COVID-19ため、世界のすべての地域がパニックと混乱に陥っています。 日常の生産と生活の中で、人々の身体的健康のためのテスト基準は37.3 ℃ です。 その結果、さまざまな赤外線温度測定装置が徐々に流行防止における役割を示しており、その状態はますます重要になっています。 しかし、いくつかの関連する質問も出てきました。異なる赤外線温度測定装置によって測定される人体の温度がそれほど異なるのはなぜですか。 赤外線温度測定は現実的で信頼性がありますか? それは流行の予防に本当に役立ちますか?
問題の真実を知るためには、まず赤外線温度測定の原理を理解する必要があります。
物体の温度が絶対零度 (-273.15 °C) よりも高い限り、外部に熱放射を放出し、他の物体から放出される熱放射も吸収します。 物体の温度は異なり、放射するエネルギーも異なり、放射波の波長も異なりますが、常に赤外線が含まれています。 1000 °C未満の物体の場合、熱放射で最も強い電磁波は赤外線であるため、物体自体の赤外線を測定することで表面温度を正確に判断できます。
キルヒホフの法則 (熱放射の法則) は、熱平衡状態にある物体から放射されるエネルギーと吸収率の比率は、物体自体の物理的特性とは何の関係もないと考えています。しかし波长および温度とだけ。
ブラックボディ
オブジェクトがあり、吸収されたエネルギーに対する放射エネルギーの比率がわかっている場合は、このオブジェクトを標準として使用して、近くのターゲットオブジェクトから放射された熱を検出します。そして、その表面温度を推測することができます (逆控除のプロセスと方法は次のとおりです: 多く)。 この標準オブジェクトは絶対黒体、または略して黒体と呼ばれます。
黒体の定義: それはあらゆる温度でその表面に放射されるあらゆる波長のすべてのエネルギーを吸収することができます。 これは、黒体の吸収熱に対する放射熱の比が1であることを意味する。
黒体のこの特性のために、実際の温度測定では、黒体を他の物体の温度を測定するための標準として使用することができます。
黒体のキャリブレーションは制造工程で行うことができ、オンサイト环境でオンラインでキャリブレーションすることもできます。 しかし、これは理論上のみです。 実際には、温度測定の精度に影響を与える多くの理由があります。
上記の分析を通じて、人の体温を測定したい場合、次の3つの側面が温度測定の精度に影響します: 人体自体、熱伝達プロセス、そして赤外线検出器。
1.人体の温度:
周囲温度は人体の体温に影響を与えます。
異なる運動状態は人々の体温に影響を与えます。 人体の温度は朝と夕方に変化します。 人間の体温は早朝に最も低く、午後に最高に達し、その後徐々に低下します。 女性の体温は一般的に男性の体温よりわずかに高いです。 人体のさまざまな部分はさまざまな温度を持っています。 額の表面は遮るものがなく、毛細血管は密に分布しており、温度分布は比較的均一であり、これは良好な温度測定点である。
前述のように、黒体の放射率は1である。黒体を標準として使用すると、人体は約0.98であり、これは黒体に似ています (実際の黒体も1に到達するのが困難です)。 したがって、実際の温度測定では、人を黒体として直接扱うことができます。
| 材料 | 放射性 |
| 人間の肌 | 0.98 |
印刷された配線板 | 0.91 |
| セメントコンクリート | |
| セラミック | 0.92 |
| ゴム | 0.95 |
| オイルペイント | 0.93 |
| ウッド | 0.85 |
| ピッチ | 0.96 |
| レンガ | 0.95 |
| 砂 | 0.90 |
| 土壌 | 0.92 |
| コットン生地 | 0.98 |
| 段ボール | 0.90 |
| 空白のペーパー | 0.90 |
水 | 0.96 |
2.熱伝達プロセス
物体から放出される熱エネルギーは温度と波長にのみ関連しており、赤外線バンドは放射エネルギーの大部分を集中させます。 温度を検出するには、帯域全体のエネルギーを検出する必要はなく、赤外線帯域のみを検出します。
物体の赤外線は、大気の透過性と波長に大きく関係しています。 幸いなことに、神はいくつかの窓を開けました (学名: 赤外線大気窓)。 主な大気窓には、2μm〜2.6μm、3μm〜6μm、および8μm〜14μmが含まれます。 赤外線熱画像技術は、赤外線の「大気窓」を使用しています。 (多くの赤外線検出器は、ゲルマニウムガラスが2-16μm帯で良好な光透過性能を持ち、その化学的特性が安定しているため、ゲルマニウムガラスレンズを選択しています。)
(可気比透過率、波長波長、大気比吸収分子、大気比反射光音大気透過スペクトル)
それは窓ですが、透過率はまだ1に達していないので、熱放射は距離のためにある程度減衰します。 距離が近い場合、問題を単純化し、影響を無視します。 距離が長い場合、空気中を伝播する赤外線電磁波は二酸化炭素などのガスに吸収され、エネルギー減衰を引き起こし、対応する温度補償を考慮する必要があります。
3.赤外线検出器
熱放射を電気信号に変換するために一般的に使用される検出器には、2つのタイプがあります。サーモパイル (熱電対) に基づく検出器。抵抗マイクロ放射線測定の原理に基づく検出器。
サーモパイル (熱電対) ベースの検出器: 額銃と顔温度測定パネルは主にこのスキームを使用します。 一般的なメーカーブランドには、Melexis、Heimann、Amphenol、Oriental System、Shanghai SunshineTechnologiesなどがあります。
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