RU170770U1 - SENSITIVE ELEMENT OF FIBER-OPTICAL THERMOMETER FOR MEASURING THE TEMPERATURE OF THE INTERNAL ENVIRONMENT OF A HUMAN ORGANISM - Google Patents
SENSITIVE ELEMENT OF FIBER-OPTICAL THERMOMETER FOR MEASURING THE TEMPERATURE OF THE INTERNAL ENVIRONMENT OF A HUMAN ORGANISM Download PDFInfo
- Publication number
- RU170770U1 RU170770U1 RU2016146852U RU2016146852U RU170770U1 RU 170770 U1 RU170770 U1 RU 170770U1 RU 2016146852 U RU2016146852 U RU 2016146852U RU 2016146852 U RU2016146852 U RU 2016146852U RU 170770 U1 RU170770 U1 RU 170770U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- optical fiber
- fiber
- core
- internal environment
- human body
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/0002—Remote monitoring of patients using telemetry, e.g. transmission of vital signals via a communication network
- A61B5/0004—Remote monitoring of patients using telemetry, e.g. transmission of vital signals via a communication network characterised by the type of physiological signal transmitted
- A61B5/0008—Temperature signals
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/01—Measuring temperature of body parts ; Diagnostic temperature sensing, e.g. for malignant or inflamed tissue
- A61B5/015—By temperature mapping of body part
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01K11/00—Measuring temperature based upon physical or chemical changes not covered by groups G01K3/00, G01K5/00, G01K7/00 or G01K9/00
- G01K11/32—Measuring temperature based upon physical or chemical changes not covered by groups G01K3/00, G01K5/00, G01K7/00 or G01K9/00 using changes in transmittance, scattering or luminescence in optical fibres
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01K11/00—Measuring temperature based upon physical or chemical changes not covered by groups G01K3/00, G01K5/00, G01K7/00 or G01K9/00
- G01K11/32—Measuring temperature based upon physical or chemical changes not covered by groups G01K3/00, G01K5/00, G01K7/00 or G01K9/00 using changes in transmittance, scattering or luminescence in optical fibres
- G01K11/3206—Measuring temperature based upon physical or chemical changes not covered by groups G01K3/00, G01K5/00, G01K7/00 or G01K9/00 using changes in transmittance, scattering or luminescence in optical fibres at discrete locations in the fibre, e.g. using Bragg scattering
Landscapes
- Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к измерительной технике и может быть использована в волоконно-оптических термометрах для измерения температуры внутренней среды организма человека. Заявлен чувствительный элемент волоконно-оптического термометра для измерения температуры внутренней среды организма человека, заполненный термометрическим веществом в виде прозрачной циклоалифатической эпоксидной смолы марки «ERL 4221». Согласно настоящей полезной модели, термометрическое вещество расположено в полости освобожденного от сердцевины конца оптического волокна. К торцевой стенке полости освобожденного от сердцевины конца оптического волокна прикрепляют отражательную пластинку путем нанесения тонкого слоя нетоксичного прозрачного клея на торцевую стенку конца оптического волокна. Нетоксичный прозрачный клей применяют с целью защиты отражательной пластинки от механических деформаций, от агрессивной химической внутренней среды организма человека. Отражательную пластинку используют для отражения оптического излучения, входящего в полость освобожденного от сердцевины конца оптического волокна, с целью направления оптического излучения обратно в сердцевину оптического волокна и далее к фотоприемнику. Наружная поверхность чувствительного элемента волоконно-оптического термометра имеет нетоксичное черное светопоглощающее покрытие для увеличения способности чувствительного элемента к поглощению теплового излучения биологических участков внутренней среды организма человека с целью уменьшения тепловой постоянной времени нагрева чувствительного элемента волоконно-оптического термометра и, соответственно, увеличения быстродействия волоконно-оптического термометра на основе предлагаемого чувствительного элемента. Технический результат - повышение быстродействия волоконно-оптического термометра на основе предлагаемого чувствительного элемента, безопасности измерения температуры внутренней среды организма человека с помощью волоконно-оптического термометра. