专利名称：数字温度计的制作方法
技术领域：
本发明通常涉及一种测量生命体温度的电子仪器，更具体来讲是一种与人体构造具有高度一致性的数字温度计，特别是在口腔内部及其周围。
显然在读取温度数值时会产生误差。因此正确使用温度计并且准确读数需要细心和一定的专业技术。
从病人的观点来说，这种温度计由于必须含在舌下，使用起来比较不方便。从这方面来看，为了有效并且精确操作，温度计的杆应该与水平成斜向上30度角。很多病人有一种用牙咬温度计的自然倾向。由于大多数人是覆咬合所以上牙比下牙向外突出，当温度计插入口腔时，一般是搁在或靠近下牙。因此当病人咬温度计时，下牙做为支点对温度计施加转动力。这个转动力会把温度计从舌下推斥出去，通常翘起顶住上腭，这样就要把温度计重新放回舌下。为了避免这个问题，一些病人把下颌向外伸出这样下牙就会比上牙突出。然而，伸出下颌是不自然的并且不舒服。
电子温度计应运而生了，它模拟水银温度计的线形结构。通常电子温度计上有数字显示器用以辅助读取测量温度。电子温度计也避免了水银温度计潜在的水银流出的危险。电子温度计的一端具有一个温度感应末梢，可以插入舌下。中间是线性的杆，与感应末端相对的另一端是一个较大的机体或机身。增大的机身内包含有电路，用于把来自感应尖端的温度信号转换成当前测量温度数值。通常，机身还具有一个显示器，比如液晶显示器类型，用于显示测量温度。机身内还有电源，比如微型电池。
这种带有数字显示器的电子温度计，比起常规的带有线性刻度的水银温度计，在读数时提高了方便性和精确性。然而，这种线性电子温度计有一个突出问题由于探测器终端增加了一个庞大的机身，这些额外的负担和质量增加了内部力矩，使得病人将温度计的尖端含在舌下比较困难。这样当测温度时，不习惯或者不配合的病人对此反应很剧烈，例如儿童和老人。
从广义上讲，本发明可以说是适于插入口腔的非线性探测器。探测器可以连接到一个机身部分，或者通过接线盒连接到带有显示器的遥控盒。
本发明主要目的是提供一种数字温度计和一种测量生命体温度的方法，此方法可以使温度感应尖端在正确的位置更为平衡从而提高了测量精度，例如放在病人的舌下。
本发明的另一个目的是给出一种与人体结构尤其是在口腔内部及周围具有更高一致性的数字温度计。
本发明的另一个目的是提供一种数字温度计，其机身部分形状适于搁置在人的下颚上，这样当病人咬温度计时就不会把温度计从舌下排斥出去，相反，放置在下颚上的机体由于受到更大压力，能保持数字温度计在舌下的位置不变。
本发明还有一个实施例的目的是利用探测器与机身之间的轴式连结，从而探测器能够调整与机身之间的角度。
而本发明的另一个目的是提供一种不使用数字温度计时保护探测器的方法。
所有上述目的，联系下面首选实施例的图形及说明可以更好的理解本发明的特性和优点。
图2是

图1所示数字温度计的测视图。
图3是图1，2所示温度计的俯视图。
图4是图1至3所示温度计的后视图。
图5是图1至4所示温度计的正视图。
图6是图5在竖直方向沿剖线6-6剖开所得数字温度计的剖面图。
图7是图5在与水平成一定角度的方向沿剖线7-7剖开所得数字温度计的剖面图。
图8是一个候选的带有枢轴探测器的数字温度计实施例的透视图。
图9是图8所示候选的数字温度计实施例的测视图。
图10是图8，9所示候选的数字温度计实施例的俯视图。
图11是图8-10所示候选的数字温度计实施例的后视图。
图12是图8-11所示候选的数字温度计实施例的正视图。
图13是图12所示在竖直方向沿剖线13-13剖开所得候选的数字温度计实施例的剖视图。
图14是图12所示在水平方向沿剖线14-14剖开所得候选的数字温度计实施例的剖视图。
图15是当数字温度计的探测器部分插入时人体口腔内部及周边结构的侧视图解。
图16是一个数字温度计实施例在测量温度的操作模式中执行步骤的流程图说明。
