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Elektronisches Thermometer, insbesondere Fieberthermometer
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Die Erfindung betrifft ein elektronisches, aus einer Batterie betriebenes
Thermometer, insbesondere Fieberthermometer, mit einem Meßfühler, einem Analog-Digital-Wandler,
einem Llaximalwertspeicher und einem Ziffern-Anzeigefeld Bekannt sind bisher analog
anzeigende elektronische Fieberthermomet er und digital anzeigende Fieberthermometer
mit dreistelliger Ziffernanzeige. Dabei ist der Meßfühler durch eine lange Meßleitung
mit dem kästchenförmigen Anzeigegerät verbunden. Zum Ein- und Ausschalten des Thermometers
und zum Rückstellen der Anzeige sind Je ein eigener oder ein gemeinsamer Schalter
vorgesehen. Der Meßfühler hat die Form eines kurzen Stäbchens mit der temperaturempfindlichen
Fläche an der Spitze. Zur Erleichterung des Ablesens ist auch eine Speicherung des
Maximalwertes eingeführt worden.
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Die zweiteiligen Geräte mit langer Meßleitung sind vor allem für klinische
Anforderungen ausgelegt und für
Privathaushalte zu umständlich zu
benutzen. Der Batterie schalter kann nach Benutzung versehentlich eingeschaltet
bleiben, so daß das Thermometer gerade in dringenden Fällen durch Erschöpfung der
Batterie unbrauchbar sein kann. Da der mechanische Schalter eine Undiohtheit darstellt,
ist solch ein Thermometer feuchtigkeitsempfindlich und nur bedingt sterilisierbar.
Wegen der von üblichen Quecksilberthermometern stark abweichenden Benutsungsart
und Gestaltung stehen psychologische Schwellen einer allgemeinen Einführung entgegen.
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Aufgabe der Erfindung ist daher, ein elektronisches Thermometer der
eingangs genannten Art unter Verwendung der Vorteile und Vermeidung der Nachteile
des bekannten Standes der Technik so weiterzubilden, daß Meßfehler und elektronische
Schaltung mit Batterie zu einem Kompakt gerät von handlichen Abmessungen verbunden
sind und daß eine Fehlbedienung ausgesohlossen ist, und ihm einen breiteren Anwendungsbereich
zu erschließen dadurch, daß unterschiedliche MeßfUhler verwendbar und ggf. zwei
oder mehr Meßbereiche einsetzbar sind.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß in der Weise gelöst, daß das Thermometer
eine Impulstaste aufweist, mittels derer das Thermometer einschaltbar und/oder die
Anzeige auf einen Anfangswert rückstellbar ist und einen Zeitschaltkreis, mittels
dessen das Thermometer nach Ablauf einer vorgegebenen Zeit selbsttätig abschaltbar
ist. Dadurch ist eine Erschöpfung der Batterie verhindert, ohne daß der Bedienung
besondere Aufmerksamkeit gewidmet werden muß.
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Die Impulstaste kann zugleich einen Belastungswiderstand an di Batterie
anschalten, wobei während des Kontaktschlussee in den Ziffern-Anzeigefeld bei ausreichender
Batteriespannung ein Zeichen (C) sichtbar ist. Dadurch ist
gewährleistet,
daß die für die insbesondere bei einem Fieberthermometer geforderte Genauigkeit
der Anzeige erforderliche Batteriespannung vorhanden ist.
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In einer Ausführung als Fieberthermotneter (Standardform) -Betriebsart
mit Alaximalwertspeicherung - reicht der Meßbereich bevorzugt von 30,1 bis 42,70
C, wobei die Anzeige in O,lo-Schritten erfolgt.
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In einer der Erweiterung des Anwendungsbereiches dienenden vorteilhaften
Weiterbildung der Erfindung (Universalausführung) weist das Thermometer eine zweite
Impulstaste auf, mittels derer die Maximalwertspeicherung bis zu einem erneuten
Betätigen der ersten Impulstaste unterdrückbar und der meßbereich umschaltbar ist
In dieser Betriebsart ohne Maximalwertspeicherung reicht der Meßbereich bevorzugt
von 10 bis 950 C, wobei die Anzeige in 1 0-Schritten erfolgt.
