TERMOMETRO INFRARROJO Y GUIA DE ONDAS PARA TERMOMETRO INFRARROJO.
Un termómetro infrarrojo para medir la temperatura de un paciente,
que comprende: - un cuerpo de soporte principal (2) destinado a definir, al menos, una región de agarre (3) para un usuario; - medios de detección (6) para una radiación infrarroja emitida por un cuerpo de un paciente cuya temperatura se desea conocer, dichos medios de detección (6) están asociados de manera operativa con el cuerpo de soporte principal (2) y tienen, al menos, un miembro sensor (7) de la intensidad de la radiación infrarroja, y una guía de ondas individual (8), que dispone de un primer extremo (8a), que define una primera abertura (11) y se vuelve hacia el cuerpo cuya temperatura se desea conocer, y un segundo extremo (8b), que define una segunda abertura (12) y se vuelve hacia dicho miembro sensor, - dicha guía de ondas (8), que tiene una superficie interna (10) que presenta, al menos, una porción convergente en la dirección del segundo extremo (8b), caracterizado porque dicha superficie interna (10) defineun pasaje para poner en comunicación la primera y segunda aberturas (11, 12), enfrentadas entre sí; dicha porción convergente de la cara interna (10) tiene una convergencia progresiva y continuamente creciente desde dicha primera abertura (11) hacia dicha segunda abertura (12), dicha segunda abertura (12) se interpone entre dicha primera apertura (11) y el miembro sensor (7) de la intensidad de la radiación infrarroja, dispuesto exteriormente a la guía de ondas (8).
Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/IT2000/000250.
Solicitante: TECNIMED S.R.L. (100.0 %).
Nacionalidad solicitante: Italia.
Dirección: PIAZZALE COCCHI, 12, 21040 VEDANO OLONA (VARESE).
Inventor/es: BELLIFEMINE, FRANCESCO.
Fecha de Publicación: .
Clasificación Internacional de Patentes:
- G01J5/04 FISICA. › G01 METROLOGIA; ENSAYOS. › G01J MEDIDA DE LA INTENSIDAD, DE LA VELOCIDAD, DEL ESPECTRO, DE LA POLARIZACION, DE LA FASE O DE CARACTERISTICAS DE IMPULSOS DE LA LUZ INFRARROJA, VISIBLE O ULTRAVIOLETA; COLORIMETRIA; PIROMETRIA DE RADIACIONES. › G01J 5/00 Pirometría de las radiaciones. › Carcasas.
- G01J5/08 G01J 5/00 […] › Particularidades ópticas.
- G01K13/00 G01 […] › G01K MEDIDA DE TEMPERATURAS; MEDIDA DE CANTIDADES DE CALOR; ELEMENTOS TERMOSENSIBLES NO PREVISTOS EN OTRO LUGAR (pirometría de las radiaciones G01J 5/00). › Termómetros especialmente adaptados para fines específicos.
Fragmento de la descripción:
Termómetro infrarrojo y guía de ondas para termómetro infrarrojo.
La presente invención se refiere a un termómetro infrarrojo.
Se sabe que, junto a los termómetros tradicionales como, por ejemplo, los termómetros de mercurio, que leen la temperatura corporal por contacto con el paciente, los termómetros infrarrojos tienen, actualmente, un uso extendido, siendo capaces dichos termómetros de detectar la temperatura de un sujeto dado en base a la emisión infrarroja generada por este último.
En particular, los termómetros infrarrojos comprenden una sección de lectura, en la cual trabaja un sensor de radiación infrarroja, y a la cual se conduce la radiación infrarroja emitida por la región del cuerpo sobre la que deba realizarse la detección térmica.
Los termómetros infrarrojos disponibles actualmente en el mercado se dividen, substancialmente, en dos grandes familias: termómetros parcialmente invasivos y termómetros no invasivos.
La primera tipología de termómetros infrarrojos contempla la inserción de una porción del termómetro, o de una sonda, en el pabellón auricular del sujeto cuya temperatura deba ser medida, de manera que la radiación infrarroja de esta región pueda ser conducida hacia un miembro de detección. En virtud de la estabilidad térmica de la región de detección en cuestión, se puede obtener una lectura térmica con buena exactitud y repetitividad.
Aunque son generalmente válidos, los termómetros descritos anteriormente presentan, sin embargo, algunas limitaciones relacionadas con su uso bajo condiciones higiénicas, lo que implica la necesidad de emplear capuchas de protección para la sonda y, asimismo, relacionadas con el reducido uso práctico de los mismos, ya que la punta de prueba del termómetro constituye, en cualquier caso, un cuerpo extraño molesto, que deberá ser introducido parcialmente en el pabellón auditivo del paciente.