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.The utility model relates to measuring technique and can be used in fiber optic thermometers to measure the temperature of the internal environment of the human body. A sensitive element of a fiber-optic thermometer for measuring the temperature of the internal environment of the human body, filled with a thermometric substance in the form of a transparent cycloaliphatic epoxy resin brand "ERL 4221", is claimed. According to the present utility model, the thermometric substance is located in the cavity of the end of the optical fiber freed from the core. A reflective plate is attached to the end wall of the cavity of the core free of the end of the optical fiber by applying a thin layer of non-toxic transparent adhesive to the end wall of the end of the optical fiber. Non-toxic transparent glue is used to protect the reflective plate from mechanical deformation, from the aggressive chemical internal environment of the human body. The reflection plate is used to reflect optical radiation entering the cavity of the end of the optical fiber freed from the core, in order to direct the optical radiation back to the optical fiber core and further to the photodetector. The outer surface of the sensor element of the fiber-optic thermometer has a non-toxic black light-absorbing coating to increase the ability of the sensor to absorb the thermal radiation of biological parts of the internal environment of the human body in order to reduce the thermal constant of the heating time of the sensor element of the fiber optic thermometer and, accordingly, increase the speed of the fiber optic thermometer based on the proposed sensitive element. The technical result is an increase in the speed of a fiber-optic thermometer based on the proposed sensitive element, the safety of measuring the temperature of the internal environment of the human body using a fiber-optic thermometer. 1 s.p. f-ly, 1 ill.
Description
Полезная модель относится к измерительной технике, преимущественно к медицинской технике, и может быть использована в волоконно-оптических термометрах для измерения температуры внутренней среды организма человека.The utility model relates to measuring equipment, mainly to medical equipment, and can be used in fiber optic thermometers to measure the temperature of the internal environment of the human body.
Аналогом является чувствительный элемент медицинского волоконно-оптического термометра [Красюк Б.А. Светотоводные датчики. М., Машиностроение, 1990, § 4.3, стр. 126-128], используемого для непрерывного контроля температуры живой ткани, подвергающейся нагреву токами высокой частоты. Чувствительный элемент волоконно-оптического термометра представляет собою короткий, длиною не более 2 см, закрытый с одного конца стеклянный капилляр, заполненный внутри термометрическим веществом, в который введен освобожденный от оболочки конец оптического волокна. При изменении температуры среды, окружающей капилляр, изменяется температура масла в капилляре и увеличивается или уменьшается коэффициент преломления этой жидкости, что естественно приводит к изменению интенсивности света, вышедшего через торец сердцевины волокна и частично возвратившегося в эту сердцевину после отражения от «донышка» капилляра.An analogue is a sensitive element of a medical fiber-optic thermometer [Krasyuk B.A. Light guide sensors. M., Engineering, 1990, § 4.3, pp. 126-128], used for continuous monitoring of the temperature of living tissue subjected to heating by high-frequency currents. The sensitive element of the fiber-optic thermometer is a short glass capillary, not more than 2 cm long, closed at one end, filled inside with a thermometric substance, into which the end of the optical fiber freed from the sheath is inserted. With a change in the temperature of the medium surrounding the capillary, the temperature of the oil in the capillary changes and the refractive index of this liquid increases or decreases, which naturally leads to a change in the intensity of the light that exits through the end of the fiber core and partially returns to this core after reflection from the “bottom” of the capillary.
Основным недостатком аналога является то, что капилляр чувствительного элемента изготовлен из стекла, поэтому при измерении температуры внутренней среды организма человека с помощью волоконно-оптического термометра на основе чувствительного элемента в виде стеклянного капилляра необходимо соблюдать меры осторожности.The main disadvantage of the analogue is that the capillary of the sensitive element is made of glass, therefore, when measuring the temperature of the internal environment of the human body using a fiber-optic thermometer based on the sensitive element in the form of a glass capillary, care must be taken.
