引起的肺炎疫情使得今年农历新年相对平静。在许多场合,我们看到工作人员使用温度探测器来检查过去人员的温度。
人的体温会因许多情况(疾病)而改变。通过测量体温可以发现并记录异常情况。
正常体温是大多数人在正常情况下的平均体温,约为37摄氏度(98.6华氏度)每个人的体温都会比正常值上下浮动1华氏度(0.6摄氏度)。正常体温
的变化与你的活动和一天中的时间有关,也与你体内激素的分泌有关。例如,当一个女人排卵期或有一个法定假日,她的体温会上升和下降更多。人体内的温度也是不同的直肠或耳膜温度比口腔高0.3 ~ 0.6℃,腋窝温度低0.3 ~ 0.6℃。
普通水银温度计通常需要在口腔和腋下放置3~5分钟用红外线方法测量体温相对较快,但测量前额和耳膜的温度只需几秒钟。用红外温度传感器测量温度似乎很简单对齐,按下按钮,读取温度值但是,如果不掌握测量原理和方法,测量的温度结果就会显示出很大的偏差。
温度测量方法可分为接触式和非接触式接触传感器包括热电偶、热敏电阻、RTDs和半导体温度传感器等。这种传感器输出的信号实际上反映了它们自身温度的变化,它们需要与被测物体充分接触,以使它们的温度保持一致。
在某些情况下,接触式温度传感器的使用会遇到困难,如:被测物体或介质处于距离较远或危险的环境中,不易接触;在被测物体运动过程中;被测物体非常小,温度会受到传感器的影响。非接触式温度测量方法可以解决这些问题。
红外测温仪属于非接触式温度测量,它利用物体热辐射和物体温度之间的关系来工作
热量通常通过热传导、对流和热辐射传递热辐射本质上是一种电磁波,其波长范围为0.7至1000微米。实际上,用红外温度计测量的热辐射波长范围是0.7~14微米,大多数物体在这个范围内发出的辐射最强。
个物体吸收的能量(包括热能)会导致温度上升,从而也辐射热能。在热平衡中,吸收的热能等于传输的热能物体的温度以两种形式反映在辐射热能中。
的一种方式是热能总量与物体的绝对温度呈四次方关系:
我们:热辐射能力;e:物体的辐射系数;σ:斯特凡-玻尔兹曼常数t:物体的绝对温度;答:发射区
在正常情况下,被测物体的E、A、σ都是常数,所以物体的温度可以通过依次测量We得到。该方法需要通过预先标定来确定E、A等参数。
第二种影响方式是物体的辐射能量密度和红外波长之间的关系会受到温度的影响。温度越高,辐射能量曲线的峰值越短下图显示了两种温度下黑体相对辐射能的频率曲线。
红外温度计测量两个不同波段的辐射能,通过计算得到物体的温度这种方法简单方便,但会受到物体表面辐射系数的影响。
红外温度计可以根据上述两个原理测量物体的温度。它通常包括光学镜头、红外探测器、信号放大和调理、模数转换器、结果显示和操作界面等红外传感器是传感器的核心它分为两类:一是温度检测;一个是光电探测
对红外线的吸收导致传感器的温度变化,从而影响探测器的电气性能。例如,热电堆改变极化电压;热电偶产生热电压;热辐射传感器改变电阻等。基于光电检测的
传感器响应速度快由硅半导体制成的红外传感器在受到红外线照射后会产生自由电子,从而改变电导率。
测量环境中的空气、水蒸气和其他障碍物也会改变物体的辐射曲线。通常,在红外温度计的光学部分添加不同的滤光器,并且仅选择具有特定频率的红外线进行检测,这可以减少这种影响。
在红外温度计中,视场是一个非常重要的概念温度计显示的值反映了视场中的平均温度。
红外温度计一般会给出视觉测量距离和视野半径之间的测量比率该比值越大,相同温度测量距离下的温度测量视场越小,反映了温度测量的准确位置。测量物体的温度时,
需要根据距离估计相应的视场,并保证物体的测量面积大于视场。否则,它会受到环境温度的影响,导致测量值不准确。
手边有一个AR802B红外温度计,它标志着测量距离和视野之间的比率D:S=12当测量12厘米的距离时,视野的大小约为1厘米。
还有一个边长为4厘米的半导体冷却板。施加12V电压后,表面可产生-10摄氏度。可作为室温环境下的温度检测块,测试红外温度计的量程。
使用AR802B在冷却板上进行不同距离的扫描,可以间接测量其测温视场
下图显示了AR802B在冷却块方向上水平移动,距离为1厘米至41厘米。不同横向偏移下红外温度计读数显示的曲线。
在1厘米至20厘米的测量范围内。在制冷块的边缘,读数从室温下降到0摄氏度以下,水平位移距离约为1厘米。这反映了手持温度计的视野在这个距离保持不变,大约1平方厘米。由于周围环境的影响,在不同距离测量的最低温度是不同的。随着距离的增加,最低温度升高。
当测量距离为41厘米时,AR802B的视场达到4厘米左右。此时,读出的制冷片的低温温度误差将大大增加。
以下的数字反映了被测温度低于不同温度,温度计的水平移动距离反映了被测制冷块的宽度。
由于红外温度计是根据物体的辐射来测量温度的,所以它反映的是物体表面的温度,而不能测量物体内部的温度
即使物体是透明的,内部温度和外部辐射温度之间仍然有很大的差异用AR802B测量加热后水壶的温度变化。同时,热电偶被用于延伸到热水壶中以直接测量水温。比较测量的温度结果
下图显示了加热过程中通过两种测量方法获得的温度变化。
使用手持温度计测量体温时,与身体的距离必须在20厘米以内如果你需要得到身体的真实温度,最好是测量耳朵附近耳蜗的温度。当然,在测量之前你需要清洁你的耳朵。