如图6所示，探测器24有一个前端或温度感应端23和一个附着在机身22上的末端33，如机身後部30所示。温度感应端23首选是由金属尖端制成，这样才能更好的向内部温度传感器传热，温度传感器比妨说是一个热敏电阻。探测器24的中间部分28横贯于前端23和终端33之间。这部分是非线性的。例如中部28可以是弯曲的，可以形成一个圆弧。下面参照图15进行论述，中部28成型后被放置在口腔内，或者说中部28通常与下唇或下齿的形状相似。当然，探测器会适当的改变尺寸比例以适应小的口腔，比如儿童的口腔。
如图1至图6所示，探测器24的末端33可以附着在机身的上方。因此通常机身22布置在探测器24(包括其中间部分28)的下方。探测器24和机身22的组合可以描述成倒置的J型或“J钩”形状。如果需要使用这种J型结构时，温度感应端23插入口腔后或者含在舌下时，机身22可以靠在病人的下颚上。
本发明给出了适于显示温度计测量温度的布置。在图解的实施例中，提供了正面显示器25，温度纪录也可以在其他位置显示，比如在侧面，边缘，上方或下方位置。使用适当的无线电传播技术也可制成遥感器。
如图1和图5所示，机身22的正面可以制成全平的或凹陷的部分27。凹陷部分27带有一个矩形挖除区域或窗口便于从显示器25读数。显示器25可以是液晶显示器类型。
更可取的是，机身22有多个突起的肋用以增强温度计21的摩擦力。当然，突起的肋29也可以替换成凹槽，或者类似结构，同样可以达到目的。如图2至图6所示，机身22的背面同样可以处理成肋或者类似的结构。
参考图2，图4和图5，图例的机身，由三部分构成，例如后部30，前部31和底部32。
30，31，32这三部分可由任意适合的材料构成，其中典型的是聚合物。例如，机身可以用热塑性材料在注塑模内成形。后部30和前部31可以做成摁扣式的。机身底部32与可拆卸的安装在机身30和31上，这样看到机体内部，可以方便的更换内部电池，其他电源或零件。值得欣慰的是图例给出了不同的机身部件30，31，32的结构，或者可以由普通的技术人员随意的设计，机身22不必是三部分的组合。
探测器24和机身上至少一个部件例如机身后部30不用做成分离的零件，可以成形或者塑造成一个整体，一个单独的零件。
图6和图7图解了温度计21的一些内部细节，包括探测器24。优先选取的探测器24由一个内部部件34，34可用任意合适的材料制备，典型的是一个聚合物。例如内部部件34可由相对较硬级别的塑性材料来成形，比如聚碳酸脂，一种苯乙烯丁二烯苯乙烯树脂。或者其他具有包装所需硬度和刚度的聚合物。内部部件34提供了适当的数据传输手段用于传递来自温度感应末梢23的温度信号。例如，内部部件可以是一对电极的形式。
电极35从感应尖端23内部的温度传感器(如热敏电阻)到电路板36上的电子电路形成了一条电流路径。电子电路38把来自温度传感器的温度信号转换成测量温度值。并把此值传送到显示器25显示。关于电子电路38的典型执行步骤的进一步信息和在显示器25上的代表信息可以参考下面对图16的流程表的分析。
更可取的是探测器24在内部部件34上采用翻模技术制成外部部件36。外部部件36由一种比内部件34较软的聚合物构成。这些聚合物包括聚乙烯基氧化物，硅氧烷聚合物，聚苯乙烯丁二烯弹性体，人造橡胶及类似的聚合物。这些材料会使病人感觉更舒适并且增大了摩擦更便于停留在所需位置。
探测器的另一个可取之处在于它的外部部件36上具有多个肋37，特别是在探测器24与病人的唇齿相接触部分。例如，所示的几个沿圆周布置的肋。典型的肋高度的大致范围从0.02英寸——0.10英寸，或0.51mm——2.54mm。肋用于辅助温度计21保持起初插入口腔的位置这样感应尖端就会与舌下组织保持接触。