Прототипом является чувствительный элемент волоконно-оптического термометра для измерения температуры внутренней среды организма человека [патент РФ №161461, МПК G01K 11/32, опубл. 20.04.2016, бюл. №11]. Чувствительный элемент волоконно-оптического термометра выполнен в виде, заполненной термометрическим веществом, герметичной емкости, в полости которой размещен освобожденный от оболочки конец оптического волокна, при этом герметичная емкость выполнена в виде полимер-капилляра, изготовленного из нетоксичного поливинилхлорида, при этом в качестве термометрического вещества использована прозрачная циклоалифатическая эпоксидная смола, показатель преломления которой линейно зависит от температуры внутренней среды организма человека, а освобожденный от оболочки конец оптического волокна выполнен с возможностью, при повышении или понижении температуры внутренней среды организма человека, изменения отражательной и пропускательной способности границы раздела «освобожденный от оболочки конец оптического волокна -термометрическое вещество». В качестве нетоксичного поливинилхлорида использован пластифицированный поливинилхлорид медицинского назначения марки «ПМ-1/42 мед», а в качестве термометрического вещества использована прозрачная циклоалифатическая эпоксидная смола марки «ERL 4221».The prototype is a sensitive element of a fiber optic thermometer for measuring the temperature of the internal environment of the human body [RF patent No. 161461, IPC G01K 11/32, publ. 04/20/2016, bull. No. 11]. The sensing element of the fiber-optic thermometer is made in the form of a sealed container filled with a thermometric substance, in the cavity of which is placed the end of the optical fiber freed from the sheath, while the sealed container is made in the form of a polymer capillary made of non-toxic polyvinyl chloride, while as a thermometric substance a transparent cycloaliphatic epoxy resin was used, the refractive index of which linearly depends on the temperature of the internal environment of the human body a, and the end of the optical fiber freed from the sheath is configured to, with an increase or decrease in the temperature of the internal environment of the human body, change the reflectivity and transmittance of the interface “the end of the optical fiber freed from the sheath is a thermometric substance”. As non-toxic polyvinyl chloride, plasticized medical polyvinyl chloride of the PM-1/42 honey brand was used, and a transparent cycloaliphatic epoxy resin of the ERL 4221 brand was used as a thermometric substance.
Основными недостатками прототипа являются: неизвестны геометрические размеры (длина и наружный диаметр) полимер-капилляра герметичной емкости чувствительного элемента волоконно-оптического термометра, что связано с измерением температуры в труднодоступных местах, к которым относятся биологические участки внутренней среды организма человека, полимер-капилляр герметичной емкости чувствительного элемента волоконно-оптического термометра не имеет светопоглощающего покрытия, что, в свою очередь, увеличивает тепловую постоянную времени нагрева чувствительного элемента и, соответственно, снижает быстродействие волоконно-оптического термометра.The main disadvantages of the prototype are: unknown geometric dimensions (length and outer diameter) of the polymer capillary of the sealed container of the sensing element of the fiber optic thermometer, which is associated with measuring temperature in hard-to-reach places, which include biological sections of the internal environment of the human body, polymer capillary of the sealed container the sensing element of the fiber optic thermometer does not have a light-absorbing coating, which, in turn, increases the thermal time constant nor heating of the sensitive element and, accordingly, reduces the speed of the fiber optic thermometer.
Задачей полезной модели является разработка конструкции чувствительного элемента волоконно-оптического термометра, в котором устранены основные недостатки аналога и прототипа.The objective of the utility model is to develop the design of the sensitive element of the fiber-optic thermometer, which eliminated the main disadvantages of the analogue and prototype.
Техническим результатом является повышение быстродействия волоконно-оптического термометра на основе предлагаемого чувствительного элемента, безопасности измерения температуры внутренней среды организма человека с помощью волоконно-оптического термометра.The technical result is to increase the speed of a fiber optic thermometer based on the proposed sensitive element, the safety of measuring the temperature of the internal environment of the human body using a fiber optic thermometer.
