Zásady a otázky používání technologie tepelného zobrazování pro měření a kontrolu teploty lidského těla

Vzhledem k tomu, že COVID-19, všechny části světa jsou v panice a poruchy. V denní produkci a životě je zkušební standard pro fyzické zdraví lidí 37,3 ℃. V důsledku toho různé zařízení pro měření infračervené teploty postupně prokázaly svou roli v prevenci epidemií a jejich stav se stal stále důležitějším. Objevily se však i některé související otázky: proč jsou teploty lidského těla měřené různými zařízení pro měření infračervené teploty tak odlišné? Je infračervené měření teploty skutečné a spolehlivé? Je to opravdu užitečné pro prevenci epidemií?

Abychom věděli pravdu této věci, musíme nejprve pochopit princip infračerveného měření teploty.

Jo. Princip měření infračervené teploty

Pokud je teplota kteréhokoli objektu vyšší než absolutní nula (-273,15 ° c), bude vypouštět tepelné záření vnější straně a také absorbuje tepelné záření emitované jinými objekty. Teplota objektu je jiná, energie, kterou vyzařuje, je také jiná a vlnová délka radiační vlny je také jiná, ale vždy obsahuje infračervené záření. U objektů pod 1000 ° c je nejsilnější elektromagnetická vlna v tepelném záření infračervenými vlnami, takže měření infračerveného záření samotného objektu může přesně určit jeho povrchovou teplotu.

Kirchhoffův zákon (zákon tepelného záření) se domnívá, že poměr energie vyzařované objektem v tepelné rovnováze k absorpci nemá nic společného s fyzikálními vlastnostmi samotného objektu, ale jen s vlnovou délkou a teplotou.

Černé tělo

Je-li objekt a je známo poměr jeho zářící energie k absorbované energii, použijte tento objekt jako standard k detekci tepla vyzařované blízkým cílovým objektem, a můžeme vyvodit jeho povrchovou teplotu (proces a metody zpětného odpočtu jsou následující: mnoho). Tento standardní objekt se nazývá absolutní černé tělo, nebo zkráceně černé tělo.

Definice černého těla: může absorbovat veškerou energii jakékoli vlnové délky vyzařované na jeho povrch při jakékoli teplotě. To znamená, že poměr zářícího tepla k absorbovanému teplu černého těla je 1.

Vzhledem k této charakteristice černého těla může být při skutečném měření teploty černé tělo používáno jako standard k měření teploty jiných objektů.

Kalibrace černého těla může být provedena v výrobním procesu a může být také kalibrována online v prostředí na místě. Ale tohle je jen teoreticky. V praxi existuje mnoho důvodů, které ovlivní přesnost měření teploty.

Jo. Faktory ovlivňující přesnost měření teploty lidského těla:

Pomocí výše uvedené analýzy, pokud chcete měřit tělesnou teplotu člověka, budou mít následující tři aspekty vliv na přesnost měření teploty: samotné lidské tělo, proces přenosu tepla, a infračervený detektor.

1. the temperature of the human body:

Okolní teplota ovlivní tělesnou teplotu lidského těla.

Odlišný stav cvičení ovlivní tělesnou teplotu lidí. Teplota lidského těla se pohybuje ráno a večer. Teplota lidského těla je nejnižší v raném ránu, dosáhne nejvyššího v odpoledne a pak se postupně snižuje. Teplota žen je obecně o něco vyšší než u mužů. Různé části lidského těla mají různé teploty. Povrch čela je nebráněný, kapilary jsou hustě rozložené a rozložení teploty je relativně jednotné, což je dobrý bod měření teploty.

Jak je uvedeno výše, vyzařování černého těla je 1. použití černého těla jako standardu je lidské tělo asi 0,98, což je podobné černému tělu (skutečné černé tělo je také obtížné dosáhnout 1). Proto v některých skutečných teplotách můžete přímo zacházet s osobou jako s černým tělem.

2. proces přenosu tepla

Tepelná energie vyzařovaná objektem souvisí pouze s teplotou a vlnovou délkou a infračervené pásmo koncentruje většinu zářící energie. Abychom zjistili teplotu, nemusíme detekovat energii celého pásma, pouze infračerveného pásma.

Infračervené záření objektu má mnoho společného s propustností a vlnovou délkou atmosféry. Naštěstí bůh otevřel několik oken (vědecký název: infračervené atmosférické okno). Hlavní atmosférické okna zahrnují 2μm-2,6μm, 3μm ~ 6μm a 8μm ~ 14μm. Infračervená technologie tepelného zobrazování používá "atmosférické okno" infračerveného záření. (Mnoho infračervených detektorů si zvolí objektivy z germániového skla, protože germániové sklo má dobrý výkon přenosu světla v pásmu 2-16 μm a jeho chemické vlastnosti jsou stabilní.)

(Transmittance, wavelengová délka, absorbující molekula, atmosférický spektrum přenosu) (d + a + a + a + o + o + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +

Přestože je to okno, propustnost stále nedosahuje 1, takže tepelné záření bude vzhledem k vzdálenosti do určité míry oslabeno. Když je vzdálenost blízko, zjednodušujeme problém a ignorujeme náraz. Když je vzdálenost dlouhá, infračervená elektromagnetická vlna šířící se ve vzduchu bude absorbována plyny, jako je oxid uhličitý, což způsobuje oslabení energie a je třeba zvážit odpovídající kompenzaci teploty.

3. infračervený detektor

K přeměně tepelného záření na elektrické signály se obvykle používají dva typy detektorů: detektory založené na termopilu (termopáru); detektory založené na principu měření odporového mikrozáření.

Detektory na bázi thermopilu (thermocouple): pistole na čele a panely na měření teploty obličeje většinou používají tuto schému. Mezi běžné značky výrobců patří melexis, heimann, amphenol, oriental system a shanghai sunshine technologies.