温度测量装置的制造方法_2

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截距为d时,所述运算部通过下式计算所述a、C、d的值: CN105115617A 说明书 6/28 页
[0047] 所述运算部通过作为所述深部溫度的运算式的第1计算式来计算所述深部溫度 Tc,所述第1计算式由下式表示:
[0049] 在本方式中,设上述巧)的方式中说明的作为多个常数的第1斜率为a、第2斜率 为C、第2截距为d。
[0050] 具体而言,上述的(第1溫度)=(第1斜率)?(第2溫度)+ (第2斜率)?(第 3溫度)+ (第2截距)运一函数可表示为"Tb=a?Tp+c?Tout+d"。化为第1溫度,化为 第2溫度,Tout为环境溫度(第3溫度),a、C、d为常数。因此,上述S元联立方程式可通 过下式表示:
[0052] 因此,多个常数(a、c、d)可通过包含上述逆矩阵的式子求出。
[0053] 并且,通过将所求出的a、c、d的各值代入第1计算式而执行运算,得到不受热平衡 影响的、大致理想地进行了校正的深部溫度Tc。
[0054] (8)在本发明的溫度测量装置的其他方式中,当设通过第1测量得到的所述第1 溫度为化1、所述第2溫度为化1、所述第3溫度为Toutl、通过第2测量得到的所述第1溫 度为化2、所述第2溫度为化2、所述第3溫度为Tout2、且所述Tout2的值是与所述Toutl 不同的值时,所述运算部使用通过所述第1测量得到的所述第1溫度Tbl和所述第2溫度 化1、W及通过所述第2测量得到的所述第1溫度化2和所述第2溫度化2,执行作为所述深 部溫度的运算式的第2计算式的运算,计算所述深部溫度Tc,所述第2计算式由下式表示。
[0056] 在本方式中,至少执行两次溫度测量(溫度信息的取得),在各溫度测量中,使第3 溫度(环境溫度)Tout的值不同。在使环境溫度(第3溫度)不同而执行了 2次溫度测量 时,在第1测量中,构成了设始端为被测量体的深部、终端为环境(大气等)的第1热通量 的系统。此外,在第2测量中,构成了设始端为被测量体的深部、终端为环境(大气等)的 第2热通量的系统。在各系统中第3溫度(环境溫度)Tout不同,因此各系统的热通量是 相互不同的热通量。
[0057] 在运些热通量的系统中,终端是环境,因此不会产生现有例中成为问题的热平衡 的差运一概念。目P,只是还包含该热平衡在内,唯一地确定环境溫度Toutaoutl、Tout2)。
[0058] 此外,所使用的基材的热特性(例如导热率)在第1热通量的系统、第2热通量的 系统中是相同的(运是因为使用了共同的基材,因此当然相同)。目P,热阻的分布在第1系 统与第2系统之间没有任何变化。因此,在基材上设定了第1测量点和第2测量点时,在第 1热通量的系统、第2热通量的系统中,(第1测量点与第2测量点的溫度差)/(被测量体 的深部溫度Tc与第1测量点的溫度差)均相同。因此,下式成立。
[0060] 在关于Tc求解该式时,得到上述第2计算式。由于不会产生现有例中的ATc运 一误差成分的概念自身,因此根据第2计算式,得到大致理想的深部溫度Tc。
[0061]目P,第2计算式是求取根据系统不同的两个热通量测量的溫度信息之差(之比) 的形式的运算式,因此,各溫度信息所包含的与热平衡对应的成分相互抵消从而消失。良P, 在基材与环境之间产生热平衡、或者在被测量体与环境之间产生热平衡不会引起任何问 题。
[0062]第2计算式看上去在形式上与现有例中的计算式相同,但是第2计算式是与现有 例的计算式根本不同的计算式。目P,第2计算式是根据从设环境为终端的两个热通量的系 统得到的数据,从基材中的热阻之比相同运一观点出发导出的计算式,是根本不同的计算 式。
[0063]另外,在本方式中,第3溫度(环境溫度)Tout与深部溫度Tc的计算自身没有直 接关系。但如上所述,需要使第1测量中的Toutl与第2测量中的Tout2不同,当Toutl= Tout2时,不能进行准确的深部溫度的计算。因此,由第3溫度传感器测量的第3溫度Tout 能够用于确认是否满足可计算条件(第1测量与第2测量中的第3溫度不同运一条件),即 能够用于判断可否进行运算。
