Principer och frågor om att använda termisk bildteknik för att mäta och screen Human Kroppstemperatur

På grund av ARU-19 är alla delar av världen i panik och oordning. I daglig produktion och liv är teststandarden för människors fysiska hälsa 37,3 s. Till följd av detta har olika anordningar för mätning av infraröd temperatur gradvis visat sin roll i förebyggande av epidemier. och deras status har blivit allt viktigare. Några relaterade frågor har emellertid också uppstått: Varför är mätningarna av människans kroppstemperatur med olika infraröda temperaturmätningsanordningar så annorlunda? Är mätning av infraröd temperatur verklig och tillförlitlig? Är det verkligen till hjälp förebyggande av epidemier?

För att veta sanningen i saken måste vi först förstå principen om mätning av infraröd temperatur.

Där. Principen om infraröd temperaturmätning

Så länge temperaturen på något objekt är högre än absolut noll (-273. 15°C) kommer att avge värmestrålning till utsidan och även absorbera den värmestrålning som avges av andra föremål. Temperaturen på objektet är annorlunda, den energi det utstrålar är också annorlunda, och strålningsvågens våglängd är också annorlunda, Men den innehåller alltid infraröd strålning. För objekt under 1000 °C är den starkaste elektromagnetiska vågen i den termiska strålningen infraröda vågor. så att mätningen av den infraröda strålningen av själva objektet kan noggrant bestämma dess yttetemperatur.

Kirchhoffs lag (lag om termisk strålning) anser att förhållandet mellan den energi som utstrålas av ett objekt i termisk jämvikt och absorptionen inte har något att göra med de fysiska egenskaperna av själva objektet, men endast med våglängd och temperatur.

Svart kropp.

Om det finns ett föremål och förhållandet mellan dess strålningsenergi och den absorberade energin är känt, därefter använda detta objekt som en standard för att upptäcka den värme som utstrålas av ett närliggande målobjekt, och vi kan dra slutsatsen dess yttemperatur (processen och metoderna för omvänd avdrag är följande: en hel del). Detta standardobjekt kallas absolut svart kropp, eller svart kropp för kort.

Definition av svart kropp: Den kan absorbera all energi från varje våglängd som utstrålas till dess yta vid varje temperatur. Detta innebär att förhållandet mellan strålningsvärmen och den absorberade värmen i den svarta kroppen är 1.

På grund av denna egenskap av svart kropp, i faktisk temperaturmätning, svart kropp kan användas som standard för att mäta temperaturen på andra föremål.

Kalibreringen av den svarta kroppen kan utföras i produktionsprocessen, och den kan även kalibreras online i omgivningen på plats. Men detta är bara i teorin. I praktiken finns det många skäl som påverkar noggrannheten hos temperaturmätning.

Där. Faktorer som påverkar noggrannheten i mätningen av människans kroppstemperatur:

Genom ovanstående analys, om du vill mäta en persons kroppstemperatur, Följande tre aspekter påverkar temperaturmätningens noggrannhet: själva människokroppen, värmeöverföringsprocessen. och den infraröda detektorn.

1. Människokroppens temperatur:

Omgivningstemperaturen kommer att påverka kroppstemperaturen i människokroppen.

Olika motionsstatus kommer att påverka människors kroppstemperatur. Temperaturen i människokroppen varierar på morgonen och på kvällen. Den mänskliga kroppstemperaturen är den lägsta tidigt på morgonen, når högst på eftermiddagen, och sedan gradvis minskar. Kvinnors temperatur är i allmänhet något högre än mäns. Olika delar av människokroppen har olika temperaturer. Ytan på pannan är obehindrad, kapillärerna är tätt fördelade och temperaturfördelningen är relativt enhetlig, som är en bra temperaturmätningspunkt.

Som nämnts ovan, emissiviteten av en svart kropp är 1. Använda en svart kropp som standard, människokroppen är ca 0,98, vilket liknar en svart kropp (den faktiska svarta kroppen är också svår att nå 1). Därför, vid någon faktisk temperaturmätning, kan du direkt behandla en person som en svart kropp.

2. Värmeöverföringsprocess

Den värmeenergi som avges av ett objekt är endast relaterad till temperatur och våglängd, och det infraröda bandet koncentrerar det mesta av strålningens energi. För att upptäcka temperatur behöver vi inte upptäcka energin i hela bandet, bara det infraröda bandet.

Ett objekts infraröda strålning har mycket att göra med atmosfärens genomtränglighet och våglängd. Lyckligtvis har Gud öppnat flera fönster (vetenskapligt namn: infrarött atmosfäriskt fönster). De huvudsakliga atmosfäriska fönstren inkluderar 2μm -2,6μm, 3μm~6μm och 8μm~14μm. Infraröd termisk avbildningsteknik använder det "atmosfäriska fönstret" av infraröd strålning. (Många infraröda detektorer väljer germaniumglasglasglas eftersom germaniumglas har bra ljustransmission prestanda i bandet 2-16μm, och dess kemiska egenskaper är stabila.)

(Medelvärdet, Våglängd, Absorberande molekyl, Överföringsspektrum)

Även om det är ett fönster, Transmissionen uppnår fortfarande inte 1, så den termiska strålningen försvagas i viss utsträckning på grund av avståndet. När avståndet är nära förenklar vi problemet och ignorerar effekten. När avståndet är långt, kommer den infraröda elektromagnetiska vågen som sprider sig i luften absorberas av gaser som koldioxid, Det är nödvändigt att överväga motsvarande temperaturkompensation.

3. Infraröd detektor

Det finns två typer av detektorer som vanligen används för att omvandla termisk strålning till elektriska signaler: Detektorer baserade på termopile (termocouple); detektorer baserade på principen om mätning av resistens mikrostrålning.

Termopile-baserade detektorer: pannor och mätpaneler för ansiktets temperatur använder huvudsakligen detta system. Vanliga tillverkare varumärken inkluderar Melexis, Heimann, Amphenol, Oriental System och Shanghai Sunshine Technologies.