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体温计的电子时代

发布时间:2011/5/6    访问人数:2789次

  由于水银--汞,和它的大多数化合物都有毒,属持久性及生物累积性之环境毒性物质,会透过食物链方式,累积于鱼类、动物及人类体中,即使极微量也可能对环境及人体健康产生严重危害。

  水银温度计的禁用和取代已成为人类社会的共识,联合国2002年在全球性水银评估报告书(GLOBAL MERCURY ASSESSMENT)中就指出含水银产品确为人为因素产生水银排放之重要来源之一。2007年,欧洲议会通过立法,禁止欧盟各国使用含汞温度计。到2007年底,美国有13个州已经通过立法,禁止使用含汞温度计。电子体温计是取代水银温度计的首选产品,体温计将进入电子体温计时代。

  据相关文献统计,2007年美国、日本、欧盟等国家和地区的电子体温计的需求量达1.84亿只,较2006年同比增长了16%,2008年需求量2.28亿只,较2007年同比增长24%。欧盟地区及西方发达国家2009年电子体温计专用高精度温度传感器的需求总量达2.76亿只以上,并且随着不符合环保要求的水银温度计的逐步淘汰,每年的需求量还将以20%以上的速度增长。

  据2010年1月6日的《科学时报》报道,2005年我国生产含汞体温计的用汞量为81吨,2008年为109.25吨。如此大量的水银,最终会随着水银体温计的损毁,被人们毫无意识地分散丢弃在自然环境中,既无法回收,更无法集中处理,长此以往,后果是十分严重的。我国现在越来越关注环境保护,也非常关注水银污染问题,随着时机的成熟,必然会同欧美等国一样,出台相应禁用水银温度计的法规。对医疗电子生产企业来说,面对国际和国内两大块市场,无汞化将是一个巨大的机遇和挑战。

  电子体温计最核心的元件就是感知温度的NTC温度传感器。因为是测量人体温度用的,所以要求温度传感器的准确性、稳定性和敏感度非常高。由于对测量精度、反应速度、电阻年漂移率等技术指标要求很高,我国目前大概70%左右的电子体温计用NTC温度传感器还需要依靠进口。因此这也是制约我国电子体温计产业化的瓶颈。之前有报道称,因为国内NTC生产企业技术工艺的影响,我国电子体温计用的NTC温度传感器需要百分之百地从国外或者我国台湾地区以及其在国内的独资企业提供,这是不准确的,国内也有不少企业早就开始了此方面的专项研发,而且已经开始为电子体温计的成品生产厂家配套。但受其NTC温度传感器工艺水平的限制,其配套生产出来的电子体温计在测温精度、反应速度、稳定性等方面总是不太理想,或多或少的与实际温度存在差异及温度漂移。为解决这一国内行业中的难题,南京时恒电子科技有限公司自2006年初开始,就组织专门的技术研发团队,对此项技术进行攻关,先后获得了四项国家专利,并开发出了用于此项产品测试的控温精度在0.002℃(即千分之二度)的恒温油槽(获得国家专利)。经过长达三年之久的技术攻关,于2008年底终于研发出了可以与世界先进NTC生产企业相媲美的电子体温计专用NTC温度传感器。

  该传感器的分辨率可达±0.01℃,精确度可达±0.02℃,反应速度<2.8秒,产品稳定性好,电阻年漂移率≤0.1%(相当于小于0.025℃)。经国内外用户反复论证和权威机构检测,产品性能已完全达到了如日本等世界先进NTC生产企业的水平,并远超于韩国、台湾。2007年,这一产品获得了国家科技部创新基金的无偿资助 (立项代码:07C26213210427),2009年通过国家科技部专家组的项目验收(证书编号:090726)。此外,该产品还获得江苏省高新技术产品称号,由于产品的出色性能,该研究项目2009年获得了南京市科技进步奖。这不仅说明了南京时恒电子科技有限公司对这一专向产品的研发面世所取得的巨大成功,也说明了国家对这一领域的高度关注及重视。目前,南京时恒电子科技有限公司该型号温度传感器已实现了批量生产及销售,月产量已达300余万只,除向国内电子体温计生产企业配套外,还成功出口到北美、南美、南亚等地区。

电子体温计用温度传感器性能指标比较如下:

国内其他产品
日本产品
时恒产品
零功率电阻值精度误差
≤±0.16%
≤±0.08%
≤±0.08%
B值精度
≤±0.5%
≤±0.5%
≤±0.3%
年温度漂移率
≤±0.1℃
≤±0.025℃
≤±0.025℃
零功率电阻变化率
≤0.5%/年
≤0.1%/年
≤0.1%/年
热时间常数
≤3.2s
≤2.8s
≤2.8s
耗散系数
≥0.7mw/℃
≥0.7mw/℃
≥0.7mW/℃
工作温度范围
-20~100℃
-30~100℃
-40~100℃

可以预言,包括电子体温计在内的环保电子产品将迎来一个快速发展的崭新时期。

                                   作者:南京时恒电子科技有限公司  肖波 冯昌明

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