WO2000016048A1 - Strahlungsthermometer mit abgerundeter messspitze und schutzkappe - Google Patents

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Horst Mannebach
Klaus Amsel
Alexander KLÖS
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Braun Gmbh
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Definitions

  • thermometer with rounded measuring tip and protective cap
  • the present invention relates to an infrared radiation thermometer, in particular an ear fever thermometer, with a measuring tip that can be inserted into an ear canal and a protective cap that is adapted to the measuring tip.
  • the measuring tips of known ear thermometers usually have an outer diameter that is somewhat smaller than the inside diameter of an ear canal. They are tubular with a radiation entry opening at their front end. The front end of the measuring tip thus has an annular edge which, when inserted into the curved auditory canal, not only scrapes against the walls of the auditory canal but can also deform it by compressive forces. Not only can this be quite painful, it can also result in the user often not inserting the probe tip into the ear canal as deeply as would be necessary for an accurate measurement of the eardrum temperature. If the penetration depth is low, the eardrum covers only a small part of the field of view of the measuring tip, so that the measured temperature is always lower than that of the eardrum.
  • the eardrum With a small penetration depth, it is also possible that the eardrum is not at all or only partially in the field of vision because the measuring tip is misaligned in the ear canal.
  • the temperature determined then deviates greatly from the eardrum temperature.
  • a repeat measurement with a slightly different orientation often results in a different temperature measurement, i.e. the user determines that the repeatability is insufficient. Therefore, several measurements with slightly different orientations must always be carried out.
  • the highest of the measured temperatures has the smallest deviation from the eardrum temperature, although there is no guarantee that this was really measured exactly.
  • JP 8-107884 A proposes to design the front end of a measuring tip over a length of about 10 mm at most 5 mm thick and only then to widen the measuring tip essentially conically so that it starts the shape of the outer ear canal is adapted.
  • the measuring tip is provided at its rear end with at least one stop that is wider than the outer ear canal.
  • Protective caps for infrared ear thermometers are known for example from EP 0 472 490 A1. They are not primarily used to protect the probe tip but are intended to protect the user from the transmission of disease by placing a new protective cap on the probe tip before each temperature measurement. Conventional protective caps for the known tubular measuring tips are cup-shaped.
  • the object of the present invention is to provide an infrared radiation thermometer, in particular an ear fever thermometer, with a measuring tip which is designed in such a way that painless and sufficiently deep insertion into the auditory canal of a user is possible, and injuries to the auditory canal or of the eardrum are excluded.
  • Another object is also to provide a protective cap for measuring tips according to the invention.
  • an infrared radiation thermometer the measuring tip of which has a rounded front end, i.e. a measuring tip head ending in a dome-shaped end face, so that a tilt-free insertion into the auditory canal of a user is possible.
  • the end face of the probe tip is preferably at least partially curved in an ellipsoidal, paraboloidal or spherical manner.
  • the measuring tip has a plate-shaped base part, which prevents the measuring tip from being inserted too deeply into the ear canal and thereby prevents injuries to the eardrum.
  • a rod-shaped or stem-shaped middle part extends between the base part and a measuring tip head, the diameter of which is significantly smaller than the clear width of an ear canal. For this reason, the measuring tip can also penetrate deeply into a strongly curved ear canal without placing excessive pressure on the wall of the ear canal due to compressive forces.
  • the probe tip has a slightly smaller diameter than the ear canal, and can easily slide along the ear canal when inserting the measuring tip due to its rounded shape.
  • the measuring tip also has a base part, the diameter of which is larger than the diameter of an ear canal, which is adjoined by a central part which tapers towards its front end. There is a probe tip.
  • the measuring tip is formed in one piece and has a rod-shaped middle part which merges into a measuring tip head at one end and into a thickened base part at its other end.
  • the diameter of the middle part is slightly smaller than the clear width of an ear canal.
  • At least the middle part can be made of flexible material, an optimal adaptation to the individual anatomy of each ear canal being obtained, in particular, with a flexible design of the entire measuring tip.
  • An infrared radiation sensor can be arranged in the measuring tip head.
  • a plurality of infrared radiation sensors are preferably arranged on the curved surface of the probe tip at least slightly inclined in relation to one another in order to obtain a larger field of view and to be able to determine the spatial temperature distribution in the ear.
  • An acoustic and / or optical signal device can also be used to indicate to the user whether an accurate measurement is possible or a different alignment of the measuring tip in the ear canal is required, which not only increases the measuring accuracy but also improves handling.
  • the signaling device is controlled by an evaluation device, to which the signals from the infrared radiation sensors are fed, and from which the temperature and the position of the eardrum relative to the field of view of the measuring tip are determined.
  • the measuring tip head can also have an infrared-permeable window through which the infrared radiation to be measured can reach one or more infrared radiation sensor (s) arranged inside the thermometer or the measuring tip.
  • the window can also be formed from a lens that focuses the infrared radiation entering the probe tip onto the infrared radiation sensor (s) or one or more infrared light guides that are located between the lens and the infrared radiation sensor (s). en) is / are arranged.
