專利名稱：紅外線溫度計的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種檢測從目標(biāo)發(fā)出的紅外線、測定目標(biāo)的溫度的紅外線溫度計。
紅外線溫度計的應(yīng)用途徑之一是測定人體溫度(體溫)的紅外線體溫計，它一般是依據(jù)從人的外耳道、鼓膜等處發(fā)出的紅外線進(jìn)行溫度測量。
紅外線體溫計具備可插入人的耳孔的探頭，該探頭設(shè)置在體溫計本體(外殼)上并突出于其外部。在探頭內(nèi)，設(shè)置有將從鼓膜等(生物體表面組織)處發(fā)出的紅外線導(dǎo)引到配置在外殼內(nèi)的紅外線傳感器的導(dǎo)波管。
紅外線體溫計的重要問題之一，是在將探頭插入耳孔時，熱從耳孔等(人體)發(fā)出，經(jīng)探頭、導(dǎo)波管等傳至紅外線傳感器，紅外線傳感器的輸出不穩(wěn)定。不能忽視從外殼傳到紅外線傳感器的、周圍環(huán)境的熱的不良影響。
解決這種問題的技術(shù)之一有日本專利公報特開平5-28617號(或美國專利公報USP4895164號，或者國際專利公告WO 90/02521號)所記載的技術(shù)。該文獻(xiàn)所公開的紅外線體溫計，是將導(dǎo)波管的大部分和紅外線傳感器埋設(shè)在比較大的金屬(鋁、銅等熱的良導(dǎo)體)制成的熱傳導(dǎo)塊(等溫塊手段)內(nèi)。熱傳導(dǎo)塊(紅外線傳感器部)用定位螺柱支承在外殼內(nèi)，熱傳導(dǎo)塊和外殼之間的空間起空氣絕熱層的作用，以減少從外殼外部的熱源向熱傳導(dǎo)塊傳熱。該文獻(xiàn)中指出在周圍溫度中由熱傳導(dǎo)塊將導(dǎo)波管和紅外線傳感器保持在等溫狀態(tài)。進(jìn)一步，在導(dǎo)波管的外端部周圍配置有鋁管等低散射率阻擋層，該阻擋層由低熱傳導(dǎo)蓋覆蓋。
紅外線體溫計的特征之一是測定時間短(例如1～5秒)。由于上述文獻(xiàn)的熱傳導(dǎo)塊是比較大的，所以在這樣短的時間期間，不會進(jìn)入熱平衡狀態(tài)(等溫化狀態(tài))。只要沿導(dǎo)波管傳遞的、來自人體的熱向熱傳導(dǎo)塊移動，紅外線傳感器的溫度也就發(fā)生變化。不能完全解決紅外線傳感器的輸出不穩(wěn)定的問題。
向著解決這樣的問題的方向邁進(jìn)的技術(shù)示于國際專利公告WO 97/24588號。該文獻(xiàn)所記載的紅外線溫度計，在探頭和導(dǎo)波管之間設(shè)置與它們絕熱的熱傳導(dǎo)的管狀體，以防止來自探頭的熱傳遞到導(dǎo)波管和紅外線傳感器。由于設(shè)置熱傳導(dǎo)的管狀體，所以零件個數(shù)增加了。
紅外線體溫計的其它問題是塵埃等進(jìn)入到導(dǎo)波管內(nèi)、惡化了測定精度。
為了解決這一問題，以往是象堵塞導(dǎo)波管的前端開口一樣，粘接硅玻璃。但是，存在硅玻璃難以加工，價格昂貴這一問題，而且，由于使用粘接劑，所以加工費增加了。
還有這樣的方法，將樹脂薄片蓋在導(dǎo)波管的前端部，堵塞開口，用環(huán)狀零件將樹脂薄片固定在導(dǎo)波管上。該方法帶來的問題是，組裝需要勞力和時間，在擦去其污物時樹脂薄片容易破裂。
紅外線體溫計有能準(zhǔn)確工作的溫度范圍(可測定的溫度范圍)(例如，10℃～40℃)。當(dāng)想要在該溫度范圍之外的環(huán)境下使用紅外線體溫計時，顯示錯誤。還有這樣的問題用戶不知道為什么顯示錯誤？到能使用時，以后還需要多少時間？很不方便。
本發(fā)明，結(jié)構(gòu)簡單，其目的是盡量減少從外部(耳孔等目標(biāo))傳到導(dǎo)波管的熱給紅外線傳感器帶來的影響，使其能準(zhǔn)確地測定溫度。
本發(fā)明的另一目的是提供一種能盡量減少環(huán)境溫度變化帶來的不利影響的結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明的又一目的是實現(xiàn)能有效地防止塵埃等進(jìn)入紅外線溫度計的導(dǎo)波管內(nèi)，而且組裝容易。
再有，本發(fā)明使其在將處于不能測定的溫度環(huán)境下的紅外線溫度計，放置在能測定的溫度環(huán)境下時，能顯示到能開始測定溫度所需的時間。
本發(fā)明的紅外線溫度計，具備配置在外殼內(nèi)的紅外線傳感器和將從目標(biāo)發(fā)出的紅外線引導(dǎo)至紅外線傳感器的導(dǎo)波管，其特征是以阻斷了從導(dǎo)波管向紅外線傳感器傳熱的狀態(tài)，直接或間接地將紅外線傳感器和導(dǎo)波管保持在外殼上。
阻斷從導(dǎo)波管向紅外線傳感器傳熱的狀態(tài)，包括多種支承形式。導(dǎo)波管具有朝向目標(biāo)的外端和朝向紅外線傳感器的紅外線入射面(傳感器面)的內(nèi)端。上述形式之一是使導(dǎo)波管的內(nèi)端離開紅外線傳感器的紅外線入射面(設(shè)置間隙)。導(dǎo)波管的內(nèi)端和紅外線傳感器之間有空氣層?？諝鈱泳哂薪^熱效果。
