す概略図Schematic showing the temperature detection mechanism and electronic thermometer in the second embodiment 実施例における試作したサーミスタの概観Overview of prototyped thermistors in examples 試作したサーミスタの断面写真Cross-sectional photo of prototype thermistor 体温計測実験の結果を示すグラフGraph showing results of body temperature measurement experiment リード線からの熱伝達確認実験の結果のうち、断熱なしの結果を示すグラフ(a)及び断熱ありの結果を示すグラフ(b)Of the results of the heat transfer confirmation experiment from the lead wire, graph (a) showing the result without insulation and graph (b) showing the result with insulation

［第1の実施の形態］
本発明の温度検出機構1及びこの温度検出機構1を備える電子体温計2の第1の実施の形態ついて説明する。
図1及び図2に示すように、温度検出機構1の大部分は電子体温計2の感温部10に収容されている。
温度検出機構1はガリウムを温度標準として利用するものであり、センサーの検出温度を自動校正する機能を有する。 [First embodiment]
A first embodiment of a temperature detection mechanism 1 of the present invention and an electronic thermometer 2 equipped with the temperature detection mechanism 1 will be described.
As shown in FIGS. 1 and 2, most of the temperature detection mechanism 1 is accommodated in the temperature sensing unit 10 of the electronic thermometer 2.
The temperature detection mechanism 1 uses gallium as a temperature standard and has a function of automatically calibrating the detection temperature of the sensor.

センサーはセンサー本体部20、ガリウム層21、保護層22及び制御部23から概略構成される。
センサー本体部20としては一般的な温度センサーを使用することができ、例えばサーミスタやp−n接合ダイオードを備えるものが挙げられるが、これらに限定されない。例えば白金などの測温抵抗体も使用することが出来る。 The sensor is roughly composed of a sensor body 20, a gallium layer 21, a protective layer 22, and a controller 23.
As the sensor body 20, a general temperature sensor can be used, and examples include, but are not limited to, a thermistor and a pn junction diode. For example, a resistance temperature detector such as platinum can be used.

ガリウム層21はセンサー本体部20の周囲に密着して形成される。ガリウム層21をセンサー本体部20の周囲に密着させる方法としては例えばセンサー本体部20を液状ガリウムに浸漬し、取り出して放冷固化させるディップ法が挙げられる。ガリウム層21をセンサー本体部20に密着させることによりガリウム層21とセンサー本体部20を等温に保つことが容易になる。
ガリウムは可能な限り高純度であるのが好ましいが、他にもインジウムや錫との合金であってもよい。 The gallium layer 21 is formed in close contact with the periphery of the sensor body 20. Examples of a method for bringing the gallium layer 21 into close contact with the periphery of the sensor main body 20 include a dipping method in which the sensor main body 20 is immersed in liquid gallium and taken out and allowed to cool and solidify. By bringing the gallium layer 21 into close contact with the sensor main body 20, it becomes easy to keep the gallium layer 21 and the sensor main body 20 isothermal.
Gallium is preferably as pure as possible, but may be an alloy with indium or tin.

保護層22はガリウム層21の周囲を覆うために設けられる。
保護層22はポリプロピレンやテフロン（登録商標）等の柔軟性を有する材料で構成するのが好ましい。保護層22に柔軟性を持たせることで温度変化に伴うガリウムの相転移時の体積変化（膨張・収縮）を吸収することができる。
制御部23はセンサー本体部20からの温度出力Xを受信し、演算処理を行った上で補正温度を出力する。制御部23は温度出力部23a、融点検出部23b、補正値修正部23c、補正温度出力部23d及び温度表示部23eから概略構成される。 The protective layer 22 is provided to cover the periphery of the gallium layer 21.
The protective layer 22 is preferably made of a flexible material such as polypropylene or Teflon (registered trademark). By providing the protective layer 22 with flexibility, it is possible to absorb volume changes (expansion / shrinkage) during gallium phase transition accompanying temperature changes.
The control unit 23 receives the temperature output X from the sensor main body unit 20, performs the calculation process, and outputs the corrected temperature. The control unit 23 is roughly composed of a temperature output unit 23a, a melting point detection unit 23b, a correction value correction unit 23c, a correction temperature output unit 23d, and a temperature display unit 23e.

