RU2090848C1

RU2090848C1 - Clinical thermometer

Info

Publication number: RU2090848C1
Application number: RU9393053102A
Authority: RU
Inventors: А.И. Логвинов; В.В. Попов
Original assignee: Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики
Priority date: 1993-11-23
Filing date: 1993-11-23
Publication date: 1997-09-20

Abstract

FIELD: measurement of local temperature of human skin, temperature gradients. SUBSTANCE: thermometer sensing element is made in the form of series-connected thermocouples. Even junctions of thermocouples are brought out behind the end face of one casing of the probe, and the odd junctions - behind the end face of the second casing of the probe. The thermocouple wires are insulated; at the end of the probe casings terminate in non-insulated junctions. One of the probe casings may be made in the form of a collar for fixing the position on the body, or in the form of an elastic bracelet. A metal plate is secured on their inner side, with the respective thermocouple junctions brought out to it. The brush of thermocouple wires terminating in junctions makes it possible to vary the area of contact of the junctions with the surface under examination in the process of measurement, thus varying the thermal lag. EFFECT: enhanced accuracy. 2 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к области медицинской техники, а более конкретно, к устройствам для измерения локальной температуры кожи человека. The invention relates to the field of medical technology, and more specifically, to devices for measuring the local temperature of human skin.

Известен прибор для установления диагноза путем измерения температуры [1]
Прибор содержит два измерительных зонда, чувствительных к температуре. Зонды при помощи термочувствительных элементов /термисторов/ вырабатывают электрические сигналы, зависящие от температуры термисторов зондов, и посредством электронной схемы прибор формирует сигнал, зависящий от разности этих температур.A known device for establishing a diagnosis by measuring temperature [1]
The instrument contains two temperature sensitive probes. The probes with the help of thermosensitive elements / thermistors / generate electrical signals depending on the temperature of the thermistors of the probes, and by means of an electronic circuit the device generates a signal depending on the difference of these temperatures.

Наличие двух отдельных зондов и формирование разностного сигнала прибором опосредственно усложняет его конструкцию. The presence of two separate probes and the formation of a difference signal by the device directly complicates its design.

Известен медицинский термометр с термопарным зондом [2] выполненным в виде продолговатого корпуса, вдоль которого проходят поддерживаемые им тонкие проволоки термопары. Проволоки идут от разъема и оканчиваются термопарным спаем в конце корпуса. Спай образован между концами проволок, причем эти концы не изолированы и подвешены на расстоянии от материала корпуса таким образом, что входят в непосредственное соприкосновение с кожей пациента. Спай помещается в щели и не контактирует ни с каким твердым материалом. Сигнал с зонда поступает на индикаторное устройство. Known medical thermometer with a thermocouple probe [2] made in the form of an elongated body along which the thin thermocouple wires supported by it pass. The wires go from the connector and end with a thermocouple junction at the end of the housing. The junction is formed between the ends of the wires, and these ends are not insulated and suspended at a distance from the material of the case in such a way that they come in direct contact with the skin of the patient. The junction is placed in slots and does not come into contact with any solid material. The signal from the probe enters the indicator device.

Наличие только одного продолговатого корпуса не позволяет измерять с помощью зонда разность температур в двух точках поверхности кожи пациента или разность температур между выбранной точкой на поверхности кожи пациента и контрольной точкой вне тела больного. The presence of only one elongated body does not allow measuring with a probe the temperature difference at two points on the patient’s skin surface or the temperature difference between the selected point on the patient’s skin surface and the control point outside the patient’s body.

Наличие только одного спая термопары усложняет усилительный тракт термометра, поскольку термоэдс является аддитивной функцией количества спаев и минимальная термоэдс соответствует одному спаю термопары. The presence of only one thermocouple junction complicates the thermometer amplification path, since the thermoelectric power is an additive function of the number of junctions and the minimum thermoelectric power corresponds to one thermocouple junction.

Задачей изобретения является получение возможности непосредственного измерения разности температур в двух точках поверхности кожи пациента и повышение оперативности при массовом медицинском осмотре, например, детей в детских дошкольных учреждениях путем сравнения температуры в выбранной точке на коже пациента с температурой контрольной точки, упрощение усилительного тракта термометра. The objective of the invention is to obtain the ability to directly measure the temperature difference at two points on the surface of the patient’s skin and increase the efficiency during mass medical examinations, for example, of children in preschool institutions by comparing the temperature at a selected point on the patient’s skin with the temperature of the control point, simplifying the amplification path of the thermometer.