能用共同的或分開的絕熱零件將導(dǎo)波管和紅外線傳感器保持在外殼上。絕熱零件(低熱傳導(dǎo)零件)的有代表性的材料有合成樹脂。也可以使其用金屬零件(熱的良傳導(dǎo)零件)支承導(dǎo)波管。
以阻斷從導(dǎo)波管向紅外線傳感器傳熱的狀態(tài)支承著的其它形式，是將紅外線傳感器配置在導(dǎo)波管的內(nèi)端部內(nèi)，保持紅外線傳感器，使其離開導(dǎo)波管的內(nèi)壁。在這種場合下，導(dǎo)波管和紅外線傳感器之間也設(shè)有空氣絕熱層。
能用共同的或分開的絕熱零件將紅外線傳感器和導(dǎo)波管保持在外殼上。也可以在紅外線傳感器和導(dǎo)波管之間設(shè)置絕熱材料，支承紅外線傳感器。
另一其它形式，能用絕熱性(低傳導(dǎo)性)的連接零件將紅外線傳感器支承在導(dǎo)波管的內(nèi)端部。紅外線傳感器的紅外線入射面朝向?qū)Рü艿膬?nèi)端。導(dǎo)波管由絕熱零件或金屬支承在外殼上。
導(dǎo)波管的內(nèi)端與紅外線傳感器的紅外線入射面相接觸的形式，也包含有以阻斷從導(dǎo)波管向紅外線傳感器傳熱的狀態(tài)支承著的形式。最好是在導(dǎo)波管的內(nèi)端形成缺口，以減少與紅外線傳感器接觸的接觸面積。
象以上那樣，根據(jù)本發(fā)明，由于紅外線傳感器以阻斷從導(dǎo)波管傳熱的狀態(tài)(低熱傳導(dǎo)的狀態(tài))保持著，所以，即使熱從目標(biāo)傳到了導(dǎo)波管，也能阻止熱從導(dǎo)波管傳到紅外線傳感器。這樣一來，紅外線傳感器就保持在熱穩(wěn)定狀態(tài)下。
本發(fā)明在阻斷從導(dǎo)波管向紅外線傳感器傳熱(遠(yuǎn)離熱)方面具有特征，并不是使紅外線傳感器和導(dǎo)波管等溫化。即，本發(fā)明不存在象現(xiàn)有例子那樣的，相當(dāng)于熱傳導(dǎo)塊或等溫塊手段之類的東西。再有，在探頭和導(dǎo)波管之間，也沒有以與它們絕熱的狀態(tài)設(shè)置的熱傳導(dǎo)的管狀體。紅外線溫度計的結(jié)構(gòu)簡單了。
由于用絕熱零件保持紅外線傳感器，也能將通過外殼和其它零件從外部傳過來的熱的影響控制在最小限度。
理想的實施形式是，探頭由圍繞導(dǎo)波管的突出到外殼外側(cè)的部分的絕熱零件制成，探頭安裝在外殼上，至少在導(dǎo)波管的外端部和上述探頭之間設(shè)置間隙。即使探頭接觸目標(biāo)，由于導(dǎo)波管在探頭的內(nèi)部，遠(yuǎn)離探頭(有空氣絕熱層)，所以，能制止目標(biāo)的熱傳到導(dǎo)波管。
本發(fā)明還提供一種能蓋住紅外線溫度計的導(dǎo)波管或探頭的罩。
該罩具有堵塞導(dǎo)波管的外端開口的、紅外線能透過的上底部和與該上底部相連接、緊貼在導(dǎo)波管的周圍的周壁部，這些上底部和周壁部是制成一體的。理想的實施形式，罩是由合成樹脂制成。
由于本發(fā)明的罩(導(dǎo)波管罩或探頭罩)將紅外線能透過的上底部和周壁部制成一體，所以，僅僅將罩蓋在導(dǎo)波管或探頭上就行，與現(xiàn)有的溫度計相比，可操作性和組裝性好。能由罩防止塵埃進(jìn)入到導(dǎo)波管或探頭內(nèi)。
在一實施例，導(dǎo)波管罩在其周壁部上具備朝向外側(cè)或朝向內(nèi)側(cè)的凸緣。該凸緣起防止導(dǎo)波管罩脫落的作用。最好在探頭或?qū)Рü苌显O(shè)置與上述凸緣卡合的部分。能進(jìn)一步提高防脫落的效果。
本發(fā)明還提供一種在將處于不能測定的溫度環(huán)境下的紅外線溫度計放置在能測定的溫度環(huán)境下時，能明示到能測定所需的時間的紅外線溫度計。
該紅外線溫度計具備依據(jù)紅外線傳感器的輸出測定目標(biāo)的溫度的紅外線測定手段；測定紅外線溫度計的內(nèi)部溫度的溫度測定手段；判定溫度測定手段測定的溫度是否在紅外線測定手段的可測定溫度范圍內(nèi)的手段；在判定手段判定測定溫度不在可測定溫度范圍內(nèi)時，推算溫度測定手段測定的溫度進(jìn)入能測定的溫度范圍內(nèi)的等待時間的手段；報知推算手段推算的等待時間的手段。
理想的一實施例，上述推算手段檢測至少2個不同時刻的溫度變化，依據(jù)該溫度變化、以及現(xiàn)在的溫度和可測定溫度范圍內(nèi)的目標(biāo)(基準(zhǔn))溫度推算等待時間。
由于報知(顯示)等待時間，所以，用戶能知道以后要經(jīng)過多少時間才能使用紅外線溫度計。


圖1和圖2是將紅外線體溫計的整體結(jié)構(gòu)各分一半表示的一部分剖開的側(cè)視圖。
圖3是將圖1所示的探頭、導(dǎo)波管和導(dǎo)波管罩放大表示的剖視圖。