继续参考图6分析，探测器的终端41处于感应尖端23的相对一端，穿过基身后部30的一个孔39进入温度计21的内部。终端41可以确保机身部件30在任何适宜的位置。图示实施例采用定位销42使终端41固定。这种附件的使用，销43可以与机身后部部件30上相应形状的凹陷或突起43紧密结合，严格保证探测器24固定在机身22上。
本发明的一个特色体现在，探测器24的形状与人体温度测量部位结构很吻合。所示的探测器24很适合人体尤其是口腔内部及周围温度测量。，从图2可见，机身22笼统的定义了一条垂直轴线或中心线45，至于例子请参照机身部分30和31的交线。探测器24大致定义了一条中心线，图示为中心线46在感应尖端23附近。尖端含在嘴里时一般下垂一个角度。由中心线45和46形成一个锐角47。角47在20度到70度范围之间，最好是在近似30度到60度之间。以上中心线和角度关系在探测器呈简单曲线情况下成立，例如图1——图14所示探测器24和64。
现在翻到图15，测量口腔温度时，温度传感器放置在舌头51下口腔底层50的组织上是最有效的，这是一个医学常识。在舌头下方沿着下腭的内部到舌头根部两侧有两个“热点”这也是广为人知的。理想的情况是，使用中温度计的探测器放置在一个或多个热点上。
现在可以更好的来理解数字温度计21与口腔周边结构的适应性。探测器放置在下唇52或下唇53上。在测量温度过程中，周向肋条有助于保持探测器位置。探测器24放置在唇53或齿52上的是中间部位28。这部分形状与下唇或下齿结构相适应或者大体一致。进行温度测量时探测器24的非线性或曲线轮廓有效的阻止了探测器24的翻转或移动。因为温度计21或61不会从舌头下排斥出来，这两种温度计中任意一种都比前面所述的人工温度计更快的达到最终测量温度值。
从图15可以看出，与图1——图14解析的实施例相比，探测器以更大的倾角附着在机身上，因此可看作本发明的第三个实施例。
如图2和图9所示，图解的实施例，中部28呈曲线轮廓，与下唇或下齿相适应的轮廓也可以是光滑连续的。可以通过其突出的偏移长度来达到此效果，比探测器24和机身22上的肋条更为突出。上述曲线轮廓使本发明以最经济有效的方式达到了预期目的，这比加工相对直接。当采用本实施例时，前述在探测器24上的肋条37将在下唇或下齿施加额外的摩擦这有助于保持探测器的位置。
图8——图13所示的探测器64与探测器24一样，适于口腔内部及周围尤其是下唇53或下齿52温度测量。
同时，温度计21的机身后部部件30通常垂向下方，放在靠近病人下颚56的位置。既然当机身后部部件30靠放在下颚56上时，阻挡了任何大的转动，因此任何来自上唇54或上齿55对探测器24的咬合或压力，都不会引起探测器24的感应尖端23从测温位置翻转出来。
因为数字温度计21与口腔结构更为相似，温度计21比前述的人工线性温度计使病人感觉更舒适。
图8——图14是一个供选择的数字温度计的实施例，整体用参数61表示。数字温度计61有一个用关节连接探测器64，可以在一个缩进位置和延伸位置之间转动或回转。参考图11，后部机身部位70带有一个对探测器64补足形状和尺寸的凹陷68。当不使用时，探测器64可以旋转缩进入凹陷68，如图13所示。例如，假如温度计61偶然跌落时，探测器64缩进到凹陷68这个位置保证了探测器64不受损伤。也使得温度计61减小到更为紧凑的尺寸，适于装在口袋，钱包，医疗袋或类似物品中方便的携带。
图13所示的探测器64由单一材料构成，此材料可以是用来构成前述探测器24内部件34表面材料中的任意一种。当然，探测器64也可以采用较软级别的塑性材料，通过翻模技术生成，可以是构成探测器24外部件36表面材料中的任意一种。
参考图14，探测器64的旋转终端71具有一对向相反方向凸起的销74和75，可以确保旋转终端71固定在机身后部70上。机身后部70上有一个卡头72，可用来限制探测器64延伸程度。从图13也可以看到，探测器64的球形终端71与机身后部70上的凸轮69接触，此凸轮用来加大对探测器64旋转时的阻力。