  • Suitable infrared light guides are, for example, flexible AgCI / AgBr light waveguides, internally silver-coated waveguides or a metal tube gold-plated on the inside.
  • the ends of the light guides end directly on the surface of the measuring tip head and their optical axes there preferably form a right angle with the surface. Since the surface of the measuring tip head is curved, there is a sufficiently large field of view with an appropriate arrangement of the light guides, so that the spatial temperature distribution in the ear can be determined.
  • An infrared radiation sensor is preferably assigned to each of the individual infrared light guides. However, the light guides can also end just below the surface of the probe tip so that they cannot come into contact with the ear canal.
  • a protective cap according to the invention for the infrared thermometer according to the invention is designed so that it is adapted at its front end to the round shape of the measuring tip head, which can thus serve as a support surface for the protective cap. Therefore, no folds can form in the front part of the protective cap, which serves as an infrared-transparent window and is correspondingly thin.
  • the surface of which has depressions in which the optical waveguides end, heat-insulating air cushions form between an attached protective cap and the individual ends of the optical waveguides. This results in particularly good thermal insulation between the ear canal and the infrared radiation sensors.
  • FIG. 1 shows a first embodiment of a measuring tip according to the invention
  • FIG. 2 shows a variant of the measuring tip according to the invention according to FIG. 1;
  • FIG. 3 shows a second embodiment of a measuring tip according to the invention with an infrared-transmissive dome-shaped measuring tip head and a tubular light guide; 4 shows a third embodiment of a measuring tip according to the invention, which is formed in one piece and has an optical fiber; 5 shows a variant of the measuring tip according to the invention according to FIG. 4, in which
  • Probe tip an infrared radiation sensor is arranged
  • FIG. 1 and 2 schematically shown first embodiment of a measuring tip 10 according to the invention of an ear clinical thermometer has an essentially spherical measuring tip head 12, the diameter of which is dimensioned such that the measuring tip 10 can be easily inserted into the ear canal of a user, whereby the spherical shape reliably prevents painful tilting.
  • the measuring tip head 12 is seated on a thinner middle part 14 which is designed in the form of a handle and which allows the measuring tip 10 to penetrate sufficiently deeply into the auditory canal without parts of the auditory canal wall being deformed by compressive forces.
  • the middle part 14 is preferably made of flexible material.
  • the central part 14 extends to a base part 16 widened in the shape of a plate to limit the depth of penetration of the measuring tip 10 into the auditory canal.
  • the base part 16 accordingly has a larger diameter than the outer ear canal.
  • At least one infrared light guide 18 extends through the central part 14 and opens onto the end face of the measuring tip head 12. Further variants are described in connection with FIGS. 7 to 12.
  • an infrared radiation sensor 20 is arranged in the measuring tip head 12, which detects the incident radiation and converts it into an electrical output signal, which is passed on to evaluation electronics (not shown) with an associated temperature display device for evaluation.
  • the measuring tip head can also have a plurality of mutually inclined infrared radiation sensors 20 on its surface, with which the spatial temperature distribution in the ear can then be measured.
  • the measuring electronics can control an acoustic and / or optical signaling device (also not shown) in order to indicate the correct alignment of the measuring tip to the eardrum.
  • Fig. 3 shows schematically a second embodiment of a measuring tip 10 according to the invention with a dome-shaped infrared-permeable measuring tip head 12, which is at one end a middle part 14 is located.
  • the middle part continuously thickens towards its other end in such a way that a sufficiently deep insertion of the probe tip 10 into the ear canal is possible without stressing the wall of the ear canal due to excessive pressure forces.
  • the central part is widened so much to form a base part 16 that it serves as a stop when inserting the measuring tip into the ear canal, since it has a larger diameter than the ear canal.
  • an infrared light guide 18 extends in the form of a gold-plated metal tube on the inside in the longitudinal direction through the middle part 14 and the base part 16.
  • the third embodiment of a measuring tip 10 according to the invention shown in FIGS. 4 and 5 corresponds in its outer shape to the measuring tip 10 shown in FIG. 3, but the dome-shaped measuring tip head 12 is not transparent to infrared radiation but is integrally formed on the central part 14.
  • a flexible infrared light guide 18, for example an AgCI / AgBr light wave guide or a silver-coated waveguide, extends in the longitudinal direction through the measurement tip 10 at the front end of the measuring tip head 12. Further variants are explained below in connection with FIGS. 7 to 12.
  • an infrared radiation sensor 20 for detecting the infrared radiation to be measured and converting it into an electrical output signal is arranged at the front end of the measuring tip head 12, so that, in contrast to the measuring tip 10 according to FIG. 4, no infrared -Light guide 18 is required for forwarding the detected infrared radiation.
  • a plurality of infrared radiation sensors 20 can also be arranged at the front end of the measuring tip head 12, preferably inclined relative to one another, as already described above in connection with FIG. 2.
  • FIG. 6 shows a protective cap 24 for the measuring tips 10 shown in FIGS. 1 to 5, which can be placed on the measuring tips 10.
