核心体温测量装置制造方法及图纸

本申请提出一种核心体温测量装置，其包括：容纳元件、第一热敏电阻、第二热敏电阻、微电热片、控制单元、温度检测单元、外壳；容纳元件由各向异性的材料制成，自其第一端到第二端形成多个管道，该多个管道的第一端和第二端分别封闭；第一热敏电阻设置在容纳元件的第一端，用于测量体表温度；第二热敏电阻设置在容纳元件的第二端，用于测量环境温度；微电热片设置在第二热敏电阻附近，用于主动产生环境温度变化；控制单元控制微电热片工作；第一热敏电阻、第二热敏电阻连接至温度检测单元，温度检测单元连接至控制单元；外壳由绝热材料制成；容纳元件、第一热敏电阻、第二热敏电阻、微电热片、控制单元、温度检测单元被包围在外壳内部。内部。内部。

【技术实现步骤摘要】
核心体温测量装置


[0001]本申请涉及人体参数的监测，尤其涉及核心体温测量装置。

技术介绍

[0002]人体温度是人体四大生命体征之一，随身体部位不同而存在差异，在生理 稳态调节系统的作用下，人体中心部位的温度(核心体温)是稳定的，是成为 人们判断人体健康与否的重要依据。保持恒定的体温，是保证新陈代谢和生命 活动正常进行的必要条件。有效地监测人体体温尤其是核心体温成为一个重要 的课题。在睡眠障碍患者辅助诊断、女性生理周期管理、生物热应变监测等场 景下，核心体温的连续监测可以获得更为准确的生物节律预测和生理状况评 估。
[0003]专利技术专利CN110840416 A公开了一种包含多个传热单元的无创核心体温 检测探头，该专利技术通过核心体温检测探头中至少三个传热单元组合补偿处理由 于人体横向热流不均匀所导致的测量误差。该探头未能考虑个体差异、环境温 度变化等因素导致的测量误差，抗干扰能力较差。
[0004]专利技术专利US5816706公开了一种基于两个热传导比例已知的热敏单元以 测量核心体温。该装置抗干扰能力较差，往往受到温度、风速等环境因素的干 扰，传热单元原有的热稳态会急剧变化，从而导致测温准确度较低。