圖4和圖5是將導(dǎo)波管罩放大表示的圖，圖4是剖視圖，圖5是俯視圖。
從圖6到圖9是表示各變型例的圖，是將紅外線體溫計的一部分放大的剖視圖。
圖10a和圖10b是表示導(dǎo)波管的內(nèi)端的變型例的立體圖。
從圖11到圖13是表示另一其它變型例的圖，是將紅外線體溫計的一部分放大的剖視圖。
圖14是表示探頭罩的剖視圖。
圖15、圖16、圖17a～圖17c是分別表示導(dǎo)波管罩的變型例的立體圖。
從圖18到圖20是表示其它實施例的圖，圖18是紅外線傳感器的剖視圖，圖19是表示紅外線體溫計的電路的方框圖，圖20是表示由CPU處理的處理順序的程序方框圖。
圖1和圖2是將整個紅外線體溫計放大很多倍表示的圖。
紅外線體溫計的外殼10，為了容易用手握持，整體大致是圓筒狀或偏平圓筒狀，頭部(配置后述的紅外線傳感器的部分在圖中為左側(cè))稍稍彎曲，頭部(前端部)粗一些，末端部(后端部)(在圖2中為右側(cè))細(xì)一些。外殼10由合成樹脂(例如，ABS丙烯腈·丁二烯·苯乙烯樹脂)制成。
在外殼10內(nèi)，配置有印刷電路板11，在該電路板11上，組裝有溫度測定電路(包括微處理機(jī))、顯示控制電路、及其它電路。
在外殼10的前端部上面(或者前面)開設(shè)有孔13，開關(guān)操作按鈕12從內(nèi)側(cè)靠在該孔13上。按鈕12具有向外側(cè)突起的曲面。安裝片12a從按鈕12上延伸，該安裝片12a的端部被夾持且固定在設(shè)置于外殼10的內(nèi)面上的2個突片10a和10b之間。按鈕12和安裝片12a一起由樹脂(例如ABS樹脂)形成一體。安裝片12a具有彈性。
按鈕12的內(nèi)面設(shè)有操作突部12b。當(dāng)從外部向外殼10的內(nèi)側(cè)推壓按鈕12時，突部12b與設(shè)置在電路板11上的開關(guān)14的作動器相接觸。若推壓1次按鈕12，則上述溫度測定電路的電源接通，第2次壓下開始測定體溫。
在外殼10的大致中間的上面(前面)也開設(shè)有孔15。在與該孔15對應(yīng)的位置，在電路板11上配置有液晶顯示(LCD)裝置71。即，LCD裝置與其下部的襯墊74一起收納在LCD殼72內(nèi)，殼72被固定在電路板11上。LCD裝置71通過橡膠接頭75連接在電路板11上的配線模板上。在LCD殼72上設(shè)有由透明樹脂制成的LCD罩73。LCD裝置71顯示測定的體溫和其它信息。用戶可以隔著LCD罩73從外殼10的孔15看到該信息。
在外殼10的末端部的下面(后面)開設(shè)有電池的出入口，在此用螺釘安裝有可拆卸的電池蓋16。
在外殼10的前端部設(shè)有紅外線傳感器20、導(dǎo)波管(波導(dǎo)管)30、探頭40和導(dǎo)波管罩50。尤其在圖3對導(dǎo)波管30、探頭40和罩50進(jìn)行了放大表示。
紅外線傳感器20包括金屬殼24，其內(nèi)部設(shè)有紅外線檢測元件21。在殼24的前面開設(shè)有窗口，象是堵塞該窗口一樣，窗口上設(shè)有紅外線能透過的硅玻璃25(詳細(xì)情況參照圖18)。
導(dǎo)波管30是用如銅等金屬制成的圓筒狀的管子，其兩端30a和30b敞著口。離紅外線傳感器20遠(yuǎn)的開口端30a稱為外端(或前端)，離紅外線傳感器20近的開口端稱為內(nèi)端(或者末端)。
探頭40由合成樹脂制成，是稍稍彎曲的圓錐形狀，前端被截斷，基部形成有安裝用法蘭43。法蘭43上形成有螺紋孔45。在探頭40的前端部，在內(nèi)面形成有2個臺階部41、42。在基部附近形成有用于固定探頭罩47的小的環(huán)狀突部44。
紅外線傳感器20保持在傳感器保持架28上。即，傳感器保持架28是合成樹脂(例如ABS樹脂)制成的帶底圓筒狀的零件，在底面上開設(shè)有孔28A。紅外線傳感器20緊緊地嵌入在該孔28A內(nèi)。在保持架28上固定有電路板17。紅外線傳感器20的引線26與電路板17上的配線模板18相連接。在傳感器保持架28的開口端28C附近，在其外周面上一體地形成有法蘭28B。可以根據(jù)需要在紅外線傳感器20內(nèi)設(shè)置溫度檢測元件(參照圖18圖的標(biāo)號22)，或在紅外線傳感器20的附近設(shè)置溫度傳感器。
導(dǎo)波管30保持在2個導(dǎo)波管保持架31、32上。導(dǎo)波管保持架31、32也由合成樹脂(例如ABS樹脂)制成，大致呈圓筒狀。保持架31、32的孔具有一定的直徑(除凹部31D、32D之外)。導(dǎo)波管30緊緊地插在該孔內(nèi)。保持架31、32的外周面3個臺階外徑不相同，外徑最小的部分31A、32A最長，外徑最大的部分31B、32B向外突出呈凸緣狀。在該部分31B、32B的內(nèi)周面上形成有凹部31D、32D。
