專利名稱：非金屬引線無擾多點測溫探頭的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明屬于溫度傳感器，特別是采用在微波強磁場中不產(chǎn)生自身干擾現(xiàn)象的非金屬導電引線的測溫探頭。
目前用于微波加熱治腫瘤時、監(jiān)測組織內(nèi)或體表溫度的、非金屬引線測量探頭存在兩個方面的缺點，一是非金屬引線采用光學纖維作基底材料(中國專利86100933)，限制了使用范圍。例如當微波發(fā)生器壓伏在體表時，要求從組織內(nèi)引出的引線可以沿體表彎折，以便從發(fā)生器與皮膚之間引出與測溫儀聯(lián)接。光纖作基底材料的引線一經(jīng)折彎就會斷裂，形成信號傳遞的斷路面無法使用。另一個缺點是植入人體組織的探頭不能太粗了，否則患者痛苦難以忍受，探頭外徑在1.0mm以內(nèi)是一個限度。因此也就限制了在探頭中排布的引線數(shù)目，進而限制了在探頭上能布置的測溫點的數(shù)目。目前用于此類測溫探頭的傳感電路是單點四線制，即一個測溫點上的熱敏電阻需要聯(lián)接四棵引線，其中兩棵作為恒流源回路，另外兩棵作為溫度信號取值回路。按此電路原理增加測溫點的電路引線公式是4n，其中n是熱敏電阻的個數(shù)。這種電路每增設一個測溫點要增加4棵引線，限制了在一棵探頭上實現(xiàn)多點測溫。
本發(fā)明的目的是針對目前非金屬引線測溫探頭的缺點，提出可以折彎的非金屬引線和少線制溫度傳感電路的新的技術(shù)方案，一方面解決導線可任意折彎的問題，另一方面解決在小直徑單探頭中實現(xiàn)多點測溫的問題，并綜合提出一種小直徑新型非金屬引線無擾多點測溫探頭的技術(shù)方案。
本發(fā)明的內(nèi)容是在一棵非金屬探管內(nèi)按需要位置布置一個或多個高阻抗熱敏電阻作測溫元件，熱敏電阻是珠狀熱敏電阻，在其兩端各引出一棵直徑小于或等于0.05mm的鉑絲與非金屬引線聯(lián)接。本發(fā)明可折彎的非金屬引線是薄膜狀的碳塑導線，導線的材料是均勻摻合碳粉的耐折塑料，導線與熱敏電阻引出的鉑絲用與導線材料相同的連接膠固定粘聯(lián)。本發(fā)明耐折碳塑導線的制作方法可以有多種，例如可以用碳粉與常溫下呈液態(tài)并可處理成膜的樹脂漿，或者與摻合粘膠液后可處理成膜的塑料粉及粘膠液。將碳粉與樹脂或塑粉粘膠液混合攪拌成為粘稠狀膠液，然后在所需規(guī)格的金屬模具中處理固化成膜。最后將成型后的薄膜狀含碳塑料引線除端部以外的引線表面涂敷一層絕緣涂層。
本發(fā)明的少線制溫度傳感電路有兩種，一種是有一棵串聯(lián)多個熱敏電阻的恒流源引線和分別與各測溫點熱敏電阻兩端聯(lián)接的多組溫度信號取值引線，這種電路引線的公式是2n+2，其中n為熱敏電阻測溫點數(shù)目。另一種傳感電路是多個熱敏電阻的一端與一條共用引線相聯(lián)接，各個電阻的另一端分別各與一條溫度信號取值引線聯(lián)接，這種電路引線的公式是n+1，其中n為熱敏電阻測溫點數(shù)目。這兩種電路在測溫點相同的情況下，增加測溫點時、引線增加的數(shù)目均少于4n制的引線數(shù)目，為在相同管內(nèi)徑中增加測溫點數(shù)目創(chuàng)造方便條件。例如在引線截面尺寸是寬0.2mm厚0.1mm、管內(nèi)徑為0.8mm時可以布設多到五個以上，最多到11個熱敏電阻測溫點的薄膜碳塑引線。
本發(fā)明的實施例如下本發(fā)明引線的一種材料組份是碳粉，顆粒外徑須小于0.3μm?？梢圆捎靡胰埠?，使用前經(jīng)過高溫干燥和去氧化處理。塑料粉可采用聚丙烯粉。粘膠液可以用氯乙烯、醋酸乙烯、乙烯醇三元樹脂和由環(huán)己酮、丙酮、丁酮混配的溶劑制成飽合溶液充當。粘膠液中各組份的配比可以是樹脂中各組份重量比是氯乙烯85～90%，醋酸乙烯1.5～6%，乙烯醇4～9%。溶劑中各組份的體積比是環(huán)己酮2～2.5份，丙酮0.5～1份;丁酮2～3份。