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Bei Ausführung der elektronischen Schaltung in C-MO- oder ULA-Technik
können der Meßfühler und das Gehäuse für die elektronischen Bauteile eine Baueinheit
von handlichen Abmessungen bilden, die ähnlich einem herkömmlichen Fieber-oder Bad
ethermomet er zu handhaben ist.
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Dabei ist erfindungsgemäß weiter vorgesehen, daß Meßfühler unterschiedlicher
Ausführung durch eine mechanische und elektrische Steckvorrichtung an dem Gehäuse
starr befestigbar sind. Die unterschiedlichen Ausführungen ergeben sich aus den
Anwendungen für orale, rektale, vaginale und Oberflächen-Messungen, z.B. in der
Achselhöhle. Für orale Messungen insbesondere bei Säuglingen wird ein Meßfühler
in Form eines Saugers (Schnullers) vorgeschlagen, bei dem die temperaturempfindliche
Fläche des Meßfühlers seitlich
so angeordnet ist, daß sie in normaler
Benutzungslage gegen die Zunge weist.
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Weitere Einzelheiten ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Im folgenden wird die Erfindung an einem Ausführungsbei spiel erläutert,
das in der Zeichnung dargestellt ist.
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Diese zeigt die Universalauefhrunä in natürlicher Größe, und zwar
in Fig. 1 eine Seitenansicht mit Anzeigefeld und Tastenfeldern; Fig. 2 eine Draufsicht
zu Fig. 1, jedoch mit einem Meßfühler für orale Temperaturmessung; Fig. 3 einen
Ausschnitt entsprechend Fig. 1 mit dem Meßfühler nach Fig. 2; Fig. 4 einen Teillängsschnitt
durch das Gehäuse längs der Linie IV-IV in Fig. 1; Fig. 5 einen Meßfühler für Basaltemperaturmessungen;
Fig. 6 einen Meßfühler für Hautmessungen.
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Das wasserdichte Gehäuse 1 des Thermometers besteht aus einer länglichen
Schale 7a und einem flachen Deckel 7b. Das Gehäuse 1 hat beispielsweise die Abmessungen
120x25x17 mm.
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Die Schale 7a weist ein Ziffern-Anzeigefeld 3 und zwei Bedienungsfelder
2 und.4 für zwei Impulstasten auf. An diesen Bedienungsfeldern 2 und 4 ist die Gehäusewandung
biegsam gestaltet, so daß keine Fugen entstehen, durch die bei der notwendigen Reinigung
Feuchtigkeit in das Gehäuse 1 eindringen könnte.
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An einem Ende weist die Schale 7a des Gehäuses 1 außerdem eine ausnehmung
9 auf (Fig. 1, 4), an deren Seitenwänden sich je ein Führungsnocken 10 und ein Kontakt
11 befinden0 In diese Ausnehmung 9 sind verschiedene Meßfühler (Fig. 2, 5, 6) seitlich
einschiebbar. Durch federnde Ausbildung der Seitenwinde der Gehauseschale 7a kann
eine definierte Elemmwirkung erhalten werden. Wie Fig. 5 und 6 zeigen, haben die
meßfühler einen Sockel 13 mit Führungsnuten 14 und Kontaktflächen 15, mit denen
sie mechanisch und elektrisch mit dem Gehäuse 1 und seiner inneren elektronischen
Schaltung verbunden werden können.
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Fig0 2 und 3 zeigen in Seitenansicht und Draufsicht einen meßfühler
5 in Form eines Saugers und die Anordnung der temperaturempfindlichen Fühlerfläche
6, die so gerichtet ist, daß sie sowohl bei einer senkrechten als auch nahezu waagrechten
Stellung des Gehäuses 1 von der Zunge des Säuglings berührt wird, also nicht in
die Mundhöhle weist.
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Der Winkels zur Längsachse des Gehäuses 1 beträgt etwa 450 (Fig. 3).
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Fig 5 zeigt einen Meßfühler 12 von schlanker Form für Basaltemperaturmessungen.
Die Fühlerfläche 16 befindet sich nahe der Spitze wieder an der Mantelfläche, um
guten Kontakt mit der zu messenden Gewebefläche zu erhalten.
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Pig. 6 zeigt einen Oberflächenfühler für die Messung der Hauttemperatur,
z.B. in der Achselhöhle. Die temperaturempfindliche Fläche 17 befindet sich auf
einer konvex gewölbten, wärmeisolierenden Unterlage 18, die z.B. ein Schaumstoff
mit geschlossener Oberfläche sein kann.