導(dǎo)波管30嵌入在保持架31的孔內(nèi)。此時，導(dǎo)波管30的外周面和保持架31的孔的內(nèi)周面用粘接劑固定。多余的粘接劑填入凹部31D內(nèi)。然后，在保持架32的孔內(nèi)插有導(dǎo)波管30。保持架31和32在其直徑大的部分31B、32B處相互對頂。
導(dǎo)波管30裝入傳感器保持架28內(nèi)。傳感器保持架28的前端部28C靠在由大直徑的部分32B形成的臺階部32C上。傳感器保持架28進(jìn)入在外殼10的前端部形成的孔10A內(nèi)，其法蘭28B與該孔10A的外周面相接觸。導(dǎo)波管保持架31和導(dǎo)波管30的前端部進(jìn)入探頭40內(nèi)，保持架31的小直徑部分31A抵在探頭40的內(nèi)面的臺階部42上。探頭40的法蘭43用螺栓46固定在外殼10上。這樣一來，探頭40、導(dǎo)波管保持架31、32(因此導(dǎo)波管)、傳感器保持架28(因此紅外線傳感器20)就被牢固地固定在外殼10的前端部。
其狀態(tài)是紅外線傳感器20和導(dǎo)波管30的大致一半位于外殼10的內(nèi)部，探頭40和導(dǎo)波管30的大致一半突出在外殼10的外部。
導(dǎo)波管30的外端(前端)30a位于與探頭40的前端大致相同的位置，或位于探頭40前端稍稍靠近內(nèi)側(cè)的位置。導(dǎo)波管30的外端部30a附近不與探頭40相接觸，在導(dǎo)波管30的前端部附近和探頭40之間存在有間隙(空氣層)33。
另外，導(dǎo)波管30的內(nèi)端(末端)30b與紅外線傳感器20的傳感器面(紅外線入射口，即硅玻璃25)相對峙。導(dǎo)波管30的內(nèi)端30b與紅外線傳感器20并不接觸，在它們之間存在有間隙(空氣層)34。當(dāng)然導(dǎo)波管30的中心軸與紅外線傳感器20的中心軸對齊。
在用該紅外線體溫計測量體溫時，將探頭40的前端部插入耳孔(外耳道)內(nèi)。探頭40不可避免地與耳孔相接觸。由于一般情況下體溫比探頭40的溫度高，所以熱會傳至探頭40。
探頭40、導(dǎo)波管保持架31、32、傳感器保持架28用合成樹脂制成。由于與金屬相比合成樹脂的導(dǎo)熱系數(shù)極低(低熱傳導(dǎo)零件)，可以稱為絕熱零件(在本說明書低熱傳導(dǎo)零件和絕熱零件同義)。探頭40的前端部內(nèi)面和導(dǎo)波管30的外端部30a之間有間隙(空氣層)33，由于空氣層33也有絕熱效果，所以，該結(jié)構(gòu)傳到探頭40前端部的熱不易傳到導(dǎo)波管30。熱即不易從探頭40的前端部通過保持架31、32傳到導(dǎo)波管30，也不易通過傳感器保持架28傳到紅外線傳感器20。
即使耳孔的熱有一點傳到導(dǎo)波管30的外端30a，在導(dǎo)波管30的內(nèi)端30b和紅外線傳感器20之間有間隙(空氣層)34，也會被絕熱。因此熱幾乎不會傳到紅外線傳感器20。
這樣一來，在測量體溫時，人體的熱幾乎沒有傳到紅外線傳感器20，紅外線傳感器20幾乎不會受到來自目標(biāo)的熱的不利影響。由于紅外線傳感器20由合成樹脂(絕熱零件)制成的傳感器保持架28保持著，所以，也幾乎不會受到周圍環(huán)境的熱的影響。
從耳孔(鼓膜)發(fā)出的紅外線，在導(dǎo)波管30內(nèi)通過，導(dǎo)向紅外線傳感器20，能準(zhǔn)確地進(jìn)行溫度的測量。如果需要的話，還可以依據(jù)溫度傳感器(溫度檢測元件)的輸出對測定溫度進(jìn)行修正。最終的測定溫度顯示在LCD裝置71上。
也可以使傳感器保持架31、32由鋁等金屬制成。在這種場合，不使傳感器保持架分為用標(biāo)號31、32表示的2個部件，可以使這一部分31、32為一體，也不需要凹部31D、32D。從耳孔等移動到導(dǎo)波管30的熱被金屬制的傳感器保持架吸收，因此，熱幾乎不會傳到紅外線傳感器20。
探頭罩47由合成樹脂制的環(huán)48和安裝在該環(huán)48上的、由乙烯樹脂或其它薄的合成樹脂片材制成的袋子或護(hù)套49所構(gòu)成。探頭罩47用于防止病菌的感染，每一用戶都換新的，即，是一次性的。通過嵌入環(huán)48，使其越過設(shè)置在探頭40的基部的環(huán)狀突起44，由此將探頭罩47安裝在探頭40上。
設(shè)置檢測探頭罩47(是否)已安裝上的開關(guān)60。該開關(guān)60包括活動軸61。軸61具備2個端部61A和61B。端部61A較細(xì)，能滑動自如地從形成于探頭40的法蘭43上的孔45A(貫通的螺紋孔45)內(nèi)穿過。端部61B能滑動自如地從開設(shè)于電路板17上的孔內(nèi)穿過，在前端安裝有觸點63。軸61由于彈簧62而始終被向外側(cè)推壓。端部61A突出到探頭40基部的法蘭43外側(cè)。觸點63與電路板17上的配線模板64相接觸(開關(guān)接通)。