La segunda tipología de termómetros infrarrojos, esto es, los no invasivos, contempla la posibilidad de mantener el extremo del termómetro, diseñado para conducir la radiación infrarroja hacia el miembro de detección, a una distancia predeterminada de la superficie del sujeto cuyo nivel térmico se desea conocer.
En esta segunda tipología de termómetros, el termómetro necesita ser colocado a una distancia predeterminada de la superficie de detección, dentro de un intervalo bien limitado, con el fin de obtener una buena lectura del nivel térmico.
De hecho, es esencial que el sensor diseñado para detectar la radiación infrarroja sea alcanzado por emisiones del paciente sometido a lectura y, en particular, por emisiones de un área predeterminada del propio paciente. De hecho, una detección que lleve a transmitir al sensor, presente en el termómetro, radiación emitida procedente de cuerpos totalmente ajenos al paciente, o de áreas sin especificar de dicho paciente, no tendría ningún sentido. De hecho, debe tenerse en cuenta que el cuerpo humano, incluso el de un mismo sujeto, puede tener diferentes niveles térmicos, dependiendo de la región de lectura: típicamente, hay una tendencia a realizar la lectura en la región de la frente, la cual tiene una superficie suficientemente uniforme, substancialmente plana y desprovista de elementos capaces de alterar la medida.
Tras tales exposiciones breves, se debe señalar que el mismo solicitante ha ideado diversos sistemas para señalizar y colocar la porción detectora de un termómetro infrarrojo en la posición correcta, en relación al sujeto sobre el cual debe realizarse la detección térmica (véase, por ejemplo, la publicación nº PCT/IT98/00379).
Además de lo anterior, es evidente que para obtener una lectura fiable y repetible sería necesario que la radiación infrarroja se recogiera de un área de lectura que fuera lo más definida y, típicamente, lo más pequeña posible. Esto sería posible, por ejemplo, mediante el uso de guías de ondas relativamente largas, y moviéndose muy cerca, en términos axiales, de la superficie de emisión del sujeto sometido a detección térmica.
Sin embargo, dicho procedimiento de actuación conduciría, inevitablemente, a una importante disminución de la señal susceptible de ser detectada por el miembro sensor, así como a un reducido uso práctico del termómetro: si se estuviera obligado a moverse demasiado cerca de la superficie de detección, existiría un riesgo de contacto, y esto deterioraría la deseable cualidad del carácter absolutamente no invasivo que los termómetros infrarrojos de la segunda tipología descrita deben tener.
Asimismo, se conoce a través del documento US5820264, una guía de ondas para un termómetro timpánico, constituida por un miembro hueco alargado que tiene una superficie interna altamente reflectiva.
El cuerpo hueco tiene una longitud total que incluye un primer segmento tubular recto, que tiene un diámetro homogéneo y una longitud de, aproximadamente, 4/5 de la longitud total del cuerpo hueco, y un segundo segmento, formado integralmente con el primer segmento, que tiene una forma de semielipse truncada y una longitud de, aproximadamente, 1/5 de la longitud total del cuerpo hueco.
El documento US4854730 describe un termómetro infrarrojo activo, que tiene un termistor, que irradia rayos infrarrojos, situado en el foco de una guía de ondas parabólica.
La cavidad reflectora colabora en la emisión de rayos hacia el blanco.
A la luz de lo anteriormente expuesto, un problema técnico sin resolver es la producción de un termómetro infrarrojo capaz de funcionar a una cierta distancia de la superficie del sujeto objeto de la detección térmica y capaz, asimismo, de recoger la señal de la radiación procedente exclusivamente de una región limitada del sujeto, sin reducción excesiva de la señal que alcanza el sensor de radiación infrarroja, y sin repercusiones negativas en términos del cociente señal/ruido.
Es deseable, asimismo, que el problema anterior se resuelva sin recurrir a sistemas ópticos complicados, que harían inadecuado colocar en el mercado el producto así obtenido.
El problema técnico arriba identificado y aún otros problemas se resuelven, sustancialmente, mediante un termómetro infrarrojo que tiene las características citadas en las reivindicaciones adjuntas.