[0064] (9)在本发明的溫度测量装置的其他方式中,该溫度测量装置具有第1单元和与 所述第1单元分体的第2单元,所述第1单元包含所述溫度测量部和所述环境溫度取得部, 所述第2单元包含所述运算部和所述控制部。
[0065] 在本方式中,采用了第1单元与第2单元分离的分体结构。因此,例如能够将第1 单元(例如溫度测量装置的主体)的结构部件的数量抑制为最小限度,能够实现第1单元 的轻量化。因此,例如,即使第1单元长时间接触作为被测量体6的被检者的体表,也不会 给被检者带来大的负担。因此,例如能够长时间连续地监测溫度。
[0066] (10)在本发明的溫度测量装置的其他方式中,所述第1单元包含第1无线通信部, 所述第2单元包含第2无线通信部,从所述第1无线通信部向所述第2无线通信部发送所 述第1溫度的信息和所述第2溫度的信息、或者所述第1溫度的信息、所述第2溫度的信息 和所述第3溫度的信息,所述运算部根据由所述第2无线通信部接收到的所述第1溫度的 信息和所述第2溫度的信息、或者所述第1溫度的信息、所述第2溫度的信息和所述第3溫 度的信息来执行运算,求出所述被测量体的深部溫度。
[0067] 在本方式中,在第1单元与第2单元之间,能够进行基于无线通信的溫度数据收 发。因此,能够与第1单元相距一定距离而设置第2单元。此外,由于利用了无线通信,因 此不需要通信用的布线。因此,第1单元的操作性提高。此外,能够使第1单元完全与第2 单元分离,因此能够进一步促进第1单元的轻量化。
[0068] (11)在本发明的溫度测量装置的其他方式中,该溫度测量装置还具有粘贴结构, 该粘贴结构将所述基材的所述第1面粘贴到所述被测量体的表面上。
[0069]在本方式中,能够将溫度测量装置粘贴到被测量体的表面上。因此,溫度测量装置 的操作性和便携性提高。此外,例如在将溫度测量装置用于幼儿或婴儿等的体溫计测的情 况下,幼儿等会频繁地移动身体,因此难W持续预定时间良好地保持溫度测量装置与体表 的接触。但是,即使在运种情况下,由于本方式的溫度测量装置能够粘贴到被测量体的表 面,因此即使幼儿或婴儿移动了身体,也能够良好地维持体表与溫度测量装置的接触状况。 因此,能够进行准确且稳定的溫度测量。
[0070] (12)本发明的溫度测量方法的一个方式包含W下步骤:溫度信息取得步骤,在环 境溫度不同的条件下,多次测量基材的外表面上或者所述基材的内部的、不同位置的第1 测量点和第2测量点处的溫度;W及运算步骤,根据通过所述多次测量得到的所述第1测量 点的溫度和所述第2测量点的溫度,或者根据通过所述多次测量得到的所述第1测量点的 溫度和所述第2测量点的溫度、W及与所述多次测量对应的不同的值的所述环境溫度,基 于深部溫度的运算式求出与所述第1面相离的、所述被测量体的深部处的深部溫度。
[0071] 在本方式的溫度测量方法中,例如在环境溫度(第3溫度)不同的条件下改变时 间而执行多次溫度测量(溫度信息的取得),并使用所得到的多个溫度数据执行运算,由此 能够求出深部溫度。
[0072] 在现有例中,在环境溫度恒定的条件下,使两个溫度测量部中的绝热件的种类不 同,生成了两种不同的热通量,而在本方式中,在环境溫度不同的多个系统中生成热通量。
[0073] 在基材与环境(例如是大气等热介质,可改称作周围介质或者环境介质)之间产 生热平衡。在现有例中,两个溫度测量部同时执行溫度测量,因此两个溫度测量系统中的环 境溫度Tout为相同的值(即恒定)。因此,在各系统中的深部溫度Tc与环境溫度Tout之 间产生的热流恒定,现有例正是W此为前提条件。从被测量体朝向环境的、例如铅直方向的 热流恒定是W不产生热平衡为前提而成立,所述热平衡例如是指该铅直方向的热流的一部 分经由例如基材的侧面而释放到环境中。
[0074] 但是,当促进溫度测量装置的小型化,从而基材的尺寸变小时,被测量体与环境之 间的热平衡十分显著。此时,不再满足在深部溫度Tc与环境溫度Tout之间产生的热流恒 定运一前提。
