温度测量系统及其温度测量装置的制作方法

文档序号:19521210发布日期:2019-12-27 14:11阅读:157来源:国知局
温度测量系统及其温度测量装置的制作方法

本发明涉及温度测量工具的技术领域,特别是涉及一种温度测量系统及其温度测量装置。



背景技术:

一般的温度测量装置包括柔性电池和内置柔性电路,柔性电池位于内置柔性电路的上方,使用后无法进行更换,所以整个贴片装置为一次性产品,使用成本较高;另外,贴片装置包括凝胶层、基底层和胶粘层,温度传感器设置于凝胶层、基底层和胶粘层中,当贴片装置附着在生命体的皮肤上后,由于不同层级的导热性能存在差异,贴片装置的导热过程不可避免地存在热量损失,所以贴片装置的感温时间较长,导致贴片装置的灵敏度和准确度较低。



技术实现要素:

基于此,有必要针对贴片装置的使用成本较高且灵敏度和准确度较低的问题,提供一种温度测量系统及其温度测量装置。

一种温度测量装置,用于贴附于生命体上测量生命体的温度,包括:

贴纸,包括基材层、胶粘层和保护层,所述基材层粘附于所述胶粘层的第一侧,所述保护层粘附于所述胶粘层的第二侧,所述保护层与所述胶粘层的第二侧能够分离,所述胶粘层的第二侧能够粘附于所述贴片本体上,且至少部分所述胶粘层的第二侧用于能够粘附于所述生命体上;

贴片本体,包括支架和传感器,所述支架上开设有凹槽,所述传感器位于所述凹槽内,所述传感器用于感应所述生命体的温度;以及

导热物,填充于所述凹槽内,所述导热物包容所述传感器,所述导热物用于将所述生命体的温度传递至所述传感器上。

在其中一个实施例中,所述贴片本体还包括接触层,所述接触层的材料为低导热性和低吸水性的柔性材料,部分所述接触层的第一侧抵接于所述支架,所述接触层的第二侧用于抵接所述生命体,可以使贴片本体给生命体带来较好的体验感。

在其中一个实施例中,所述贴片本体还包括隔离层,所述隔离层具有抗粘连性,所述隔离层的一侧固定于所述接触层的第一侧上,所述隔离层的另一侧能够粘附于所述胶粘层的第二侧,使用时,将保护层分离于胶粘层,并将胶粘层粘附于隔离层和生命体上;使用后,使用者可以快速将胶粘层从隔离层上分离。

在其中一个实施例中,所述贴片本体还包括保温层,所述保温层设置于所述支架与所述导热物之间,所述传感器固定于所述保温层上,可以避免导热物的热量流失,缩短了温度测量装置的感温时间,从而提高了温度测量装置的灵敏度。

在其中一个实施例中,所述支架包括第一部、第二部和第三部,所述凹槽位于所述第二部上;

所述贴片本体还包括活动关节,所述活动关节的数目至少为两个,所述第二部的一端通过其中一个所述活动关节连接于所述第一部上,所述第二部的另一端通过另外一个所述活动关节连接于所述第三部上,使所述贴片本体的弯曲弧度能够调节,从而使贴片本体能够紧密贴合于不同弧度的生命体部位,以确保导热物与生命体的部位能够紧密接触,缩小了温度测量装置的感温时间,提高了温度测量装置的灵敏度。

在其中一个实施例中,所述贴片本体还包括防护层和电子层,所述防护层的材料为柔性材料,所述电子层设置于所述防护层与所述支架之间,柔性的防护层具有抗压减振的效果,从而可以更好地保护电子层。