當(dāng)探頭罩47蓋住探頭40時，探頭罩47反抗彈簧62的彈簧力，由環(huán)48推壓軸60的突出的端部61A。這樣一來，觸點63脫離配線模板64(開關(guān)打開)，能檢測到探頭罩47已安裝。即可以將檢測安裝探頭罩47作為開始測定體溫的條件，也可以將這一信息用指示器或LCD裝置71顯示出來。
前罩19是覆蓋探頭40的，它拆卸自如地安裝在探頭40基部的法蘭43的環(huán)狀突部上。前罩19也由合成樹脂制成，在不使用紅外線體溫計時蓋在探頭40上。
導(dǎo)波管罩(蓋)50的詳細(xì)情況示于圖4和圖5。導(dǎo)波管罩50，其能使紅外線透過的上底部51、與該上底部51的周邊相連的周壁部52和從周壁部52的前端向外側(cè)突出的凸緣(邊)53用合成樹脂、例如聚乙烯或聚丙烯制成一體。周壁部52朝凸緣53的方向直徑漸漸地稍微有些擴(kuò)大。上底部51的厚度最好是10～60μm的程度，周壁部52和凸緣53的厚度最好是200～400μm的程度。
另一方面，參照圖3，導(dǎo)波管30的外端部30a其外周面稍微削去一些，壁變薄了。該薄壁部的長度大致與罩50的深度相等。罩50蓋在導(dǎo)波管30的外端部30a的薄壁部。這樣一來，在更換探頭罩47時，能防止塵埃等進(jìn)入導(dǎo)波管30內(nèi)。
罩50的周壁部52的直徑最小的部分的內(nèi)徑最好是與導(dǎo)波管30的外端部30a的外徑相等，或稍微小一點。這樣一來，罩50就緊貼在導(dǎo)波管30的外端部30a的外周面上。
導(dǎo)波管罩50在將導(dǎo)波管30與其保持架31一起裝入探頭40內(nèi)之前，蓋在導(dǎo)波管30上。當(dāng)將導(dǎo)波管30裝入探頭40時，罩50的凸緣53抵在探頭40內(nèi)面的臺階部41上。由此防止罩50脫落。
蓋著導(dǎo)波管30的罩50在凸緣53處與探頭40相接觸，但由于罩50也還是用合成樹脂制成的，所以，從探頭40向?qū)Рü?0傳的熱很少。
也可以不在探頭40上設(shè)置臺階部(防脫落突起)41，使罩50的凸緣53以適當(dāng)?shù)牧εc探頭40的內(nèi)面相接觸，且在探頭40的內(nèi)面上形成環(huán)狀的槽，使罩50的凸緣53嵌入到該環(huán)狀槽內(nèi)。也可以在罩50的周壁部52的端部、在內(nèi)周面上設(shè)置向內(nèi)側(cè)突出的環(huán)狀突起，在導(dǎo)波管30的外端部30a的外周面上形成上述環(huán)狀突起嵌入的環(huán)狀槽。當(dāng)然，也可以不設(shè)置凸緣53，且也不在探頭40上形成臺階部(防脫落突起)41。也可以使周壁部52的直徑在所有的地方都相等。周壁部52的截面除了圓形之外，也可以是六角形、八角形等多角形。在這種場合下，使與多角形的周壁部內(nèi)接的圓的直徑大致與導(dǎo)波管30的外端部30a的外徑相等，或比外徑稍稍小一點。
這樣一來，由于導(dǎo)波管罩50是將紅外線能透過的上底部51和周壁部52制成一體的，所以，簡單地將罩50蓋在導(dǎo)波管上就可以，與粘接硅玻璃或用樹脂薄片的環(huán)狀零件固定的現(xiàn)有的例子相比，這樣組裝性好。另外，如果使罩50有足夠的強度的話，即使進(jìn)行擦去紅外線能透過的上底部上的污物的工作，也不易破裂。
圖6是表示變型例的圖。在此，各部件的結(jié)構(gòu)稍稍作了簡化，圖中省略了導(dǎo)波管罩、探頭罩、前罩等。與從圖1到圖5所示的零件相同的零件，標(biāo)同一標(biāo)號，且避免重復(fù)說明。這對于以下描述的所有的變型例來說也都適用。
導(dǎo)波管30的內(nèi)端部30b插入且支承在合成樹脂制的導(dǎo)波管保持架36的孔內(nèi)。紅外線傳感器20也嵌入且保持在該保持架36的孔內(nèi)。再有，保持架36插入且支承在鋁等金屬制成的支承塊35的孔內(nèi)。支承塊35用螺釘46A安裝在外殼10上。探頭40安裝在支承塊35上。
導(dǎo)波管30的內(nèi)端30b和紅外線傳感器20不接觸(存在絕熱空氣層34)。由于導(dǎo)波管30和紅外線傳感器20保持在低熱電導(dǎo)性的合成樹脂制的保持架36上，所以，它們以相互絕熱的狀態(tài)支承著。導(dǎo)波管30的外端部30a不與探頭40相接觸。在它們之間有空氣層37。即，也可以說導(dǎo)波管30在和探頭40之間，也存在空氣層37和保持架36，而且配置在絕熱狀態(tài)下。
在圖7中，在導(dǎo)波管保持架36上安裝有具有直徑不同的2個圓筒狀部分的連接件38，紅外線傳感器20保持在該連接件38的大徑部。導(dǎo)波管30的內(nèi)端部30b和紅外線傳感器20不接觸(存在空氣層34)，阻斷了從導(dǎo)波管30向紅外線傳感器20的傳熱。