[0075] 与此相对,在本方式中,在多个热流系统中,各热流的一端是允许溫度变动的环 境,例如在第1系统中,环境溫度为Tout1 (任意溫度),在第2系统中,环境溫度为Tout2 (与 Toutl不同的任意溫度)。因此,不会产生现有例运样的制约,即:在多个热流系统之间,在 环境溫度(Tout)与深部溫度(Tc)之间产生的热流必须恒定。目P,在各系统的热通量中,原 本就包含热平衡引起的热移动,只是在环境溫度Tout(任意溫度)与被测量体的深部溫度 Tc之间,产生了还包含该热平衡的成分的热流。
[0076] 并且,在运种热流系统中,基材中的任意两点(第1测量点和第2测量点)的溫度 可通过包含环境溫度(Tout)作为变量(参数)的式子来表示。
[0077] 此外,当深部溫度与环境溫度相等时,热平衡成为零。因此,例如在进行深部溫度 的运算时,通过赋予深部溫度与环境溫度相等运一条件,能够使热平衡引起的测量误差成 为零。
[007引此外,在使用了求取根据系统不同的两个热通量测量的溫度信息之差(之比)的 形式的运算式作为运算深部溫度的运算式时,各溫度信息所包含的与热平衡对应的成分相 互抵消从而消失。目P,在基材与环境之间产生热平衡、或者在被测量体与环境之间产生热平 衡不会引起任何问题。
[0079]利用运种测量原理,能够W更高的精度测量被测量体的深部溫度。一般而言,越使 溫度测量装置小型化,热平衡给测量带来的影响越显著,但在本方式中,能够抑制热平衡引 起的误差,因此,能够同时实现溫度测量装置的小型化和极高精度的测量。
[0080]此外,在本方式的溫度测量装置中,能够在不同的环境溫度下执行多次溫度测量 (溫度信息的取得),并使用所得到的多个溫度数据执行运算,由此求出深部溫度。因此,基 本上设置一个基材即可,不需要像专利文献1记载的现有例那样设置两个基材(两个溫度 测量部)。因此,在运方面也能够实现溫度测量装置的小型化。此外,在专利文献1的体溫 计中,为了使各溫度测量部的热阻值不同,需要在溫度测量部的表层部上设置材料不同的 绝热件,但在本方式中,基本上具有一个作为传递热的热介质的基材即可,在运方面也能够 简化溫度测量装置的结构。作为基材,例如可使用具有预定的导热率(或者热阻)的材料 (例如娃橡胶)。
[0081] (13)在本发明的溫度测量方法的其他方式中,在设所述第1测量点的溫度为第1 溫度、所述第2测量点的溫度为第2溫度、所述环境溫度为第3溫度时,利用W所述第2溫 度及所述第3溫度为变量、并且包含多个常数的函数来表示所述第1溫度,利用W所述第2 溫度为变量、并具有第1斜率和第1截距的第1 一次函数来表示所述第1溫度,利用W所述 第3溫度为变量、并具有第2斜率和第2截距的第2-次函数来表示所述第1一次函数的所 述第1截距,所述多个常数相当于所述第1斜率、所述第2斜率和所述第2截距,通过所述 溫度信息取得步骤中的第1测量,取得作为所述第1溫度的化1、作为所述第2溫度的化1 和作为所述第3溫度的Toutl,通过第2测量,取得作为所述第1溫度的化2、作为所述第2 溫度的Tp2和作为所述第3溫度的Tout2,通过第3测量,取得作为所述第1溫度的化3、作 为所述第2溫度的Tp3和作为所述第3溫度的Tout3,在所述运算步骤中,根据通过所述第 1测量得到的所述第1溫度化1、所述第2溫度化1和所述第3溫度Tout 1、通过所述第2测 量得到的所述第1溫度化2、所述第2溫度Tp2和所述第3溫度Tout2、W及通过所述第3 测量得到的所述第1溫度化3、所述第2溫度Tp3和所述第3溫度Tout3,计算所述第1斜 率、所述第2斜率和所述第2截距的值,并通过使用了计算出的所述第1斜率、所述第2斜 率和所述第2截距的值的所述深部溫度的运算式的运算,计算所述被测量体的深部溫度。
[0082]在本方式的溫度测量方法中,例如至少执行=次溫度测量(溫度信息的取得),在1次溫度测量(溫度信息的取得)中,得到一组第1溫度、第2溫度和第3溫度。此外,第1 溫度可通过包含第2溫度及第3溫度作为变量、并且包含多个常数的函数来表示。如果将 S次溫度测量得到的各溫度值代入上述函数,则得到包含S个变量的S元联立方程式。通 过求解该=元联立方程式,能得到多个常数(不限于该方法)。接着,使用所求出的各常数 的值,执行第1计算式的运算,计算深部溫度。由此,能够求出去除了热平衡的影响的、接近 理想的深部溫度。
[0083] (14)在本发明的溫度测量方法的其他方式中,在所述运算步骤中,
