Infracrveni termometar: Kako postići beskontaktno mjerenje temperature?
Temperatura ljudskog tijela mijenjat će se zbog mnogih stanja (bolesti), a mjerenje tjelesne temperature može se koristiti za otkrivanje i bilježenje abnormalnosti.
Normalna tjelesna temperatura je prosječna temperatura za većinu ljudi u normalnim uvjetima, oko 37 stupnjeva (98,6 stupnjeva F). Temperatura svakog ljudskog tijela može varirati za 1 stupanj F (0.6 stupnjeva) iznad ili ispod ove normalne vrijednosti.
Promjene normalne tjelesne temperature povezane su s vašom razinom aktivnosti i dobom dana, kao i s lučenjem hormona u vašem tijelu. Na primjer, kada žena ovulira ili ima mjesečnicu, njezina tjelesna temperatura će još više rasti i padati.
Temperatura unutar ljudskog tijela također varira. Temperatura rektuma ili bubnjića je {{0}}.3~0.6 stupnjeva viša od oralne temperature, dok je temperatura pazuha 0.3~0.6 stupanj niži.
Korištenje običnih živinih toplomjera općenito je potrebno držati u ustima i pazuhu 3 do 5 minuta. Infracrvenom metodom relativno se brzo mjeri tjelesna temperatura, a za mjerenje temperature čela i bubnjića potrebno je svega nekoliko sekundi.
Mjerenje temperature infracrvenim temperaturnim senzorom čini se jednostavnim. Poravnajte, pritisnite tipku i očitajte vrijednost temperature. Međutim, ako ne ovladate principima i metodama mjerenja, rezultati izmjerene temperature će uvelike odstupati.
Metode mjerenja temperature mogu se podijeliti u dvije kategorije: kontaktne i beskontaktne. Kontaktni senzori uključuju termoparove, termistore, RTD i poluvodičke senzore temperature. Signali koje emitiraju takvi senzori zapravo odražavaju njihove promjene temperature i moraju biti u potpunom kontaktu s objektom mjerenja temperature kako bi njihove temperature bile dosljedne.
U nekim će slučajevima biti problematično koristiti kontaktni temperaturni senzor, kao što su: mjerni objekt ili medij je daleko ili u opasnom okruženju, kojemu nije lako doći; mjerni objekt je u pokretu; mjereni objekt je malen i na temperaturu će utjecati senzor. Ovi se problemi mogu riješiti primjenom beskontaktnih metoda mjerenja temperature.
Infracrveni termometri spadaju u beskontaktna mjerenja temperature, koji koriste odnos između toplinskog zračenja predmeta i temperature predmeta za rad.
Toplina se obično prenosi na tri načina: kondukcijom, konvekcijom i zračenjem. Toplinsko zračenje su u biti elektromagnetski valovi određene valne duljine, u rasponu od {{0}}.7 do 1000 mikrona. Stvarna upotreba infracrvenih termometara za mjerenje toplinskog zračenja ima raspon valnih duljina od 0,7 do 14 mikrona, a većina objekata zrači najjače u tom rasponu.
Apsorpcija energije (uključujući toplinu) od strane objekta uzrokuje porast njegove temperature, što također zrači toplinu. U toplinskoj ravnoteži, apsorbirana toplinska energija (Wa) jednaka je emitiranoj toplinskoj energiji (We). Temperatura objekta odražava se u toplinskoj energiji zračenja u dva oblika.
Jedan način je da je ukupna količina toplinske energije povezana s četvrtom potencijom apsolutne temperature objekta:
Mi: sposobnost toplinskog zračenja; E: emisivnost objekta; σ: Stefan-Boltzmannova konstanta. T: apsolutna temperatura objekta; A: područje emisije.
Obično su E, A i σ mjerenog objekta konstantni, pa se temperatura objekta može dobiti obrnutim mjerenjem We. Ova metoda treba unaprijed odrediti parametre kao što su E i A kroz kalibraciju.
