Infrapunalämpömittari: Kuinka saavuttaa kosketukseton lämpötilan mittaus?
Ihmisen ruumiinlämpö muuttuu monien sairauksien (sairauksien) vuoksi, ja ruumiinlämmön mittaamista voidaan käyttää poikkeavuuksien havaitsemiseen ja tallentamiseen.
Normaali ruumiinlämpö on useimpien ihmisten keskilämpötila normaaleissa olosuhteissa, noin 37 astetta (98,6 astetta F). Jokaisen ihmisen kehon lämpötila voi vaihdella 1 asteen F (0,6 astetta) tämän normaaliarvon ylä- tai alapuolella.
Normaalin ruumiinlämmön muutokset liittyvät aktiivisuustasoosi ja vuorokaudenaikaan sekä kehosi hormonien eritykseen. Esimerkiksi kun naisella on ovulaatio tai kuukautiset, hänen ruumiinsa lämpötila nousee ja laskee entisestään.
Myös lämpötila ihmiskehon sisällä vaihtelee. Peräsuolen tai tärykalvon lämpötila on {{0}},3–0,6 astetta korkeampi kuin suun lämpötila, kun taas kainalon lämpötila on 0,3–0,6 astetta alempana.
Tavallisten elohopealämpömittareiden käyttöä on yleensä pidettävä suussa ja kainaloissa 3–5 minuuttia. Kehon lämpötilan mittaaminen infrapunamenetelmällä on suhteellisen nopeaa, ja otsan ja tärykalvon lämpötilan mittaamiseen kuluu vain muutama sekunti.
Lämpötilan mittaaminen infrapunalämpötila-anturilla näyttää yksinkertaiselta. Kohdista, paina painiketta ja lue lämpötila-arvo. Jos et kuitenkaan hallitse mittausperiaatteita ja -menetelmiä, mitatut lämpötilatulokset poikkeavat suuresti.
Lämpötilan mittausmenetelmät voidaan jakaa kahteen luokkaan: kosketus ja ei-kosketus. Kosketusanturit sisältävät termoparit, termistorit, RTD:t ja puolijohdelämpötila-anturit. Tällaisten antureiden lähettämät signaalit heijastavat itse asiassa omia lämpötilamuutoksiaan, ja niiden on oltava täydessä kosketuksessa lämpötilamittauskohteeseen, jotta niiden lämpötilat ovat yhdenmukaisia.
Joissakin tapauksissa kosketuslämpötila-anturin käyttö on hankalaa, kuten: mitattu kohde tai väliaine on kaukana tai vaarallisessa ympäristössä, johon ei ole helppo päästä käsiksi; mitattu kohde on liikkeessä; mitattu kohde on pieni ja anturi vaikuttaa lämpötilaan. Nämä ongelmat voidaan ratkaista kosketuksettomilla lämpötilan mittausmenetelmillä.
Infrapunalämpömittarit kuuluvat kosketuksettomaan lämpötilan mittaukseen, joka käyttää esineiden lämpösäteilyn ja esineiden lämpötilan välistä suhdetta toimimaan.
Lämpöä siirretään yleensä kolmella tavalla: johtuminen, konvektio ja säteily. Lämpösäteily on pohjimmiltaan sähkömagneettisia aaltoja, joiden aallonpituus vaihtelee välillä {{0}},7 - 1000 mikronia. Infrapunalämpömittareiden todellinen käyttö lämpösäteilyn mittaamiseen on aallonpituusalue 0,7-14 mikronia, ja useimmat esineet säteilevät voimakkaimmin tällä alueella.
Energian (mukaan lukien lämmön) imeytyminen esineeseen aiheuttaa sen lämpötilan nousun, joka myös säteilee lämpöä. Termisessä tasapainossa absorboitunut lämpöenergia (Wa) on yhtä suuri kuin vapautunut lämpöenergia (We). Esineen lämpötila heijastuu säteilylämpöenergiana kahdessa muodossa.
Yksi tapa on, että lämpöenergian kokonaismäärä on suhteessa kohteen absoluuttisen lämpötilan neljänteen potenssiin:
Me: lämpösäteilykyky; E: kohteen emissiokyky; σ: Stefan-Boltzmannin vakio. T: kohteen absoluuttinen lämpötila; V: Päästöalue.
Yleensä mitattavan kohteen E, A ja σ ovat vakioita, joten kohteen lämpötila voidaan saada mittaamalla We käänteisesti. Tällä menetelmällä on määritettävä parametrit, kuten E ja A, kalibroimalla etukäteen.