一种温度测量系统,包括终端设备和上述的温度测量装置,所述终端设备与所述温度测量装置通信连接。

在其中一个实施例中,所述电子层包括天线、无线通信芯片和处理器芯片,所述天线用于接收或发射信号,所述处理器芯片分别与所述无线通信芯片和所述传感器通信连接,且所述无线通信芯片通过所述天线与所述终端设备通信连接,所述处理器芯片控制所述无线通信芯片通过所述天线向所述终端设备传输数据,当贴片本体固定于生命体时,生命体的温度通过导热物传递至传感器上,处理器芯片可以根据设定的时间对传感器的信号进行定时的采集并处理,并控制无线通信芯片将处理后的数据通过天线向终端设备传输数据,最后通过终端设备进行显示;另外,处理器芯片也可以控制无线通信芯片通过天线接收终端设备的请求,处理器芯片根据终端设备的请求控制传感器采集生命体的温度并选择相应的数据处理模式进行处理,且将处理后的数据通过天线发射至终端设备进行显示。

在其中一个实施例中,所述温度测量装置还包括开关按钮,所述开关按钮设置于所述防护层上;

所述电子层还包括电源,所述开关按钮分别与所述电源和所述处理器芯片电连接,所述开关按钮控制所述电源工作。

在其中一个实施例中,所述温度测量装置还包括报警机构,所述报警机构设置于所述防护层上,所述报警机构与所述处理器芯片电连接,所述报警机构用于向外界发出警报。

上述的温度测量系统及其温度测量装置,使用时,首先,将保护层从胶粘层上剥离;其次,将胶粘层分别粘附于贴片本体和生命体上,使贴片本体固定于生命体上;此时,导热物能够将生命体上的温度传递至传感器,最终测得了生命体的温度,整个温度测量装置的使用过程简单方便。测量完成后,使用者可以将贴纸从贴片本体上撕下,而贴片本体可以重复使用。再次使用时,使用者可以先将贴片本体进行擦拭或消毒,然后再行使用。由于温度测量装置重复使用时,只需更换新的贴纸及导热物即可,所以温度测量装置的使用成本较低。另外,由于导热物包容传感器,且导热物将生命体的温度传递至传感器上,所以导热物能够将生命体的温度快速传递至传感器上,从而减少了温度测量装置的感温时间,使温度测量装置的灵敏度及准确度较高。

附图说明

图1为一实施例的温度测量系统的工作示意图;

图2为图1所示温度测量装置的剖视图;

图3为图2所示温度测量装置的a处局部放大图;

图4为图1所示温度测量装置的另一剖视图;

图5为图4所示温度测量装置的b处局部放大图;

图6为图1所示温度测量装置的电子层的连接示意图;

图7为图6所示电子层的电路图。

具体实施方式

为了便于理解本发明,下面将参照相关附图对温度测量系统及其温度测量装置进行更全面的描述。附图中给出了温度测量系统及其温度测量装置的首选实施例。但是,温度测量系统及其温度测量装置可以以许多不同的形式来实现,并不限于本文所描述的实施例。相反地,提供这些实施例的目的是使对温度测量系统及其温度测量装置的公开内容更加透彻全面。

除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在温度测量系统及其温度测量装置的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

如图1所示,一实施例的温度测量系统1包括终端设备10和温度测量装置20,终端设备10与温度测量装置20通信连接。在本实施例中,终端设备10可以为手机或平板电脑或其他的智能移动设备。温度测量装置20用于贴附于生命体上测量生命体的温度。如图2、图3所示,温度测量装置20包括贴纸22、贴片本体24以及导热物26。贴纸22包括基材层222、胶粘层224和保护层226,基材层222粘附于胶粘层224的第一侧,保护层226粘附于胶粘层224的第二侧,保护层226与胶粘层224的第二侧能够分离,胶粘层224的第二侧能够粘附于贴片本体24上,且至少部分胶粘层224的第二侧用于能够粘附于生命体上。贴片本体24包括支架241和传感器242,支架241上开设有凹槽2412,传感器242位于凹槽2412内,传感器242用于感应生命体的温度。导热物26填充于凹槽2412内,导热物26包容传感器242,导热物26用于将生命体的温度传递至传感器242上。

