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Title:
TEMPERATURE MEASURING DEVICE AND HEAT THERAPY APPARATUS HAVING SUCH A MEASURING DEVICE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2017/012697
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a measuring device (1) for contactless determination of a temperature (T) of an object (100), for example a person, comprising an infrared camera (10) having a focus (11), wherein a calibration device (30) is connected by means of a data link to the infrared camera (10), wherein the calibration device (30) has an outer shell (31) having an external emissivity similar to the object (100), wherein a temperature sensor (34) is arranged in the outer shell (31). The invention further relates to use thereof, and to methods, in particular for operating the measuring device.

Inventors:
FRANZ FRANK (DE)
KOCH JOCHIM (DE)
PILZ ULF (DE)
Application Number:
PCT/EP2016/001133
Publication Date:
January 26, 2017
Filing Date:
July 01, 2016
Export Citation:
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Assignee:
DRAEGERWERK AG & CO KGAA (DE)
International Classes:
G01J5/08; G01J5/52
Foreign References:
DE102013017911A12015-05-21
EP1221297A12002-07-10
Attorney, Agent or Firm:
HEINEMEYER, Karsten (DE)
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Claims:
PATENTANSPRÜCHE

1. Messeinrichtung (1 ) zur Bestimmung einer Temperatur (T) eines Objekts (100), insbesondere einer Körpertemperatur eines Lebewesens, und ganz besonders einer Körpertemperatur eines Menschen,

aufweisend eine Infrarotkamera (10) mit einem Fokus (11 ),

dadurch gekennzeichnet, dass

eine Kalibriervorrichtung (30) über eine Datenverbindung mit der

Infrarotkamera (10) verbunden ist,

wobei die Kalibriervorrichtung (30) eine Außenhülle (31 ) mit einem außenseitigen Emissionsgrad ähnlich dem Objekt (100) aufweist, wobei in der Außenhülle (31 ) ein Temperatursensor (34) angeordnet ist.

2. Messeinrichtung (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass in der Außenhülle (31 ) ein Heizelement (32) angeordnet ist, das von einem Temperaturregler (33) angesteuert ist, wobei der Temperatursensor (34) eine Datenverbindung zum Temperaturregler (33) aufweist.

3. Messeinrichtung (1 ) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch

gekennzeichnet, dass der außenseitige Emissionsgrad der Außenhülle (31 ) ähnlich zum Emissionsgrad von menschlicher Haut ist, weiter bevorzugt zwischen 0,92 und 0,96 liegt und ganz besonders bevorzugt zwischen 0,935 und 0,945 liegt.

4. Messeinrichtung (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenhülle (31 ) außenseitig eine schwarze Außenfarbe aufweist.

5. Messeinrichtung (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenhülle (31 ) außenseitig einen Ofenlack oder eine eloxierte Schicht aufweist.

6. Messeinrichtung (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenhülle (31 ) ein Metallrohr (35) aufweist.

7. Messeinrichtung (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Infrarotkamera (10) Infrarotstrahlung im

Wellenlängenbereich von 8-14 μητι detektiert.

8. Messeinrichtung (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Temperatursensor (34) ein NTC- Temperaturfühler (Negative Temperature Coefficient), ein PTC- Temperaturfühler (Positive Temperature Coefficient), ein Pt100- Temperaturfühler (Platin-Messwiderstände), ein Thermoelement oder eine Thermosäule aus Thermoelementen ist.

9. Wärmetherapievorrichtung (50) mit einer Personenaufnahme,

insbesondere einer Liege oder einem Stuhl, und einer Messeinrichtung (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 8.

10. Verwendung der Messeinrichtung (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 8 zur Bestimmung einer Temperatur (T) eines Objekts (100), insbesondere einer Körpertemperatur eines Lebewesens.

