红外温度计的保护罩制造技术

一种红外温度计探头的第一保护罩子包括一由一凸缘结构连接于一薄膜窗口的薄侧壁。凸缘结构包括一或多个基底部和第一和第二弯折，这两弯折接收施于侧壁上的力以防止这些力转变为施于窗口的延展力。一第二保护罩子包括一侧壁，它在一窗口与一罩子保护边缘之间以将带有窗口的罩子定位在探头的开口之上。罩子保持边缘在边缘上、在两分离的平面位置提供诸与探头的接触点，从而形成一密配合以在罩子装到探头上后防止罩子垂直移动。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术总的涉及红外传感器系统的保护罩。尤其是，本专利技术涉及一种增强的保护罩设计，该设计使红外射线通过时的失真为最小，并能确保对一红外体温计的保健保护。
技术介绍
精确的温度测量久已成为各个领域的研究者的目标。由于病人的健康与体温之间的密切关系，病人的温度感测尤其敏锐地涉及到健康护理领域。事实上，在医院、门诊所、护理所、医生办公室以及愈趋重要的在家庭里，将支持医疗护理方面所耗费的大量开支用于对体温的精确测量工作上。到一医生或去医院看病过程中的待了解的第一件事总是病人的体温。因此，在提供合适的健康护理中对病人体温的确定是大而重要的开支。过去的病人体温测量系统从较慢的水银温度计(口表和直肠表)转变到电子接触传感器(使用电阻接触元件的预报温度计)，又变到较新的以红外(“IR”)感测为基础的非接触系统。一种特别成功的体温计揭示在专利技术人为Fraden、专利号为Re34,789的美国专利(“Fraden IR温度计”)，其内容在此被包含而详细描述以作参考。该Fraden设计采用了带有一专门的光学系统的一高度敏感的红外探测器，用以可精确确定从病人耳朵的鼓膜的辐射。被感测的辐射转换为一温度读数，该读数与实际的病人体温有着密切的关系。重要的是，上述设计可在1-2秒内完成精确的温度测量，使病人的不舒服感减到最小。临床实践管理着病人和仪器所需的一个卫生环境。在病人护理中，一次性卫生保护罩成为普遍存在的物品，将在同一个护理区域内传染媒介的传布和病人的交叉污染减少到最低程度。在使用IR温度计时也存在对卫生实践的需求。使用IR温度计的精确的温度测量要求控制传感器探头在病人耳道内的位移，以便在IR传感器和耳朵的鼓膜之间准确对准。耳道不是一个可能的细菌或其他污染物之来源，但是，无论何时均有可能，医疗护理使这种交叉污染的危险减少。另外，红外温度计的镜片必须保持无耳垢。按照上述观点，最少干扰的使用Fraden型红外温度计最好是采用一个卫生护套来进行，以避免传感器与病人耳朵之间的接触。体温计的卫生护套并不是新的。实际上，许多基于接触粘液膜的老的感测温度用的体温计要求将一次性罩子用作一卫生护套，每次使用后就扔掉。早期的卫生罩的设计构思是十分简单的。其基本结构采用用于处理用途的一刚性壁接合一与接触传感元件邻接的薄膜。该膜是薄的，并常被延展以减小对热传导传送的热屏蔽。典型的早期的罩结构已被揭示在专利技术人为Oudawaal、专利号为3,822,593和专利技术人为Vyprachticky、专利号为3,987,899的两美国专利中。这些早期的罩子通常用不贵的塑料，如聚乙烯和聚丙烯制作，或模注为一整体结构或由两部分组成-将一薄膜结合在较硬的物体部分上。无论用哪种方法，要将最终的罩子连接于传感器，然后将该结合的结构放置到如病人的嘴里以获得温度读数。读数后，拆下该罩子并扔掉。早期的红外温度计还采用一次性罩子。这些用于红外温度计的早期的一次性罩子最初被紧密模制在上述接触温度计用的罩子上。例如，专利技术人为O'Hara等人、专利号为5,293,862和5,179,936的两美国专利揭示了一种两件结构的罩子，其中，一透明薄膜结合于一刚性管状上，以形成一用于红外温度计的一次性罩子。这种罩子设计的制造工艺使在透明薄膜上产生皱纹。这种特性的薄膜皱纹会干扰耳朵的鼓膜与温度计的IR传感器之间的红外传送。因此，这种探头罩子设计的使用要求通过在红外传感器上延展该薄膜而去除这些皱纹。但是，为了去除皱纹而延展该薄膜又会产生潜在的使测量不精确的因素。首先，被延展的薄膜可能以不均匀的方式被延展，故产生了一种会使传送的红外射线失真的“透镜”效应。其次，该被延展的薄膜会导致聚合物分子结构的重新排列，使该薄膜的反射和吸收特性均发生变化。因此，这种已有技术的、要求延展薄膜以去除皱纹或在该一次性罩子的膜窗口里的其他不希望的表面特征的红外探头罩子，如将它装配到一红外温度计的探头上后，会产生稍微非预料的传送特性。