專利名稱：一種控溫電燙儀的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種控溫電熱裝置，尤其是制作實驗動物局部燙傷模型時使用的控溫電燙裝置。
背景技術：
燒燙傷是人類日常生活中最常遭遇的意外傷害之一，主要指熱力、化學物質、電能、放射線等引起的皮膚、粘膜、甚至深部組織的損害，其中以皮膚熱力燒燙傷最為多見，一般熱源溫度在55℃以上，作用相應時間，即可導致皮膚不同程度燒燙傷。在我國，每年約有2000萬人遭受不同程度燒燙傷，其中約5％的患者需入院治療。大量燒燙傷事故的發生使千千萬萬燒燙傷患者遭受痛苦的同時，也向醫學研究者們提出嚴峻挑戰。
燒燙傷的治療一般根據燒燙傷創面深度和面積來處理，其中燒燙傷深度的指標涉及燒燙傷的組織病理改變情況，同時也是正確施治的基礎，因此十分重要。目前，醫療界常根據燒燙傷患者皮膚的損傷深度進行分級，通常采用三度四分法，即根據皮膚各層損傷程度分為I度、II度(又分為淺II度和深II度)和III度。其中I度和淺II度為淺燒燙傷，適當處置可痊愈，愈合后一般不留疤痕，臨床預后較好。深II度和III度為深燒燙傷，如治療不當或不及時，極易引發體內酸堿失衡、脫水休克、感染等不良后果，治療后也較易留下多種后遺癥。因此深度燒燙傷在治療研究中一直是十分重視的課題。
燒燙傷的治療研究是一項艱巨而復雜的生物醫學綜合工程，其中涉及燒燙傷的病理改變、愈合機制、藥物干預等多領域的研究，如僅以燒燙傷患者為對象探討這些問題，其臨床積累的經驗不僅在時間和空間上存在局限，許多研究在道義和倫理上也受到限制，因而難以推動燒燙傷研究的快速發展。而借助實驗動物制備燒燙傷模型進行替代研究則是醫學界廣為接受的方法。由于動物模型具有可比性、可復制性、可按需要取樣、有助于全面認識疾病本質等優點，在燒燙傷治療研究領域中無論對燒燙傷機體損傷、愈合的發生機制研究，還是早期抗感染、免疫改善、創面處理、器官功能維護、營養支持、新藥評價等各種治療相關研究均可不受限制，同時動物模型可排除自然條件下的各種局限和復雜干擾因素，通過設計單一指標獲得精確的實驗結果與人類進行比較，能方便、有效地認識燒燙傷的發生發展規律，有利于燒燙傷防治研究的不斷提高。因此，很多關于人類燒燙傷治療的研究，主要基于人為構建的燒燙傷動物模型。
目前，人們在燒燙傷創面治療研究領域用于制備燒燙傷動物模型的方法有固體燙傷法、液體燙傷法、蒸汽燙傷法和化學物燙傷法，常用的動物主要有小鼠、大鼠、兔、犬和小型豬等，其中多數使用局部燒燙傷模型，常用的判別指標有燒燙傷的深度和面積。固體燙傷法常用盛有80-100℃熱水的導熱容器或加熱的金屬塊致燙傷，液體燙傷法常采用較高溫度的熱、沸水致燙傷，蒸汽燙傷法多采用高壓熱水蒸汽致燙傷，化學物燙傷法則常采用汽油、磷等點燃致燒燙傷，這些方法的共同點均是燙傷溫度和面積可控性差，動物模型的實際燙傷深度和面積較難掌握，往往與預期的效果有出入，給研究工作帶來很大不便。而理想的局部燙傷治療研究對燙傷面積、深度、均一性、可重復性等方面往往有著較嚴格的要求，其中燙傷溫度的恒定對模型可重復性影響最大，所建立模型的一致性將直接影響研究的最終結果。因此設計一種制作量化、標準化實驗動物局部燙傷模型的小型設備十分重要。而目前尚缺少這類專門用于制作小面積燙傷動物模型的儀器，而可用作類似工具的電熱裝置如電熨斗、電烙鐵等，也同樣存在造成燙傷溫度和/或燙傷面積不可控、不穩定的問題，這為研究燙傷修復和藥效評價帶來不便。針對這些問題，本實用新型提出了一種可控溫的電燙儀，能使致燙傷的溫度、面積因素得到較準確控制，從而保證動物燙傷模型制備的穩定性。
實用新型內容(一)要解決的技術問題本實用新型的目的是提供一種能量化、標準化地獲得具有理想燙傷面積、深度、均一性的動物局部燒燙傷模型的控溫電燙儀。
(二)技術方案為了達到上述目的，本實用新型的控溫電燙儀包括了發熱裝置和控溫裝置。該發熱裝置由放置于熱絕緣套管內的金屬探頭以及與金屬探頭緊鄰的電熱芯構成；控溫裝置由緊貼著金屬探頭的熱電偶溫度傳感器和溫度控制器相連接構成。