如图2、图3所示,在本实施例中,贴纸22包括基材层222、胶粘层224和保护层226,基材层222为贴纸22的最外层,保护层226为贴纸22的最内层,胶粘层224位于基材层222和保护层226之间,基材层222为胶粘层224提供附着骨架。基材层222具有优良的柔性和抗拉性能,基材层222可以为无纺布或弹力布或其他材料。胶粘层224用于将贴片本体24固定于生命体的皮肤上。胶粘层224可以为符合医学要求的胶质材料,如巴布剂,使胶粘层224对生命体的皮肤无副作用。保护层226为可剥离的防粘薄膜,用于保护胶粘层224。保护层226可以为涂布有硅酮物质的聚合物材料。

支架241为具有导热性差且质量较轻的硬质材料,如塑料或木材等,使支架241在外力作用下不易变形。支架241的底部开设有凹槽2412,支架241的顶面设有拱起部,传感器242设置于凹槽2412的中间位置,拱起部可以起到缓冲外界压力的支撑作用,防止凹槽变形过大对传感器或电子元器件造成损坏。导热物26填充于凹槽2412内,且将传感器242包容。由于支架241的导热性差,所以导热物26可将生命体皮肤上的热量较好地传递至传感器242上。导热物26的材料可以为膏状或凝胶类物质,也可以为柔性材料包裹的液体包。在图2所示实施例中,导热物26为水凝胶,使用前可以快速填充凹槽2412,使用后可以更换。使用时,使用者可以首先将水凝胶填充满凹槽2412,其次将去除保护层226后的贴纸22粘附于贴片本体24上,再次将贴片本体24粘附于生命体的额头或腋窝或其他部位上。传感器242为温度传感器。

本实施例的温度测量系统1及其温度测量装置20,使用时,首先,将保护层226从胶粘层224上剥离。其次,将胶粘层224分别粘附于贴片本体24和生命体上,使贴片本体24固定于生命体上。此时,导热物26能够将生命体上的温度传递至传感器242,最终测得了生命体的温度,整个温度测量装置20的使用过程简单方便。测量完成后,使用者可以将贴纸22从贴片本体24上撕下,而贴片本体24可以重复使用。再次使用时,使用者可以先将贴片本体24进行擦拭或消毒,然后再行使用。由于温度测量装置20重复使用时,只需更换新的贴纸22及导热物26即可,所以温度测量装置20的使用成本较低。另外,由于导热物26包容传感器242,且导热物26将生命体的温度传递至传感器242上,所以导热物26能够将生命体的温度快速传递至传感器242上,从而减少了温度测量装置20的感温时间,使温度测量装置20的灵敏度及准确度较高。

如图2、图3所示,在其中一个实施例中,贴片本体24还包括接触层243,接触层243的材料为低导热性和低吸水性的柔性材料,部分接触层243的第一侧抵接于支架241,接触层243的第二侧用于抵接生命体,可以使贴片本体24给生命体带来较好的体验感。在本实施例中,接触层243设置于支架241的底部。接触层243由柔性材料制成,具有良好的柔性、低导热性和低吸水性。接触层243可以由乙烯-乙酸乙烯共聚物或聚乙烯发泡棉或柔性橡胶海绵等的一种或几种制成。进一步的,接触层243上还可以设置一层可拆卸洗涤的纺织布料(图中未示出)。

如图2、图4所示,在其中一个实施例中,贴片本体24还包括隔离层244,隔离层244具有抗粘连性,隔离层244的一侧固定于接触层243的第一侧上,隔离层244的另一侧能够粘附于胶粘层224的第二侧,使用时,将保护层226分离于胶粘层224,并将胶粘层224粘附于隔离层244和生命体上。由于隔离层244的表面具有抗粘连性,所以使用后可以快速将胶粘层224从隔离层244上分离。在本实施例中,隔离层244位于接触层243的表面上,且隔离层244具有良好的抗粘连性。隔离层244可以为表面涂布有硅酮或脂肪酸或其他具有抗粘连的印刷材料。测量生命体体温时,贴片本体24附在生命体皮肤的表面,隔离层244与贴纸22上的胶粘层224直接接触。测量结束后,使用者可以轻易地将贴纸22从隔离层244的表面上剥离下来,并用纸巾将凹槽2412的水凝胶擦拭干净,贴片本体24即可留作下次使用。