Технический результат достигается тем, что в чувствительном элементе волоконно-оптического термометра для измерения температуры внутренней среды организма человека, заполненным термометрическим веществом в виде прозрачной циклоалифатической эпоксидной смолы марки «ERL 4221», согласно настоящей полезной модели, термометрическое вещество расположено в полости освобожденного от сердцевины конца оптического волокна, что позволяет уменьшить диаметр чувствительного элемента до размера диаметра защитного покрытия оптического волокна, а освобожденный от сердцевины конец оптического волокна выполнен с возможностью, при повышении или понижении температуры внутренней среды организма человека, изменения отражательной и пропускательной способности границы раздела «сердцевина оптического волокна - термометрическое вещество», изменения отражательной способности границы раздела «термометрическое вещество - оболочка оптического волокна», к торцевой стенке полости освобожденного от сердцевины конца оптического волокна прикрепляют отражательную пластинку путем нанесения тонкого слоя нетоксичного прозрачного клея на торцевую стенку конца оптического волокна, нетоксичный прозрачный клей применяют с целью защиты отражательной пластинки от механических деформаций, агрессивной химической внутренней среды организма человека, отражательную пластинку используют для отражения оптического излучения, входящего в полость освобожденного от сердцевины конца оптического волокна, с целью направления оптического излучения обратно в сердцевину оптического волокна и далее к фотоприемнику, наружная поверхность чувствительного элемента волоконно-оптического термометра имеет нетоксичное черное светопоглощающее покрытие для увеличения способности чувствительного элемента к поглощению теплового излучения биологических участков внутренней среды организма человека с целью уменьшения тепловой постоянной времени нагрева чувствительного элемента волоконно-оптического термометра и, соответственно, увеличения быстродействия волоконно-оптического термометра на основе предлагаемого чувствительного элемента.The technical result is achieved by the fact that in the sensitive element of the fiber-optic thermometer for measuring the temperature of the internal environment of the human body, filled with a thermometric substance in the form of a transparent cycloaliphatic epoxy resin brand "ERL 4221", according to this utility model, the thermometric substance is located in the cavity of the end freed from the core optical fiber, which allows to reduce the diameter of the sensing element to the size of the diameter of the protective coating of the optical fiber, and about the end free of the core of the optical fiber is made with the possibility, with increasing or decreasing temperature of the internal environment of the human body, changing the reflectivity and transmittance of the interface “optical fiber core - thermometric substance”, changing the reflectivity of the interface “thermometric substance - optical fiber sheath”, a reflective plate is attached to the end wall of the cavity of the end of the optical fiber freed from the core by applying a thin layer of non-toxic transparent glue on the end wall of the end of the optical fiber, non-toxic transparent glue is used to protect the reflective plate from mechanical deformations, the aggressive chemical internal environment of the human body, the reflective plate is used to reflect optical radiation entering the cavity of the end of the optical fiber freed from the core, in order to direct optical radiation back to the core of the optical fiber and further to the photodetector, the outer surface of the of the fiber optic thermometer element has a non-toxic black light-absorbing coating to increase the ability of the sensitive element to absorb the thermal radiation of biological parts of the internal environment of the human body in order to reduce the thermal time constant of heating the sensitive element of the fiber optic thermometer and, accordingly, increase the speed of the fiber optic thermometer by the basis of the proposed sensitive element.
В качестве отражательной пластинки использована тонкая металлическая пленка, например, на основе серебра, алюминия или золота. В качестве нетоксичного прозрачного клея использован нетоксичный прозрачный эпоксидный клей-компаунд марки ПЭО-10К-20/0. В качестве оптического волокна использовано многомодовое ступенчатое кварцевое волокно с диаметром сердцевины, равным 0,3 мм, диаметром оболочки, равным 0,6 мм, диаметром защитного покрытия, равным 0,8 мм, показателем преломления сердцевины, равным 1,47, показателем преломления оболочки, равным 1,45.A thin metal film, for example, based on silver, aluminum or gold, is used as a reflective plate. As a non-toxic transparent adhesive, a non-toxic transparent epoxy adhesive compound of the PEO-10K-20/0 brand was used. As an optical fiber, a multimode stepped quartz fiber with a core diameter of 0.3 mm, a sheath diameter of 0.6 mm, a diameter of the protective coating of 0.8 mm, a core refractive index of 1.47, and a sheath refractive index was used. equal to 1.45.
Сущность полезной модели поясняется чертежом (фиг. 1), на котором изображена конструкция предлагаемого чувствительного элемента.The essence of the utility model is illustrated by the drawing (Fig. 1), which shows the design of the proposed sensitive element.