11. Verfahren gekennzeichnet durch folgende Schritte, insbesondere zum Betrieb einer Messeinrichtung (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 8:

a) Anordnen einer Messoberfläche (101 ) eines Objekts (100) und einer Außenhülle (31 ) einer Kalibriervorrichtung (30) im Fokus (11 ) einer Infrarotkamera (10);

b) Bestimmen der Strahlungsleistung des emittierten

Wellenlängenbereichs (W1 ) der Außenhülle (31 ) und des emittierten Wellenlängenbereichs (W2) der Messoberfläche (101 );

c) Bestimmen einer Temperatur der Außenhülle (31 );

d) Ermitteln eines Korrekturfaktors basierend auf dem Verhältnis zwischen der Temperatur der Außenhülle (31 ) und der Strahlungsleistung des bestimmten emittierten Wellenlängenbereichs (W1 ) der Außenhülle (31 ); e) Zuordnen einer Temperatur (T) zur bestimmten Strahlungsleistung des emittierten Wellenlängenbereichs (W2) der Messoberfläche (101 ) unter Berücksichtigung des ermittelten Korrekturfaktors;

f) Ausgabe der Temperatur (T).

12. Verfahren nach Anspruch 11 , gekennzeichnet durch folgende Schritte: g) Regeln der Temperatur der Außenhülle (31 ) auf einen definierten Wert; h) Ermitteln des Korrekturfaktors basierend auf dem Verhältnis zwischen dem definierten Wert und der Strahlungsleistung des bestimmten emittierten Wellenlängenbereichs (W1 ) der Außenhülle (31 ).

13. Verfahren gekennzeichnet durch folgende Schritte, insbesondere zum Betrieb einer Messeinrichtung (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 8:

a) Anordnen einer Messoberfläche (101 ) eines Objekts (100) und einer Außenhülle (31 ) einer Kalibriervorrichtung (30) im Fokus (11 ) einer Infrarotkamera (10);

b) Bestimmen der Strahlungsleistung des emittierten

Wellenlängenbereichs (W1 ) der Außenhülle (31 ) und der

Strahlungsleistung des emittierten Wellenlängenbereichs (W2) der Messoberfläche (101 );

c) Regeln der Temperatur (T) in der Außenhülle (3 ) auf einen Wert, bei dem die Außenhülle (31 ) die gleiche Strahlungsleistung im

Wellenlängenbereich (W1 , W2) emittiert wie die Messoberfläche (101 ); d) Ausgabe der Temperatur (T), bei welcher die Strahlungsleistung des emittierten Wellenlängenbereichs (W1 ) der Außenhülle (31 ) gleich der Strahlungsleistung des emittierten Wellenlängenbereichs (W2) der Messoberfläche (101 ) ist.

Description:
BESCHREIBUNG

TEMPERATURMESSEINRICHTUNG SOWIE WÄRMETHERAPIEVORRICHTUNG MIT EINER SOLCHEN MESSEINRICHTUNG

Die Erfindung betrifft eine Messeinrichtung zur Bestimmung einer Temperatur eines Objekts, insbesondere einer Körpertemperatur eines Lebewesens, und ganz besonders einer Körpertemperatur eines Menschen gemäß Anspruch 1 , eine Wärmetherapievorrichtung mit einer solchen Messeinrichtung nach Anspruch 9, die Verwendung einer solchen Messeinrichtung gemäß Anspruch 9, sowie zwei Verfahren, insbesondere zum Betrieb einer Messeinrichtung, nach den

Ansprüchen 11 und 13.

Aus vielerlei Gründen ist die Bestimmung der Temperatur von Objekten

erforderlich. Hierzu sind aus dem Stand der Technik eine Vielzahl an

Messeinrichtungen und -sensoren bekannt. Eine besondere Herausforderung stellt die Bestimmung der Temperatur eines Objektes dar, ohne dieses zu berühren. So wird beispielsweise in

DE 10 2005 049 676 B3 beschrieben, wie berührungslos eine

Oberflächentemperatur bzw. Kerntemperatur des Patienten mit Hilfe einer Infrarot- Messeinrichtung erfolgen kann.

Problematisch ist, dass Infrarotkameras zur Aufnahme eines Patienten ungekühlt sind und deshalb eine geringe Messgenauigkeit aufweisen. Bei der medizinischen Körpertemperaturbestimmung besteht die Anforderung, dass 95% aller Messwerte innerhalb ± 0,5°C liegen, d.h. die Standardabweichung zwischen Messsystem und der Referenztemperatur muss kleiner als 0,25°C sein. Preiswerte Infrarotkameras haben jedoch eine Standardabweichung von >1 °C, womit sie ungeeignet sind. Teure Infrarotkameras erreichen zwar Standardabweichung von circa 0,1 °C, können jedoch aus wirtschaftlichen Gründen oftmals nicht angeschafft werden.