技术实现思路

[0005]鉴于上述问题，本申请旨在提出一种核心体温测量装置，其具有环境热 交换补偿功能。
[0006]本申请的核心体温测量装置，其包括：容纳元件、第一热敏电阻、第二热 敏电阻、微电热片、控制单元、温度检测单元、外壳；
[0007]容纳元件由各向异性的材料制成，自其第一端到第二端形成多个管道，该 多个管道的第一端和第二端分别封闭，管道内容纳有空气或泡沫或者管道内为 真空；第一热敏电阻设置在容纳元件的第一端，用于测量体表温度；第二热敏 电阻设置在容纳元件的第二端，用于测量环境温度；微电热片设置在第二热敏 电阻附近，用于主动产生环境温度变化；
[0008]控制单元控制微电热片工作；第一热敏电阻、第二热敏电阻连接至温度检 测单元，温度检测单元连接至控制单元；
[0009]外壳由绝热材料制成，形成为筒状，其第一端开口，第二端封闭，用于将 核心体温测量装置的内部与外部环境进行热隔绝，保证第二热敏电阻测得的环 境温度的变化不受外界温度的影响；容纳元件、第一热敏电阻、第二热敏电阻、 微电热片、控制单元、温度检测单元被包围在外壳内部。
[0010]优选地，所述容纳元件的所述多个管道为直线形状或曲线形状。
[0011]优选地，所述多个管道的第一端集中在所述第一热敏电阻周围；所述多个 管道的第二端集中在所述第二热敏电阻周围。
[0012]优选地，所述多个管道等距间隔且彼此平行。
[0013]优选地，在所述容纳元件的第一端设置有生物相容层；该生物相容层封闭 外壳的第一端。
[0014]优选地，所述第二热敏电阻与所述微电热片之间连接有良导热层。
[0015]优选地，所述容纳元件位于所述外壳的中心位置，且所述外壳的内表面与 所述容纳元件的外表面之间形成预定间隔。
[0016]优选地，所述控制单元、温度检测单元设置在电路板上。
[0017]优选地，所述电路板位于所容纳元件的第一端，覆盖在所述第一热敏电阻 上。
[0018]优选地，从所述容纳元件的轴向上看，所述第一热敏电阻的轴线与第二 热敏电阻轴线垂直设置，以进一步减少第一热敏电阻与第二热敏电阻之间的 热干扰。
[0019]本申请的核心体温测量装置，由于设置了微电热片，具有环境热交换补 偿功能，即使在复杂作业环境下，暴露在不同的冷热环境下，体温测量结果不 受外界温度场变化和热交换影响，从而保证在各种状态下都能够获得高精度的 体温数据。
附图说明
[0020]图1为本申请的核心体温测量装置的结构示意图；
[0021]图2为本申请的核心体温测量装置的电路部分的连接示意图；
[0022]图3为本申请的核心体温测量装置对模拟体温发生器进行测量实验的 示意图；
[0023]图4为集总参数热模型示意图；
[0024]图5为简化可变参数热模型示意图；
[0025]图6为个体化校正系数P测算流程图；
[0026]图7为测温精度测试Bland
‑
Altman图。
具体实施方式
[0027]下面，结合附图对本申请进行详细说明。
[0028]体温模拟发生器
[0029]本申请中用到的模拟体温发生器，其包括：圆桶容器11、第一水泵12a、 第二水泵12b、恒温水槽13。
[0030]圆桶容器11由ABS塑料制成；圆桶容器11装有水介质；圆桶容器11的 端口通过隔热材料封闭。
[0031]恒温水槽13设置在圆桶容器11外部，恒温水槽13与圆桶容器11之间形 成第一管路和第二管路；第一管路和第二管路分别由隔热软管14构成；第一水 泵12a安装在第一管路中，第二水泵12b安装在第二管路中；第一管路用于自 恒温水槽13向圆桶容器11提供水介质，第二管路用于自圆桶容器向恒温水槽 提供水介质，由此构成水在恒温水槽和圆桶容器之间循环。
[0032]圆桶容器11内设置有测温单元15。测温单元15为热敏电阻，以测量圆桶 容器11中水介质的温度，此温度即模拟的核心体温。
[0033]圆桶容器11的内壁或外壁上设置有防辐射层，以防止热辐射导致的热流 失，使得所模拟的核心体温稳定。
[0034]第一水泵12a、第二水泵12b安装隔热箱体中，由此尽可能避免水泵本身 导致的热量流失。
[0035]圆桶容器11包括多个测温位置11a、11b，每个测温位置对应不同的壁厚。， 其中一个测温位置对应的壁厚为11mm。
[0036]圆桶容器11的高为250mm，内径为80mm，底厚为25mm。
[0037]由恒温水槽控制产生恒定的热量，通过第一水泵将恒温水槽中的水送到圆 桶容器中，通过第二水泵将圆桶容器中的水送到恒温水槽中，在圆桶容器与恒 温水槽之间形成热平衡，从而在体温发生器内产生了一个均匀稳定的体核热源， 这个体核热源就是用来模拟人体的体核热源，体核热源的热量通过桶壁传导到 圆桶容器的表面，使表面温度变化反映其内部体核温度的变化，这个表面温度 就是用来模拟人体体表温度。圆桶容器的桶壁用来模拟人体一定厚度的皮肤(脂 肪、肌肉和表皮等)热阻。不同壁厚对应的测温位置，代表不同厚度的皮肤所 代来的热阻。
[0038]桶壁厚度的计算过程如下：
[0039]人体皮肤导热系数λ
s
＝0.47W/(m.k)，脂肪导热系数λ
f
＝0.21W/(m.k)，正常 腹部男性皮肤皱襞(皮肤+皮下脂肪)厚度为5～15mm，女性皮肤皱襞为 12
‑
20mm。我们取平均皮厚δ＝10mm，其中表皮厚δ
s
＝2mm，脂肪厚δ
f
＝8mm， 根据导热稳态阶段，总热阻等于串联热阻之和，即公式1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种核心体温测量装置，其特征在于包括：容纳元件、第一热敏电阻、第二热敏电阻、微电热片、控制单元、温度检测单元、外壳；容纳元件由各向异性的材料制成，自其第一端到第二端形成多个管道，该多个管道的第一端和第二端分别封闭；第一热敏电阻设置在容纳元件的第一端，用于测量体表温度；第二热敏电阻设置在容纳元件的第二端，用于测量环境温度；微电热片设置在第二热敏电阻附近，用于主动产生环境温度变化；控制单元控制微电热片工作；第一热敏电阻、第二热敏电阻连接至温度检测单元，温度检测单元连接至控制单元；外壳由绝热材料制成，形成为筒状，其第一端开口，第二端封闭，用于将核心体温测量装置的内部与外部环境进行热隔绝；容纳元件、第一热敏电阻、第二热敏电阻、微电热片、控制单元、温度检测单元被包围在外壳内部。2.根据权利要求1所述的核心体温测量装置，其特征在于：所述容纳元件的所述多个管道为直线形状或曲线形状。3.根据权利要求2所述的核心体温测量装置，其特征在于：所述多个管道的第一端集中在所述第一热敏...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑捷文，郜鑫，麻琛彬，贺茂庆，
申请(专利权)人：北京海思瑞格科技有限公司，
类型：发明
国别省市：