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Zur Temperaturmessung wird nach dem Einschieben des für den jeweiligen
Zweck passenden Meßfühlers in die Ausnehmung
9 durch kurzen Druck
auf das Bedienungsfeld 2 die darunter liegende Impulstaste betätigt und mit dieser
das elektronische meßsystem eingeschaltet. Während des Tastenschlusses wird ein
Belastungswiderstand an die Batterie angeschaltet, mit dem die Batteriespannung
kontrolliert wird0 Bei ausreichender Batteriespannung erscheint ein "C" (= clear)
an der ersten Stelle des Anzeigefeldes 3; dieses Zeichen zeigt die Meßbereitschaft
an. Nach dem Freigeben des Bedienungsfeldes 2 verschwindet das Zeichen HC" wieder
und es erscheint eine IIOfl auf der dritten Stelle des Anzeigefeldes 3.
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Diese "O" zeigt - wie bei jedem Taschenrechner - an, daß der Anzeigespeicher
frei ist, der Meßbereich, der z.B, bei 30,10 C beginnt und bis 42,70 C reicht, aber
noch unterschritten ist.
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Wird nun die temperaturempfindliche Fläche des Jeweiligen Meßfühlers
in Kontakt mit der Fläche oder dem Gegenstand gebracht, deren bzw. dessen Temperatur
zu messen ist, so läuft die Anzeige, mit 30,1 beginnend, in Schritten von z.B. 0,10
C bis auf einen Endwert. Die Zeitkonstante der Messung ist im wesentlichen durch
die Wärmeleitfähigkeit des Meßfühlers bestimmt. Der Jeweilige Wert läuft außerdem
in einen Maximalwertspeicher und wird in diesem gespeichert, so daß die Anzeige
auch nach dem Wegnehmen des Thermometers für eine gewisse Zeit erhalten bleibt.
Wird der Meßbereich nach oben überschritten, so erscheint auf der ersten Stelle
des Anzeigefeldes 3 ein "E (= exceed), wie dies an sich ebenfalls üblich ist.
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Die jeweilige Anzeige kann innerhalb der Haltezeit durch nochmaligen
Druok auf das Bedienungafeld 2 gelöscht werden.
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Diese Haltezeit wird zweckmäßig zwischen 2 und 8 Minuten gewählt und
ist in einem Zeitschaltkreis vorgegeben. Nach
ihrem blauf erlischt
die Anzeige, und das Gerät schaltet selbsttätig ab. Dadurch ist der Stromverbrauch
praktisch null, so daß die Betriebsbereitschaft nur durch die minimale Selbstentladung
der Batterie zeitlich beschränkt ist.
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Die Lagerfähigkeit würde bei Ausstattung mit einer Alkalilvlangan-Batterie
mindestens 3 Jahre und mit einer Quecksilberbatterie mindestens 5 Jahre betragen.
Der Stromverbrauch für eine Messung ist ebenfalls gering; mit einer Batterie können
ca. 5000 Messungen vorgenommen werden.
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Im Unterschied zu der - im übrigen bezüglich Aufbau und Ausrüstung
gleichen - Standardausführung kann bei der beschriebenen Uhiversalausführung durch
Druck auf ein zwei tes Bedienungsfeld 4 mit der Funktion "flow" der Maximalwertspeicher
abgeschaltet und der Meßbereich erweitert werden -z.B. auf 10 bis 25° C -, so daß
das Thermometer nun zur Temperierung von Babynahrung oder eines Bades verwendet
werden kann. Die Anzeige erfolgt in diesem erweiterten Meßbereich zweckmäßig in
Schritten von 10 C und folgt dem Temperaturgang sowohl aufvlärts wie abwärts, da
der Eaximalwertspeicher abgeschaltet ist.
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Die Ausführung ist nicht auf das gezeigte und beschriebene Beispiel
beschränkt. So kann in einer Ausführung für empfindliche Messung der Basaltemperatur
nach Knaus-Ogino die digitale Anzeige im Anzeigefeld 3 vierstellig sein mit zwei
Stellen hinter dem Komma und einer Auflösung von 0,050, so daß an der zweiten Stelle
nach dem Komma eine 0 oder 5 erscheint.