圖8與圖6所示的結(jié)構(gòu)相比，導(dǎo)波管30的內(nèi)端30b與紅外線傳感器20相接觸。由于導(dǎo)波管30內(nèi)端30b端面的表面積小，所以，即使這樣接觸著，傳的熱也不多。這種形式也可以認(rèn)為含有阻斷了從導(dǎo)波管30向紅外線傳感器20的傳熱這一概念。
圖9與圖7所示的結(jié)構(gòu)相比，導(dǎo)波管30的內(nèi)端30b與紅外線傳感器20相接觸，但，這種形式也可以認(rèn)為含有阻斷了從導(dǎo)波管30向紅外線傳感器20的傳熱這一概念。
圖10a和圖10b，是在圖8和圖9所示的狀態(tài)下，為了盡量減小導(dǎo)波管30內(nèi)端30b和紅外線傳感器20的接觸面積(為了使即使導(dǎo)波管30和紅外線傳感器20相接觸，也盡量提高絕熱效果)，而在內(nèi)端30b上形成矩形的缺口30c或三角形的缺口30d。缺口的形狀可以是半圓狀等任意的形狀。
在圖11所示的紅外線體溫計上，紅外線傳感器20配置在由保持架36支承的導(dǎo)波管30內(nèi)端部30b的內(nèi)部，且不與導(dǎo)波管30的內(nèi)面相接觸(設(shè)有間隙或空氣層34A)。紅外線傳感器20安裝在固定于保持架36上的電路板17A上。
在圖12，紅外線傳感器20通過泡沫聚苯乙烯等絕熱材料39支承在導(dǎo)波管30內(nèi)。既使在這種形式下，也阻斷了從導(dǎo)波管30向紅外線傳感器20的傳熱。
圖13所示是在圖11的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，外端30a變細(xì)一些的錐狀的導(dǎo)波管30A。在導(dǎo)波管30A的內(nèi)端30b和紅外線傳感器20之間有空氣層34。
從圖14到圖17c所示是導(dǎo)波管罩的變型例。
圖14表示將罩(探頭罩)54不是蓋在導(dǎo)波管30上，而是蓋在探頭40的前端部的狀態(tài)。該罩54也是紅外線能透過的上底部和從上底部延伸的周壁部由合成樹脂制成一體的。
圖15所示的導(dǎo)波管罩50A在凸緣53上形成有缺口53a。與探頭40的內(nèi)面接觸的凸緣53的面積變小了，減少了通過凸緣53從探頭40傳到導(dǎo)波管30的熱量(熱傳導(dǎo)惡化了)。
在圖16中，在罩50B上，取代凸緣53，設(shè)有放射狀相互分離的幾個突起53b。
圖17a所示的罩50C，在其周壁部52上形成有多個圓形的孔52a。在圖17b中，在周壁部52上形成有多個槽52b。圖17c所示是具有篩網(wǎng)狀的周壁部52A的罩50E。這樣一來，在罩的周壁部上設(shè)置孔、槽，或使周壁部是篩網(wǎng)，由此擴(kuò)大與空氣的接觸面積，提高散熱效果。
從圖18到圖20所示是與一種紅外線體溫計有關(guān)的實施例，該紅外線體溫計在將放置在正常工作的溫度范圍(可測定的溫度范圍)之外的環(huán)境下的紅外線體溫計，移動到可測定溫度范圍內(nèi)的環(huán)境下時，能明示在經(jīng)過多少時間時，可變成可測定狀態(tài)。
紅外線體溫計的結(jié)構(gòu)可以是先前所示的所有實施例的任意一種結(jié)構(gòu)，也可以是具有現(xiàn)有結(jié)構(gòu)的紅外線體溫計。
該實施例的紅外線體溫計具有溫度傳感器。溫度傳感器若配置在紅外線傳感器的附近則是充分的，但，如圖18所示，也可以將溫度檢測元件設(shè)置在紅外線傳感器的內(nèi)部。
在圖18所示的紅外線傳感器20上，在電路板23的中央配置有紅外線檢測元件21，在其附近配置有溫度檢測元件22。這此元件21、22被安裝在電路板23上的金屬制罩24覆蓋。在罩24的前面的窗口24a上設(shè)有硅玻璃25。
圖19是表示紅外線體溫計的電路的圖。紅外線檢測元件(紅外線傳感器)21的與檢測的紅外線相對應(yīng)的輸出電壓(基準(zhǔn)電壓、信號電壓)被放大器85放大，由A/D轉(zhuǎn)換器84轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，輸送給CPU80。同樣，溫度檢測元件(溫度傳感器)22的輸出也由A/D轉(zhuǎn)換器84轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，輸送給CPU80。CPU80在電源開關(guān)81接通、開始測定開關(guān)82接通時，基本上依據(jù)紅外線檢測元件21的輸出進(jìn)行測定體溫處理，根據(jù)需要、根據(jù)溫度檢測元件22的輸出對測定體溫進(jìn)行修正，將最終確定的測定體溫顯示在顯示器83上。CPU80在電源開關(guān)81接通時，還依據(jù)溫度檢測元件22的輸出進(jìn)行后面要描述的處理，將等待時間顯示在顯示器83上。
圖20所示是CPU80的處理過程，在電源開關(guān)81接通時，判斷是否能測定體溫？如果不能，則判斷到能測定體溫所需的等待時間是多少，且進(jìn)行顯示。