也可考虑下述设施同样可达目的，在电路板36上安装一个摩擦凸轮可与探测器64的旋转终端71啮合。因此，探测器64可以人工设置成从图13所示的完全伸展的位置到图13虚线所示的紧凑位置中间的任意一个位置。也可根据需要来设置停止位置。
与图2所示的温度计21类似，图9所示的温度计61，显然确定了一条大致的立式轴线或中心线65。如图例，此轴线通常处于机身70和71的交线上。探测器64的感应尖端23和毗邻位置清楚的确定了第二条轴线或中心线66。中心线65和66构成了一个锐角67。和温度计21相类似，当探测器64处于测温位置时，角67在大约20度到70度范围之间。
由于温度计61的探测器64可调整角度或铰接，因此具有适用于不同大小的口腔的优点。不论是成人较大的口腔，还是儿童的较小口腔，探测器64都可以人工调整成最适于该口腔尺寸的角度47。
由于卫生原因，当插入口腔前，最好用一个薄而柔韧的塑料外壳(图中没有显示)套在探测器24或64外面。推荐使用与探测器24或64外形一致的外壳。这种外壳便宜并且每次使用后可以置换。本发明提供了一种类似成形的更为实用的保护壳来保护探测器24或64，特别是在包装过程中或使用中对其尖端的保护。
图16是一个流程表，其中描述了在测量病人温度过程中，数字温度计21或61的使用步骤。按下电源开关26后，数字温度计21或61被启动。显示器25开始发出电荧光。例如是浅绿色，大约发光10秒，见方框80和81说明。数字温度计也可能发出一声或几声峰鸣。这提示用户，数字温度计21或61对开关26有响应，并且内部电池或其他电源出于适当的工作电压下。如方框82和83所示，当数字温度计21或61开启后，初始2秒钟显示器25激活了所有标记使其显示在屏幕上。如果持续按下电源开关26大约3秒钟，数字温度计21或61将会等待3秒钟，看是否开关26再次被按下，如决策方框84所示。如果确实按下开关，决策方框85将会使温度测量从摄氏度切换成华氏度，反之亦然，见方框86的说明。然后数字温度计21或61会再等3秒以保证选择确的温度刻度。
随后数字温度计21或61将显示上一次的测量温度，如方框88的说明。既然医疗人员可能不会纪录温度值，这就需要保存上一次的测量温度，或在记录温度前，按下开关26关闭温度计。通过保存和显示这个信息，数字温度计21或61提示用户先前的测量。
数字温度计21或61随后超过节点90到达决策方框91，从这里开始第一次新测量。假如感应尖端23的测量温度小于32摄氏度或89.6华氏度，显示器用“LO℃”或”LO°F”(低温)表示病人这种情形，如方框92所示。另一方面，假如感应尖端23的测量温度高于43摄氏度或109。4华氏度，显示器用“HI℃”或”HI°F”(高温)表示病人这种情形，如方框93所示。假如初始测量温度在高温和低温状态之间，显示器将显示当前温度，如方框94所示.方框94还说明。每进行一次新测量，都将显示最高温度值。
一旦进行温度测量，温度测量程序通过节点95到达决策方框96，在这将最新测量温度值同前一次温度值进行比较。假如没有检测到第一次测量的温度最小增量，将会发出一声警报，如方框98所示，例如，警告可能是显示器持续大约15秒的电磁光，或可闻的峰鸣声。警告情形可能是温度计在口腔内放置不正确，或者发生了其他问题。
只要新的温度测量(增量)大于0.05摄氏度或0.09华氏度，温度测量程序就会返回节点90开始进行另一次测量。通常温度计达到测量终温要用10到30秒时间。当用数字温度计21或61进行温度测量，并且达到一个稳定的最终温度时，新的和上一次的温度测量值之间的增量小于0.05摄氏度(0.09华氏度)。此时，程序转到决策方框97。假如在最后的40秒钟有温升，决策方框97将测量程序转到节点90试行另一次测量。当达到了最终温度，显示器25会再次发出电磁光。也可能发出一声或几声峰鸣提示用户温度计完成任务。假如从病人口中取出温度计21或61，所测量的温度值还会继续显示。