在本實用新型中，金屬探頭與電熱芯緊鄰，放置于熱絕緣套管中，可以把熱絕緣套管放置在柱狀不銹鋼外殼內，構成發熱結構。熱電偶溫度傳感器應安裝在能與金屬探頭緊密接觸的位置，一個優選方案是，將熱電偶溫度傳感器放置在金屬探頭的側壁。
在本實用新型的一個優選方案中，金屬探頭的前端部分具有不同的接觸面口徑。
本實用新型的另一個優選方案中，溫度控制器與交流接觸器安裝在柜式外殼內，該柜式外殼有小門。
本實用新型的另一個優選方案中，電熱芯的導線與熱電偶溫度傳感器的導線通過柜式外殼頂部進入內部與交流接觸器和溫度控制器相連接。
制作本實用新型中的金屬探頭、電熱芯、熱電偶溫度傳感器、溫度控制器、柱狀不銹鋼外殼和柜式外殼都屬于現有技術，其中金屬探頭和電熱芯應使用熱的良導體，除此外對材料沒有特別限制，采用電熱器制作領域所使用的各種材料制成的控溫電燙儀都是本實用新型的一種變形，都應認為在本實用新型的保護范圍內。
(三)有益效果采用本實用新型的控溫電燙儀，可量化、標準化地獲得較理想的人為的動物局部燙傷模型。由于本控溫電燙儀具備可控的恒定溫度，因此能達到醫療研究用的對燙傷面積、深度、均一性、可重復性等方面的較高要求，很大程度的解決了醫療研究領域內制備動物局部燙傷模型穩定性低的問題。為現階段的燒燙傷研究帶來很大便利。


圖1是本實用新型的電路連接示意圖圖2是本實用新型實施例的結構示意圖圖3是本實用新型中的電熱裝置和熱電偶溫度傳感器的結構示意圖圖中，1、金屬探頭；2、不銹鋼外殼；3、木手柄；4、熱電偶溫度傳感器；5、電源線；6、溫度控制器；7、柜式外殼；8、小門；9、固定螺絲；10、熱絕緣套管；11、電熱芯；12、交流接觸器；13、發熱裝置。
具體實施方式
以下結合附圖說明本實用新型。實施例僅用于說明本實用新型，但不限制本實用新型的范圍。
圖1為本實用新型的電路連接示意圖，描述了外接電源部分、溫度控制器6、交流接觸器12、發熱裝置13中熱電偶溫度傳感器4的電路連接方式。其中熱電偶溫度傳感器4與金屬探頭1緊密接觸，并與溫度控制器6輸入端連接，而電熱芯11經交流接觸器12與溫度控制器6控制電路輸出端連接，受溫度控制器6調節電流。在本實施例中，使用了紫銅這種熱的良導體作為金屬探頭1的材料。
圖1中的溫度控制器6電路部分還顯示了溫度控制器6內部接入端的布局，其中，“中”、“相”是為儀表供電的交流電輸入端，“2”、“3”端口為熱電偶溫度傳感器4正負極接入端。儀表中的“高”、“總”、“低”為一組自動開關，本實施例中設定為“總-低”接通、“總-高”斷開時，繼電器接通，電流流向電熱芯11，金屬探頭1開始加熱；“總-低”斷開、“總-高”接通時，繼電器斷開，沒有電流流向電熱芯11，金屬探頭1停止加熱。
在溫度控制器6設定溫度后，熱電偶溫度傳感器4采集金屬探頭1的實際溫度，當實際溫度低于設定值時，開關按鈕自動的“總-低”接通、“總-高”斷開，電流通過電熱芯11，金屬探頭1和熱電偶溫度傳感器4都隨之升溫。隨著溫度傳感器4所測定的溫度與設定溫度的接近，溫度控制器6中的輸出繼電器越來越頻繁地進行開關動作，且“總-低”接通、“總-高”斷開的時間越來越短；當測定的實際溫度達到或高于設定溫度時，控制輸出繼電器的按鈕“總-低”接通、“總-高”斷開，電熱芯11停止加熱；當金屬探頭1溫度下降到低于設定溫度時，輸出繼電器又恢復運作，如此往復。交流接觸器12在電路切換中相應繁接接通和分斷電路，防止電路過載，起保護電路作用。