Указанная задача решается следующим образом: медицинский термометр содержит индикаторное устройство, разъем для подключения к нему зонда с термопарным чувствительным элементом, зонд выполнен в виде полого продолговатого корпуса из теплоизоляционного материала, внутри которого расположены термопарные провода, оканчивающиеся неизолированным спаем в конце корпуса зонда, зонд снабжен дополнительным полым продолговатым корпусом, термопарный чувствительный элемент выполнен в виде соединенных последовательно термопар, четные спаи которых выведены за торец одного корпуса зонда, а нечетные за торец дополнительного корпуса и не входят в контакт с корпусами зонда, то есть представляют собой термобатарею, термопарные провода, расположенные между корпусами зонда, изолированы от окружающей среды и друг от друга. Для повышения оперативности при массовом медицинском осмотре дополнительный корпус зонда может быть выполнен в виде манжеты с возможностью фиксирования, например, на запястье оператора (или браслета), на внутренней стороне которого закреплена металлическая пластина, на которую выведены соответствующие спаи термопар. This problem is solved as follows: a medical thermometer contains an indicator device, a connector for connecting a probe with a thermocouple sensing element to it, the probe is made in the form of a hollow elongated body made of heat-insulating material, inside of which there are thermocouple wires ending in an uninsulated junction at the end of the probe body, the probe is equipped with additional hollow elongated body, thermocouple sensing element is made in the form of thermocouples connected in series, even junctions of which s derived for one end of the probe body, and odd for an additional end housing and are not in contact with the probe body, i.e. constitute a thermopile, thermocouple wires disposed between the probe body, isolated from the environment and from each other. To increase the efficiency during a mass medical examination, the additional probe body can be made in the form of a cuff with the possibility of fixation, for example, on the wrist of the operator (or bracelet), on the inside of which a metal plate is fixed, on which the corresponding thermocouple junctions are connected.

Наличие у зонда двух корпусов, за торцы которых выведены спаи термобатареи, причем число спаев у торцов корпусов одинаковое, позволяет непосредственно измерять разность температур в двух точках поверхности кожи пациента. Число спаев может быть различным. Увеличение числа спаев увеличивает чувствительность зонда, что в свою очередь позволяет упростить усилительный тракт термометра. The presence of two cases at the probe, the ends of which are joined by junctions of the thermopile, the number of junctions at the ends of the cases being the same, allows you to directly measure the temperature difference at two points on the patient’s skin surface. The number of junctions may vary. An increase in the number of junctions increases the sensitivity of the probe, which in turn makes it possible to simplify the amplification path of the thermometer.

Дополнительный корпус зонда в виде манжеты (браслета) с металлической пластинкой, на которую выведены соответствующие спаи термопар, позволяет сравнивать температуру пациента с контрольной точкой (запястья оператора), что повышает производительность при массовом медицинском осмотре. An additional probe body in the form of a cuff (bracelet) with a metal plate, onto which the corresponding thermocouple junctions are connected, allows you to compare the patient's temperature with a control point (operator’s wrist), which increases productivity during a mass physical examination.

Кроме того, выведенные за торец корпуса спаи термопар вместе с термопарными проводами образуют кисть. In addition, thermocouple junctions brought out beyond the end of the housing together with thermocouple wires form a brush.

Кисть из термопарных проводов, оканчивающихся спаями, позволяет в процессе измерения изменять площадь контакта спаев с контролируемой поверхностью. Изменение площади контактов спаев влечет за собой изменение (уменьшение или увеличение) времени тепловой инерции. A brush of thermocouple wires ending in junctions allows you to change the contact area of the junctions with a controlled surface during the measurement process. A change in the area of junctions of junctions entails a change (decrease or increase) in the time of thermal inertia.

При этом за счет того, что спаев несколько, а от спаев идут термопарные провода, кисточки получаются упругими. Moreover, due to the fact that there are several junctions, and thermocouple wires come from the junctions, the brushes are elastic.

Изобретение поясняется чертежами. The invention is illustrated by drawings.

На фиг.1 изображен общий вид устройства, на фиг. 2 разрез корпуса зонда, на фиг. 3 сечение 1, на фиг. 4 частный вид выполнения устройства. In Fig.1 shows a General view of the device, in Fig. 2 is a section through a probe body; FIG. 3 section 1, in FIG. 4 is a private view of the implementation of the device.

Медицинский термометр содержит индикаторное устройство 1, разъем 2 для подключения к нему зонда с термопарным чувствительным элементом. The medical thermometer contains an indicator device 1, connector 2 for connecting a probe with a thermocouple sensing element to it.

Зонд выполнен в виде полого продолговатого корпуса 3 из теплоизолированного материала, внутри которого расположены термопарные провода 4, и дополнительного корпуса зонда 5, выполненного в виде продолговатого полого корпуса из теплоизоляционного материала. The probe is made in the form of a hollow elongated body 3 of thermally insulated material, inside which thermocouple wires 4 are located, and an additional probe body 5, made in the form of an elongated hollow body of heat-insulating material.