BESTÄTIGUNGSKOPIE Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Messeinrichtung zur berührungslosen Bestimmung einer Temperatur eines Objekts, insbesondere einer

Körpertemperatur eines Lebewesens, und ganz besonders einer

Körpertemperatur eines Menschen, bereitzustellen, welche schnell arbeitet, zuverlässig eine hohe Messgenauigkeit erreicht und kostengünstig herstellbar ist.

Hauptmerkmale der Erfindung sind im Kennzeichenteil von Anspruch 1 sowie den Ansprüchen 8, 10 und 11 angegeben. Ausgestaltungen sind Gegenstand der Ansprüche 2 bis 7 und 9.

Die Erfindung betrifft eine Messeinrichtung zur Bestimmung einer Temperatur eines Objekts, insbesondere einer Körpertemperatur eines Lebewesens, und ganz besonders einer Körpertemperatur eines Menschen, aufweisend eine

Infrarotkamera mit einem Fokus, wobei eine Kalibriervorrichtung über eine

Datenverbindung mit der Infrarotkamera verbunden ist, wobei die

Kalibriervorrichtung eine Außenhülle mit einem außenseitigen Emissionsgrad ähnlich dem Objekt aufweist, wobei in der Außenhülle ein Temperatursensor angeordnet ist. Vorteilhaft hierbei ist, dass Messungenauigkeiten der Infrarotkamera mit Hilfe der permanent eingesetzten Kalibriervorrichtung ausgeglichen werden können. Bei der optischen Infrarotmessung eines Menschen ist der Emissionsgrad (auch Emissionskoeffizient genannt) der Haut zwar nicht exakt bekannt, man kann jedoch von einem Wert größer 0,9 bis 0,95 ausgehen (also ein "schwarzer Körper"). Wenn man gleichzeitig mit der Infrarotaufnahme des Patienten mit der Infrarotkamera die Kalibriervorrichtung im Fokus hat, kann eine aktuelle

Kalibrierung bei jeder Temperaturbestimmung erfolgen. Damit ist es möglich, eine kostengünstige Messeinrichtung bereitzustellen, mit der die Temperatur eines Objekts, insbesondere eine Körpertemperatur eines Lebewesens, und ganz besonders eine Körpertemperatur eines Menschen, schnell, zuverlässig und mit hoher Messgenauigkeit bestimmbar ist

Mit dieser Methode lässt sich also die Schwäche in der Genauigkeit von

preiswerten Infrarotkameras kompensieren und man erhält zu jeder Zeit eine kalibrierte Messung. Die Messgenauigkeit hängt dann im Wesentlichen von der Präzision des Temperatursensors ab. Selbstredend sollte die Außenhülle der Kalibriervorrichtung hierzu im Fokus der Infrarotkamera anordenbar sein. Optional ist die Außenhülle mit einer Haltevorrichtung mit der Infrarotkamera verbunden und mit der Haltevorrichtung im Fokus positioniert oder positionierbar.

Vorzugsweise ist die Außenhülle im Randbereich des Fokus angeordnet. Durch eine feste Position im Bereich des Fokus ist es möglich, über eine Software den Bildbereich zu definieren, in welchem die Außenhülle liegt. Bei der optionalen Anwendung in einem medizinischen Inkubator kann die Haltevorrichtung beispielsweise an einer Haube des Inkubators ausgebildet sein. Die

Infrarotkamera ist auch an der Haube festlegbar.

Gemäß einer näheren Ausgestaltung der Messeinrichtung ist in der Außenhülle ein Heizelement angeordnet, das von einem Temperaturregler angesteuert ist, wobei der Temperatursensor eine Datenverbindung zum Temperaturregler aufweist. Damit ist es zum Beispiel möglich, die Außenhülle auf die gleiche emittierte Strahlungsleistung der IR-Strahlung aufzuheizen wie die der zu messenden Oberflächenregion des Objektes. Eine mit einem Temperatursensor, zum Beispiel einem Widerstandsthermometer, bestimmte Temperatur in der Außenhülle entspricht dann der Oberflächentemperatur des Objektes.