  • the protective cap 24 has a bell-shaped shape, namely a central part tapering in the longitudinal direction, which is closed at its thinner end and open at its thicker end.
  • the protective cap is adapted to the outer shape of the measuring tips 10.
  • the closed end of the protective cap is adapted to the dome-shaped shape of the probe tip 12, which in this Area thus forms a curved contact surface for the protective cap 22.
  • the open end of the protective cap fits on the base part of the measuring tip.
  • the central part of the protective cap can either rest against the central part of the measuring tip (cf. in particular FIGS.
  • the protective cap consists of an infrared-transparent plastic film. At its closed end, the thickness of the film is approximately 0.05 to 0.005 mm. At its open end, the film is thickened to an edge bead, which guarantees a firm fit on the measuring tip.
  • FIGS. 7 to 12 schematically show measuring tips 10 made of preferably flexible material, which have an essentially rod-shaped central part 14, a widened base part 16 and a rounded measuring tip head 12. At least one infrared light guide 18 extends from the front end of the measuring tip head 12 in the longitudinal direction through the measuring tip 10 to at least one infrared radiation sensor 20.
  • an infrared light guide 18 for example a flexible AgCI / AgBr light wave guide or a silver-coated waveguide, runs from the measuring tip head 12 to the infrared radiation detector 20.
  • the infrared radiation coupled into the measuring tip head 12 is directed to the infrared radiation sensor 20 through a bundle of several preferably flexible infrared light guides 18.
  • an infrared lens 22 is arranged at the front end of the measuring tip head 12 for focusing the incident infrared radiation on the infrared light guide 18 ending in the focus of the infrared lens 22.
  • the infrared lens 22 at the front end of the measuring tip head 12 for focusing the incident infrared radiation on the bundle of infrared light guides ending in the focus of the infrared lens 22 18 arranged.
  • the infrared light guides 18 run parallel to one another, but fan out in the base part 16.
  • Each infrared light guide 18 leads to an infrared radiation sensor 20. Due to the different orientation of the ends of the infrared light guide 18 in the measuring tip head 12, the spatial temperature distribution in the ear can be determined with this measuring tip.
  • the incident infrared radiation is focused by an infrared lens 22 arranged at the front end of the measuring tip head 12 onto a bundle of several infrared light guides 18 which extend in the longitudinal direction from the focal plane of the infrared lens 22 extend the measuring tip 10 to the respectively assigned infrared radiation sensors 20 in the base part 16.
  • a plurality of infrared radiation sensors 20 are arranged in the focal plane of the infrared lens 22. The spatial temperature distribution in the ear can also be determined with these measuring tips.

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Abstract

Es wird ein Infrarot-Strahlungsthermometer, insbesondere ein Ohr-Fieberthermometer, mit einer Meßspitze (10) zur Erfassung der zu messenden Infrarotstrahlung beschrieben, die einen Meßspitzenkopf (12) mit einer kuppelförmigen Stirnfläche umfaßt, der ein verkantungsfreies Einführen der Meßspitze (10) in den Gehörgang eines Benutzers ermöglicht. Das Einführen wird noch durch eine vorzugsweise biegsame Ausgestaltung zumindest eines Mittelteils (14) der Meßspitze erleichtert. Der Mittelteil (14) ist beispielsweise stabförmig oder konisch ausgebildet und an seiner Basis (16) so verbreitert, daß die Eindringtiefe der Meßspitze (10) zur Vermeidung von Trommelfellverletzungen begrenzt wird. Die einfallende Infrarotstrahlung wird entweder durch zumindest einen im Meßspitzenkopf angeordneten Infrarot-Strahlungssensor erfaßt, oder aber durch einen oder mehrere Infrarot-Lichtleiter (18) zu einem oder mehreren Infrarot-Strahlungssensoren (20) weitergeleitet. Vor den/dem Infrarot-Lichtleiter(n) kann eine Infrarot-Linse (22) zur Fokussierung der einfallenden Infrarotstrahlung angeordnet sein. Es wird auch eine an die gekrümmte Form des Meßspitzenkopfs (12) angepaßte Schutzkappe beschrieben.

Description

Strahlungsthermometer mit abgerundeter Meßspitze und Schutzkappe
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Infrarot-Strahiungsthermometer, insbesondere ein Ohr- Fieberthermometer, mit einer in einen Ohrkanal einführbaren Meßspitze und eine an die Meßspitze angepaßte Schutzkappe.
Die Meßspitzen bekannter Ohrthermometer besitzen üblicherweise einen Außendurchmesser, der etwas kleiner ist als die lichte Weite eines Gehörgangs. Sie sind rohrförmig ausgebildet mit einer Strahleneintrittsöffnung an ihrem vorderen Ende. Somit weist das vordere Ende der Meßspitze eine ringförmige Kante auf, die beim Einführen in den gebogenen Gehörgang nicht nur an den Wänden des Gehörgangs schabt sondern diese auch durch Druckkräfte verformen kann. Dies kann nicht nur recht schmerzhaft sein, sondern auch dazu führen, daß die Meßspitze vom Benutzer häufig nicht so tief in den Gehörgang eingeführt wird, wie es für eine genaue Messung der Trommelfelltemperatur nötig wäre. Bei geringer Eindringtiefe deckt das Trommelfell nämlich nur einen kleinen Teil des Blickfelds der Meßspitze ab, so daß die gemessene Temperatur stets unter der des Trommelfells liegt.