引線的制做方法是先將碳粉、粘膠液、聚丙烯粉按體積比為3～4∶10～12∶10～25的數(shù)量加以混合，然后攪拌成碳粉分布均勻的粘稠狀膠液，再將上述膠液灌注到所需規(guī)格的金屬模具中，例如灌注到寬度小于或等于0.15mm，厚度小于或等于0.08mm的金屬模具腔或槽中經(jīng)100℃烘干成型。烘干時間可掌握在60分鐘左右，以粘稠狀膠液固化成膜為準。因為引線要在探管內(nèi)成束使用，每棵引線表面涂敷一層0.01～0.02mm的絕緣涂層，但端部因聯(lián)接電阻鉑絲引線或測試儀，應當不涂絕緣涂層。本法制做的引線其阻值在25℃時約為100～140KΩ/cm。
探頭電路的聯(lián)接方法是將鉑絲與聯(lián)接引線端疊壓一部分，然后用制做引線的粘稠狀膠液作為粘接劑粘接。為使聯(lián)接的效果更好一些可以適當增加膠液中碳粉的比例。將粘接好的接點置于100℃溫度狀態(tài)下烘干即完成聯(lián)接工作。
在依2n+2制電路布設電阻和引線時，可先將恒流源導線截成若干段，在各段之間串聯(lián)多個熱敏電阻成為一棵串接各測溫點的恒流源回路，然后再在每個熱敏電阻兩端近電阻端部的鉑絲上聯(lián)接取值回路引線，使引線截取的只是電阻兩端的電位差。依n+1制電路布設電阻或引線時，無論是共用引線或每個電阻的溫度信號取值引線也都以在近電阻端部與鉑絲聯(lián)接為好。
探頭的實施例如附圖所示

圖1是本發(fā)明探頭外觀示意圖。
圖2是圖1I部放大剖面圖，線路為2n+2制圖3是圖1I部放大剖面圖，線路為n+1制圖示符號是1、探管，2、管壁，3、熱敏電阻，4、鉑絲，5、信號取值引線，6、恒流源引線，7、共用引線，8、探頭接插頭。
結(jié)合附圖對本發(fā)明加以具體說明
圖2是2n+2制電路測溫探頭。探管1可以采用聚四氟乙烯管，一端封閉，管壁壁厚0.1mm，外徑小于或等于1.0mm，內(nèi)徑小于或等于0.8mm。本例表示三點測溫，熱敏電阻3采用25℃時阻值為600～700KΩ，材料系數(shù)β＝4000°K的、φ＝0.2mm珠狀電阻，其兩端有φ≤0.05mm的鉑絲4，非金屬導電引線5、6、7是截面尺寸寬小于或等于0.2mm，厚小于或等于0.1mm的薄膜。依管內(nèi)徑允許容量，在內(nèi)徑為0.3mm時，可增設測溫點到五個。傳感電路由熱敏電阻3，串聯(lián)各電阻3的恒流源引線6和與每個電阻3兩端近端部鉑線4相聯(lián)的溫度信號取值電路引線5構(gòu)成。
圖3是n+1制電路的測溫探頭、與圖2的區(qū)別在于電路構(gòu)造不同有一棵共同引線7與各個電阻3依次相聯(lián)。各個熱敏電阻3的另一端分別各與一條溫度信號取值引線5聯(lián)接。探管內(nèi)徑0.8mm時可增設多到十一個測溫點。
上述測溫探頭的制做方法可以是先將電路制做完畢后成束地插裝進管內(nèi)，也可以是在成束的電路外采用包敷的方式成型制作探管。為使用方便探管長度可做成400mm長，如圖1所示。另一端開口將引線引出與聯(lián)接測溫儀電子開關的接插頭8相聯(lián)。2n+2制電路中每一組信號取值引線接一個開關，恒流源引線接電源。n+1制電路共同引線接開關一端各信號取值引線分別與開關另一端的各個選擇觸點相聯(lián)接。測溫儀可通過分析由各組引線傳遞的每個熱敏電阻兩端的電位差，讀出該點的溫度值。實現(xiàn)多點測溫。使用本發(fā)明探頭可用金屬導管針套在探管外，刺入組織中，然后將金屬導管針沿探管退出，僅將探頭部份留在組織內(nèi)。也可將探管貼附于微波幅射器表面并壓伏在受體表面。本發(fā)明的引線可以在0～360°范圍任意彎折。非金屬引線在
波強磁場中不產(chǎn)生干擾。本發(fā)明的測溫探頭還可在其它領域中應用，例如用于糧食、中草藥、食品、紙張、木材等烘干處理及橡膠硫化工藝中進行測溫控溫等等。本發(fā)明的應用價值極高。
