Brevet FR2377031A1 — publié le 19780804

La présente invention concerne un procédé de mesure de température et des dispositifs pour sa mise en oeuvre. On va se référer dans ce qui suit à titre d'exemple à la mesure de températures corporelles, mais il est évident que les procédé et dispositifs objets de l'invention permettent de mesurer des températures dans tous les domaines courants. Les thermomètres médicaux de précision à mercure sont bien connus mais ils présentent l'inconvénient d'être cassables et peuvent devenir dangereux, particulièrement pour les enfants. On connaît d'autre part des thermometres buccaux à usage unique utilisant les propriétés de mélanges eutectiques mais ltexperience a prouvé que la fabrication de ces thermorètres était difficile à industrialiser, que leur fiabilité n'était pas suffisante, que la température buccale n'est pas uniforme ce qui amène des erreurs de mesure et enfin que le contrôle de ce type de thermomètre pose des problèmes difficiles puisque ce sont des dispositifs exclusivement à usage unique. Les thermomètres selon la présente invention permettent d'éviter ces inconvénients tout en étant faciles a utiliser et à contrôler, sans danger et de lecture aisée. Ils utilisent dans un des modes de réalisation préférentiel les pro priétés bien connues des cristaux liquides cholestériques et leurs applications comme indicateurs de température. On peut citer comme art antérieur notamment les U.S. Patent 3864976 (R. PARKER) et NO 3619254 (Frederick DAVIS) décrivant des thermomètres d'ambiance ou des indicateurs de température pour liquides. Toutefois, ces dispositifs ne peuvent répondre aux contraintes de précision des thermomètres médicaux, au contraire des thermomètres objets de l'invention. Celle-ci concerne un procédé de mesure de température d'un corps dans lequel on place au contact du corps dont on veut mesurer la température des moyens de réserve calorifique, par exemple un corps sensiblement cylindrique en matériau conducteur tel que l'aluminium, le cuivre ou le fer , et remarquable en ce que l'on place ce corps en contact avec un guide de chaleur, de préférence en matériau conducteur, préalablement étalonné selon l'échelle des températures mesurées obtenues par transmission le long du guide et comportant des moyens pour visualiser lesdites températures et leur correspondance avec une échelle de référence, ces moyens de visualisation pouvant être des compositions de cristaux liquides cholestériques sensibles à la température. Elle concerne aussi des dispositifs pour la mise en oeuvre du procédé, ctest-à-dire notamment des thermomètres,entre autres médicaux a cristaux liquides cholestériques qui peuvent comporter un guide de chaleur, par exemple corps sensiblement cylindrique en matériau conducteur tel que le cuivre, l'aluminium ou le fer et dont l'une des extrémités est munie d'une réserve calorifique, de préférence pleine, destinée à être introduite dans une cavité dont on veut déterminer la température, une couche de matériau opaque recouvrant au moins une partie dudit guide, un ensemble de compositions de cristaux liquides cholestériques, chacune étant sensible a une des températures physiologiques que l'on désire mesurer, cet ensemble de compositions étant appliqué sur la couche en matériau opaque et une couche de protection en matière transparente recouvrant de maniere étanche l'ensemble dudit guide. Selon un mode préféré de réalisation des thermomètres selon l'invention, le guide de chaleur est un corps cylindrique creux dont l'épaisseur peut varier de préférence entre 0,1 à 5 mm et il peut être de section ronde, ovale ou elliptique. Chaque composition de cristaux liquides est choisie de telle sorte qu'elle indique une température de 0,10 C à la température indiquée pour la composition immédiatement inférieure selon une échelle ascendante à partir de la réserve calorifique. En particulier, les différentes compositions de cristaux liquides peuvent être disposées sur le corps sensiblement cylindrique en bandes superposées formant des parties de cercle autour du cylindre. De plus, le thermometre peut comporter, sensiblement selon une génératrice du corps cylindrique, une bande colorée continue de référence destinée a être comparée à la couleur de chaque bande de composition de cristaux liquides sensibles a chaque température. De préférence, la couleur de la bande de référence est verte et chaque composition de cristaux liquides indique une température déterminée a moins d'un dixieme de degré pres Iprsque sa couleur coïncide avec la couleur verte de référence. En outre, la couche de protection étanche en matériau transparent peut être constituée par une gaine plastique thermorétractable apte à la stérilisa- tion. Ainsi, le corps sensiblement cylindrique peut etre en aluminium creux, la couche de matériau opaque peut être une couche d'alumine anodisée noire et le corps peut comporter une série de gorges ou de bossages radiaux destinés à recevoir chaque composition différente de cristaux liquides sensibles a la température. Les caractérisques et avantages du procédé et des nouveaux thermome- tres selon l'invention seront mieux compris a l'aide des exemples de réalisation décrits ci-dessous