Bei einer geringen Eindringtiefe ist es auch möglich, daß das Trommelfell überhaupt nicht oder nur teilweise im Blickfeld liegt, weil die Meßspitze im Ohrkanal falsch ausgerichtet ist. Die ermittelte Temperatur weicht dann stark von der Trommelfelltemperatur ab. Bei einer Wederholungsmessung mit etwas veränderter Ausrichtung ergibt sich dann oft ein anderer Temperaturmeßwert, d.h. der Anwender stellt eine unzureichende Wiederholgenauigkeit fest. Daher müssen im Grunde stets mehrere Messungen mit leicht unterschiedlichen Ausrichtungen durchgeführt werden. Die höchste der dabei gemessenen Temperaturen hat die geringste Abweichung zur Trommelfelltemperatur, obgleich keine Garantie dafür besteht, daß diese auch wirklich genau gemessen wurde.
Um eine ausreichend große Eindringtiefe zu ermöglichen, wird in der JP 8-107884 A vorgeschlagen, das vordere Ende einer Meßspitze auf einer Länge von etwa 10 mm höchstens 5 mm dick auszubilden und die Meßspitze erst dann im wesentlichen konisch so zu verbreitern, daß sie an die Form des äußeren Ohrkanals angepaßt ist. Zur Begrenzung der Eindringtiefe ist die Meßspitze an ihrem rückwärtigen Ende mit mindestens einem Anschlag versehen, der breiter ist als der äußere Ohrkanal. Schutzkappen für Infrarot-Ohrthermometer sind beispielsweise aus der EP 0 472 490 A1 bekannt. Sie dienen nicht primär zum Schutz des Meßspitzenkopfs sondern sollen den Benutzer vor Krankheitsübertragung schützen, indem vor jeder Temperaturmessung eine neue Schutzkappe auf die Meßspitze aufgesetzt wird. Herkömmliche Schutzkappen für die ber kannten rohrförmigen Meßspitzen sind becherförmig ausgebildet. Sie besitzen einen rohr- förmigen Grundkörper, der an seinem einen Ende durch eine sehr dünne infrarotdurchlässige Fensterfolie geschlossen ist. Wenn die Schutzkappe auf eine Meßspitze aufgesetzt ist, liegt nur der Grundkörper an der Außenwand der Meßspitze an, die Fensterfolie jedoch erstreckt sich frei schwebend über die Strahleneintrittsöffnung und verschließt diese. In der Praxis bilden sich häufig Falten in der Fensterfolie, die die Meßgenauigkeit beeinträchtigen können.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Schaffung eines Infrarot- Strahlungsthermometers, insbesondere eines Ohr-Fieberthermometers, mit einer Meßspitze, die so ausgestaltet ist, daß ein schmerzfreies und ausreichend tiefes Einführen in den Gehörgang eines Benutzers möglich ist, und dabei Verletzungen des Gehörgaπgs oder des Trommelfells ausgeschlossen sind. Eine weitere Aufgabe besteht zudem in der Schaffung einer Schutzkappe für erfindungsgemäße Meßspitzen.
Die Lösung dieser Aufgabe gelingt erfindungsgemäß mit einem Infrarot- Strahiungsthermometer, dessen Meßspitze ein verrundetes vorderes Ende aufweist, d.h. einen in einer kuppeiförmigen Stirnfläche endenden Meßspitzenkopf, sodaß ein verkantungsfreies Einführen in den Gehörgang eines Benutzers möglich ist. Die Stirnfläche des Meßspitzenkopfs ist vorzugsweise zumindest teilweise ellipsoidförmig, paraboloidförmig oder kugelförmig gekrümmt.
Bei einer ersten Ausführung eines erfindungsgemäßen Thermometers weist die Meßspitze ein tellerförmig ausgebildetes Basisteil auf, das ein zu tiefes Einführen der Meßspitze in den Ohrkanal und dadurch Verletzungen des Trommelfells verhindert. Zwischen dem Basisteil und einem Meßspitzenkopf erstreckt sich ein stab- oder stielförmiges Mittelteil, dessen Durchmesser deutlich geringer ist als die lichte Weite eines Ohrkanals. Deswegen kann die Meßspitze auch in einen stark gekrümmten Ohrkanal ausreichend tief eindringen, ohne die Wand des Gehörgangs durch Druckkräfte zu stark zu belasten. Der Meßspitzenkopf besitzt einen etwas kleineren Durchmesser als der Ohrkanal, und kann beim Einführen der Meßspitze aufgrund seiner abgerundeten Form mühelos den Ohrkanal entlanggleiten.