權(quán)利要求
1.一種非金屬引線無擾測溫探頭，由一棵非金屬探管、在探管中的高阻抗熱敏電阻和聯(lián)接熱敏電阻的非金屬引線構(gòu)成，本發(fā)明的特征在于非金屬引線是薄膜狀的碳塑導線、導線的材料是均勻摻合碳粉的耐折塑料、導線與熱敏電阻引出的鉑絲用與導線材料相同的連接膠固定聯(lián)接。
2.如權(quán)利要求1所述的測溫探頭，其特征在于溫度傳感電路由多個熱敏電阻和非金屬引線構(gòu)成，一棵恒流源引線串聯(lián)各個熱敏電阻，在熱敏電阻兩端分別各聯(lián)接一組溫度信號取值引線。
3.如權(quán)利要求1所述的測溫探頭，其特征在于溫度傳感電路由多個熱敏電阻和非金屬引線構(gòu)成，一棵共用引線分別與各個熱敏電阻一端聯(lián)接，各個熱敏電阻的另一端分別各與一條溫度信號取值引線聯(lián)接。
4.如權(quán)利要求2所述的測溫探頭，其特征在于探管外徑小于或等于1.0mm，內(nèi)徑小于或等于0.8mm，薄膜狀非金屬引線截面寬小于或等于0.2mm，厚小于或等于0.1mm，有兩到五個熱敏電阻，熱敏電阻是φ≤0.2mm珠狀電阻，電阻兩端有φ≤0.05mm的鉑絲，非金屬引線與鉑絲聯(lián)接。
5.如權(quán)利要求3所述的測溫探頭，其特征在于探頭外徑小或等于1.0mm，內(nèi)徑小于或等于0.8mm，薄膜狀非金屬引線截面寬小于或等于0.2mm，厚小于或等于0.1mm，有兩到十一個熱敏電阻，熱敏電阻是φ≤0.2mm的珠狀電阻，電阻兩端有φ≤0.05mm的鉑絲，非金屬引線與鉑絲聯(lián)接。
6.一種如權(quán)利要求1所述的測溫探頭的非金屬導電引線的制作方法;本發(fā)明的特征在于，薄膜狀導電引線的制作材料是碳粉和在常溫下呈液態(tài)并可處理成膜的樹脂漿，或碳粉與摻合粘膠液后可經(jīng)處理成膜的塑料粉及粘膠液;將碳粉與樹脂或塑粉粘膠液混合攪拌成為粘稠狀膠液，然后在所需規(guī)格的金屬模具中處理固化成型;再將成型后的薄膜狀含碳塑料引線除端部以外的引線表面涂敷一層絕緣涂層。
7.如權(quán)利要求6所述的引線制作方法，其特征在于材料采用碳粉，塑料粉和粘膠液;碳粉顆粒φ≤0.3μm，塑料粉是聚丙烯粉，粘膠液可以用氯乙烯、醋酸乙烯、乙烯醇三元樹脂和由環(huán)己酮、丙酮、丁酮混配的溶劑制成飽和溶液充當;制作方法是先將碳粉粘膠液、聚丙烯粉加以混合，然后攪拌成碳粉分布均勻的粘稠狀膠液，再將上述膠液灌注到所需規(guī)格的金屬模具中，經(jīng)100℃烘干成型，在成型后的引線除端部外的引線表面涂敷一層絕緣涂層。
8.如權(quán)利要求7所述的引線制作方法，其特征在于粘膠液中各種組份的配比可以是三元樹脂中按重量比氯乙烯85～90%、醋酸乙烯1.5～6%，乙烯醇4～9%;溶劑中按體積比環(huán)己酮2～2.5份，丙酮0.5～1份，丁酮2～3份;碳粉、粘膠液、聚丙烯粉的混合配比是按體積比為2～4∶10～12∶10～25。
9.如權(quán)利要求6、7、8所述的引線制作方法，其特征在于金屬模具腔或槽的寬度小于或等于0.15mm，厚度小于或等于0.08mm;成型后薄膜狀引線外涂敷的絕緣涂層厚度0.01～0.02mm。
全文摘要
一種在微波強磁場中無干擾的測溫探頭，以摻碳粉的耐折塑料作導線，聯(lián)接多個熱敏電阻于一根探管內(nèi)。電路可采用2n+2或n+1兩種聯(lián)接方式，其中n是熱敏電阻數(shù)目，在φ＝1.0mm的探管中可設最多到11個測溫點。本發(fā)明廣泛適用于腫瘤的微波治療是輕工、化工領域?qū)訜徇^程實施監(jiān)測和控制。
文檔編號G01K7/22GK1062038SQ9010939
公開日1992年6月17日 申請日期1990年11月28日 優(yōu)先權(quán)日1990年11月28日
發(fā)明者林世寅, 于世起, 李豐彤, 左春剛 申請人:天津市腫瘤醫(yī)院