如图4、图5所示,在其中一个实施例中,贴片本体24还包括保温层245,保温层245设置于支架241与导热物26之间,传感器242固定于保温层245上,可以避免导热物26的热量流失,缩短了温度测量装置20的感温时间,从而提高了温度测量装置20的灵敏度。在本实施例中,保温层245的材料可以为聚氨酯泡沫塑料或聚苯乙烯泡沫塑料或酚醛树脂或保温棉等。可以理解,导热系数小于0.2的材料均可作为保温层245的材料。

如图4、图5所示,在其中一个实施例中,支架241包括第一部2413、第二部2415和第三部2417,凹槽2412位于第二部2415上。贴片本体24还包括活动关节246,活动关节246的数目至少为两个,第二部2415的一端通过其中一个活动关节246连接于第一部2413上,第二部2415的另一端通过另外一个活动关节246连接于第三部2417上,使贴片本体24的弯曲弧度能够调节,从而使贴片本体24能够紧密贴合于不同弧度的生命体部位,以确保导热物26与生命体的部位能够紧密接触,缩小了温度测量装置20的感温时间,提高了温度测量装置20的灵敏度。当将贴片本体24贴合生命体的部位时,使用者可以轻轻按压第一部2413、第二部2415和第三部2417之间的相对角度,使这个贴片本体24较好地接触于生命体的部位。

如图4、图5所示,在其中一个实施例中,贴片本体24还包括防护层247和电子层248,防护层247的材料为柔性材料。电子层248设置于防护层247与支架241之间,柔性的防护层247具有抗压减振的效果,从而可以更好地保护电子层248。在本实施例中,防护层247位于贴片本体24的最外层,用于保护电子层248。防护层247的材料可以为abs(acrylonitrilebutadienestyrene,丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)或乙烯-乙酸乙烯共聚物或珍珠棉等柔性塑料。贴纸22呈方形状,贴纸22的中间开设有孔洞,以将防护层247露出。可以理解,贴纸22的形状不限于方形,还可以是圆形或椭圆形或其他形状。在其中一个实施例中,贴纸22还可以呈带状,且贴纸22的数目为多个,多个贴纸22均匀粘附于贴片本体24上,使贴片本体24固定于生命体上。

如图6、图7所示,在其中一个实施例中,电子层248包括天线2481、无线通信芯片2482和处理器芯片2483,天线2481用于接收或发射信号,处理器芯片2483分别与无线通信芯片2482和传感器242通信连接,且无线通信芯片2482通过天线2481与终端设备10通信连接,处理器芯片2483控制无线通信芯片2482通过天线2481向终端设备10传输数据。处理器芯片2483分别与无线通信芯片2482和传感器242电连接。当贴片本体24固定于生命体时,生命体的温度通过导热物26传递至传感器242上,处理器芯片2483可以根据设定的时间对传感器242的信号进行定时的采集并处理,并控制无线通信芯片2482将处理后的数据通过天线2481向终端设备10传输数据,最后通过终端设备10进行显示。另外,处理器芯片2483也可以控制无线通信芯片2482通过天线2481接收终端设备10的请求,处理器芯片2483根据终端设备10的请求控制传感器242采集生命体的温度并选择相应的数据处理模式进行处理,且将处理后的数据通过天线2481发射至终端设备10进行显示。