Bei einer zweiten Ausführung eines erfindungsgemäßen Thermometers weist die Meßspitze ebenfalls ein Basisteil auf, dessen Durchmesser größer ist als der Durchmesser eines Ohrkanals, an das sich ein Mittelteil anschließt, das sich zu seinem vorderen Ende hin verjüngt. Dort befindet sich ein Meßspitzenkopf.
Bei einer dritten Ausführung eines erfindungsgemäßen Thermometers ist die Meßspitze einstückig ausgebildet, und weist ein stabförmiges Mittelteil auf, das an seinem einen Ende in einen Meßspitzenkopf und an seinem anderen Ende in ein verdicktes Basisteil übergeht. Der Durchmesser des Mittelteils ist etwas kleiner als die lichte Weite eines Ohrkanals.
Bei allen Ausführungen kann insbesondere zumindest das Mittelteil aus biegsamem Material hergestellt sein, wobei sich insbesondere bei einer nachgiebigen Ausgestaltung der gesamten Meßspitze eine optimale Anpassung an die individuelle Anatomie jedes Ohrkanals ergibt.
Im Meßspitzenkopf kann ein infrarot-Strahlungssensor angeordnet sein. Vorzugsweise sind jedoch mehrere Infrarot-Strahlungssensoren auf der gekrümmten Oberfläche des Meßspitzenkopfs zumindest leicht gegeneinander geneigt angeordnet, um ein größeres Blickfeld zu erhalten und die räumliche Temperaturverteilung im Ohr bestimmen zu können. Durch eine akustische und/oder optische Signaleinrichtung kann dem Benutzer zudem angezeigt werden, ob eine genaue Messung möglich oder eine andere Ausrichtung der Meßspitze im Ohrkanal erforderlich ist, wodurch nicht nur die Meßgenauigkeit erhöht sondern auch die Handhabung verbessert wird. Die Signaieinrichtung wird von einer Auswerteeinrichtung angesteuert, der die Signale der Infrarot-Strahlungssensoren zugeführt werden, und die daraus die Temperatur und die Lage des Trommelfells relativ zum Blickfeld der Meßspitze bestimmt.
Alternativ kann der Meßspitzenkopf auch ein infrarotdurchlässiges Fenster aufweisen, durch das die zu messende Infrarotstrahlung zu einem oder mehreren im Inneren des Thermometers oder der Meßspitze angeordneten Infrarot-Strahlungssensor(en) gelangen kann. Das Fenster kann auch aus einer Linse gebildet sein, die die in den Meßspitzenkopf eintretende Infrarotstrahlung auf den/die Infrarot-Strahlungssensor(en) oder einen oder mehrere Infrarot- Lichtleiter fokussiert, der/die zwischen der Linse und dem/den Infrarot-Strahlungssensor(en) angeordnet ist/sind. Geeignete Infrarot-Lichtleiter sind beispielsweise flexible AgCI/AgBr- Lichtwellenleiter, innen versilberte Hohlleiter oder ein auf seiner Innenseite vergoldetes Me- tallröhrchen. __
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Enden der Lichtleiter direkt an der Oberfläche des Meßspitzenkopfs enden und und ihre optischen Achsen dort vorzugsweise einen rechten Winkel mit der Oberfläche bilden. Da die Oberfläche des Meßspitzenkopfs gekrümmt ist, ergibt sich bei entsprechender Anordnung der Lichtleiter ein ausreichend großes Blickfeld, sodaß die räumliche Temperaturverteilung im Ohr bestimmt werden kann. Den einzelnen Infrarot-Lichtleitern ist vorzugsweise jeweils ein Infrarot-Strahlungssensor zugeordnet. Die Lichtleiter können aber auch bereits knapp unterhalb der Oberfläche des Meßspitzenkopfs enden, sodaß sie mit dem Ohrkanal nicht in Berührung kommen können.
Eine erfindungsgemäße Schutzkappe für das erfindungsgemäße Infrarot-Thermometer ist so gestaltet, daß sie an ihrem vorderen Ende an die runde Form des Meßspitzenkopfs angepaßt ist, der somit als Auflagefläche für die Schutzkappe dienen kann. Daher können sich keine Falten im vorderen Teil der Schutzkappe bilden, der als infrarotdurchlässiges Fenster dient und entsprechend dünn ausgebildet ist. Bei der oben beschriebenen Variante eines Meßspitzenkopfs, dessen Oberfläche Vertiefungen aufweist, in denen die Lichtwellenleiter enden, bilden sich zwischen einer aufgesetzten Schutzkappe und den einzelnen Enden der Lichtwellenleiter wärmeisolierende Luftpolster. Auf diese Weise ergibt sich eine besonders gute thermische Isolation zwischen dem Ohrkanal und den Infrarot-Strahlungssensoren.