In einer näheren Ausgestaltung der Erfindung, die insbesondere zur Bestimmung einer Körpertemperatur eines Menschen geeignet ist, ist vorgesehen, dass der außenseitige Emissionsgrad der Außenhülle ähnlich zum Emissionsgrad von menschlicher Haut ist, weiter bevorzugt zwischen 0,92 und 0,96 liegt und ganz besonders bevorzugt zwischen 0,935 und 0,945 liegt.

In einer speziellen Ausführungsform weist die Außenhülle außenseitig eine schwarze Außenfarbe (insbesondere ein Ofenlack) auf. Mit einer solchen kann ein definierter Emissionsgrad auf der Oberfläche bereitgestellt werden, der

insbesondere im Bereich der menschlichen Haut liegt.

Weiterhin sieht eine nähere Ausführungsform der Messeinrichtung vor, dass die Außenhülle außenseitig einen Ofenlack oder eine eloxierte Schicht aufweist oder eine Oberflächenstruktur, die einen ähnlichen Emissionsgrad erzeugt. Mit diesen Herstellverfahren lässt sich eine Oberfläche mit homogenem Emissionsgrad bereitstellen. In einer Ausführungsvariante der Messeinrichtung weist die Außenhülle ein Metallrohr auf. Die Rohrform ist geeignet dazu, den Temperatursensor und das Heizelement aufzunehmen. Die Materialwahl Metall erlaubt eine schnelle

Temperaturänderung und somit Regelung auf eine Temperatur. Entsprechend schnell ist die Temperaturbestimmung des Objekts durchführbar. Vorzugsweise dient das Metallrohr als Trägerelement einer außenseitigen Beschichtung, insbesondere einer schwarzen Außenfarbe, einem Ofenlack, einer speziellen Oberflächenstruktur oder einer eloxierten Schicht.

Des Weiteren sieht eine nähere Ausgestaltung vor, dass die Infrarotkamera Infrarotstrahlung im Wellenlängenbereich von 8-14 pm detektiert, insbesondere die Strahlungsleistung in diesem Wellenlängenbereich. Diese

Emissionswellenlängen im Spektralbereich von 8 bis 14 pm treten typischerweise in der Nähe der Umgebungstemperatur von Lebewesen auf. Man bezeichnet diesen Spektralbereich auch als mittleres und langwelliges Infrarot.

Eine hohe Präzision bei der Bestimmung der Temperatur wird bei einer

Ausbildung erreicht, nach welcher der Temperatursensor ein NTC- Temperaturfühler (Negative Temperature Coefficient), ein PTC-Temperaturfühler (Positive Temperature Coefficient), ein Pt100-Temperaturfühler (Platin- Messwiderstände), ein Thermoelement oder eine Thermosäule aus

Thermoelementen ist.

Platin-Messwiderstände werden nach ihrem Material und ihrem Nennwiderstand Ro bei einer Temperatur von 0°C bezeichnet. Bei einem Pt100-Temperaturfühler beträgt der Nennwiderstand Ro = 100 Ω.

Ein Thermoelement wandelt durch Thermoelektrizität Wärme in elektrische Energie um. Dazu werden zwei Leiter aus unterschiedlichen Materialien elektrisch miteinander verbunden. Zwischen ihren Enden liegt dabei eine Spannung an, die von der Temperaturdifferenz zwischen den Enden und der Kontaktstelle abhängt. Hintereinandergeschaltete Thermoelemente bilden eine Thermosäule.

Ergänzend sollte vorgesehen sein, dass die Außenhülle mit dem Temperaturfühler und/oder dem Heizelement thermisch gekoppelt ist. Hierdurch ändert sich die Temperatur der Oberfläche der Außenhülle besonders schnell. Die thermische Kopplung kann durch direkten Kontakt erfolgen, z.B. durch passgenaues

Einsetzen des Temperaturfühlers und/oder dem Heizelement in die Außenhülle. Ergänzend oder optional können etwaige Zwischen- bzw. Hohlräume mit einem Fluid oder einer Paste gefüllt sein, zum Beispiel Wärmeleitpaste oder Wasser.

