Инфракрасный термометр: как добиться бесконтактного измерения температуры?
Температура тела человека изменяется из-за многих состояний (заболеваний), и измерение температуры тела можно использовать для обнаружения и регистрации отклонений.
Нормальная температура тела — это средняя температура для большинства людей в нормальных условиях, около 37 градусов (98,6 градусов по Фаренгейту). Температура тела каждого человека может варьироваться на 1 градус F (0,6 градуса) выше или ниже этого нормального значения.
Изменения нормальной температуры тела связаны с уровнем вашей активности и временем суток, а также с секрецией гормонов в вашем организме. Например, когда у женщины овуляция или менструация, температура ее тела будет повышаться и понижаться еще больше.
Температура внутри человеческого тела также меняется. Температура прямой кишки или барабанной перепонки на {{0}},3~0,6 градуса выше температуры полости рта, а температура подмышечной впадины 0,3~0,6 градуса. степень ниже.
Использование обычных ртутных термометров обычно необходимо держать во рту и под мышками от 3 до 5 минут. Измерить температуру тела инфракрасным методом можно относительно быстро, а для измерения температуры лба и барабанной перепонки требуется всего несколько секунд.
Измерение температуры с помощью инфракрасного датчика температуры кажется простым. Выровняйте, нажмите кнопку и прочитайте значение температуры. Однако, если вы не освоите принципы и методы измерения, результаты измерения температуры будут сильно отличаться.
Методы измерения температуры можно разделить на две категории: контактные и бесконтактные. К контактным датчикам относятся термопары, термисторы, термометры сопротивления и полупроводниковые датчики температуры. Сигналы, выдаваемые такими датчиками, на самом деле отражают изменения их собственной температуры, и они должны находиться в полном контакте с измеряемым объектом, чтобы их температуры были постоянными.
В некоторых случаях будет проблематично использовать контактный датчик температуры, например: измеряемый объект или среда находятся далеко или в опасной среде, до которой нелегко добраться; измеряемый объект находится в движении; измеряемый объект мал, и датчик будет влиять на температуру. Эти проблемы можно решить, используя бесконтактные методы измерения температуры.
Инфракрасные термометры относятся к бесконтактным измерениям температуры, которые используют зависимость между тепловым излучением объектов и температурой объектов для работы.
Обычно тепло передается тремя способами: теплопроводностью, конвекцией и излучением. Тепловое излучение представляет собой электромагнитные волны определенной длины волны в диапазоне от {{0}},7 до 1000 микрон. Фактическое использование инфракрасных термометров для измерения теплового излучения имеет диапазон длин волн от 0,7 до 14 микрон, и большинство объектов сильнее всего излучают в этом диапазоне.
Поглощение энергии (включая тепло) объектом вызывает повышение его температуры, что также приводит к излучению тепла. В тепловом равновесии поглощенная тепловая энергия (Wa) равна излучаемой тепловой энергии (We). Температура объекта отражается в лучистой тепловой энергии в двух формах.
Один из способов заключается в том, что общее количество тепловой энергии связано с четвертой степенью абсолютной температуры объекта:
Мы: возможность теплового излучения; E: коэффициент излучения объекта; σ: постоянная Стефана-Больцмана. T: абсолютная температура объекта; A: площадь излучения.
Обычно E, A и σ измеряемого объекта постоянны, поэтому температуру объекта можно получить, измерив We в обратном порядке. Этот метод требует определения таких параметров, как E и A, посредством калибровки заранее.