Weitere Merkmaie und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele in Verbindung mit den zugehörigen Zeichnungen, in denen gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen sind. Es zeigt:
Fig. 1 eine erste Ausführung einer erfindungsgemäßen Meßspitze;
Fig. 2 eine Variante der erfindungsgemäßen Meßspitze gemäß Fig. 1 ;
Fig. 3 eine zweite Ausführung einer erfindungsgemäßen Meßspitze mit einem infrarotdurchlässigen kuppeiförmigen Meßspitzenkopf und einem rohrför- migen Lichtleiter; Fig. 4 eine dritte Ausführung einer erfindungsgemäßen Meßspitze, die einstückig ausgebildet ist und einen Lichtleiter aufweist; Fig. 5 eine Variante der erfindungsgemäßen Meßspitze gemäß Fig. 4, bei der im
Meßspitzenkopf ein Infrarot-Strahlungssensor angeordnet ist;
Fig. 6 eine erfindungsgemäße Schutzkappe;
Fig. 7 bis 12 weitere Varianten der ersten und dritten Ausführung einer erfindungsgemäßen Meßspitze gemäß den Figuren 1 und 4.
Die in den Fig. 1 und 2 schematisch dargestellte erste Ausführung einer erfindungsgemäßen Meßspitze 10 eines Ohr-Fieberthermometers weist einen im wesentlichen kugelförmigen Meßspitzenkopf 12 auf, dessen Durchmesser so bemessen ist, daß die Meßspitze 10 mühelos in den Gehörgang eines Benutzers eingeführt werden kann, wobei durch die kugelförmige Gestalt ein schmerzhaftes Verkanten zuverlässig verhindert wird. Der Meßspitzenkopf 12 sitzt auf einem stielförmig ausgebildeten dünneren Mittelteil 14, das ein ausreichend tiefes Eindringen der Meßspitze 10 in den Gehörgang ermöglicht, ohne daß dabei Teile der Gehörgangwand durch Druckkräfte verformt werden. Das Mittelteil 14 besteht vorzugsweise aus biegsamem Material. Das Mittelteil 14 erstreckt sich bis zu einem tellerförmig verbreiterten Basisteil 16 zur Begrenzung der Eindringtiefe der Meßspitze 10 in den Gehörgang. Das Basisteil 16 besitzt demgemäß einen größeren Durchmesser als der äußere Ohrkanal.
Bei der in Fig. 1 dargestellten Variante erstreckt sich durch das Mittelteil 14 mindestens ein Infrarot-Lichtleiter 18 und mündet auf der Stirnfläche des Meßspitzenkopfs 12. Weitere Varianten werden im Zusammenhang mit den Figuren 7 bis 12 beschrieben.
Bei der in Fig. 2 dargestellten Variante ist im Meßspitzenkopf 12 ein Infrarot- Strahlungssensor 20 angeordnet, der die auftreffende Strahlung erfaßt und in ein elektrisches Ausgangssignal umwandelt, das zur Auswertung an eine (nicht dargestellte) Meßelektronik mit zugeordneter Temperatur-Anzeigeeinrichtung weitergeleitet wird. Der Meßspitzenkopf kann auf seiner Oberfläche auch mehrere gegeneinander geneigte Infrarot- Strahlungssensoren 20 aufweisen, mit denen dann die räumliche Temperaturverteilung im Ohr gemessen werden kann. Bei dieser Variante kann die Meßelektronik eine (ebenfalls nicht dargestellte) akustische und/oder optische Signaieinrichtung ansteuern, um die ordnungsgemäße Ausrichtung der Meßspitze zum Trommelfell anzuzeigen.
Fig. 3 zeigt schematisch eine zweite Ausführung einer erfindungsgemäßen Meßspitze 10 mit einem kuppeiförmigen infrarotdurchiässigen Meßspitzenkopf 12, der sich an einem Ende eines Mittelteils 14 befindet. Ausgehend vom Meßspitzenkopf 12 verdickt sich das Mittelteil zu seinem anderen Ende hin kontinuierlich derart, daß noch ein ausreichend tiefes Einführen der Meßspitze 10 in den Gehörgang möglich ist, ohne die Wand des Gehörgangs durch zu starke Druckkräfte zu belasten. An seinem anderen Ende ist das Mittelteil jedoch zu einem Basisteil 16 so stark verbreitert, daß es als Anschlag beim Einführen der Meßspitze in den Ohrkanal dient, da es einen größeren Durchmesser als der Ohrkanal besitzt. Vom Meßspitzenkopf 12 aus erstreckt sich ein Infrarot-Lichtleiter 18 in Form eines auf seiner Innenseite vergoldeten Metallröhrchens in Längsrichtung durch das Mittelteil 14 und das Basisteil 16.
Die in den Fig. 4 und 5 dargestellte dritte Ausführung einer erfindungsgemäßen Meßspitze 10 entspricht in ihrer äußeren Form der in Fig. 3 dargestellten Meßspitze 10, wobei jedoch der kuppeiförmige Meßspitzenkopf 12 nicht infrarotdurchlässig ist sondern einstückig an das Mittelteil 14 angeformt ist.
Bei der in Fig. 4 dargestellten Variante endet am vorderen Ende des Meßspitzenkopfs 12 ein flexibler Infrarot-Lichtleiter 18, beispielsweise ein AgCI/AgBr-Lichtwellenleiter oder ein versilberter Hohlleiter, der sich in Längsrichtung durch die Meßspitze 10 erstreckt. Weitere Varianten werden weiter unten im Zusammenhang mit den Figuren 7 bis 12 erläutert.