次に、温度検出機構1の原理について説明する。
20℃の室温に置いていた電子体温計2を37℃の身体に装着した場合、図3に示すように時間の経過と共に測定温度はほぼ指数関数的に体温に近づいていく。そして測定温度がガリウムの融点の29.76（℃）を通過するときにガリウムが溶け始める。ガリウムが溶け終わるまでは潜熱が吸収されて一定温度に保たれるため、温度上昇曲線の途中に平坦部分が生じる。
平坦部分の時間長さd(s)はセンサーの構造によって決まる。すなわち、センサー温度をT1(℃)、周辺の媒質の温度をT2(℃)、保護層の素材の熱伝導率をk（W/m・K）、保護層22の厚みをL(m)、センサーの表面積をA(m²）、センサー周辺の媒質温度T2の上昇速度をλ(K/s）、センサーが融点に達してからの経過時間をt(s)とすると、融点に達してからのセンサーへの熱の流入F(J/s）は次の数式1のようになる。

したがって、平坦部分の期間にセンサーに流入する熱量Q(J)は次の数式2となる。

平坦部分においてはセンサー温度が変化しないので、流入した熱量はすべて潜熱で吸収される。したがって、センサーに密着させたガリウムの質量をm(g)とすれば、ガリウムの融解における潜熱は約80(J/g)であることから、平坦部分の終端においては次の数式3となる。

したがって数式2及び3より次の数式4が得られる。

Next, the principle of the temperature detection mechanism 1 will be described.
When the electronic thermometer 2 placed at a room temperature of 20 ° C. is attached to a body at 37 ° C., as shown in FIG. 3, the measured temperature approaches the body temperature almost exponentially as time passes. And when the measurement temperature passes 29.76 (° C.) which is the melting point of gallium, gallium begins to melt. Since the latent heat is absorbed and kept at a constant temperature until the gallium is completely dissolved, a flat portion is generated in the middle of the temperature rise curve.
The time length d (s) of the flat portion is determined by the sensor structure. That is, the sensor temperature is T1 (° C.), the temperature of the surrounding medium is T2 (° C.), the thermal conductivity of the protective layer material is k (W / m · K), the thickness of the protective layer 22 is L (m), When the surface area of the sensor is A (m ² ), the rising speed of the medium temperature T2 around the sensor is λ (K / s), and the elapsed time after the sensor reaches the melting point is t (s), the melting point is reached. The inflow F (J / s) of heat into the sensor is expressed by the following formula 1.

Therefore, the amount of heat Q (J) flowing into the sensor during the period of the flat portion is expressed by the following formula 2.

Since the sensor temperature does not change in the flat area, all the heat that flows in is absorbed by latent heat. Therefore, if the mass of gallium in close contact with the sensor is m (g), the latent heat in melting gallium is about 80 (J / g), and therefore, the following Equation 3 is obtained at the end of the flat portion.

Therefore, the following formula 4 is obtained from the formulas 2 and 3.

実際的な一例として、センサー部の直径を2(mm)、長さを1(mm) (A＝6.3×10^-6m²)、mを5(mg)、Lを0.1(mm)、kを0.5(W/m・K)、λを0.1(K/s)とすれば、平坦部分の時間は約16.3(s)となる。センサーの大きさや形状が異なっても、密着させたガリウムの質量mを適当に設定すれば、平坦部分の時間dを調節することができる。適当な時間の平坦部分が得られれば、その時点の計測系の出力を29.76(℃)に自動調節することにより、30(℃)付近において0.01(℃)の絶対精度で校正することが期待できる。
この結果から、算定に用いた球状のセンサーに近い形状のセンサーであれば、必要なガリウムの質量は5mg程度であり、保護層を含めても通常の電子体温計先端の感温部に十分収納できる。 As a practical example, the sensor part diameter is 2 (mm), length is 1 (mm) (A = 6.3 × 10 ^-6 m ² ), m is 5 (mg), L is 0.1 (mm), k Is 0.5 (W / m · K) and λ is 0.1 (K / s), the time of the flat portion is about 16.3 (s). Even if the size and shape of the sensor are different, the time d of the flat portion can be adjusted by appropriately setting the mass m of the adhered gallium. If a flat part of an appropriate time is obtained, it can be expected to calibrate with an absolute accuracy of 0.01 (° C) around 30 (° C) by automatically adjusting the output of the measurement system at that time to 29.76 (° C). .
From this result, if the sensor has a shape close to the spherical sensor used for the calculation, the mass of gallium required is about 5 mg, and even if a protective layer is included, it can be sufficiently stored in the temperature sensing part at the tip of a normal electronic thermometer. .