На фиг. 1 цифрами обозначены:In FIG. 1 numbers indicate:
1 - термометрическое вещество,1 - thermometric substance,
2 - полость освобожденного от сердцевины конца оптического волокна,2 - cavity freed from the core end of the optical fiber,
3 - сердцевина оптического волокна,3 - the core of the optical fiber,
4 - оптическое волокно,4 - optical fiber
5 - отражательная пластинка,5 - reflective plate,
6 - тонкий слой нетоксичного прозрачного клея,6 - a thin layer of non-toxic transparent glue,
7 - нетоксичное черное светопоглощающее покрытие,7 - non-toxic black light-absorbing coating,
8 - оболочка оптического волокна,8 is an optical fiber sheath,
9 - защитное покрытие оптического волокна,9 - a protective coating of the optical fiber,
А, В, С, D - геометрические точки, обозначающие границы полости освобожденного от сердцевины конца оптического волокна, границы разделов «сердцевина оптического волокна - термометрическое вещество» и «термометрическое вещество - оболочка оптического волокна»,A, B, C, D are geometric points indicating the boundaries of the cavity of the end of the optical fiber freed from the core, the boundaries of the sections “optical fiber core - thermometric substance” and “thermometric substance - optical fiber sheath”,
P1 - мощность оптического излучения, входящего в полость освобожденного от сердцевины конца оптического волокна,P 1 - the power of the optical radiation entering the cavity freed from the core end of the optical fiber,
Р2 - мощность оптического излучения, выходящего из полости освобожденного от сердцевины конца оптического волокна,P 2 - the power of optical radiation emerging from the cavity freed from the core end of the optical fiber,
Tвсо - температура внутренней среды организма человека,T vs - the temperature of the internal environment of the human body,
Tтв - температура термометрического вещества,T tv is the temperature of the thermometric substance,
nтв - показатель преломления термометрического вещества,n tv is the refractive index of a thermometric substance,
nс - показатель преломления сердцевины оптического волокна,n with the refractive index of the core of the optical fiber,
nоб - показатель преломления оболочки оптического волокна,n about - the refractive index of the shell of the optical fiber,
dc - диаметр сердцевины оптического волокна,d c - the diameter of the core of the optical fiber,
doб - диаметр оболочки оптического волокна,d about - the diameter of the sheath of the optical fiber,
dов - диаметр защитного покрытия оптического волокна.d s - the diameter of the protective coating of the optical fiber.
Отличием предлагаемого чувствительного элемента волоконно-оптического термометра является то, что термометрическое вещество 1 расположено в полости 2 освобожденного от сердцевины 3 конца оптического волокна 4, что позволяет уменьшить диаметр чувствительного элемента до размера диаметра dов защитного покрытия 9 оптического волокна 4, а освобожденный от сердцевины 3 конец оптического волокна 4 выполнен с возможностью, при повышении или понижении температуры Твсо внутренней среды организма человека, изменения отражательной и пропускательной способности границы раздела «сердцевина 3 оптического волокна 4 - термометрическое вещество 1» (на фиг. 1 граница раздела «сердцевина 3 оптического волокна 4 - термометрическое вещество 1» соответствует стороне АС, обозначенной геометрическими точками А, С), изменения отражательной способности границы раздела «термометрическое вещество 1 - оболочка 8 оптического волокна 4» (на фиг. 1 граница раздела «термометрическое вещество 1 - оболочка 8 оптического волокна 4» соответствует сторонам АВ и CD, обозначенным геометрическими точками А, В, С, D), к торцевой стенке полости 2 освобожденного от сердцевины 3 конца оптического волокна 4 прикрепляют отражательную пластинку 5 путем нанесения тонкого слоя нетоксичного прозрачного клея 6 на торцевую стенку конца оптического