In einer bevorzugten Ausgestaltung der Messeinrichtung ist die Außenhülle dichter an der Infrarotkamera angeordnet als das Objekt. Damit liegt die Außenhülle nicht störend im Aktionsradius des Objekts bzw. Menschen.

Die Messeinrichtung ist besonders geeignet, wenn sie stationär aufgebaut ist, beispielsweise über einer Patientenliege oder im Bereich einer Personenkontrolle, z. B. auf Flughäfen und in Wärmetherapiegeräten (z.B. in medizinischen

Inkubatoren, Wärmebetten, Wärmestrahlern). Es kann dann eine automatisierte Temperaturmessung durchgeführt werden.

Der Temperaturregelregler und eine etwaige Auswertevorrichtung können in einem oder mehrerer unabhängigen Gehäusen angeordnet sein. Sie können jedoch auch im Gehäuse der Kalibriervorrichtung oder im Gehäuse der

Infrarotkamera integriert sein.

Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Wärmetherapievorrichtung mit einer Personenaufnahme, insbesondere einer Liege oder einem Stuhl, und einer Messeinrichtung wie sie vorstehend beschrieben ist. Mit einer solchen Vorrichtung kann beispielsweise ein medizinischer Inkubator bereitgestellt werden, mit dem die Oberflächentemperatur eines Babys kontinuierlich, automatisiert, kontaktlos und präzise gemessen sowie optional auch dokumentiert werden kann. Die Erfindung betrifft außerdem die Verwendung einer vorstehend beschriebenen Messeinrichtung zur Bestimmung einer Temperatur, insbesondere einer

Oberflächentemperatur, eines Objekts, insbesondere einer Körpertemperatur eines Lebewesens, und ganz besonders einer Körpertemperatur eines Menschen.

Durch die Verwendung kann die Temperatur eines Objekts, insbesondere eine Körpertemperatur eines Lebewesens, und ganz besonders eine Körpertemperatur eines Menschen, schnell, zuverlässig und mit hoher Messgenauigkeit bestimmt werden. Dabei ist eine kostengünstige Infrarotkamera einsetzbar, denn deren Messungenauigkeiten kann mit Hilfe der permanent eingesetzten

Kalibriervorrichtung ausgeglichen werden.

In einer näheren Verwendungsform sind eine Messoberfläche des Objekts und die Außenhülle der Kalibriervorrichtung, insbesondere gleichzeitig, im Fokus der Infrarotkamera angeordnet.

Damit kann eine gleichzeitige Bestimmung der Strahlungsleistung der emittierten Wellenlängenbereiche der Außenhülle und der Messoberfläche erfolgen.

Grundsätzlich wäre es jedoch auch möglich, die Strahlungsleistung der emittierten Wellenlängenbereiche der Außenhülle und der Messoberfläche nacheinander, d.h. zeitlich versetzt, zu bestimmen. Dies dauert in der Regel jedoch länger, ist unkomfortabler und kann zu Messungenauigkeiten führen.

Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren, insbesondere zum Betrieb einer vorstehend beschriebenen Messeinrichtung, bei dem zunächst eine

Messoberfläche eines Objekts und eine Außenhülle einer Kalibriervorrichtung im Fokus einer Infrarotkamera angeordnet werden. Danach erfolgt (insbesondere kontinuierlich) eine Bestimmung der Strahlungsleistung des emittierten

Wellenlängenbereichs der Außenhülle und der Strahlungsleistung des emittierten Wellenlängenbereichs der Messoberfläche. Während der Bestimmung der

Strahlungsleistung der Wellenlängenbereiche wird die Temperatur in der

Außenhülle auf einen Wert geregelt, bei dem die Außenhülle die

Strahlungsleistung im gleichen Wellenlängenbereich emittiert wie die

Messoberfläche. Anschließend wird die Temperatur ausgegeben, bei welcher die Strahlungsleistung des emittierten Wellenlängenbereichs der Außenhülle gleich der Strahlungsleistung des emittierten Wellenlängenbereichs der Messoberfläche ist. Die ausgegebene Temperatur entspricht dann der Oberflächentemperatur im Bereich der Messoberfläche des Objekts. Die Erfindung umfasst dabei auch Varianten, bei welchen die Temperatur in der Außenhülle über den gesamten Zeitraum angegeben wird und schließlich die Temperatur, bei welcher die

