[發明專利]溫度測量裝置

無效

• 申請號: 200580016014.1
• 申請日: 2005-05-18
• 公開（公告）號: CN101247756A
• 公開（公告）日: 2008-08-20
• 發明（設計）人: 莫瑟·雅登;麥納瑟·巴拉克
• 申請（專利權）人: 麥迪辛有限公司
• 主分類號: A61B5/01
• 分類號: A61B5/01
• 代理公司: 廣州華進聯合專利商標代理有限公司
• 代理人: 曾旻輝

發明領域

本發明涉及高速、準確的溫度測量。更具體地說，本發明涉及通過測量物體表面溫度來計算物體內部溫度的設備。

背景技術

物體的內部溫度可以通過物體的外表面溫度確定，該外表面溫度利用基于傳導的設備或基于輻射的設備測量。假設被測物體具有內部溫度處于相當穩定狀態的內部以及外表面。很多情況下希望知道該物體的內部溫度。例子：監視保存有危險化學物質的箱子的內部安全等級，確定牲畜是否已經準備好受精，或檢查醫院里病人的溫度。

本發明說明書的背景部分回顧了作為物體溫度測量一般應用的人體溫度測量方案，并且描述了現有技術。

對于基于傳導的測量，溫度計探針在測量過程中必須與物體一直接觸。該溫度測量是為了測量物體內部組織的溫度，此溫度與物體中心溫度很接近。該測量設備與外部組織，如皮膚或更理想地，與比較熱絕緣的外部組織，如喉嚨，相接觸。大概需要10分鐘才能通過外部組織的對流來使測量裝置達到能測量內部組織溫度的平衡溫度。這么長的測量時間對病人來說不方便。

可以采用預測算法來縮短測量時間。然而，通常這會導致縮短的測量時間所引起的較低精度的代價。

另一方面，紅外(IR)輻射是一種快速測量溫度的方法。同樣，最精確的測量從保護的外部組織得到，因而紅外溫度計通常測量鼓膜(耳膜)溫度。

然而，這樣的測量被認為是侵入式的，會打擾病人。另外由于耳道不都是直的從而視線不能直接到耳膜，存在一定的局限性。此外，當利用輻射來直接測量皮膚溫度，該測量受環境溫度影響。

傳導式測量的一個改進是與病人皮膚持久接觸的溫度計。由于該持久粘貼的溫度計在完成溫度測量的時候有足夠時間達到熱平衡，該方案可以達到高的精確度。

然而，把溫度計貼在身體上是有問題的。長時間″戴著″這樣的設備對病人，尤其是嬰兒來說不方便。

本發明還利用了延長接觸達到高精確傳導的原理。然而只有無源元件和病人接觸(被病人戴著)。實際的測量要么通過紅外測量設備從無源傳導接觸裝置讀取溫度，要么在無源元件包含熱傳感器情況下通過合適電子設備完成。

本發明人早前的發明，美國專利NO.62800397，發明名稱為″高速準確的溫度測量設備″(2001)中已經確定，從人體，例如從血管到皮膚，散發出的熱通量和在皮膚上測量的溫度一起可以用來準確得出人體的內部溫度。本發明同樣涉及在溫度測量中利用熱通量，然而該分析是在穩態時所做而不是暫態時所做。在穩態時，熱通量為常數，并且溫度的所有時間派生值為零。因此，可以利用簡化的模型來得到內部溫度。本發明與早前專利的區別還在于，它讀取得的溫度所涉及的表面與所測物體的表面持續接觸，從而使得內部物體溫度的計算更準確。

總之，本發明的主要目的是提供一種方便，快速，準確測量內部溫度的裝置。

看完本說明書及參考附圖后可知道本發明的其他目的和優點。

發明內容

根據本發明的優選實施例提供了用于非侵入式測量身體內部溫度或熱阻系數的設備，該身體包括具有相當穩定的內部溫度的內部區域和具有表面溫度的外表面間的熱導媒介，該設備包括：

貼片，包括用于與外表面粘貼的至少一個接觸元件和用于盡可能地使接觸元件與周圍熱環境熱絕緣的保溫外罩；

讀取裝置，用于讀取貼片上的一個或多個熱量值；

處理元件，用于處理所述至少一個或多個熱量值，以得到內部區域的內部溫度或傳導媒介的熱阻系數；

另外，根據本發明的另一個優選實施例，在保溫外罩和接觸元件之間有氣體。

另外，根據本發明的另一個優選實施例，所述氣體對于紅外輻射是透明的。

另外，根據本發明的另一個優選實施例，所述氣體為空氣。

另外，根據本發明的另一個優選實施例，所述保溫外罩和接觸元件間為真空。

另外，根據本發明的另一個優選實施例，所述貼片包括多個測量位置中的至少一個，該多個測量位置具有不同測量位置在外表面形成不同的熱邊界條件的特征。

另外，根據本發明的另一個優選實施例，所述貼片包括三個測量位置。

另外，根據本發明的另一個優選實施例，所述測量位置的特性為，具有下面這組特性中所選的明顯特性：不同的導熱性，不同的厚度，或者不同的發射性，從而在外表面形成不同的邊界條件。

另外，根據本發明的另一個優選實施例，所述貼片包括多個測量位置中的至少一個，該多個測量位置特征為：每個測量位置形成兩個或更多測量點，該測量點在外表面形成不同熱邊界。