волокна 4, нетоксичный прозрачный клей 6 применяют с целью защиты отражательной пластинки 5 от механических деформаций, агрессивной химической внутренней среды организма человека, отражательную пластинку 5 используют для отражения оптического излучения, входящего в полость 2 освобожденного от сердцевины 3 конца оптического волокна 4, с целью направления оптического излучения обратно в сердцевину 3 оптического волокна 4 и далее к фотоприемнику, наружная поверхность чувствительного элемента волоконно-оптического термометра имеет нетоксичное черное светопоглощающее покрытие 7 для увеличения способности чувствительного элемента к поглощению теплового излучения биологических участков внутренней среды организма человека с целью уменьшения тепловой постоянной времени нагрева чувствительного элемента волоконно-оптического термометра и, соответственно, увеличения быстродействия волоконно-оптического термометра на основе предлагаемого чувствительного элемента.The difference of the present sensor optical fiber thermometer is that the thermometric substance 1 is arranged in the
В качестве отражательной пластинки 5 использована тонкая металлическая пленка, например, на основе серебра, алюминия или золота. В качестве нетоксичного прозрачного клея 6 использован нетоксичный прозрачный эпоксидный клей-компаунд марки ПЭО-10К-20/0. В качестве оптического волокна 4 использовано многомодовое ступенчатое кварцевое волокно с диаметром dc сердцевины 3, равным 0,3 мм, диаметром dоб оболочки 8, равным 0,6 мм, диаметром dоб защитного покрытия 9, равным 0,8 мм, показателем преломления nс сердцевины 3, равным 1,47, показателем преломления nоб оболочки 8, равным 1,45.As a
В качестве термометрического вещества 1 использована прозрачная циклоалифатическая эпоксидная смола марки «ERL 4221» [патент РФ №161461, МПК G01K 11/32, опубл. 20.04.2016, бюл. №11]. Химическое название прозрачной циклоалифатической эпоксидной смолы марки «ERL 4221» следующее:As thermometric substance 1 used transparent cycloaliphatic epoxy resin brand "ERL 4221" [RF patent No. 161461, IPC G01K 11/32, publ. 04/20/2016, bull. No. 11]. The chemical name of the transparent cycloaliphatic epoxy resin brand "ERL 4221" is as follows:
«ERL 4221» = 3,4-epoxycyclohexylmethyl-3',4'-epoxycyclohexanecaloxyrate."ERL 4221" = 3,4-epoxycyclohexylmethyl-3 ', 4'-epoxycyclohexanecaloxyrate.
Показатель преломления nтв прозрачной циклоалифатической эпоксидной смолы марки «ERL 4221» связан с температурой Tвсо внутренней среды организма человека следующей зависимостью:The refractive index n t of a transparent cycloaliphatic epoxy resin brand “ERL 4221” is associated with the temperature T in the entire internal environment of the human body with the following dependence:
nтв=1,5062-3,6576⋅10-4 Твсо.n tv = 1.5062-3.6576⋅10 -4 T total .
В медицине для диагностирования температуры органов и тканей человека наибольшее значение имеет область температур в диапазоне +32…+44°С. При изменении температуры на 1°С значение показателя преломления nтв прозрачной циклоалифатической эпоксидной смолы марки «ERL 4221» изменяется приблизительно на 0,00037. Чувствительность волоконно-оптического термометра на основе предлагаемого чувствительного элемента составляет 0,00037°С-1.In medicine, for diagnosing the temperature of human organs and tissues, the temperature region in the range + 32 ... + 44 ° С is of the greatest importance. When the temperature changes by 1 ° C, the refractive index n t of a transparent cycloaliphatic epoxy resin of the ERL 4221 grade changes by approximately 0,00037. The sensitivity of the fiber optic thermometer based on the proposed sensing element is 0,00037 ° C -1 .
Принцип действия предлагаемого чувствительного элемента (см. фиг. 1) в составе волоконно-оптического термометра следующий.The principle of operation of the proposed sensitive element (see Fig. 1) as part of a fiber optic thermometer is as follows.