Strahlungsleistung des emittierten Wellenlängenbereichs der Außenhülle gleich der Strahlungsleistung des emittierten Wellenlängenbereichs der Messoberfläche ist, visuell und/oder akustisch als Messergebnis gekennzeichnet wird, z. B. durch eine kontinuierliche statt blinkende Anzeige oder einen Piepton. Mit dem

Verfahren ist es möglich, eine kostengünstige Messeinrichtung mit

kostengünstiger Infrarotkamera bereitzustellen, mit der die Temperatur eines Objekts, insbesondere eine Körpertemperatur eines Lebewesens, und ganz besonders eine Körpertemperatur eines Menschen, schnell, zuverlässig und mit hoher Messgenauigkeit bestimmbar ist. Verfahrensgemäß ist die Messgenauigkeit nämlich im Wesentlichen von der Genauigkeit des Temperatursensors abhängig und nicht von der Genauigkeit der Infrarotkamera.

Das Regeln der Temperatur kann insbesondere durch ein Regeln der

Strahlungsleistung des emittierten Wellenlängenbereichs der Außenhülle auf den Wert der Strahlungsleistung des emittierten Wellenlängenbereichs der

Messoberfläche erfolgen, indem die Temperatur der Außenhülle verändert wird.

Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren, insbesondere zum Betrieb einer vorstehend beschriebenen Mes9einrichtung, bei dem zunächst eine

Messoberfläche eines Objekts und eine Außenhülle einer Kalibriervorrichtung im Fokus einer Infrarotkamera angeordnet werden. Danach erfolgt eine Bestimmung der Strahlungsleistung des emittierten Wellenlängenbereichs der Außenhülle und der Strahlungsleistung des emittierten Wellenlängenbereichs der Messoberfläche. Zudem wird die Temperatur der Außenhülle bestimmt. Danach wird ein

Korrekturfaktor basierend auf dem Verhältnis zwischen der Temperatur der Außenhülle und der Strahlungsleistung des bestimmten emittierten Wellenlängenbereichs der Außenhülle ermittelt. Daraufhin erfolgt eine Zuordnung einer Temperatur zur bestimmten Strahlungsleistung des emittierten

Wellenlängenbereichs der Messoberfläche unter Berücksichtigung des ermittelten Korrekturfaktors, welche dann ausgegeben wird.

Vorteilhaft an dem Verfahren ist, dass mit Hilfe des Korrekturfaktors, welcher immer aktuell ermittelt wird und die momentane Messabweichung beinhaltet, die am Objekt bestimmte Temperatur korrigiert wird. Geringfügigen Ungenauigkeiten durch unterschiedliche Emissionsgrad und der tatsächlichen Kerntemperaturen jeweils des Objekts und der Außenhülle, sind vernachlässigbar, insbesondere deutlich geringer als ohne Korrekturfaktor ermittelte Temperaturen des Objekts.

Gemäß einer optionalen Verfahrensergänzung erfolgt ein Regeln der Temperatur der Außenhülle auf einen definierten Wert, wobei das Ermitteln des

Korrekturfaktors basierend auf dem Verhältnis zwischen dem definierten Wert und der Strahlungsleistung des bestimmten emittierten Wellenlängenbereichs der Außenhülle erfolgt.

Die Regelung auf eine definierte Temperatur hat den Vorteil, dass auch bei unbekannten oder veränderlichen Umgebungstemperaturen deutlich präzisere Temperarturmessungen möglich sind. Die Regelung kann bereits vor der eigentlichen Temperaturbestimmung gestartet werden. Die eigentliche

Temperaturmessung des Objektes ist dann sehr schnell durchführbar, denn es treten kaum Trägheiten bei den Temperaturänderungen der Außenhülle auf, die abzuwarten wären.

