带有距离感应和补偿功能的非接触式医用温度计的制作方法
【专利说明】带有距离感应和补偿功能的非接触式医用温度计
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2012年11月19日递交的、申请号为US 61/728，015的美国临时申请的优先权，该临时申请以其全部公开的内容通过引用的方式结合至本文中。
技术领域
[0003]本申请大体涉及用于测量温度的装置，并且更具体地，涉及用于医疗应用的非接触式红外温度计。
【背景技术】
[0004]热辐射或红外(红外辐射，IR)温度计是一种能够与测量物体不发生物理接触的测量温度的装置。因此，这种温度计常被叫做“非接触式”或“远距离式(remote)”的温度计。在红外温度计中，物体的温度通过检测物体表面自然放射的红外辐射的强度来获取。对于0°C和100°C之间的物体，要求使用用于检测具有从约3-40微米波长的辐射的红外传感器。典型地，在这个范围内的红外辐射被称为热辐射。
[0005]红外温度计的一个示例是“即时耳温”医用温度计，其能够对人或动物的耳道的鼓膜或周围的组织进行温度测量。授予弗莱登(Fraden)的美国专利US4797840给出了即时耳温计的示例，该专利以其全部内容通过引用结合于本文中。其它的示例包括授予克劳斯(Kraus)等人的美国专利US6789936示例出的用于测量皮肤表面温度的医用温度计(例如，前额的皮肤表面温度)，该专利以其全部内容通过引用结合于本文中。
[0006]为了基于物体的红外辐射发射情况测量物体的表面温度，红外辐射被检测并转化为适于由传统的电子电路处理的电信号。检测红外辐射的任务由红外传感器或探测器完成。
[0007]传统的热红外传感器典型地包括具有红外线穿透窗或滤波器和至少一个感应元件的外壳，感应元件对物体表面放射的穿过红外传感器的红外窗并到达感应元件上的热辐射能通量Φ敏感。红外传感器起产生代表感应元件和测量物体之间存在的净红外通量Φ的电信号的功能。电信号经过合适的数据处理能够与物体的温度关联。
[0008]在实践中，医用温度计的用户常常关心测定红外温度计不适合直接测量的主体(例如，人或动物)的温度。因此，设计出了一些非接触式的医用温度计，以基于对不同身体部位的测量测定人的特殊身体部位的温度。例如，已经存在基于对主体前额的温度的测量测定主体的嘴的温度(口腔温度)的非接触式红外温度计。这种测定典型地使用已经基于身体部位的测量温度(例如主体的嘴)和不同的身体部位(例如主体的前额)的温度之间的临床上确定的关系确定的预定补偿的函数和/或预定的查阅表来进行。
[0009]由红外温度计生成的温度读数对红外传感器和身体部位之间的距离有点敏感。因此，能够测定红外传感器和目标之间距离的红外温度计可以使用该距离信息测定比不具有该能力的红外温度计更加精确的温度。例如，某些红外传感器被设计为当红外温度计被定位在距离那个物体预定距离时最佳地测量身体部位的温度。授予陈(Chen)等人的美国专利US7810992公开了包括辐射发射器和接收器装置的红外温度计，该专利以其全部内容通过引用结合于本文中。辐射发射器和接收器装置能够通过下述步骤确定红外传感器和目标之间的距离:⑴发射由目标反射的辐射；⑵接收反射的辐射；和⑶基于反射的辐射的特性确定距离是否在预定距离范围内。在使用中，这种红外温度计通过它可以确定何时红外温度计位于预定距离范围内来执行距离测量程序。当确立红外温度计定位在预定距离范围内，然后红外温度计可以对目标的温度进行测量。
[0010]虽然这种技术能够增加温度测量的精度，然而这些技术需要额外的工作，需要测定红外温度计的位置并且当温度测定时需要将温度计保持在那个位置。这些工作是麻烦并且耗时的。而且，这些工作常常导致用户操作失误，这可能抵消了这种红外温度计另外提供的精度上的改进。因此，不要求在距离目标预定距离处定位和保持红外温度计而提高红外温度计的精度将具有额外的优势。
【发明内容】
[0011]根据本发明的各种实施例的非接触式红外温度计除了其它之外包括红外传感器、距离传感器、微处理器、被配置为与微处理器通讯的存储器和被配置为接收来自微处理器的输入的用户接口装置。存储器包括补偿信息，例如查阅表或数学方程式，其可被用来基于同一个或另一个身体部位的测量确定身体部位的补偿温度。例如，补偿信息可以被用来基于前额的测量温度确定前额的补偿温度。或者，补偿信息可以被用来基于前额的测量温度确定补偿的口腔或相当于口腔的温度。红外温度计可以被配置为同时或顺序地测量目标物体的温度、周围的温度或温度计的温度以及红外温度计和目标之间的距离。微处理器可以使用这些值和补偿信息确定补偿温度，并将该温度发给用户接口装置，用户接口装置可以进一步地将补偿温度发给用户。
【附图说明】
[0012]参考下文中对本发明的示例性实施例的详细说明和附图，本发明的前述和其它特征将变得更加明显，其中:
[0013]图1为表示本发明的实施例的框图；以及
[0014]图2为根据本发明的实施例示出用于补偿温度测定的方法的流程图。
【具体实施方式】
[0015]这里公开了一种便携式红外温度计，除了其它之外，其包括具有至少一个红外传感器和用于感应红外传感器温度的传感器的红外传感器包或组件、辐射发射和接收装置、微处理器、包含补偿信息配置为与微处理器通信的存储器和配置为接收微处理器输入的用户接口装置。为了说明根据本发明的各种实施例的原理的目的，下面描述几个不同的实施例的非限制示例。相应地，本发明的范围应当理解为只由权利要求及其等同方式的范围限定，而不由示例性实施例限定。
[0016]图1为示出本发明的红外温度计10的实施例的框图。该实施例包括红外传感器包/组件12、距离传感器14、微处理器16、存储器18、用户接口装置20和外壳22。外壳22容纳每个其它部件，并且此外至少包括按钮以及带有电子电路和电源的电路板。
[0017]红外传感器包/组件12包括红外传感器，并且在一些实施例中还包括用于感应红外传感器的温度和/或周围环境温度的温度传感器。红外传感器被配置为捕获从例如为主体的前额、腋窝、耳膜等的目标物体或目标身体部位放射的热辐射，热辐射被转化为温度电信号，并且连同由温度传感器测量的关于红外传感器的温度的信号一起发送给微处理器16，如现有技术已知的那样。距离传感器14被配置为从红外温度10计发射辐射，并捕获经目标反射的所发射的辐射的至少一部分，其被转化为距离电信号，并发送给微处理器16。除此之外，微处理器16被配置为基于来自红外传感器包/组件12的信号确定目标的温度值，确定周围环境或温度计的温度，并基于来自距离传感器14的信号和反射辐射的特性使用相关程序确定对应于红外温度计10和目标之间的距离的距离值。在不同的实施例中，温度信号、距离信号、温度值、距离值或它们的任意组合可以存储在存储器18中。
[0018]存储器18包括存储在其中的预定的补偿信息。该预定的补偿信息可以通过进行临床试验而以经验为主地预先确定。这些临床试验可以与目标(例如前额)的检测温度、红外温度计距离目标的距离、以及目标的实际温度和周围环境或温度计的温度有关。这些临床试验可以进一步地将目标的温度、或者检测的温度、实际的温度或者两者与例如实际口腔或相当于口腔的温度关联。因此，可以使用红外温度计在距离目标各个