[发明专利]红外线耳温计的探头结构

说明书

技术领域

本发明系关于一种红外线耳温计的探头结构，特别是关于一种可快速适应环境温度变化的探头结构。

背景技术

红外线耳温计已被广泛地使用于量测人体的温度，因为其使用方便及迅速，因此已逐渐淘汰传统的水银式体温计。在操作方式上，红外线耳温计系以一探头置入人耳，藉以量测耳膜及其附近组织所产生的热辐射，并以一电子电路将该热辐射转换为相对的温度。

然而，目前市面上的红外线耳温计的探头不是体积庞大，就是在温度转换时产生误差。例如一美国专利号US4,895,164，标题为″Infrared Clinical Thermometer″的专利利用一金属导热块(heat conducting block)将波导管(waveguide)及红外线侦测器(IR detector assembly)包围，以达到和环境温度等温的状态(isothermal condition)然而，上述结构势必需要一很大的金属导热块，因体积庞大而不易使用。此外，等温状态亦非设计红外线耳温计的探头的必要条件，因为大部分的波导管的表面均镀上一层金，其反射率很高(reflectivity，约90％)而辐射率很低(emissivity，约10％)，因此即便红外线侦测器和波导管的间存有温差，红外线侦测器也仅能接收少部分由波导管内壁所发射的热辐射。总而言的，使用等温状态设计的探头不仅是非必要的，且将造成上述种种的缺点。

为解决上述问题，美国专利号US 6,152,595，标题为″Measuring Tip for a Radiation Thermometer″及US 6,109,782，标题为″Infrared Thermometer″的专利利用一热中立区域(thermallyneutral location)使红外线侦测器均温(homogeneous)，但仍无法解决热时间常数不平衡的问题，而且组装复杂。已知的红外线耳温计的探头包含一波导管、金属导热块及红外线侦测器。红外线侦测器包含一金属外壳、红外线滤光片(IR filter)、热电堆芯片(thermopile chip)、热敏电阻(thermistor)、基座(base plate)及导线(lead)。波导管所导引的热辐射经由红外线滤光片而由热电堆芯片侦测出，而该热电堆芯片的冷接合端的温度将由热敏电阻的温度代表，其中该热敏电阻和该热电堆芯片均位于该基座25的上。

因此，如何在动态环境下使热敏电阻的热时间常数th接近或等于热电堆冷接合端(cold jun citon)的热时间常数tp，以降低或消除红外线耳温计在温度计算时的误差，实为一重要的课题。

发明内容

本发明的主要目的系提供一在动态环境中仍可准确量测辐射源温度的红外线耳温计的探头结构。

本发明的第二目的系提供一制作方便且可缩小体积的红外线耳温计的探头结构。

本发明的第三目的系提供一可在动态环境中缩短适应时间的红外线耳温计的探头结构。

为达成上述目的，本发明揭示一种红外线耳温计的探头结构，其设计乃是利用热传原理，使热敏电阻能真实迅速反应热电堆的冷接合端的实际温度，因此在温度变动的环境中，红外线耳温计的量测误差能降至最低。

本发明的红外线耳温计的探头结构的第一实施例，包含一波导管、一第一散热块、一红外线感知器、一第二散热块和第一硅胶片。该第一散热块热耦合至该波导管，用于降低该波导管的温度变化。该红外线感知器感测经由波导管导引的热辐射，且并未热耦合至该第一散热块。该第二散热块热耦合至该红外线感知器，用于降低该红外线感知器的温度变化。该第一硅胶片位于第一散热块和第二散热块的间，用于增加热传阻抗(thermal resistance)。

本发明的红外线耳温计的探头结构的第二实施例，包含一波导管、一第一散热块、一红外线感知器及一第二散热块。该第一散热块热耦合至该波导管，用于降低该波导管的温度变化。该红外线感知器感测经由波导管导引的热辐射且未热耦合至该第一散热块，包含一热敏电阻、热电堆晶片和基座，其特征在于该热敏电阻和该基座的间具有一热传导性不佳的基板，以增加热传阻抗(thermalresistance)。该第二散热块，热耦合至该红外线感知器，用于降低该红外线感知器的温度变化。

具体实施方式