假如在最后的40秒钟没有温升，决策方框97将关闭电源，如方框99所示，除非用户已经通过开关26将温度计21或61关闭。因此从上一次检测出明显的温度改变或温度增量，温度计21或61在关闭前持续显示此温度大约40秒，从而节约了电能，延长了电池寿命。
在观看本发明首选外形展示和描述的同时，另外要了解，改造和修正必须在下列的权力要求范围之内。例如，不同于图16所述的程序步骤或数据流步骤是可行的。同样，假设探测器符合本发明的功能标准，具有中间段存在偏移的非线性结构，这样当用于口腔测量目的时，不会发生如下情形探测器以下唇或下齿为支点使得温度计的尖端脱离与口腔底部组织的接触，如果这样的话，不同于图中所述的探测器的形状也是可行的。
权利要求
1.数字温度计，通过将其一部分插入口腔来测量生命体的温度，它主要包括以下部分一个由前端，终端，及这两端之间的中间部分构成的非线性探测器；一个安置在探测器前端的温度传感器；机身部分连接在探测器的终端上，所述机身部分通常放置在探测器中部下方；所述安置在探测器前端的温度传感器通常插入人的口腔，含在舌头下；用于显示温度计测量温度的显示器，以及和温度传感器通信的电子电路，用以从所述温度传感器接收温度信号，并将传感器测量到的温度转换成数值传送到显示器显示。
2.根据权利要求1所述的数字温度计，其特征在于，探测器的中部形状适于搁置在人的下唇或下齿上。
3.根据权利要求1的数字温度计，其特征在于，探测器的内部是由刚性材料构成，并有外部件覆盖其上，外部件使用相对较软材料构成。
4.根据权利要求1所述的数字温度计，其特征在于，探测器的中部具有一些肋条能增强唇或齿的咬合摩擦。
5.根据权利要求1所述的数字温度计，其特征在于，当温度传感器插入人的口腔，含在舌头下时，机身支撑在病人的下颚上。
6.数字温度计，通过将其一部分插入口腔来测量生命体的温度，它主要包括以下部分一个由前端，终端，及这两端之间的中间部分构成的非线性探测器；所述的探测器的前端确定了第一条轴线；一个温度传感器安置在探测器前端；机身部分连接在探测器的终端下方，所述机身部分定义了第二条轴线；所述第一条轴线和第二条轴线形成了一个锐角；用于显示温度计测量温度的显示器，以及和温度传感器通信的电子电路，用以从所述温度传感器接收温度信号，并将传感器测量到的温度转换成数值传送到显示器显示。
7.根据权利要求6所述的数字温度计，其特征在于，探测器的中部形状适于搁置在人的下唇或下齿上。
8.根据权利要求6所述的数字温度计，其特征在于，探测器的内部是由刚性材料构成，并有外部件覆盖其上，外部件使用相对较软材料构成。
9.根据权利要求6所述的数字温度计，其特征在于，探测器的中部具有一些肋条能增强唇或齿的咬合摩擦。
10.根据权利要求6所述的数字温度计，其特征在于，所述锐角的范围在20度到70度之间。
11.根据权利要求6所述的数字温度计，其特征在于，当温度传感器插入人的口腔，含在舌头下时，机身支撑在病人的下颚上。
12.数字温度计，通过将其一部分插入口腔来测量生命体的温度，它主要包括以下部分一个由前端，终端，及这两端之间的中间部分构成的非线性探测器；一个安置在探测器前端的温度传感器；机身部分连接在探测器的终端下方，探测器和机身部分一起构成一个大致的倒J形状。用于显示温度计测量温度的显示器，以及和温度传感器通信的电子电路，用以从温度传感器接收温度信号，并将传感器测量到的温度转换成数值传送到显示器显示。
13.根据权利要求12所述的数字温度计，其特征在于，探测器的中部形状适于搁置在人的下唇或下齿上。