В оптическом волокне 4 оптическое излучение распространяется под критическим углом полного внутреннего отражения θкр, определяемым арксинусом отношения показателя преломления nоб оболочки 8 оптического волокна 4 к показателю преломления nс сердцевины 3 оптического волокна 4: θкр=arcsin (nоб/nс).In
При повышении или понижении температуры термометрического вещества 1, расположенного в полости 2 освобожденного от сердцевины 3 конца оптического волокна 4, происходит изменение отражательной и пропускательной способности границы раздела «сердцевина 3 оптического волокна 4 - термометрическое вещество 1» (на фиг. 1 граница раздела «сердцевина 3 оптического волокна 4 - термометрическое вещество 1» соответствует стороне АС, обозначенной геометрическими точками А, С), изменения отражательной способности границы раздела «термометрическое вещество 1 -оболочка 8 оптического волокна 4» (на фиг. 1 граница раздела «термометрическое вещество 1 - оболочка 8 оптического волокна 4» соответствует сторонам АВ и CD, обозначенным геометрическими точками А, В, С, D). Соответственно, мощность оптического излучения Р1, входящего в полость 2 освобожденного от сердцевины 3 конца оптического волокна 4, и мощность излучения Р2, выходящего из него, будут существенно отличаться друг от друга по значению. Это связано с тем, что мощность оптического излучения Р2, выходящего из полости 2 освобожденного от сердцевины 3 конца оптического волокна 4, зависит от отражательной и пропускательной способности границы раздела «сердцевина 3 оптического волокна 4 - термометрическое вещество 1», изменения отражательной способности границы раздела «термометрическое вещество 1 - оболочка 8 оптического волокна 4», которые, в свою очередь, изменяются при повышении или понижении температуры Tтв термометрического вещества 1.As the temperature of the thermometric substance 1 located in the
Таким образом, использование освобожденного от сердцевины 3 конца оптического волокна 4, тонкой металлической пленки, например, на основе серебра, алюминия или золота в качестве отражательной пластинки 5 для направления оптического излучения обратно в сердцевину 3 оптического волокна 4 и далее к фотоприемнику, нетоксичного прозрачного эпоксидного клея-компаунда марки ПЭО-10К-20/0 для защиты отражательной пластинки 5 от механических деформаций, агрессивной химической внутренней среды организма человека, нетоксичного черного светопоглощающего покрытия для увеличения способности чувствительного элемента к поглощению теплового излучения биологических участков внутренней среды организма человека, многомодового ступенчатого кварцевого волокна с диаметром dc сердцевины 3, равным 0,3 мм, диаметром dоб оболочки 8, равным 0,6 мм, диаметром dоб защитного покрытия 9, равным 0,8 мм, показателем преломления nс сердцевины 3, равным 1,47, показателем преломления nоб оболочки 8, равным 1,45, в качестве оптического волокна 4 позволит, по сравнению с аналогом и прототипом, повысить быстродействие волоконно-оптического термометра на основе предлагаемого чувствительного элемента, безопасность измерения температуры внутренней среды организма человека с помощью волоконно-оптического термометра.Thus, the use of the end of the
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016146852U RU170770U1 (en) | 2016-11-29 | 2016-11-29 | SENSITIVE ELEMENT OF FIBER-OPTICAL THERMOMETER FOR MEASURING THE TEMPERATURE OF THE INTERNAL ENVIRONMENT OF A HUMAN ORGANISM |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016146852U RU170770U1 (en) | 2016-11-29 | 2016-11-29 | SENSITIVE ELEMENT OF FIBER-OPTICAL THERMOMETER FOR MEASURING THE TEMPERATURE OF THE INTERNAL ENVIRONMENT OF A HUMAN ORGANISM |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU170770U1 true RU170770U1 (en) | 2017-05-05 |
Family
ID=58697129
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2016146852U RU170770U1 (en) | 2016-11-29 | 2016-11-29 | SENSITIVE ELEMENT OF FIBER-OPTICAL THERMOMETER FOR MEASURING THE TEMPERATURE OF THE INTERNAL ENVIRONMENT OF A HUMAN ORGANISM |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU170770U1 (en) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4245507A (en) * | 1979-09-10 | 1981-01-20 | Samulski Thaddeus V | Temperature probe |