次に、制御部23の動作の一例について説明する。
まず、センサー本体部20と接続された温度出力部23aが温度出力Xを出力する。融点検出部23bは温度出力Xを受信しており、温度出力Xが滑らかに上昇している間は出力Pを0とし、平坦な部分を検出している間は出力Pを1とする。補正値修正部23cは出力Pが0のときは当該出力Pを変更せずにそのまま保持し、出力Pが1のときには補正値出力Yを（29.765−X）に置き換える。補正温度出力部23dは温度出力Xと補正値出力Yの和として補正温度を出力し、温度表示部23eは補正温度を表示する。
制御部23の動作の他の例として、例えば長時間にわたって体温を記録した後に体温の時間経過を分析する場合には、読み出した温度データーの中からガリウム融点付近の平坦部分を抽出して、その点の出力値が29.76(℃)となるように全データーを補正すればよい。ただし、温度記録がサンプリングデーターである場合には、サンプリング間隔が平坦部分の長さより十分短い必要がある。 Next, an example of the operation of the control unit 23 will be described.
First, the temperature output unit 23a connected to the sensor body unit 20 outputs the temperature output X. The melting point detection unit 23b receives the temperature output X, and sets the output P to 0 while the temperature output X rises smoothly, and sets the output P to 1 while detecting a flat portion. When the output P is 0, the correction value correcting unit 23c holds the output P as it is, and when the output P is 1, the correction value output Y is replaced with (29.765-X). The correction temperature output unit 23d outputs the correction temperature as the sum of the temperature output X and the correction value output Y, and the temperature display unit 23e displays the correction temperature.
As another example of the operation of the control unit 23, for example, when analyzing the time course of the body temperature after recording the body temperature for a long time, the flat portion near the gallium melting point is extracted from the read temperature data, All data should be corrected so that the output value of the point is 29.76 (° C). However, when the temperature recording is sampling data, the sampling interval needs to be sufficiently shorter than the length of the flat portion.

［第2の実施の形態］
次に、本発明の温度検出機構及びこの温度検出機構を備える電子体温計の第2の実施の形態ついて説明するが、上記第1の実施の形態と同一の構成となる箇所については同一の符号を付してその説明を省略する。
図4に示すように本実施の形態の温度検出機構3及び電子体温計4は、ガリウムを封入したマイクロカプセル30を分散させた樹脂層でガリウム層31を構成する点に特徴を有する。
マイクロカプセル30を用いることによって温度検出機構3及び電子体温計4の製作が容易になるとともに、マイクロカプセル30の壁材によってガリウムに不純物が混入して融点が変化するのを防ぐことができ、高い精度を保つことができる。
ガリウム・インジウム合金を封入したマイクロカプセルの製造技術については論文（B. J. Blaiszik ほか著 Microencapsulation of gallium−indium (Ga−In) liquid metal for self−healing applications. J. Microencapsul. 2014年発行 vol. 31, p350〜354.）にも記載されているように周知の技術であり、これを利用することでガリウムを芯材とするマイクロカプセル30を製造できる。 [Second Embodiment]
Next, the temperature detection mechanism of the present invention and the second embodiment of the electronic thermometer equipped with this temperature detection mechanism will be described, but the same reference numerals are used for the parts having the same configuration as the first embodiment. A description thereof will be omitted.
As shown in FIG. 4, the temperature detection mechanism 3 and the electronic thermometer 4 of the present embodiment are characterized in that the gallium layer 31 is composed of a resin layer in which microcapsules 30 encapsulating gallium are dispersed.
The use of the microcapsule 30 makes it easy to manufacture the temperature detection mechanism 3 and the electronic thermometer 4, and also prevents impurities from being mixed into the gallium due to the wall material of the microcapsule 30 so that the melting point can be changed. Can keep.
For the manufacturing technology of microcapsules encapsulating gallium-indium alloy, see BJ Blaiszik et al. Microencapsulation of gallium-indium (Ga-In) liquid metal for self-healing applications. ˜354.), Which is a well-known technique, and by using this, the microcapsule 30 having gallium as a core material can be manufactured.