在本实施例中,天线2481具有良好的导电性,用于从终端设备10接收指令或向终端设备10传输信息。天线2481的材料可以为蚀刻铜或蚀刻铝或印刷有含碳或银的导电油墨等。如图7所示,处理器芯片2483包括算术逻辑单元2484、内存2485、电压调节器2486、电容2487和计时器2488。算术逻辑单元2484能够接收并处理各种命令,其中包括计算、数据跟踪、数据存储、数据分析、数据调整和数据转换等,使处理器芯片2483可以设定或改变传感器242读取温度的间隔时间,且在内存2485或其他辅助存储设备上存储温度和相应的时间的数据,且在不同的存储设备之间进行数据转移,且从终端设备10上接收命令或数据,且向终端设备10输出命令或数据,且通过控制输出电流控制传感器242,且选择性地向无线通信芯片2482供电。

内存2485用于存储各种数据,包括传感器242读取的温度数据以及对应的时间点数据。电压调节器2486和电容2487均用于稳定电源的供电电压,使整个处理器芯片2483处于在稳定的电压环境下工作。计时器2488用于跟踪时间,使处理器芯片2483在预设的时间点对传感器242上读取温度数据并保留时间点数据。此外,处理器芯片2483具有自检的功能,使处理器芯片2483能对读取的数据进行检验,确保数据准确无误。无线通信芯片2482包含无线通信协议,无线通信芯片2482与天线2481连接,使无线通信芯片2482可以被外部的电磁波所激活,并通过天线2481向终端设备10进行数据传输。无线通信协议可以为nfc(nearfieldcommunication,近距离无线通信)或rfid(radiofrequencyidentification,射频识别)或蓝牙或wifi(wireless-fidelity,无线保真)或蜂窝等协议。

如图1、图2和图6所示,在其中一个实施例中,温度测量装置20还包括开关按钮28,开关按钮28设置于防护层247上。如图7所示,电子层248还包括电源2489,开关按钮28分别与电源2489和处理器芯片2483电连接,且开关按钮28位于电源2489与处理器芯片2483之间的电路上,开关按钮28控制电源2489工作。如图2、图3所示,在本实施例中,防护层247的表面上开设有容置槽2472。开关按钮28设置于容置槽2472的底部。开关按钮28为薄膜开关。电源2489为纽扣式电池。电源2489向处理器芯片2483提供电能,使处理器芯片2483具备工作的能力。当用户启动开关按钮28时,处理器芯片2483接通电源2489后被激活,处理器芯片2483向传感器242输出电流以激活传感器242,此时整个电子层248处于激活状态。用户可以使用终端设备10进行系统设置。

例如,当终端设备10为智能手机且无线通信协议为nfc无线通信协议时,用户可以首先打开nfc功能并选择“允许手机在接触其他设备时交换数据”,通过查找并与温度测量系统1的温度测量装置20建立连接。其次打开智能手机运行app(application,手机软件)应用程序,选择相应的测量模式,如腋窝模式,将智能手机靠近温度测量装置20并点击初始化命令,智能手机通过nfc无线通信协议向温度测量装置20发出初始化命令。再次,无线通信芯片2482通过天线2481接收到初始化命令后将反馈给处理器芯片2483。最后,处理器芯片2483执行初始化命令,同时将初始化进程通过无线通信芯片2482及天线2481反馈给智能手机,使用者可在智能手机的屏幕上直接看到初始化进程,直至初始化完成。初始化完成后,使用者操作app应用程序设置温度读取的间隔时间,例如15分钟/次。设置完成后,命令将通过nfc无线通信协议最终传输到处理器芯片2483,处理器芯片2483根据命令执行以每15分钟从传感器242处读取一个温度的数据,并将数据转换成标准的体温数据,以及将处理过的温度及时间点的数据存储至内存2485。同时,处理器芯片2483将数据处理完成后通过nfc无线通信协议反馈给智能手机,最终通过app应用程序以图表的形式呈现于智能手机的显示窗口上。完成温度测试后,用户可以关闭开关按钮28,并将贴纸22和贴片本体24从生命体上剥离下来。

