[其他]具有热源的医用温度计

说明书

本发明属于生物医学工程领域，属于使体温计提高响应速度和增加功能的装置发明。

目前医用电子温度计在临床应用中有两点不足：一是测温传感器热平衡时间长，温度传感器从室温达到热平衡状态约需一分钟;二是传感器不能向被测对象输送能量，功能有限。本发明目的在于提出一种技术方案，据此可以制造具有高响应速度、以可以控制的方式向被测对象输送或吸收能量的医用温度测量装置，应临床及科研之需。

图1    普通医用温度计和本发明的温度计测量过程响应曲线，横座标t为测量时间，纵座标T为温度计显示的温度值。1-无热源温度计响应曲线，2-本发明的有热源温度计响应曲线，3-被测对象的实际温度。

图2    本发明采用的一种复合传感器结构示意图    4-金属感温介质，5-热电转换元件，6-加热元件或制冷元件，7-内引线，8-空气，9-绝缘介质，10-外引线。

图3    本发明采用的一种输液输血换热器示意图    11-加热测温传感器，12-与加热测温传感器换热并流过液体的螺旋状输液管。

图4a    一种加热（制冷）测温传感器的结构示意图    13-热电转换元件，14-加热器（或制冷器），15-附着测温元件和加热（制冷）元件的金属底座，16-与金属底座联结的金属零件，17-引线。

图4b    另一种加热（制冷）测温传感器的结构示意图    18-热电转换元件，19-加热（制冷）元件，20-金属底座，21-引线，22-绝缘材料。

图5    采用本发明装置加热输入人体液体示意图    23-皮肤，24-输液针，25-导管，26-输液管，27-复合温度传感器，28-输液流速控制器。

本发明的装置包括：可以由非测量对象改变本身温度值的复合温度传感器，所说的复合温度传感器由热电转换元件、加热（或制冷）元件及附着以上元件的金属介质构成，既是用于测量医疗对象温度值的温度传感器，又是可以向被测对象加热（或制冷）的加热（制冷）器;可以控制上述复合温度传感器温度值的加热（或制冷）电路;指示上述复合温度传感器温度值的温度显示仪表;流过液体物质并与上述复合传感器接触进行热量交换，使所说液体物质温度高于环境温度值的金属换热器。

复合传感器与人或动物体接触之前，由加热电路向复合传感器中的加热元件提供电流，使复合传感器恒定在高于室温的某个温度值上。接触人体之时断开加热电流，使复合传感器以高于室温的初始温度与人或动物体待测部位进行热量交换。

测温过程中，接触测温传感器的升温规律如下

T＝T_M-（T_M-To）θ- (t)/(γ)

其中    T-接触测温传感器温度

T_M-被测对象实际温度

T_O-接触测温传感器初始温度

θ-自然对数的底

τ-复合传感器测温时间常数

t-测量过程进行的时间

测量过程进行的时间t与传感器初始温度T_O及实际温度T之间有如下关系

t=τLn (T_M-T_o)/(T_M-T)

对于同样的测量精度（即达到同样的T_M-T值），T_M-T_O的值愈小则t愈小。即传感器初始温度T_O与T_M愈接近，所需的测量时间愈短。例如使复合传感器接触人体之前恒定在36℃，若T_O＝16.5℃，要求T_M-T≤0.2℃时读出温度，T_M＝36.7℃，对时间常数相同的温度传感器而言，测量时间缩短到不加热状态（即接触人体之前传感器的初始温度为16.5℃）所需测温时间的五分之一，若原来需50秒，采用本发明只需要10秒。

有一个开关，利用它接通复合传感器的加热器电源，使其恒定在高于室温接近被测对象温度的温度值上。接触被测对象时用这个开关断开加热电源。复合传感器结构示意如图2。本装置用于测温时采用以上工作方式，有温度显示仪表读出复合传感器中接触测温元件的实际温度。