Термопарный чувствительный элемент выполнен в виде соединенных последовательно термопар, четные спаи 6 которых выведены за торец одного корпуса зонда 3, а нечетные 7 за торец дополнительного корпуса 5 зонда и не входят в контакт с корпусами зонда. The thermocouple sensing element is made in the form of thermocouples connected in series, the even junctions 6 of which are brought out at the end of one probe body 3, and the odd 7 at the end of the additional probe body 5 and do not come into contact with the probe bodies.

Термопарные провода 4, расположенные между корпусами зонда, изолированы от окружающей среды и друг от друга. Thermocouple wires 4 located between the probe bodies are isolated from the environment and from each other.

При измерении термометром к индикаторному устройству 1 через разъем 2 подключают зонд, включают устройство, берут в разные руки корпуса 3 и 5 зонда, прикасаются спаями 6 и 7 к исследуемым областям на теле пациента и спустя определенное время 25 30 сек считывают показание индикаторного устройства. When measuring with a thermometer, a probe is connected to indicator device 1 through connector 2, the device is turned on, the probes 3 and 5 are taken in different hands, they are connected with the joints 6 and 7 to the studied areas on the patient’s body and after a certain time, the indicator device reads 25-30 sec.

На фиг. 3 представлен медицинский термометр с дополнительным корпусом 5, выполненным в виде манжеты /или браслета/, на внутренней стороне которой закреплена металлическая пластинка 8, на которую выведены соответствующие спаи термопар. Манжета одевается на руку оператора. Основной корпус 3 оператор держит пальцами руки. Корпуса соединены жгутом термопарных проводов 4, зонд через разъем 2 с индикаторным устройством 1. In FIG. 3 shows a medical thermometer with an additional case 5 made in the form of a cuff / or bracelet /, on the inside of which a metal plate 8 is fixed, onto which the corresponding thermocouple junctions are connected. The cuff is put on the operator’s hand. The main body 3, the operator holds his fingers. The cases are connected by a bundle of thermocouple wires 4, the probe through connector 2 with the indicator device 1.

При измерении термометром оператор надевает манжету на руку так, чтобы металлическая пластина, на которую выведены соответствующие спаи термопар, касалась запястья оператора; спустя 2 3 минуты /после прогрева пластинки теплом руки/ подключает через разъем зонд к индикаторному устройству 4, включает устройство, берет пальцами руки основной корпус и приступает к измерению, прикасаясь кончиком основного корпуса с выведенными за его торец спаями термопар 6 к выбранным областям на теле пациента. When measuring with a thermometer, the operator puts the cuff on the arm so that the metal plate, onto which the corresponding junctions of the thermocouples are brought out, touches the operator’s wrist; after 2 3 minutes / after warming up the plate with warm hands / connects the probe through the connector to the indicator device 4, turns on the device, takes the main body with your fingers and starts the measurement, touching the tip of the main body with thermocouple junctions 6 pulled out from its end to selected areas on the body the patient.

При конкретном исполнении медицинского термометра корпуса зонда выполнены из пенополиуретана высокой плотности, термопарные провода из сплавов "хромель" и "копель", число спаев у каждого корпуса по 6. For a specific design of a medical thermometer, the probe bodies are made of high density polyurethane foam, thermocouple wires made of chromel and kopel alloys, the number of junctions in each case is 6.

Конструкционное выполнение предлагаемого термометра, приведенное на фиг. 1,2,3, позволяет получить следующие характеристики:
время инерции /время установления показания прибора при измерении температуры термостабилизированной поверхности 25.30 сек;
погрешность измерения температуры -0,10.0,12^o.The structural embodiment of the proposed thermometer shown in FIG. 1,2,3, allows to obtain the following characteristics:
time of inertia / time of establishing the readings of the device when measuring the temperature of a thermostabilized surface 25.30 sec;
temperature measurement error -0.10.0,12 ^o .

Использование предлагаемого термометра позволяет проводить измерение градиентов температур поверхности кожи пациента, что в настоящее время осуществляется с помощью, например, тепловизионной техники, и оперативно проводить контроль температуры при массовом медицинском осмотре. Using the proposed thermometer allows you to measure the temperature gradients of the patient’s skin surface, which is currently being carried out using, for example, thermal imaging equipment, and to quickly monitor the temperature during a mass physical examination.

Claims

1. A medical thermometer comprising an indicator device, a connector for connecting a probe to it with a thermocouple sensing element, the probe being made in the form of a hollow elongated body made of heat-insulating material, inside of which there are thermocouple wires ending in an uninsulated junction behind the end of the probe body, characterized in that the probe is equipped with an additional hollow elongated body, the thermocouple sensing element is made in the form of thermocouples connected in series, the even junctions of which output s for the end of the probe body, and odd for an additional end housing and are not in contact with the probe body, the thermocouple wire disposed between the probe body, isolated from the environment and from each other.

2. The thermometer according to claim 1, characterized in that the additional probe body is made in the form of a cuff with the possibility of fixing the position on the body or an elastic bracelet, on the inside of which a metal plate is fixed, onto which the corresponding thermocouple junctions are connected.