[0084]在设所述第1斜率为a、所述第2斜率为C、所述第2截距为d时,通过下式来计算 所述曰、C、d: CN105115617A 坑明巧 10/28 页
[0086] 并且,通过由下式表示的所述第1计算式来计算所述深部溫度Tc:
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[008引在本方式中,多个常数a、C、d(a为第1斜率、C为第2斜率、d为第2截距)可通 过包含上述逆矩阵的式子来求出。
[0089] 此外,在深部溫度Tc与环境溫度(第3溫度)Tout相等的条件下求解上述运算式 (包含环境溫度作为变量)时,得到第1计算式。因此,通过将所求出的a、c、d的各值代入 第1计算式而执行运算,能够得到不受热平衡影响的、大致理想地进行了校正的深部溫度 Tco
[0090] (15)在本发明的溫度测量方法的其他方式中,在所述溫度信息取得步骤中的第1 测量中,在第3溫度Toutl下,取得作为所述第1溫度的化1和作为所述第2溫度的化1,并 且在第2测量中,在与对应于所述第1测量的第3溫度Toutl不同的值的第3溫度Tout2 下,取得作为所述第1溫度的Tb2和作为所述第2溫度的化2,并且,在所述运算步骤中,使 用通过所述第1测量得到的所述第1溫度化1和所述第2溫度化1、W及通过所述第2测量 得到的所述第1溫度化2和所述第2溫度化2,执行作为所述深部溫度的运算式的第2计算 式的运算,计算所述深部溫度Tc,所述第2计算式由下式表示:
[0092] 在本方式的溫度测量方法中,使第3溫度(环境溫度)Tout的值不同。在使环境 溫度(第3溫度)不同而执行了 2次溫度测量时,在第1测量中,例如构成了设始端为被测 量体的深部、终端为环境(大气等)的第1热通量的系统。此外,在第2测量中,构成了例 如设始端为被测量体的深部、终端为环境(大气等)的第2热通量的系统。在各系统中第 3溫度(环境溫度)Tout不同,因此各系统的热通量是相互不同的热通量。
[0093] 在运些热通量的系统中,终端是允许溫度变动的环境,因此,不会产生现有例中 成为问题的热平衡的差运一概念。目P,只是还包含该热平衡在内,唯一地确定环境溫度 Tout(Toutl、Tout2)。
[0094] 此外,所使用的基材的导热率在第1热通量的系统、第2热通量的系统中是相同的 (运是因为使用了共同的基材,因此当然相同)。即,热阻的分布在第1系统与第2系统之间 没有任何变化。因此,在基材上设定了第1测量点和第2测量点时,在第1热通量的系统、 第2热通量的系统中,(第1测量点与第2测量点的溫度差)/(被测量体的深部溫度Tc与 第1测量点的溫度差)均相同。因此,下式成立。
[0096] 在关于Tc求解该式时,得到上述第2计算式。由于不会产生现有例中的ATc运 一误差成分的概念自身,因此根据第2计算式,得到大致理想的深部溫度Tc。
[0097]目P,第2计算式是求取根据系统不同的两个热通量测量的溫度信息之差(之比) 的形式的运算式,因此,各溫度信息所包含的与热平衡对应的成分相互抵消从而消失。良P, 在基材与环境之间产生热平衡、或者在被测量体与环境之间产生热平衡不会引起任何问 题。
[0098] 第2计算式看上去在形式上与现有例中的计算式相同,但第2计算式是与现有例 的计算式根本不同的计算式。目P,第2计算式是根据从设环境为终端的两个热通量的系统 得到的数据,从基材中的热阻相同运一观点出发导出的计算式,是根本不同的计算式。
[0099] 另外,在本方式中,第3溫度(环境溫度)Tout与深部溫度Tc的计算自身没有直 接关系。但如上所述,需要使第1测量中的Toutl与第2测量中的Tout2不同,当Toutl= Tout2时,不能进行准确的深部溫度的计算。因此,第3溫度Tout能够用于确认是否满足可 计算条件(第1测量与第2测量中的第3溫度不同运一条件),即能够用于判断可否进行运 算。
【附图说明】
[0100] 图1(A)~图1(C)是用于说明第1实施方式中的深部溫度的巧U量方法的图。
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