Bei der in Fig. 5 dargestellten Variante der Meßspitze 10 ist am vorderen Ende des Meßspitzenkopfs 12 ein Infrarot-Strahlungssensor 20 zur Erfassung der zu messenden Infrarotstrahlung und Umwandlung in ein elektrisches Ausgangssignal angeordnet, so daß im Unterschied zur Meßspitze 10 gemäß Fig. 4 kein Infrarot-Lichtleiter 18 zur Weiterleitung der erfaßten Infrarotstrahlung erforderlich ist. Zur Erfassung der räumlichen Temperaturverteilung können am vorderen Ende des Meßspitzenkopfes 12 auch mehrere Infrarot- Strahlungssensoren 20 vorzugsweise gegeneinander geneigt angeordnet sein, wie bereits oben im Zusammenhang mit Fig. 2 beschrieben ist.
Fig. 6 zeigt eine Schutzkappe 24 für die in den Fig. 1 bis 5 dargestellten Meßspitzen 10, die auf die Meßspitzen 10 aufsetzbar ist. Die Schutzkappe 24 besitzt eine glockenförmige Gestalt, nämlich ein sich in Längsrichtung verjüngendes Mittelteil, das an seinem dünneren Ende geschlossen und an seinem dickeren Ende offen ist. Die Schutzkappe ist an die äußere Gestalt der Meßspitzen 10 angepaßt. Insbesondere ist das geschlossene Ende der Schutzkappe an die kuppeiförmige Gestalt des Meßspitzenkopfs 12 angepaßt, der in diesem Bereich somit eine gekrümmte Auflagefläche für die Schutzkappe 22 bildet. Das offene Ende der Schutzkappe paßt auf das Basisteil der Meßspitze. Das Mittelteil der Schutzkappe kann entweder am Mittelteil der Meßspitze anliegen (vgl. insbesondere Fig. 3 bis 5) oder sich mit Abstand zu diesem vom Meßspitzenkopf zum Basisteii erstrecken (Fig. 1 und 2). D]e Schutzkappe besteht aus einer infrarotlichtdurchlässigen Kunststoffolie. An ihrem geschlossenen Ende beträgt die Dicke der Folie etwa 0,05 bis 0,005 mm. An ihrem offenen Ende ist die Folie zu einem Randwulst verdickt, der einen festen Sitz auf der Meßspitze garantiert.
In den Figuren 7 bis 12 sind schematisch Meßspitzen 10 aus vorzugsweise biegsamem Material dargestellt, die ein im wesentlichen stabförmiges Mittelteil 14, ein verbreitertes Basisteil 16 und einen abgerundeten Meßspitzenkopf 12 aufweisen. Vom vorderen Ende des Meßspitzenkopfs 12 aus erstreckt sich mindestens ein Infrarot-Lichtleiter 18 in Längsrichtung durch die Meßspitze 10 bis zu mindestens einem Infrarot-Strahlungssensor 20.
Bei der in Fig. 7 dargestellten Variante einer Meßspitze 10 verläuft ein Infrarot-Lichtleiter 18, beispielsweise ein flexibler AgCI/AgBr-Lichtwellenleiter oder ein versilberter Hohlleiter, vom Meßspitzenkopf 12 zum Infrarot-Strahlungsdetektor 20.
Bei der in Fig. 8 dargestellten Variante einer Meßspitze 10 wird die in den Meßspitzenkopf 12 eingekoppelte Infrarotstrahlung durch ein Bündel aus mehreren vorzugsweise flexiblen Infrarot-Lichtleitern 18 zum Infrarot-Strahlungssensor 20 geleitet.
Bei der in Fig. 9 dargestellten Variante der Meßspitze gemäß Fig. 7 ist am vorderen Ende des Meßspitzenkopfs 12 eine Infrarot-Linse 22 zur Fokussierung der einfallenden Infrarotstrahlung auf den im Brennpunkt der Infrarot-Linse 22 endenden Infrarot-Lichtleiter 18 angeordnet.
Bei der in Fig. 10 dargestellten Variante einer Meßspitze nach Fig. 8 oder Fig. 9 ist am vorderen Ende des Meßspitzenkopfs 12 eine Infrarot-Linse 22 zur Fokussierung der einfallenden Infrarotstrahlung auf das im Brennpunkt der Infrarot-Linse 22 endende Bündel von Infrarot-Lichtleitern 18 angeordnet. Bei der in Fig. 11 dargestellten Variante einer Meßspitze enden an der Oberfläche des Meßspitzenkopfs 12 mehrere Infrarot-Lichtleiter 18, die in unterschiedliche Raumrichtungen orientiert sind. Im Mittelteil 14 der Meßspitze 10 verlaufen die Infrarot-Lichtleiter 18 parallel zueinander, fächern jedoch im Basisteil 16 auf. Jeder Infrarot-Lichtleiter 18 führt zu je einem_ Infrarot-Strahlungssensor 20. Aufgrund der unterschiedlichen Ausrichtung der Enden der Infrarot-Lichtleiter 18 im Meßspitzenkopf 12 kann mit dieser Meßspitze die räumliche Temperaturverteilung im Ohr bestimmt werden.
