专利名称：多功能万年历红外体温计的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及红外体温计，特别是一种多功能万年历红外体温计。
由于水银体温计存在上述的缺点，后来又开发了一种电子体温计，用以取代水银温度计。电子体温计具有一个探针，该探针由导线连接至另外一个包含微处理器的电子电路。其工作方式主要有两种，一种是利用热敏电阻测出温度、以预测理论为基础预测平衡温度的预测式；另一种是直接显示由热敏电阻探测到的温度的实测式。电子体温计不存在水银污染问题，可是采用预测方式时，虽然能在短时间内测出温度(1～2分钟)，但在测量精度上存在种种问题。而采用实测方式时，测量时间与水银体温计差不多，但由于电子体温计的探针体积�。约性谝赶虏饬渴保胨逦录葡啾龋捎诓课徊煌从υ谖露缺浠希馗葱砸膊蝗缢逦录�。所以电子体温计在解决污染问题和易于读取测量结果(电子体温计有显示测量结果的部分)方面与水银体温计相比有很大的优势，但在测量时间和舒适性方面并没有大的改善。
医学上认为体温调节在丘脑下部进行，丘脑下部有内颈动脉穿过，体温调节的结果立刻反映在内颈动脉血温上。鼓膜附近也有内颈动脉穿过，可认为鼓膜温度是人体核心温度的最好标识。因此，有许多以测量耳膜温度的装置与方法陆续的被开发出来。最初所采用的装置是热敏电阻直接接触鼓膜。这样，容易损伤鼓膜，而且需要熟练的操作技术。近来人们开发出许多利用红外传感器进行测量的装置。一般用来测量鼓膜发出辐射的红外传感器有三个不同种类1.热释电传感器；2.热电堆传感器；3.电阻型红外线传感器。无论由何种红外线传感器所构成，进行测温时红外线传感器均在耳道外，因此需要有“导波管”构造，将鼓膜发出的红外辐射导引到传感器上。不过，导波管的存在会造成测量误差的增大及计算上的困难，以下说明导波管对于测量结果的影响。
红外辐射体温计利用红外线辐射来测量体温，相反任何物体的红外线辐射都会影响测量的结果。导波管的内壁也会辐射红外线至传感器，从而造成测量误差。分析如下假设鼓膜的温度为Te、红外线传感器的温度是Tg、导波管内壁的温度为Tb。由于红外线传感器位于耳道外，即室温的环境中，所以红外线传感器的温度Tg可以由室温感测来量得。导波管内壁的温度Tb在测量前可视为同于红外线传感器的温度，但是当导波管伸入耳道后，有两个因素影响管壁的温度1.热传导，导波管外壁与耳道接触后，耳道的温度会产生热流传导至导波管内壁；2.辐射热传导，靠近鼓膜端的内管壁接受到鼓膜的热辐射，从而温度上升。所以当导波管伸入耳道后，其内壁的温度变化的大小直接影响的测量结果的精度。
为改善导波管内壁的温度变化造成的误差，专利号为4,602,642的美国专利《Method and apparatus for measuring internal bodytemperature utilizing infrared emissions》提出了一种红外体温计方案，其包含探测器部分和遮光器部分，两者之间有导线互相连接。进行测量人体耳温前，探测器部分和遮光器部分结合在一起使用，此时探测器部分的热电堆测量来自一参考目标的红外线辐射，处理电路反复的得到热电堆输出值，并储存校正资料。测量人体鼓膜温度时，使用者手持探测器部分，多次将其伸入人体的耳道中，将所得的最大热电堆输出值与储存的校正资料进行比较，从而得出人体的鼓膜温度。此种红外体温计的优点是精度非常高，但缺点是体温计的结构复杂，而且操作比较麻烦，测量时间较长。
本多功能万年历红外体温计，包括壳体，测温头，以及含微处理器、放大器、电压-频率转换电路以及显示屏的处理电路部分。
所述测温头由合金盖1、合金套2、塑胶盖3、塑胶头4、塑胶管5、辐射导管6、传感器底座7、传感器8以及传感器顶盖9组成；合金盖1固定在合金套2上，合金盖1与合金套2形成一个封闭的腔体，传感器8通过传感器底座7和传感器顶盖9安装在所述腔体内，塑胶头4和塑胶盖3套装在合金套2上，辐射导管6通过套装在它上的塑胶管5固定于合金套2内，辐射导管6的首端伸入塑胶头4；其处理电路由传感器输出温度信号经放大、电压-频率转换送入微处理器，微处理器把接收的信号分析、处理，并转化为目标的温度值送显示屏显示，并通过语音报温电路实现语音输出。
本红外体温计通过测温头内合理的结构设计，最大限度的降低了测温头伸入耳道后，测温头中的导波管的温度变化。测温头结构紧凑，测温头通过它的塑胶盖和塑胶头与整机的壳体连接为一体，实现了测温头和处理电路部分一体化。再运用一定的算法，通过软件对由于导波管的温度变化产生的测量误差进行合理的修正，从而使测量结果更加准确。
另外，由于采用了功能强大的微处理器，增加了语音报温电路，具有年、月、日、时间、温度显示和语音播报测量结果的功能。体积�。�、使用方便。
图2为其耳道式测温头的内部结构示意图。包括合金盖1、合金套2、塑胶盖3、塑胶头4、塑胶管5、辐射导管6、传感器底座7、传感器8和传感器顶盖9等部分。
塑胶头4是一个具有一定强度和弹性的材料制成的漏斗状的扩张器，首端放入耳道接近鼓膜，末端宽于外耳道，这样可以防止损伤鼓膜。塑胶头4的末端固定在多功能万年历红外体温计的主体外壳上。