a titre non limitatifs La figure 1 represente un thermometre en vue de face, la figure 2 est une vue en coupe selon XX' de la figure 1 et la figure 3 une vue en coupe selon YY' de la figure 1. Les figures 4A et 4B montrent des variantes de réalisation. Le thermometre se compose d'un corps 1 en aluminium formé d'une portion de tube cylindrique creux 9 et comportant à une extrémite une réserve calorifique 2 en aluminium plein Une gaine 3 en polymere retractable transparent et supportant les sté- rilisations notamment par solvant (alcool en particulier), protege les couches intermédiaires 7 de matériau opaque et la couche 6 constituée des différentes compositions de cristaux liquides, Une gorge 4 permet de renforcer l1étanchéité entre la partie 1 et la partie 2. Celles-ci sont déposées dans des gorges 8 pratiquées a la surface du tube creux 1 et apres avoir formé une couche d'alumine anodisée colorée en noir de façon a réaliser la couche 7 de matériau opaque. Un bande colorée de référence 5 placée selon une génératrice permet de comparer la couleur de référence avec celle des compositions de cristaux liquides cholestériques indiquant les températures à mesurer. Cette bande de référence peut etre directement imprimée sur la couche de protection en matiere plastique 3 ainsi que les indications chiffrées des températures relatives chaque composition 6. Le choix des compositions a été effectué expérimentalement à partir d'une série de thermometres témoins dont la réserve calorifique trempe dans un bain thermostaté. La propagation de la chaleur a partir de la réserve calorifique 2 dans le corps 1 se fait dans le sens de la flèche 11. Après équilibre thermique, on a relevé les températures exactes dans chaque gorge semi-circulaire 6 correspondant aux indications de température entre 36,50 C et 42,50 C et selon une échelle augmentant de 0,10 C a chaque gorge successive. On a ensuite déterminé pour chaque température effectivement relevée une composition prenant la couleur de référence de la bande 5 (le vert de pré férence pour des raisons pratiques, en particulier de lisibilité) avec une précision supérieure à 0,10 C. Chaque composition comprend un pigment de la couleur de référence de sorte que la seule couleur qui apparaît distinctement est celle qui correspond effectivement a la couleur de référence. Selon cette technique, il n'est donc pas possible que deux compositions soient colorées selon la couleur de référence au meme moment. En outre, le nombre de compositions utilisées est inférieure au nombre de températures indiquées par le thermomètre puisque la loi de variation de la température est fonction de la propagation de la chaleur dans le tube, et en particulier de la distance d'une gorge quelconque a la réserve 2. Par conséquent, certaines compositions sont utilisées plusieurs fois pour indiquer des températures différentes puisque la distance modifie la température réellement mesurée dans les gorges. Plusieurs variantes de thermomètres ont été réalisées pour tenir compte des usages et réglementations en vigueur dans différents pays. En particulier, les figures 4A et 4B montrent des variantes de réserve calorifique 2 plus particulièrement destinées a l'usage buccal. D'autre part, pour des raisons de précision dues à la propagation de la chaleur dans le métal, il peut être avantageux de répartir chaque bande 6 de composition en quart de cercle et diviser le cylindre en quatre portions (I. 36,5 C à 380 C, II. 380 C, 390 C, III. 39,50 C à 410 C, IV. 410 C à 42,50 C) ce qui permet de réduire la longueur du tube cylindrique. Selon une autre forme de réalisation du thermomètre, le guide de chaleur est constitué par une plaque d'aluminium dans lequel on a pratiqué par emboutissage des encoches destinées a recevoir chaque composition de cristaux liquides. Dans cette forme, on a réalisé un dépôt des compositions point par point et non bande par bande mais il est évident que le dépôt point par point de chaque composition peut être effectué lorsque le guide de chaleur est un tube cylindrique rond ou ovale. De même, les deux variantes peuvent comporter deux échelles de référence et d'indication des températures, la première en degré Celcius et le seconde en degré Fahrenheit. Selon une autre variante de réalisation, le guide de chaleur est constitué par un fil plein ou creux ou un ruban conducteur de chaleur et sur lequel on a déposé une composition de cristaux liquides unique. Ce fil peut être enroulé autour d'une âme non conductrice de chaleur sur laquelle est indiquée une échelle de températures établie en fonction de la déperdition calorifique le long du fil, l'ensemble étant protégé par une gaine identique a celle des autres exemples. Enfin, l'homme de l'art pourra déduire des exemples ci-dessus de nombreuses variantes du procédé et des.dispositifs selon l'invention, sans pour cela sortir de son cadre. En particulier, l'homme de l'art, selon des formes plus élaborées, pourra remplacer les compositions de cristaux liquides sensibles a la température par d'autres éléments indiquant la température, par exemple des thermocou ples ou un thermocouple mobile. RFVENDICATIONS 1. Procédé de mesure de température d'un corps dans lequel on place au contact du corps dont on veut mesurer la température des moyens de reserve calorifique caractérisé en ce qu'on place ces moyens en contact avec un guide de chaleur préalablement étalonné selon l'échelle des températures mesurées obtenues par transmission le long du guide et comportant des moyens pour visualiser lesdites températures et leur correspondance avec une échelle de référence. 2. Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que les moyens de réserve calorifique sont constitués par un corps sensiblement cylindrique en matériau conducteur du type aluminium, cuivre et fer. 3. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 et 2 caractérisé en ce que les moyens pour visualiser les températures sont des compositions de cristaux liquides cholestériques sensibles à la température. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 caractérisé en ce que le guide de chaleur est un corps en matériau conducteur du type aluminium, cuivre et fer. 5. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon les revendications 1 à 4 caractérisé en ce qu'il comporte un guide de chaleur en matériau conducteur du type aluminium, cuivre et fer, muni à l'une de ses extrémités d'une réserve calorifique destinée à être introduite dans une cavité dont la température est à déterminer, une couche en matériau opaque recouvrant au moins une partie dudit guide et un ensemble de compositions de cristaux liquides cholestériques, chacune étant sensible a une des températures que' l'on désire mesurer, cet ensemble de compositons étant appliqué sur la couche en matériau opaque, et une couche de protection en matériau transparent recouvrant de manière étanche l'ensemble du guide. 6. Dispositif selon la revendication 5 caractérisé en ce que ledit guide de chaleur est un corps sensiblement cylindrique et creux. 7. Dispositif selon les revendications 5 et 6 caractérisé en ce que ledit corps cylindrique a une épaisseur comprise entre 0,1 et 5 mm. 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 5 à 7 carac térisé en ce que chaque composition de cristaux liquides est choisie de telle sorte qu'elle indique une température supérieure à 0,10 C à la température in diquée par la composition immédiatement inférieure selon une échelle ascendante à partir de la réserve calorifique. 9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 5 à 8 carac terse en ce que les différentes compositions de cristaux liquides cholestériques sont déposées sur ledit corps sensiblement cylindrique en bandes superposées formant des portions de cercle autour du cylindre. 10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 5 à 9 carac térisé en ce que les différentes compositions de cristaux liquides sont déposées sur ledit corps sensiblement cylindrique en taches ponctuelles successives ali gonzes sensiblement selon des génératrices. 11. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 5 à 10 caractérisé en ce qu'il comporte sensiblement selon une génératrice du corps cylindrique une bande colorée continue de référence destinée à être comparée avec la couleur de chaque composition de cristaux liquides sensibles à chaque température. 12. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 5 à 11 caractérisé en ce que la bande de référence est verte et chaque composition de cristaux liquides indique une température au dixième de degré près déterminée lorsque sa couleur coincide avec la couleur verte de référence. 13. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 5 à 11 caractérisé en ce que chaque composition de cristaux liquides comporte un pigment coloré de même couleur que la bande de référence. 14. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 5 à 13 ca ractérisé en ce que la couche de protection étanche en matériau transparent est constituée par une gaine plastique thermorétractable apte à la stérilisation. 15. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 5 à 14 ca ractéris en ce que ladite gaine plastique est teintée selon la couleur de re- férence. 16. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 5 à 15 caractérisé en ce que le corps sensiblement cylindrique est en aluminium creux, la couche de matériau opaque est une couche d'alumine anodisée noire et que le corps comporte une série de gorges ou de bossages radiaux destinés à recevoir chacun une composition différente de cristaux liquides sensibles à la temperature. 17. Dispositif selon la revendication 5 caractérisé en ce que ledit guide est une plaque sensiblement rectangulaire en aluminium, la couche de ma tériau opaque est une couche d'alumine anodisée noire et que le guide comporte une série d'encoches destinée à recevoir chacune une composition de cristaux liquides sensibles à la température. 18. Dispositif selon la revendication 5 caractérisé en ce que ledit guide est constitué par un fil ou un ruban conducteur de chaleur sur'lequel on a déposé une composition de cristaux liquides unique, le fil ou le ruban étant enroulé autour d'une âme non conductrice de chaleur et sur laquelle est indiquée une echelle de températures établie en fontion de la déperdition calorifique le long du fil, l'ensemble étant protégé par une gaine étanche en matériau sensiblement translucide.