Принципы и проблемы использования тепловизионной технологии для измерения и экранного измерения температуры тела человека

Из-за этого все части мира находятся в панике и беспорядке. В повседневном производстве и жизни стандарт тестирования для физического здоровья людей составляет 37,3 ℃. В результате, различные ультракрасные приборы измерения температуры постепенно демонстрировали их роль в эпидемическом предохранении, и их состояние было больше и больше важным. Однако также возникли некоторые связанные с этим вопросы: почему температура человеческого тела, измеряемая различными инфракрасными устройствами измерения температуры, настолько отличается? Измерение температуры в инфракрасном диапазоне реально и надежно? Действительно ли это полезно для профилактики эпидемий?

Чтобы узнать правду, мы должны сначала понять принцип измерения инфракрасной температуры.

Ⅰ. Принцип инфракрасного измерения температуры

Пока температура любого объекта выше абсолютного нуля (-273,15 ° C), он будет излучать тепловое излучение наружу, а также поглощать тепловое излучение, излучаемое другими объектами. Температура объекта разная, энергия, которую он излучает, тоже разная, и длина волны излучения тоже разная, но она всегда содержит инфракрасное излучение. Для объектов ниже 1000 ° C самой сильной электромагнитной волной в тепловом излучении являются инфракрасные волны, поэтому измерение инфракрасного излучения самого объекта может точно определить температуру его поверхности.

Закон Кирхгофа (закон теплового излучения) считает, что отношение энергии, излучаемой объектом в тепловом равновесии, к поглощению не имеет ничего общего с физическими свойствами самого объекта, а только с длиной волны и температурой.

Черное тело

Если есть объект и известно отношение его лучистой энергии к поглощенной энергии, то используйте этот объект в качестве стандарта для обнаружения тепла, излучаемого соседним целевым объектом, и мы можем вывести его температуру поверхности (процесс и методы обратного вычета следующие: много). Этот стандартный объект называется абсолютным черным телом, или черным телом для краткости.

Определение черного тела: оно может поглощать всю энергию любой длины волны, излучаемую на его поверхность при любой температуре. Это означает, что отношение лучистого тепла к поглощенной тепле черного тела равно 1.

Из-за этой характеристики черного тела при измерении фактической температуры черное тело можно использовать в качестве стандарта для измерения температуры других объектов.

Калибровка черного тела может выполняться в процессе производства, а также может быть откалибрована онлайн в приобъектной среде. Но это-только в теории. На практике существует множество причин, которые повлияют на точность измерения температуры.

Ⅱ. Факторы, влияющие на точность измерения температуры тела человека:

Через вышеуказанный анализ, если вы хотите измерить температуру тела человека, то следующие 3 аспекта повлияют на точность измерения температуры: человеческое тело само, процесс передачи тепла, и ультракрасный детектор.

1. Температура тела человека:

Температура окружающей среды будет влиять на температуру тела человека.

Различный статус упражнений будет влиять на температуру тела людей. Температура тела человека меняется в утреннее и вечернее время. Температура тела человека самая низкая ранним утром, достигает самой высокой во второй половине дня, а затем постепенно снижается. Температура у женщин, как правило, немного выше, чем у мужчин. Различные части человеческого тела имеют разную температуру. Поверхность лба беспрепятственна, капилляры плотно распределены, а распределение температуры относительно равномерно, что является хорошей точкой измерения температуры.

Как упоминалось выше, излучательная способность черного тела составляет 1. Используя черное тело в качестве стандарта, человеческое тело составляет около 0,98, что похоже на черное тело (фактическое черное тело также трудно достичь 1). Поэтому, в некотором фактическом измерении температуры, вы можете сразу обработать человека как черное тело.

2. Процесс передачи тепла

Тепловая энергия, излучаемая объектом, связана только с температурой и длиной волны, а инфракрасный диапазон концентрирует большую часть энергии излучения. Чтобы определить температуру, нам не нужно определять энергию всего диапазона, только инфракрасного диапазона.

Инфракрасное излучение объекта имеет много общего с проницаемостью и длиной волны атмосферы. К счастью, Бог открыл несколько окон (научное название: инфракрасное атмосферное окно). Основные атмосферные окна включают 2 мкм-2,6 мкм, 3 мкм ~ 6 мкм и 8 мкм ~ 14 мкм. Инфракрасная тепловизионная технология использует «атмосферное окно» инфракрасного излучения. (Многие инфракрасные детекторы выбирают линзы из германиевого стекла, потому что германиевое стекло обладает хорошими светопропускными характеристиками в диапазоне 2-16 мкм, а его химические свойства стабильны.)

(Пропускаемость, Length Длина волны, 子 Поглощающая молекула, 大 Атмосферный спектр передачи)

Хотя это окно, коэффициент пропускания все еще не достигает 1, поэтому тепловое излучение будет в определенной степени ослабляться из-за расстояния. Когда расстояние близко, мы упрощаем проблему и игнорируем воздействие. Когда расстояние большое, инфракрасная электромагнитная волна, распространяющаяся в воздухе, будет поглощаться газами, такими как углекислый газ, вызывая затухание энергии, и необходимо учитывать соответствующую температурную компенсацию.

3. Инфракрасный детектор

Существует два типа детекторов, обычно используемых для преобразования теплового излучения в электрические сигналы: детекторы на основе термопары (термопары); детекторы на основе принципа измерения сопротивления микроизлучения.

Детекторы на основе термопар (термопар): лоб пистолеты и измерительные панели температуры лица в основном используют эту схему. Общие бренды изготовителя включают Мелексис, Хайманн, Амфенол, восточную систему, и технологии солнечности Шанхая.