Der definierte Wert, auf welchen die Temperatur in der Außenhülle optional geregelt wird, sollte vorzugsweise in etwa der erwarteten Temperatur des

Objektes entsprechen. Bei einem Menschen beispielsweise zwischen 37°C und 39°C. Bei konstanten Umgebungsbedingungen, wie in Laboren oder anderen klimatisierten Räumen, ist die Regelung auch durch die externe Klimatisierung umsetzbar. Auch bei einer Annahme der dann vorliegenden Raumtemperatur durch die Außenhülle lässt sich bereits eine gute Kompensation von

Messungenauigkeiten der Infrarotkamera erreichen. Bei inkonstanten Umgebungstemperaturen reicht für eine gute Kompensation auch eine

Temperierung der Außenhülle auf eine Temperatur zwischen 25°C und 30°C.

Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus dem Wortlaut der Ansprüche sowie aus der folgenden Beschreibung eines

Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung. Es zeigt:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Wärmetherapievorrichtung aufweisend eines Messeinrichtung mit Infrarotkamera, in deren Fokus sich ein Objekt befindet.

Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Wärmetherapievorrichtung 50 aufweisend eine Messeinrichtung 1 zur Bestimmung einer Temperatur T eines Objekts 100. Dabei handelt es sich vorliegend um einen Menschen, dessen Körpertemperatur bestimmt werden soll, nämlich um ein Baby in einem

medizinischen Inkubator.

Die Messeinrichtung 1 weist eine Infrarotkamera 10 mit einem Fokus 11 auf, welche die Strahlungsleistung von Infrarotstrahlung im Wellenlängenbereich von 8-14 pm detektiert. In dem Fokus 11 sind das Objekt 100 und eine Außenhülle 31 einer Kalibriervorrichtung 30 angeordnet. Man erkennt, dass die Außenhülle 31 dichter an der Infrarotkamera 10 angeordnet ist als das Objekt 100. Dargestellt ist beispielhaft ein stationärer Aufbau der Messeinrichtung 1 über einer

Patientenliege für Kleinkinder

Die Kalibriervorrichtung 30 ist über eine Datenverbindung 38 mit der

Infrarotkamera 10 verbunden. Des Weiteren verfügt die Kalibriervorrichtung 30 über die Außenhülle 31 , welche einen außenseitigen Emissionsgrad ähnlich dem Objekt 100 aufweist. Der außenseitige Emissionsgrad der Außenhülle 31 ist ähnlich zum Emissionsgrad von menschlicher Haut und liegt zwischen 0,92 und 0,96, bevorzugt zwischen 0,935 und 0,945. Dabei weist die Außenhülle 31 ein Metallrohr 35 auf, das außenseitig eine Beschichtung 36 trägt, die insbesondere eine schwarze Außenfarbe ist. Eine solche ist beispielsweise durch einen

Ofenlack oder eine eloxierte Schicht ausbildbar. In der Außenhülle 31 der Kalibriervorrichtung 30 ist ein Heizelement 32

angeordnet, das von einem Temperaturregler 33 angesteuert ist. Außerdem befindet sich in der Außenhülle 31 ein Temperatursensor 34, der eine

Datenverbindung zum Temperaturregler 33 aufweist. Der Temperatursensor 34 ist zudem mit einem Anzeigemittel 37, insbesondere einem Display, zur Ausgabe der Temperatur T verbunden. Bei dem Temperatursensor 34 kann es sich um einen NTC-Temperaturfühler (Negative Temperature Coefficient), einen PTC- Temperaturfühler (Positive Temperature Coefficient), einen Pt100- Temperaturfühler (Platin-Messwiderstände), ein Thermoelement oder eine

Thermosäule aus Thermoelementen handeln.

Eine solche Messeinrichtung 1 kann zur Bestimmung der Temperatur T des Objekts 100 eingesetzt werden. Hierzu sind eine Messoberfläche 101 des Objekts 100, die in Richtung der Infrarotkamera 10 zeigt, und die Außenhülle 31 der Kalibriervorrichtung 30 im Fokus 1 1 der Infrarotkamera 10 angeordnet. Die