14.根据权利要求12所述的数字温度计，其特征在于，探测器的内部是由刚性材料构成，并有外部件覆盖其上，外部件使用相对较软材料构成。
15.根据权利要求12所述的数字温度计，其特征在于，探测器的中部具有一些肋条能增强唇或齿的咬合摩擦。
16.根据权利要求12的数字温度计，其特征在于，当温度传感器插入人的口腔，含在舌头下时，机身支撑在病人的下颚上。
17.数字温度计，通过将其一部分插入口腔来测量生命体的温度，它主要包括以下部分一个由前端，终端，及这两端之间的中间部分构成的非线性探测器；一个安置在探测器前端的温度传感器；一个机身，所述探测器的终端上轴式连接在机身上；所述安置在探测器前端的温度传感器通常插入人的口腔，含在舌头下；用于显示温度计测量温度的显示器，以及和温度传感器通信的电子电路，用以从温度传感器接收温度信号，并将传感器测量到的温度转换成数值传送到显示器显示。
18.根据权利要求17所述的数字温度计，其特征在于，探测器的中部形状适于搁置在人的下唇或下齿上。
19.根据权利要求17所述的数字温度计，其特征在于，探测器的内部是由刚性材料构成，并有外部件覆盖其上，外部件使用相对较软材料构成。
20.根据权利要求17所述的数字温度计，其特征在于，探测器的中部具有一些肋条能增强唇或齿的咬合摩擦。
21.根据权利要求17所述的数字温度计，其特征在于，当温度传感器插入人的口腔，含在舌头下时，机身支撑在病人的下颚上。
22.根据权利要求17所述的数字温度计，其特征在于，所述机身上有一个凹陷，不使用温度计时，所述探测器可以旋转缩入凹陷里。
23.根据权利要求17的数字温度计，其特征在于，所述探测器的末端与机身摩擦结合，这样所述探测器可以相对于机身轴向转动一个选定的角度，由于这种摩擦结合，探测器就可以保持在这个位置。
24.一种数字温度计，通过将其一部分插入口腔来测量生命体的温度，它主要包括以下部分一个由前端，终端，及这两端之间的中间部分构成的非线性探测器；一个安置在探测器前端的温度传感器；一个机身部分，探测器的中端相对于机身部分和温度传感器有一个偏移量；用于显示温度计测量温度的显示器，以及和温度传感器通信的电子电路，用以传递温度信号，并将传感器测量到的温度转换成数值传送到显示器显示。
25.根据权利要求24所述的数字温度计，其特征在于，探测器的中部形状适于搁置在人的下唇或下齿上。
26.根据权利要求24所述的数字温度计，其特征在于，探测器的内部是由刚性材料构成，并有外部件覆盖其上，外部件使用相对较软材料构成。
27.根据权利要求24所述的数字温度计，其特征在于，探测器的中部具有一些肋条能增强唇或齿的咬合摩擦。
28.根据权利要求24所述的数字温度计，其特征在于，当温度传感器插入人的口腔，含在舌头下时，机身支撑在病人的下颚上。
全文摘要
数字温度计，是一种与人体构造具有更高一致性的数字温度计，特别是在口腔内部及其周围。温度计上的非线性探测器前端具有一个温度传感器，适于插入口中含在舌下，另一端连接着机身，机身放置在探测器下方，而探测器的中间部分与下唇或下齿形状相似。机身上与探测器连接处有一个凹陷，当不使用温度计时，探测器可以旋转进凹陷处，可以防止探测器损坏，或者探测器通过轴式连接调解角度以适应口腔大小。探测器中部上面布置了一些肋条，当肋条与唇或齿接触，可以保证温度计位置更加稳定。一个显示仪器用于显示测量的温度。电子电路从温度传感器接收到温度信号后，将该信号转换成测量温度的数值表示，并将此数值发送到显示器以显示这个测量温度。
文档编号G01K13/00GK1456869SQ02150240
公开日2003年11月19日 申请日期2002年11月6日 优先权日2002年5月8日
发明者谢林·B·卢西尔, 梅林达·F·彭妮, 达拉塔·R·托梅利尼 申请人:Med有限公司