US4575259A (en) * | 1983-10-18 | 1986-03-11 | Consiglio Nazionale Delle Ricerche | Optical fibre thermometer |
US4785824A (en) * | 1987-06-22 | 1988-11-22 | Luxtron Corporation | Optical fiber probe for measuring the temperature of an ultrasonically heated object |
RU2038575C1 (en) * | 1992-07-21 | 1995-06-27 | Казанский физико-технический институт Казанского научного центра РАН | Medical thermometer |
RU161461U1 (en) * | 2015-10-15 | 2016-04-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский государственный энергетический университет" (ФГБОУ ВПО "КГЭУ") | SENSITIVE ELEMENT OF FIBER-OPTICAL THERMOMETER FOR MEASURING THE TEMPERATURE OF THE INTERNAL ENVIRONMENT OF A HUMAN ORGANISM |
-
2016
- 2016-11-29 RU RU2016146852U patent/RU170770U1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4245507A (en) * | 1979-09-10 | 1981-01-20 | Samulski Thaddeus V | Temperature probe |
US4575259A (en) * | 1983-10-18 | 1986-03-11 | Consiglio Nazionale Delle Ricerche | Optical fibre thermometer |
US4785824A (en) * | 1987-06-22 | 1988-11-22 | Luxtron Corporation | Optical fiber probe for measuring the temperature of an ultrasonically heated object |
RU2038575C1 (en) * | 1992-07-21 | 1995-06-27 | Казанский физико-технический институт Казанского научного центра РАН | Medical thermometer |
RU161461U1 (en) * | 2015-10-15 | 2016-04-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский государственный энергетический университет" (ФГБОУ ВПО "КГЭУ") | SENSITIVE ELEMENT OF FIBER-OPTICAL THERMOMETER FOR MEASURING THE TEMPERATURE OF THE INTERNAL ENVIRONMENT OF A HUMAN ORGANISM |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3375995B2 (en) | Medical temperature sensor | |
US4986671A (en) | Three-parameter optical fiber sensor and system | |
Lomer et al. | Lateral polishing of bends in plastic optical fibres applied to a multipoint liquid-level measurement sensor | |
US7209605B2 (en) | Packaged optical sensors on the side of optical fibers | |
KR20010069959A (en) | Infrared Clinical Thermometer | |
RU149551U1 (en) | RADIATION RESISTANT DEFORMATION CONVERTER | |
RU170770U1 (en) | SENSITIVE ELEMENT OF FIBER-OPTICAL THERMOMETER FOR MEASURING THE TEMPERATURE OF THE INTERNAL ENVIRONMENT OF A HUMAN ORGANISM | |
JPH11352235A (en) | Radiation detector and radiation measurement system, and computer-readable recording medium with radiation measurement program recorded therein | |
CN109655434A (en) | A kind of optical fiber LMR sensor of measuring multiple parameters | |
US10145789B2 (en) | Immersion refractometer | |
EP2485024A1 (en) | Temperature sensitive body, optical temperature sensor, temperature measuring device, and heat flux measuring device | |
CA1197024A (en) | Radiochromic leuko dye real time dosimeter, one way optical waveguide | |
RU161461U1 (en) | SENSITIVE ELEMENT OF FIBER-OPTICAL THERMOMETER FOR MEASURING THE TEMPERATURE OF THE INTERNAL ENVIRONMENT OF A HUMAN ORGANISM | |
Salimgareev et al. | Influence of geometrical parameters on transmitting thermal radiation through silver halide fibers | |
Sun et al. | Fiberoptic temperature sensors in the medical setting | |
WO2016185050A1 (en) | A temperature sensor | |
Scheggi | Optical fiber sensors in medicine | |
RU2016104158A (en) | METHOD FOR CALCULATING POWER OF OPTICAL RADIATION EXITING FROM A SENSITIVE ELEMENT OF AMPLITUDE FIBER-OPTICAL SENSOR WITH BOUNDARY MODULATION OF OPTICAL RADIATION | |
KR200243898Y1 (en) | Infrared Clinical Thermometer | |
SU859838A1 (en) | Device for measuring temperature | |
CN214149622U (en) | Many people are temperature measuring device simultaneously based on centreless optic fibre | |
RU2642048C2 (en) | Linear fibre-optical signaling device for fire alert systems | |
Takeo et al. | U-shaped fiber-optic refractive-index sensor and its applications | |
RU2016131763A (en) | METHOD FOR MEASURING THE TEMPERATURE OF BIOLOGICAL SECTIONS OF THE INTERNAL ENVIRONMENT OF A HUMAN ORGANISM | |
Zamaltdinov | A Method of Measuring Temperature Using Modulation of the Optical Radiation in the Sensitive Element of a Fiber-Optical Sensor |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM9K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20170722 |