辐射导管6是由金属制成、内部镀金，对红外辐射有很高的反射率。沿塑胶头4的轴向组装在塑胶头4内。
塑胶管5套在辐射导管6上，使辐射导管6靠近塑胶头4首端的一面完好的密封。防止外界对辐射导管6内壁的污染。塑胶盖3固定在红外耳式体温计的主体外壳上。其作用是固定合金套2。
合金套2固定在塑胶盖3上，首端伸入塑胶头4。合金套2是由锌合金制造，热容量相对较大，当测温头伸入耳道后，可以减小测温头温度的上升。合金盖1固定在合金套2上。合金盖1与合金套2组成一个封闭的腔体，传感器8在这个腔体内，温度不会有剧烈的变化。
传感器底座7固定在合金套2内。传感器底座7与辐射导管6同轴，内壁形状与传感器一致，用来确定传感器8的位置。传感器顶盖顶在传感器8和合金盖1之间，可以起到固定传感器的作用。
图3其实施例处理电路图。包括微处理器、红外传感器、电子开关、放大器、电压-频率转换电路、显示以及语音报温电路部分等。红外传感器采用热电堆传感器，如10TP581P芯片等。微处理器选用SPL31A等芯片。显示和语音报温电路由微处理器内部电路结合软件来实现。LCD显示屏和扬声器接于微处理器相应的输出端口。电压-频率转换电路可以采用单片电压-频率转换芯片，也可如图3由一个积分器和一个比较器构成，其输出接微处理器的输入端。传感器接收到目标辐射的红外线，转化为两个电压输出；经电子开关SW1分别送放大器对两个电压放大输出；然后再由积分器和比较器组成的电压-频率转换电路把放大器输出的模拟信号(电压)转换为数字信号(频率)送入微处理器；微处理器把接收的信号分析、处理、并转化为目标的温度值通过显示屏显示，同时通过喇叭语音输出。
本红外体温计由微处理器根据室温Ta对测量数据进行一定修正，从而使测量结果精确度高，稳定性好。具体描述如下在理想状态下，当红外体温计伸入耳道测量鼓膜温度时，位于耳道外的红外线传感器的温度Tg等于室温Ta。且导波管的温度Tb不会有变化(仍等于伸入耳道前的室温Ta)。在此理想条件下，假设红外线传感器由热电堆构成，热电堆的输出电压为Vout，则下式成立Vout＝K(Te4-Ta4) (1)其中K是一常数，从而得Te＝(Vout/K+Ta4)1/4(2)但由于导波管有温度变化，(2)式中的K不再是个常数，它是室温Ta的函数，从而得到下式Te＝(Vout/f(Ta)+Ta4)1/4(3)通过式(3)我们可以得到人体耳温的准确值。
本红外体温计除具有温度精确测量、显示和语音报温的功能外。利用其微处理器的强大的处理能力，显示年、月、日、时间等。
权利要求1.一种多功能万年历红外体温计，包括壳体，测温头，以及含微处理器、放大器、电压-频率转换电路以及显示屏的处理电路部分，其特征在于所述测温头由合金盖(1)、合金套(2)、塑胶盖(3)、塑胶头(4)、塑胶管(5)、辐射导管(6)以及传感器(8)组成；合金盖(1)固定在合金套(2)上，合金盖(1)与合金套(2)形成一个封闭的腔体，传感器(8)安装在所述腔体内，塑胶头(4)和塑胶盖(3)套装在合金套(2)上，辐射导管(6)通过套装在它上的塑胶管(5)固定于合金套(2)内，辐射导管(6)的首端伸入塑胶头(4)；所述处理电路设置有语音报温电路。
2.根据权利要求1所述多功能万年历红外体温计，其特征在于所述测温头通过它的塑胶盖(3)和塑胶头(4)与壳体结合为一体。
3.根据权利要求1所述，其特征在于多功能万年历红外体温计所述红外传感器(8)采用热电堆传感器。
4.根据权利要求1所述多功能万年历红外体温计，其特征在于传感器(8)通过传感器底座(7)和传感器顶盖(9)固定在合金盖(1)与合金套(2)之间的腔体内，传感器(8)和辐射导管(6)同轴安装。
5.根据权利要求1所述多功能万年历红外体温计，其特征在于所述的塑胶头(4)是漏斗形塑胶头。
6.根据权利要求1所述多功能万年历红外体温计，其特征在于所述的辐射导管(6)是金属导管，内部镀金，辐射导管的外端是封闭的。
7.根据权利要求1所述多功能万年历红外体温计，其特征在于所述的合金套(2)是由锌合金制成的。
专利摘要本多功能万年历红外体温计，包括壳体、测温头以及处理电路；测温头由合金盖、合金套、塑胶盖、塑胶头、塑胶管、辐射导管及传感器组成，合金盖固定在合金套上，合金盖与合金套形成一封闭腔体，传感器安装在该腔体内，塑胶头和塑胶盖套装在合金套上，辐射导管通过塑胶管固定于合金套内。测温头结构紧凑，测温头与壳体连接为一体，最大限度降低了测温头伸入耳道后，测温头中的导波管的温度变化，通过软件对由于导波管的温度变化产生的误差进行修正，使测量结果更加准确。具有体温显示、语音报温及万年历等功能，体积小，携带、使用方便。
文档编号G01K7/00GK2532470SQ02226609
公开日2003年1月22日 申请日期2002年4月1日 优先权日2002年4月1日
发明者樊兵, 温仲行, 郭达 申请人:深圳市东迪欣科技有限公司
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