类似的，专利技术人为Weist和Suszinski、专利号为4,911,559的美国专利揭示了一种对薄膜的延展效应敏感的红外探头罩子。该Weist和Suszinski专利传授了一种层叠的探头罩子，当将该罩子装于一红外温度计探头上时就使聚合物膜明显地延展。由于延展此膜而产生的作用总是以非预料的方式影响着该膜的透射率，从而导致在温度测量上的误差。过去设计的红外感测器的探头罩子还有些其他问题。例如，已有技术的红外探头罩子常将其结构设计得使该薄膜接触于病人的皮肤。如在一不同于探头罩子温度的温度下，病人的皮肤将引起一温度梯度，从而在作为热传导触发的薄膜里形成一从较热的耳朵到较冷的薄膜的能量流。薄膜的最终被升高的温度放大了称为二次辐射的一误差源。该二次辐射指的是相对于由主源、即耳朵的鼓膜发出的红外辐射由罩子发出的红外辐射。已发现重要的是将从包括罩子薄膜窗口的所有源的二次辐射的波动减到最小。由非预料的从耳道到薄膜窗口的热流触发的二次辐射会在体温计上引起测量误差。另外的测量误差来源存在于未做到成为早期罩子设计特性的很好的光学校准。例如，带有非均匀膜窗口(由制造工艺或后来的延展造成的)的已有技术罩子被任意放在传感器上，而不能控制薄膜窗口相对于传感器-目标光轴的对准。因此，如果探头罩子未准确对准或定中，由于薄膜内的变化可以影响了红外辐射的传送。使用体温计的经验表示希望增大一红外传感器的观察角。如果未将体温计准确地插入耳道以作一测量，即，传感器由于未准确瞄准而未正确对准于鼓膜，将会产生方向性误差，然而，可以相信增大的观察角能补偿这种方向误差。过分限制IR传感器视野的探头罩子设计会成为对体温准确确定的障碍。正如从上面的讨论能看出的，红外传送一次性罩子的设计是复杂而困难的任务。对一种充分功能化的传感器罩子设计需求的认可和已有技术的固有的诸多问题引出本专利技术。专利技术概要因此，本专利技术的目的是提供一探头罩子设计，该设计避免了该探头罩子的薄膜窗口部分的延展，使作为在临床温度测量中的一测量误差来源的被延展引起的失真被去除了。本专利技术的另一目的是将由于探头罩子与病人的皮肤接触造成的热效应减到最小。本专利技术的再一目的是一自校准的探头罩子，它能确保一致的位置和探头罩子在温度计探头上的光学对准。本专利技术的还有一个目的是提供一探头罩子，它增大了红外温度计的视野，从而使温度计探头在耳道内的位置误差减少到最小。本专利技术的上述和其他目的在一保护的罩子设计中实现，该罩子包括一具有一套预先设计的IR传送特性的窗口部分，该窗口部分不需要延展薄膜窗口或在制造后另外处理该薄膜窗口。正如已有技术的保护的罩子一样，本专利技术的罩子包括一侧壁部分，该部分是接合于温度计探头部分，并将透明的薄膜窗口放置在传感器的前面。最佳形状是一短的截头圆锥体或管状结构，该管结构在其第一端敞开，并在管体的第二和相对的端部用薄膜窗口闭合。该敞开端的尺寸应设计得使它邻接于温度计的探头尖端部，以可释放地将该罩子相对于探头传感器保持在一自动对中的位置。IR传送薄膜最好是一圆形窗口，该窗口带有一围绕窗口周边延伸的圆周形消除应变凸缘。这一凸缘限定和控制了薄膜窗口的形状。当放到温度计上时，这一凸缘接合于在该探头上的一相应的接触缘，如此将该薄膜窗口定位在IR传感器的正确的光轴上。另外，该凸缘提供一在负荷本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种结合一红外温度计使用的罩子，它在所述温度计与一病人之间提供一卫生屏蔽，所述罩子包括：一红外透明薄膜窗口；一中空管状侧壁，它具有用于将所述罩子连接于所述温度计的装置，其中，所述侧壁的结构设计得当所述罩子连接于所述温度计时可提供所述 薄膜窗口的可重复一致的位置，从而与所述窗口和一在所述温度计里的红外传感器建立光学对准；以及一连接所述薄膜窗口和所述侧壁的凸缘，其中，所述凸缘接收施加于所述侧壁的力，并用来防止来自所述侧壁的这些力转化为一对所述薄膜窗口施加的延展力。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：雅各布弗拉登，约瑟夫P布朗，罗伯特P拉基，兰德尔R豪，海因茨布尔特盖斯，瓦尔福兰姆德布斯，京特包茨，赫尔穆特弗兰克，
申请(专利权)人：温度扫描股份有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]