Messoberfläche emittiert einen Wellenlängenbereich W2 und die Außenhülle 31 einen Wellenlängenbereich W1 . Mit einer solchen Messeinrichtung ist nunmehr ein Verfahren durchführbar, bei dem folgende Schritte durchgeführt werden:

a) Anordnen der Messoberfläche 101 des Objekts 100 und der Außenhülle 31 der Kalibriervorrichtung 30 im Fokus 1 1 der Infrarotkamera 10;

b) Kontinuierliches Bestimmen der Strahlungsleistung des emittierten

Wellenlängenbereichs W1 der Außenhülle 31 und der Strahlungsleistung des emittierten Wellenlängenbereichs W2 der Messoberfläche 101 ;

c) Regeln der Temperatur T in der Außenhülle 31 auf einen Wert, bei dem die Außenhülle 31 die gleiche Strahlungsleistung des Wellenlängenbereichs W1 , W2 emittiert wie die Messoberfläche 101 , dies insbesondere durch Regeln der Strahlungsleistung des emittierten Wellenlängenbereichs W1 der Außenhülle

31 auf den Wert der Strahlungsleistung des emittierten Wellenlängenbereichs W2 der Messoberfläche 101 , indem die Temperatur T in der Außenhülle 31 verändert wird; d) Ausgabe der Temperatur T, bei welcher die Strahlungsleistung des emittierten Wellenlängenbereichs W1 der Außenhülle 31 gleich der Strahlungsleistung des emittierten Wellenlängenbereichs W2 der Messoberfläche 101 ist.

Die ausgegebene Temperatur T entspricht dann der Kerntemperatur im Bereich der Messoberfläche 101 des Objekts 100.

Optional kann mit einer solchen Messeinrichtung auch ein Verfahren durchgeführt werden, bei dem folgende Schritte durchgeführt werden:

a) Anordnen der Messoberfläche 101 des Objekts 100 und der Außenhülle 31 der Kalibriervorrichtung 30 im Fokus 1 1 der Infrarotkamera 10;

b) Bestimmen der Strahlungsleistung des emittierten Wellenlängenbereichs W1 der Außenhülle 31 und der Strahlungsleistung des emittierten

Wellenlängenbereichs W2 der Messoberfläche 101 ;

c) Bestimmen einer Temperatur der Außenhülle (31 );

d) Ermitteln eines Korrekturfaktors basierend auf der bestimmten

Strahlungsleistung des emittierten Wellenlängenbereichs W1 der Außenhülle 31 und Ermitteln des Korrekturfaktors basierend auf dem Verhältnis zwischen der Temperatur der Außenhülle (31 ) und der bestimmten Strahlungsleistung des emittierten Wellenlängenbereichs W1 der Außenhülle 31 ;

e) Zuordnen einer Temperatur T zu der bestimmten der Strahlungsleistung des emittierten Wellenlängenbereich W2 der Messoberfläche 101 unter

Berücksichtigung des ermittelten Korrekturfaktors;

f) Ausgabe der Temperatur T. Optional kann das Verfahren dadurch ergänzt sein, dass folgende Schritte durchgeführt werden:

Regeln der Temperatur der Außenhülle (31 ) auf einen definierten Wert unter Sdhritt c);

Ermitteln des Korrekturfaktors basierend auf dem Verhältnis zwischen dem definierten Wert und der Strahlungsleistung des bestimmten emittierten

Wellenlängenbereichs (W1 ) der Außenhülle (31 ) unter Schritt d).

Die Erfindung ist nicht auf eine der vorbeschriebenen Ausführungsformen beschränkt, sondern in vielfältiger Weise abwandelbar. Sämtliche aus den Ansprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung

hervorgehenden Merkmale und Vorteile, einschließlich konstruktiver Einzelheiten, räumlicher Anordnungen und Verfahrensschritten, können sowohl für sich als auch in den verschiedensten Kombinationen erfindungswesentlich sein.

BEZUGSZEICHENLISTE

I Messeinrichtung

10 Infrarotkamera

I I Fokus

30 Kalibriervorrichtung

31 Außenhülle

32 Heizelement

33 Temperaturregler

34 Temperatursensor

35 Metallrohr

36 Beschichtung

37 Anzeigemittel

38 Datenverbindung

50 Wärmetherapievorrichtung

100 Objekt

101 Messoberfläche

T Temperatur

W1 emittierter Wellenlängenbereich (Außenhülle)

W2 emittierter Wellenlängenbereich (Messoberfläche)