Bei der in Fig. 12 dargestellten Variante wird die einfallende Infrarotstrahlung durch eine am vorderen Ende des Meßspitzenkopfs 12 angeordnete Infrarot-Linse 22 auf ein Bündel aus mehreren Infrarot-Lichtleitern 18 fokussiert, die sich von der Brennebene der Infrarot-Linse 22 aus in Längsrichtung durch die Meßspitze 10 zu jeweils zugeordneten Infrarot- Strahlungssensoren 20 im Basisteil 16 erstrecken. Bei einer in den Figuren nicht dargestellten weiteren Variante sind in der Brennebene der Infrarot-Linse 22 mehrere Infrarot- Strahlungssensoren 20 angeordnet. Auch mit diesen Meßspitzen kann die räumliche Temperaturverteilung im Ohr bestimmt werden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Infrarot-Strahiungsthermometer, insbesondere Ohr-Fieberthermometer, mit einer Meßspitze (10) und mindestens einem Infrarot-Strahiungssensor (20) zur Erfassung der zu messenden Infrarotstrahlung, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßspitze (10) einen Meßspitzenkopf (12) mit einer im wesentlichen kuppeiförmigen Stirnfläche aufweist.
2. Infrarot-Strahiungsthermometer nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet,daß die Stirnfläche des Meßspitzenkopfs (12) zumindest teilweise ellipsoidförmig, paraboloidförmig oder kugelförmig gekrümmt ist.
3. Infrarot-Strahiungsthermometer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßspitze (10) ein sich an den Meßspitzenkopf (12) anschließendes, konisch verbreiterndes Mittelteil (14) aufweist.
4. Infrarot-Strahiungsthermometer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßspitze (10) ein sich an den Meßspitzenkopf (12) anschließendes, stab- oder stielförmig ausgebildetes Mittelteil (14) aufweist.
5. Infrarot-Strahiungsthermometer nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittelteil (14) biegsam ist.
6. Infrarot-Strahiungsthermometer nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßspitze (10) ein Basisteil (16) aufweist, dessen Durchmesser größer ist als der Durchmesser eines Ohrkanals.
7. Infrarot-Strahiungsthermometer nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Basisteil (16) tellerförmig gestaltet ist.
8. Infrarot-Strahiungsthermometer nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßspitze (10) mindestens einen Infrarot-Lichtleiter (18) aufweist, durch den auf den Meßspitzenkopf (12) auftreffende Infrarotstrahlung mindestens einem Infrarot-Strahlungssensor (20) zuführbar ist.
9. Infrarot-Strahiungsthermometer nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der/die Infrarot-Lichtleiter (18) ein flexibie(r) AgCI/AgBr-Lichtwellenleiter oder innen versilberte^) Hohlleiter ist/sind.
10. Infrarot-Strahiungsthermometer nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß im Meßspitzenkopf eine Linse zum Fokussieren der einfallenden Infrarotstrahlung auf den/die Infrarot-Lichtleiter (18) oder den/die Infrarot-Strahlungssensor(en) (20) angeordnet ist.
11. Infrarot-Strahiungsthermometer nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die optischen Achsen der Enden der Infrarot-Lichtleiter (18) rechtwinklig zur Oberfläche des abgerundeten Meßspitzenkopfs ausgerichtet sind.
12. Infrarot-Strahiungsthermometer nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Infrarot-Lichtleiter (18) ein innen vergoldetes Röhrchen ist.
13. Infrarot-Strahiungsthermometer nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Infrarot-Lichtleiter (18) jeweils ein Infrarot-Strahlungssensor (20) zugeordnet ist.
14. Infrarot-Strahiungsthermometer nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß im Meßspitzenkopf (12) zumindest ein Infrarot-Strahlungssensor (20) angeordnet ist.
15. Infrarot-Strahiungsthermometer nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Infrarot-Strahiungssensoren (20) gegeneinander geneigt angeordnet sind.
16. Infrarot-Strahiungsthermometer nach einem der Ansprüche 8 bis 11 oder 13 bis 15, gekennzeichnet durch eine Auswerteeinrichtung zur Bestimmung der räumlichen Temperaturverteilung im Ohr und zur Bestimmung der Lage und der Temperatur des Trommelfells aus der ermittelten Temperaturverteilung.
17. Infrarot-Strahiungsthermometer nach Anspruch 16, gekennzeichnet durch eine akustische und/oder optische Anzeigeeinrichtung zur Signaiisierung einer ordnungsgemäßen Ausrichtung der Meßspitze (10).
18. Schutzkappe für die Meßspitze (10) eines Infrarot-Strahlungsthermometers, insbeson^. dere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das vordere Ende (26) der Schutzkappe (24) eine im wesentlichen kuppeiförmige Gestalt aufweist.
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