圖2和圖3顯示了本實用新型的大致外觀及手持操作部分的組合、連接的示意圖。本實施例中，圓柱形金屬探頭1后端和熱電偶溫度傳感器4頭端均固定于柱狀不銹鋼外殼2中，并緊密接觸。金屬探頭長約5厘米，前端直徑從1厘米至3厘米可選，不同的前端直徑的金屬探頭1可根據所制備實驗動物模型局部燙傷面積的具體需要選用，而后端直徑相同，均為2厘米，以便于套入口徑2厘米的不銹鋼外殼2中。金屬探頭1套入不銹鋼外殼約3厘米后，其中一端伸入隔熱陶瓷質地的熱絕緣套管10中約1.5厘米并與功率為200瓦的電熱芯11靠近，該熱絕緣套管10放置在不銹鋼外殼內，口徑也是2厘米，熱絕緣套管10與電熱芯11間距離約0.5厘米，由此形成導熱密閉空腔，防止散熱。不銹鋼外殼2中有固定螺絲9將金屬探頭1緊緊固定。中空的木手柄3與不銹鋼外殼2后端鑲接牢固，電源線5從中穿過，便于操作者手持。熱電偶溫度傳感器4的傳感導線以絕緣材料包裹，在木手柄3后端與電熱芯電源線并行，分別穿入柜式外殼7中與相應的溫度控制器6輸入端和接觸器12相連接。
用螺絲將交流接觸器12和溫度控制器6固定于柜式外殼7內部，本實施例中所用的柜式外殼約25厘米×20厘米×15厘米，柜式外殼7上有小門8可開啟，溫度控制器6的儀表盤面鑲嵌于此小門8上，含設定溫度的旋鈕和讀取數值的表盤，小門開啟后可檢修內部線路連接。本實施例中，從柜式外殼7頂端引入的電源線5，其中包括溫度傳感器4的導線正、負極，引入的電源線5與溫度控制器背面的“2”、“3”端口相連，引入的電熱芯11的電源線5正、負極與交流接觸器12對應接入端相連接后，引出的導線與溫度控制器6背面標示“總”、“相”的接腳相連，常規交流電源從溫度控制器6的“中”、“相”接腳輸入。溫度控制器6經內部設定的控制回路調控輸出給電熱芯11的電流，溫度控制器6背面的“高”、“總”、“低”標示了儀器內部控制回路設定的一組開關，在溫度控制器6設定溫度后，熱電偶溫度傳感器4將采集到的信號返回溫度控制器6，控制回路中的繼電器有規律地進行開關動作，使得金屬探頭1的實際溫度保持在設定溫度。
該控溫電燙儀具備可控的恒定溫度和可控的接觸面積，因此可量化、標準化地獲得較理想的人為的動物局部燙傷模型，能達到醫療研究用的對燙傷面積、深度、均一性、可重復性等方面的較高要求，很大程度的解決了醫療研究領域內制備動物局部燙傷模型穩定性低的問題。
權利要求1.一種控溫電燙儀，包括發熱裝置和控溫裝置，其特征在于發熱裝置由放置于熱絕緣套管(10)內的金屬探頭(1)以及與金屬探頭(1)緊鄰的電熱芯(11)構成，控溫裝置由緊貼著金屬探頭(1)的熱電偶溫度傳感器(4)和溫度控制器(6)相連接構成。
2.如權利要求1所述的控溫電燙儀，其特征在于金屬探頭(1)與電熱芯(11)放置于熱絕緣套管(10)中，熱絕緣套管(10)放置在柱狀不銹鋼外殼(2)內，構成發熱結構。
3.如權利要求1所述的控溫電燙儀，其特征在于金屬探頭(1)的前端部分具有不同的接觸面口徑。
4.如權利要求1所述的控溫電燙儀，其特征在于熱電偶溫度傳感器(4)安裝在金屬探頭(1)的側壁，并與金屬探頭(1)緊密接觸。
5.如權利要求1所述控溫電燙儀，其特征在于所述控溫電燙儀還包括交流接觸器(12)和柜式外殼(7)，溫度控制器(6)與交流接觸器(12)安裝在柜式外殼(7)內。
6.如權利要求5所述的控溫電燙儀，其特征在于安裝溫度控制器與交流接觸器的柜式外殼(7)有小門(8)。
7.如權利要求6所述的控溫電燙儀，其特征在于電熱芯(11)的導線與熱電偶溫度傳感器(4)的導線通過柜式外殼(7)頂部進入內部與交流接觸器(12)和溫度控制器(6)相連接。
專利摘要本實用新型涉及一種用于制備實驗動物局部燙傷模型的控溫電燙儀，由發熱裝置和控溫裝置構成，其中，發熱裝置由放置于熱絕緣套管(10)內的金屬探頭(1)以及與金屬探頭(1)緊鄰的電熱芯(11)構成，控溫裝置由緊貼著金屬探頭(1)的熱電偶溫度傳感器(4)和溫度控制器(6)相連接構成。采用本控溫電燙儀，可量化、標準化地獲得較理想的人為的動物局部燙傷模型。
文檔編號G05D23/22GK2854669SQ200520023229
公開日2007年1月3日 申請日期2005年8月31日 優先權日2005年8月31日
發明者楊信怡, 游雪甫, 蔣建東, 張偉新, 婁人慧, 劉京芳, 陳慧貞 申請人:楊信怡