假設(shè)可測定體溫的溫度范圍(可測定溫度范圍)的上限溫度為TH，下限溫度為TL(例如TH=40℃,TL=10℃)。
若電源開關(guān)81接通，則讀取此時的溫度檢測元件22的輸出，確定溫度Ta1(步驟91)。如果測定的溫度Ta1在可測定溫度范圍內(nèi)(TL≤Ta1≤TH)(在步驟92、93都是NO)，由于可以測定體溫，所以，將可以測定的意思顯示在顯示器83上(步驟94)，等待來自開始測定開關(guān)82的輸入，進(jìn)行體溫測定處理。
如果測定溫度Ta1在可測定溫度范圍之外(在步驟92或93為YES)，則在經(jīng)過規(guī)定時間后，再次讀取溫度檢測元件22的輸出，測定此時的溫度Ta2(步驟95)。
當(dāng)紅外線體溫計的溫度環(huán)境發(fā)生了變化(例如，將體溫計從保管紅外線體溫計的寒冷的房間拿到了測定體溫的溫暖的房間)，隨著這一變化，體溫計的內(nèi)部溫度，即溫度檢測元件22的輸出也發(fā)生變化。將這一溫度變化量用式ΔTa=|Ta1-Ta2|/t1算出(步驟95、96)。在此，時間t1是測定溫度Ta1的時刻和測定溫度Ta2的時刻之間的經(jīng)過時間，即可以是事先固定的一定時間，也可以采用從步驟91的處理到步驟95的處理的經(jīng)過時間。
如果分為現(xiàn)在溫度(Ta1或Ta2)和溫度的變化量ΔTa的話，能推算出到溫度進(jìn)入可測定的溫度范圍之前所需要的時間Tw。設(shè)用于推算的函數(shù)為f(Ta1,Ta2)。
該函數(shù)f(Ta1,Ta2)表現(xiàn)為是一次近似曲線。即若假定溫度的變化與經(jīng)過的時間成線性關(guān)系的話，則能用最簡單的形式表現(xiàn)函數(shù)f。
若現(xiàn)在溫度Ta1比下限溫度TL低、溫度上升達(dá)到下限溫度TL之前的時間為等待時間Tw，則Tw由下式給出Tw=f(Ta1,ΔTa)=k(TL-Ta1)/ΔTa在此，k是常數(shù)，一般情況下，采用1.0以上的值。
若現(xiàn)在溫度Ta1比上限溫度TH高、溫度下降達(dá)到上限溫度TH之前的時間為等待時間Tw，則Tw由下式給出Tw=f(Ta1,ΔTa)=k(Ta1-TH)/ΔTa在上式中，也可以取代TL、TH，采用它們的中間溫度TM(=(TL+TH)/2)。
也可以取代溫度檢測元件的輸出，利用紅外線檢測元件的基準(zhǔn)輸出電壓，推算等待時間Tw。
若算出等待時間Tw(步驟98)，則將該算出的時間Tw顯示于顯示器83(步驟99)。
這樣一來，用戶可以知道到能使用紅外線體溫計的大致的時間。
權(quán)利要求
1．一種紅外線溫度計，具備配置在外殼內(nèi)的紅外線傳感器；將從目標(biāo)發(fā)出的紅外線導(dǎo)引到上述紅外線傳感器的導(dǎo)波管，其特征是以阻斷了從上述導(dǎo)波管向上述紅外線傳感器傳熱的狀態(tài)，保持上述紅外線傳感器和上述導(dǎo)波管。
2．權(quán)利要求1所記載的紅外線溫度計，其特征是上述導(dǎo)波管具有朝向目標(biāo)的外端和朝向上述紅外線傳感器的紅外線入射面的內(nèi)端，在上述內(nèi)端和上述紅外線入射面之間有間隙。
3．權(quán)利要求2所記載的紅外線溫度計，其特征是上述導(dǎo)波管和上述紅外線傳感器由共同的或分開的絕熱零件支承著。
4．權(quán)利要求2所記載的紅外線溫度計，其特征是上述導(dǎo)波管由金屬零件支承著，上述紅外線傳感器由絕熱零件支承著。
5．權(quán)利要求1所記載的紅外線溫度計，其特征是上述導(dǎo)波管具有朝向目標(biāo)的外端和與其相反一側(cè)的內(nèi)端，在上述內(nèi)端部附近，上述紅外線傳感器在與上述導(dǎo)波管之間留有間隙，且配置在上述導(dǎo)波管內(nèi)。
6．權(quán)利要求5所記載的紅外線溫度計，其特征是上述導(dǎo)波管和上述紅外線傳感器由共同的或分開的絕熱零件支承著。
7．權(quán)利要求5所記載的紅外線溫度計，其特征是上述紅外線傳感器通過絕熱材料支承在上述導(dǎo)波管內(nèi)。
8．權(quán)利要求1所記載的紅外線溫度計，其特征是上述導(dǎo)波管具有朝向目標(biāo)的外端和朝向上述紅外線傳感器的紅外線入射面的內(nèi)端，上述紅外線傳感器由絕熱性連接零件支承在上述導(dǎo)波管的內(nèi)端部，上述紅外線傳感器的紅外線入射面朝向上述導(dǎo)波管的內(nèi)端。
9．權(quán)利要求1所記載的紅外線溫度計，其特征是上述導(dǎo)波管具有朝向目標(biāo)的外端和朝向上述紅外線傳感器的紅外線入射面的內(nèi)端，上述導(dǎo)波管的內(nèi)端與上述紅外線傳感器相接觸，且在上述導(dǎo)波管的內(nèi)端部形成有缺口。