［第3の実施の形態］
次に、本発明の温度検出機構1,3を利用した深部体温計について説明する。
熱流補償系を用いる深部体温計においては、熱流を検出するために熱絶縁層の両面に設置した2個の温度センサーで温度差を検知し、温度差がゼロになるように一方の面を加熱することにより、完全に近い断熱を実現する。この際、熱流補償を高精度で行うために2個の温度センサーの相対誤差を極力小さくする必要があり、本発明の温度検出機構1,3が有効である。
本発明の温度検出機構1,3ではセンサー温度がガリウムの融点を通過することが必要であるが、深部体温計を装着する際に室温に置いたプローブを身体に装着すれば、プローブ温度が室温から体温に向かって上昇するので、室温が29℃より低ければ2個の温度センサーを用いて自動校正することができる。 [Third embodiment]
Next, a deep thermometer using the temperature detection mechanisms 1 and 3 of the present invention will be described.
In deep thermometers using a heat flow compensation system, the temperature difference is detected by two temperature sensors installed on both sides of the thermal insulation layer to detect heat flow, and one surface is heated so that the temperature difference becomes zero. By doing so, near perfect insulation is realized. At this time, in order to perform heat flow compensation with high accuracy, it is necessary to minimize the relative error between the two temperature sensors, and the temperature detection mechanisms 1 and 3 of the present invention are effective.
In the temperature detection mechanisms 1 and 3 of the present invention, the sensor temperature needs to pass the melting point of gallium, but if the probe placed at room temperature is attached to the body when the deep thermometer is worn, the probe temperature will be lowered from room temperature. Since it rises toward body temperature, if the room temperature is lower than 29 ° C, it can be automatically calibrated using two temperature sensors.