如图2、图3所示,在其中一个实施例中,温度测量装置20还包括报警机构32,报警机构32设置于防护层247上,报警机构32与处理器芯片2483电连接,报警机构32用于向外界发出视觉或听觉的警报。在本实施例中,报警机构32可以为led灯或扬声器等。温度测量装置20可以通过led灯向外界发出视觉的警报或通过扬声器向外界发出听觉的警报。同时参见图3,报警机构32设置于容置槽2472的底部。报警机构32为led灯,报警机构32与处理器芯片2483电连接,处理器芯片2483根据检测到的生命体的温度控制输出不同的电流至报警机构32上,使报警机构32显示出不同的颜色。使用者可以根据显示情况对病人采用针对性的救护措施。其中,当感应器检测到生命体的温度处于常温范围时,处理器芯片2483控制报警机构32显示为绿灯,并通过天线2481向终端设备10上传输数据,终端设备10的屏幕以图表的形式显示初始化以来读取的数据,此时终端设备10上显示体温正常。

如图1所示,当感应器检测到生命体的温度处于低温范围时,处理器芯片2483控制报警机构32显示为黄灯,同时通过天线2481向终端设备10上传输数据,终端设备10的屏幕以图表的形式显示处理器初始化以来读取的数据,此时终端设备10同时发出低烧警报。当感应器检测到生命体的温度处于高温范围时,报警机构32显示为红灯,同时通过天线2481向终端设备10上传输数据,终端设备10的屏幕以图表的形式显示处理器初始化以来读取的数据,此时终端设备10同时出现声音或振动的高烧警报。在其中一个实施例中,用户可以通过终端设备10上的app应用程序关闭报警机构32。

在其中一个实施例中,报警机构32为扬声器,报警机构32与处理器芯片2483电连接,处理器芯片2483根据检测到的生命体的温度控制输出不同的电流至报警机构32上,使报警机构32发出不同的警报。其中,当感应器检测到生命体的温度处于常温范围时,报警机构32不发出警报。当感应器检测到生命体的温度处于低温范围时,处理器芯片2483控制报警机构32发出低烧的警报。当感应器检测到生命体的温度处于高温范围时,处理器芯片2483控制报警机构32发出高烧的警报。

温度测量系统1的使用过程如下:

1)测量前的安装。先将贴片本体24进行擦拭或消毒,接着用水凝胶填充满凹槽2412,最后将去除保护层226后的贴纸22粘附于隔离层244和生命体的额头或腋窝或其他部位上。

2)启动开关按钮28,处理器芯片2483接通电源2489后被激活,处理器芯片2483向传感器242输出电流以激活传感器242,此时整个电子层248处于激活状态。

3)打开终端设备10选择无线通信协议的模式,通过查找并与温度测量装置20建立连接,打开终端设备10上的app应用程序,选择相应的测量模式,点击初始化命令。智能手机通过无线通信协议向温度测量装置20发出初始化命令。无线通信芯片2482通过天线2481接收到初始化命令后将反馈给处理器芯片2483。处理器芯片2483执行初始化命令,同时将初始化进程通过无线通信芯片2482及天线2481反馈给智能手机,使用者可在智能手机的屏幕上直接看到初始化进程,直至初始化完成。

4)操作app应用程序设置温度读取的间隔时间,例如15分钟/次。设置完成后,命令将通过无线通信协议最终传输到处理器芯片2483,处理器芯片2483根据命令进行执行以每15分钟从传感器242处读取一个温度的数据,并将数据转换成标准的体温数据,以及将处理过的温度及时间点的数据存储至内存2485。同时,处理器芯片2483将数据处理完成后通过无线通信协议反馈给智能手机,最终通过app应用程序以图表的形式呈现于智能手机的显示窗口上。处理器芯片2483还根据检测到的生命体的温度控制输出不同的电流至报警机构32上,使报警机构32显示出不同的颜色或发出不同的警报。使用者可以根据显示情况对病人采用针对性的救护措施。

5)测量后,使用者可以关闭开关按钮28,将贴纸22从隔离层244的表面上剥离下来,并用纸巾将凹槽2412的水凝胶擦拭干净,贴片本体24即可留作下次使用。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

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