10．權(quán)利要求1至9的任意一項所記載的紅外線溫度計，其特征是探頭由圍繞上述導(dǎo)波管的、從外殼突出到外側(cè)的部分的絕熱零件構(gòu)成，探頭安裝在外殼上，至少在導(dǎo)波管的外端部和上述探頭之間設(shè)有間隙。
11．權(quán)利要求1至10的任意一項所記載的紅外線溫度計，其特征是還具備拆卸自如地覆蓋上述導(dǎo)波管的外端部的導(dǎo)波管罩，上述導(dǎo)波管罩具有堵塞上述導(dǎo)波管的外端開口的、紅外線能透過的上底部；與該上底部相連，緊貼在上述導(dǎo)波管的周圍的周壁部，該上底部和周壁部制成一體。
12．權(quán)利要求11所記載的紅外線溫度計，其特征是上述導(dǎo)波管罩具備在其周壁部上朝向外側(cè)或內(nèi)側(cè)的凸緣。
13．權(quán)利要求10所記載的紅外線溫度計，其特征是還具備拆卸自如地覆蓋上述導(dǎo)波管的外端部的導(dǎo)波管罩，上述導(dǎo)波管罩具有堵塞上述導(dǎo)波管的外端開口的、紅外線能透過的上底部；與該上底部相連，緊貼在上述導(dǎo)波管的周圍的周壁部；從周壁部的端部朝向外側(cè)的凸緣，這些上底部、周壁部和凸緣制成一體。
14．權(quán)利要求13所記載的紅外線溫度計，其特征是上述探頭在其內(nèi)周面上具備與上述導(dǎo)波管罩的凸緣相卡合的突部。
15．權(quán)利要求10所記載的紅外線溫度計，其特征是還具備拆卸自如地覆蓋上述探頭的外端部的探頭罩，上述探頭罩具有堵塞上述探頭的外端開口的、紅外線能透過的上底部；與該上底部相連，緊貼在上述探頭的周圍的周壁部，這些上底部和周壁部制成一體。
16．一種導(dǎo)波管罩，其特征是導(dǎo)波管將從目標(biāo)發(fā)出的紅外線導(dǎo)引到紅外線溫度計內(nèi)的紅外線傳感器，導(dǎo)波管罩拆卸自如地覆蓋在導(dǎo)波管的外端部，該導(dǎo)波管罩具有堵塞上述導(dǎo)波管的外端開口的、紅外線能透過的上底部；與該上底部相連、緊貼在上述導(dǎo)波管的周圍的周壁部，這些上底部和周壁部制成一體。
17．權(quán)利要求16所記載的導(dǎo)波管罩，其特征是上述導(dǎo)波管罩是合成樹脂制成的。
18．權(quán)利要求16或17所記載的導(dǎo)波管罩，其特征是上述導(dǎo)波管罩在其周壁部上具備朝向外側(cè)或內(nèi)側(cè)的凸緣。
19．權(quán)利要求18所記載的導(dǎo)波管罩，其特征是在上述凸緣上形成有缺口。
20．權(quán)利要求16到19任意一項所記載的導(dǎo)波管罩，其特征是在上述導(dǎo)波管罩的周壁部上形成有孔或槽，或者上述周壁部是篩網(wǎng)。
21．權(quán)利要求1至15的任意一項所記載的紅外線溫度計，其特征是，具備依據(jù)上述紅外線傳感器的輸出測定目標(biāo)的溫度的紅外線測定手段；測定紅外線溫度計的內(nèi)部溫度的溫度測定手段；判定上述溫度測定手段測定的溫度是否在上述紅外線測定手段的可測定溫度范圍內(nèi)的手段；在上述判定手段判定測定溫度不在可測定溫度范圍內(nèi)時，推算上述溫度測定手段測定的溫度進(jìn)入能測定的溫度范圍內(nèi)的等待時間的手段；報知上述推算手段推算的等待時間的手段。
22．一種紅外線溫度計，其特征是，具備依據(jù)紅外線傳感器的輸出測定目標(biāo)的溫度的紅外線測定手段；測定紅外線溫度計的內(nèi)部溫度的溫度測定手段；判定上述溫度測定手段測定的溫度是否在上述紅外線測定手段的可測定溫度范圍內(nèi)的手段；在上述判定手段判定測定溫度不在可測定溫度范圍內(nèi)時，推算上述溫度測定手段測定的溫度進(jìn)入能測定的溫度范圍內(nèi)的等待時間的手段；報知上述推算手段推算的等待時間的手段。
23．權(quán)利要求22所記載的紅外線溫度計，其特征是上述推算手段依據(jù)上述溫度測定手段在至少2個不同時刻測定的溫度和上述2時刻之間的時間推算等待時間。
全文摘要
紅外線傳感器20由合成樹脂制成的傳感器保持架28保持在外殼10內(nèi)。將從目標(biāo)發(fā)出的紅外線導(dǎo)引到紅外線傳感器20的導(dǎo)波管30由合成樹脂(或金屬)制成的導(dǎo)波管保持架31、32支承著。在導(dǎo)波管30的內(nèi)端(末端)30b和紅外線傳感器20之間有空氣層(絕熱層、間隙)34。在導(dǎo)波管30的外部設(shè)有圍繞其伸出部分的合成樹脂制成的探頭40。在該探頭40的前端部和導(dǎo)波管30的前端部(外端部)30a之間也有空氣層(絕熱層、間隙)33。在導(dǎo)波管30的前端覆蓋有罩50。
文檔編號A61B5/01GK1323179SQ9981231
公開日2001年11月21日 申請日期1999年10月20日 優(yōu)先權(quán)日1998年10月20日
發(fā)明者田畑信, 佐藤哲也, 太田弘行, 富岡繁 申請人:歐姆龍株式會社