［ガリウム封入サーミスタの試作］
液体ガリウムは大部分の金属を脆化させるうえに、濡れ性が非常に高く取り扱いにくいという問題が有る。そこでこれを解決するために、ガラス被覆されたサーミスタのヘッド部にガリウムをコーティングしさらにポリウレタンで保護する方法を独自に考案し、ガリウム封入サーミスタの具現化を可能にした。試作したサーミスタの概観を図5に、断面写真を図6に示す。図6からサーミスタの周りのガリウム層がポリウレタンの層でしっかりと封入されていることが確認できる。
［ガリウム封入サーミスタによる体温計測実験］
ガリウム封入サーミスタを冷蔵庫で冷却しガリウムを固化。計測直前に冷蔵庫から取り出し、ガリウム封入サーミスタヘッドを肘関節内側または腋窩部に挟み、その時の温度変化を温度データロガー（CT-620BT，カスタム(株））により5秒間隔で計測した。その結果を図7に示す。この結果からガリウムの相転移に起因すると考えられる温度平坦部が観察され、今回新たに考案した方法の妥当性が確認された。
［リード線からの熱伝達確認実験］
リード線の熱伝達が相転移部の温度測定精度に影響を及ぼす可能性が考えられたので、熱収縮チューブで断熱効果を高めたものを用意し同一条件で平坦部温度検知の計測実験を行った。結果を図8に示す。この結果からリード線の断熱の有無で平坦部の温度、平坦部持続時間に差が生じていることが判る。具体的には断熱あり（図8（b））に比べて断熱なし（図8(a)）の方が温度平坦部での温度がガリウム融点の29.7646℃に近くなっている。また、断熱ありの方が温度平坦部の持続時間が長くなっている。これは断熱した場合にはサーミスタヘッド部に比べてリード線の方が温度が低く熱が流出したためと考えられ、プロトタイプ試作に際してはサーミスタヘッドとリード線部分との間に温度差が生じないような構造とすべきであることが確認された。 [Prototype of gallium-filled thermistor]
In addition to embrittlement of most metals, liquid gallium has the problem that it is very wettable and difficult to handle. To solve this problem, we have devised a unique method of coating gallium on the glass-coated thermistor head and protecting it with polyurethane, enabling the realization of a gallium-filled thermistor. An overview of the prototype thermistor is shown in Fig. 5, and a cross-sectional photograph is shown in Fig. 6. From FIG. 6, it can be confirmed that the gallium layer around the thermistor is tightly enclosed by the polyurethane layer.
[Body temperature measurement experiment using gallium-filled thermistor]
The gallium-filled thermistor is cooled in a refrigerator to solidify the gallium. Immediately before the measurement, the sample was taken out of the refrigerator, a gallium-filled thermistor head was sandwiched between the elbow joint and the axilla, and the temperature change at that time was measured at intervals of 5 seconds using a temperature data logger (CT-620BT, Custom Corp.). The result is shown in FIG. From this result, a temperature flat part thought to be caused by the phase transition of gallium was observed, and the validity of the newly devised method was confirmed.
[Confirmation experiment of heat transfer from lead wire]
Since the heat transfer of the lead wire may affect the temperature measurement accuracy of the phase transition part, we prepared a heat-shrinkable tube with enhanced heat insulation effect and conducted a measurement experiment of flat part temperature detection under the same conditions It was. The results are shown in FIG. From this result, it can be seen that there is a difference in the temperature of the flat part and the flat part duration depending on the presence or absence of heat insulation of the lead wire. Specifically, the temperature at the flat temperature portion is closer to 29.7646 ° C., the melting point of gallium, when there is no heat insulation (FIG. 8 (a)) compared with heat insulation (FIG. 8 (b)). In addition, the duration of the temperature flat portion is longer with heat insulation. This is considered to be because the lead wire has a lower temperature than the thermistor head when heat is insulated, and heat flows out, and there is no temperature difference between the thermistor head and the lead wire part during prototype production. It was confirmed that it should be a structure.

本発明は、ガリウムを密着させたセンサーを用いることで小型化及び高精度の温度測定を経年変化なく行なうことを可能とした温度検出機構、電子体温計及び深部体温計に関するものであり、産業上の利用可能性を有する。 The present invention relates to a temperature detection mechanism, an electronic thermometer, and a deep thermometer that can perform downsizing and high-accuracy temperature measurement without aging by using a sensor in which gallium is in close contact. Have potential.

1 温度検出機構
2 電子体温計
3 温度検出機構
4 電子体温計
10 感温部
20 センサー本体部
21 ガリウム層
22 保護層
23 制御部
23a 温度出力部
23b 融点検出部
23c 補正値修正部
23d 補正温度出力部
23e 温度表示部
30 マイクロカプセル
31 ガリウム層
1 Temperature detection mechanism
2 Electronic thermometer
3 Temperature detection mechanism
4 Electronic thermometer
10 Temperature sensor
20 Sensor body
21 Gallium layer
22 Protective layer
23 Control unit
23a Temperature output section
23b Melting point detector
23c Correction value correction section
23d Correction temperature output section
23e Temperature display
30 microcapsules
31 Gallium layer

Claims

In a temperature detection mechanism that uses gallium as a temperature standard and has a function of automatically calibrating the detection temperature when the detection temperature of the sensor passes the melting point of gallium,
The temperature detection mechanism, wherein the sensor includes a sensor main body, a gallium layer in close contact with the sensor main body, and a protective layer covering the gallium layer.

2. The temperature detection mechanism according to claim 1, wherein the gallium layer is made of a resin layer in which microcapsules encapsulating gallium are dispersed.

An electronic thermometer comprising the temperature detection mechanism according to claim 1.

A deep thermometer comprising a heat flow compensation system using the temperature detection mechanism according to claim 1 or 2.