Características y ventajas futuras adicionales se harán más evidentes de la descripción detallada de una realización preferida, pero no exclusiva, de un termómetro infrarrojo, de acuerdo con la presente invención. Esta descripción se realizará, de aquí en adelante, en referencia a los dibujos adjuntos, mediante un ejemplo no limitador, en el cual:
- la figura 1 es una vista general esquemática de un termómetro infrarrojo, que es el objeto de la presente invención;
- la figura 2 es una sección longitudinal esquemática de una guía de ondas, situada en una porción detectora de un termómetro infrarrojo, de acuerdo con la presente invención, en la cual se muestra, asimismo, la radiación emitida procedente de la superficie emisora y dirigida paralelamente al eje longitudinal de la guía de ondas;
- la figura 3 muestra esquemáticamente el comportamiento en funcionamiento de la porción detectora, mencionada en la figura 2, en relación con la radiación emitida procedente de la superficie emisora en direcciones inclinadas con respecto a un eje longitudinal de la guía de ondas;
- la figura 4 es una sección longitudinal esquemática de una realización alternativa de una guía de ondas y de una porción detectora de un termómetro, de acuerdo con la invención; y
- la figura 6 muestra una realización alternativa adicional de una guía de ondas, de acuerdo con la invención, igualmente en sección longitudinal.
En referencia a los dibujos, un termómetro infrarrojo, de acuerdo con la invención, se identifica, generalmente, por el número de referencia 1.
Convencionalmente, el termómetro infrarrojo comprende un cuerpo de soporte principal 2, que define una región 3 de agarre para un usuario. El asidero puede llevar medios convencionales de operación 4, tales como teclados numéricos y similares, así como uno o más dispositivos de visualización 5, para hacer posible la lectura de la temperatura o de otra información.
Dispuestos en un extremo del cuerpo principal se localizan medios de detección de la radiación infrarroja 6, que...
Reivindicaciones:
1. Un termómetro infrarrojo para medir la temperatura de un paciente, que comprende:
caracterizado porque dicha superficie interna (10) define un pasaje para poner en comunicación la primera y segunda aberturas (11,12), enfrentadas entre sí;
dicha porción convergente de la cara interna (10) tiene una convergencia progresiva y continuamente creciente desde dicha primera abertura (11) hacia dicha segunda abertura (12), dicha segunda abertura (12) se interpone entre dicha primera apertura (11) y el miembro sensor (7) de la intensidad de la radiación infrarroja, dispuesto exteriormente a la guía de ondas (8).
2. Un termómetro infrarrojo, de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque comprende un elemento absorbente de la radiación (17), interpuesto axialmente entre dicha guía de ondas (8) y el miembro sensor (7).
3. Un termómetro infrarrojo, de acuerdo con la reivindicación 2, caracterizado porque dicho elemento absorbente (17) tiene una conformación anular y se dispone en relación coaxial con la guía de ondas (8), estando fabricado dicho elemento absorbente (17), preferiblemente, en un material que se puede deformar al menos axialmente.
4. Un termómetro infrarrojo, de acuerdo con la reivindicación 2, caracterizado porque dicho elemento absorbente (17) tiene una estructura porosa y, preferiblemente, negra.
5. Un termómetro infrarrojo, de acuerdo con la reivindicación 2, caracterizado porque dicha guía de ondas, dicho elemento absorbente (17) y dicho miembro sensor (7) son consecutivos axialmente entre sí y se alojan dentro de un cuerpo tubular auxiliar (20), coaxial con dicha guía de ondas.
6. Un termómetro infrarrojo, de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque en dicha primera abertura (11) de la guía de ondas no se dispone ninguna máscara protectora.
7. Un termómetro infrarrojo, de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque dicho miembro sensor (7) se dispone substancialmente cerca de un foco de los arcos de parábola (13, 14).
8. Un termómetro infrarrojo, de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende:
9. Un termómetro infrarrojo, de acuerdo con la reivindicación 8, caracterizado porque la fuente de luz (22) es una fuente de luz fría.
10. Un termómetro infrarrojo, de acuerdo con las reivindicaciones 8 o 9, caracterizado porque dicho cuerpo de soporte (2) tiene una estructura alargada y comprende dichos medios de detección (6), cercanos, al menos, a un primer extremo (2a) de éste, y dicha fuente de luz (22), cercana a un segundo extremo de éste, substancialmente opuesto al primero.
11. Un termómetro infrarrojo, de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 8 a 10, caracterizado porque dicha fuente de luz (22) emite luz en una dirección tal que no afecta a dicho miembro sensor (7).
12. Un termómetro infrarrojo, de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque comprende una unidad de proceso, operativamente asociada con el miembro sensor y capaz de recibir una señal de este último que es proporcional a la radiación infrarroja detectada por el propio miembro sensor;
Ddel área de detección
13. Un termómetro infrarrojo, de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque es un termómetro no invasivo.
14. Un termómetro infrarrojo, de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque la primera abertura (11) permite la entrada de radiación infrarroja que procede del exterior de la guía de ondas (8).
15. Uso de un termómetro infrarrojo, de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 14, para medir la radiación infrarroja emitida por el cuerpo de un paciente.
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