[发明专利]红外鼓膜温度计

说明书

发明领域

本申请涉及红外温度计的领域。更具体地说，它涉及用于通过感测从鼓膜发射的红外辐射来测量人体温度的红外鼓膜温度计。

背景

人们已经使用各种方法来检测人的体内温度。它们包括水银温度计和电子温度计。最新的改进是使用红外鼓膜温度计，它通过感测从耳内鼓膜发射的红外辐射来测量体内温度。使用红外鼓膜温度计的主要好处是减少得到温度读数所花费的时间。

现有的红外鼓膜温度计通常使用一个热电堆来感测从鼓膜发射的红外辐射，并将热电堆封装在一个最大外径为0.335英寸的TO5罐内，就如该技术中众所周知的那样。因为该结构太大而不能装入耳朵，所以热电堆安装在锥形耳探针的离开耳朵的相反端部(远端)内。

通常由于两个原因，使热电堆安置在远的位置上对测量精度产生不利影响。首先，远的位置在鼓膜和热电堆之间产生观测角的问题，因为很难将装置直接指向鼓膜。因此，在鼓膜和热电堆之间必须使用红外波导管，后者具有为得到最大的红外反射率而特别制备的内表面。

第二，远的位置产生由于耳道和热电堆之间环境温度差异而引起的测量问题。因此，为了尽可能减小沿波导管的温度梯度，波导管必须具有高的导热率并良好地绝热，而TO5热电堆必须安装在一个强劲的散热器中，有一个热敏电阻安装在热电堆上并与其接触。强劲的散热器的目的是保证一个高的热时间常数。此外，波导管的内面须有昂贵的反射镀层。

同时，有时使用一个第二热敏电阻，以减小探针上的热绝缘。该第二热敏电阻通常安装在耳探针最靠近耳朵的端部(近端)上，以补偿探针近端和安装热电堆的探针远端(仪表端)之间环境温度的差异。这种改型是否改善了单热敏电阻型式的费用或精度还是个问题。

在企图尽可能减少这些精度问题时涉及到费用问题。这些包括使探针绝热、对波导管内面进行抛光和电镀与增加一两个热敏电阻及其有关电子部件的费用。同时，可能需要一个第二红外窗以密封波导管从而防止灰尘和其它污染物落入波导管内部并对精度和安全性产生不利影响。

图1和图2表示先有技术的温度计，它们例示由于热电堆位于离开耳朵的远位置而引起的固有问题。两个图表示安置在外壳21和41内的热电堆22和42。这些热电堆每个具有一个靠近热电堆的红外窗23和43与一个最靠近耳朵的温度计近端24和44附近的红外窗28和48。由于与鼓膜的距离，它们每个有一个波导管25和45、围绕波导管的绝热件26和46以及一个大体围绕热电堆22和42的散热器27和47。此外，先有技术的温度计通常具有安置在各个位置的热敏电阻以测量周围温度并补偿热电堆和耳道之间环境温度的差异。图1表示使用单独一个热敏电阻29，而图2表示使用两个热敏电阻49和50。同时，图2表示使用一个一次性使用的盖子，该盖子也可以用在改进的温度计上。

发明概要

本发明改进了上述红外鼓膜温度计，方法是将热电堆封装在一个更小的外壳中并将热电堆安置在靠近鼓膜的耳探针近端处。这种新的部位取向导致提高精度和减少费用，同时保持其它红外鼓膜温度计的速度优点。这种改进的温度计在解决耳道和热电堆之间的环境温度差异问题方面不需要昂贵的波导管和另外的温度传感器(即：热敏电阻)及其有关电子部件。本发明也不需要耳探针的热绝缘，而且免去了强劲的散热器和在热电堆外壳外部的热敏电阻。

下面公开两个实施例。第一实施例将热电堆封装在一个外径为0.189英寸的TO18罐内，与此相比较，先有技术的TO5罐的外径为0.335英寸。然后将更小的热电堆安置在最靠近耳朵的耳探针端部，从而大大地改善了观测角并不再需要热绝缘的波导管。这种安置方法同时不再需要额外的红外窗。

此外，在热电堆元件上增加一个单个的热电偶以替代外部环境的测量热敏电阻，实际上节省了所有热敏电阻的费用并尽可能提高了温度计的精度。

第二实施例使用一个具有单独一个附加的热电偶的热电堆元件，两者都安装在耳探针尖端处的凹槽内，然后用单独一个红外窗密封。这免去了对TO18罐的需要，并能够使热电堆元件甚至更接近探针的近端和更靠近鼓膜，从而提高了精度。

在两个实施例的任一个中的这种改进，实际上免去了对任何金属部件的需要(除了热电堆罐以外)，因此耳探针能够优先地模制成一个塑料外壳的整体部件，从而节省了额外的费用。此外，耳探针可以是一个用柔软韧性的材料模制的分开的棒状元件，从而节省了额外的费用，并使耳探针更易于符合各种耳道的形状。

因此，本发明的一个目的是提供一种改进的红外鼓膜温度计。

本发明的另一个目的是提供一种精度提高的改进的红外鼓膜温度计。