Koji je princip rada infracrvenog tjelesnog termometra?
Princip mjerenja temperature infracrvenim termometrom
Načelo mjerenja temperature infracrvenim termometrom je pretvaranje energije infracrvenog zračenja koju emitira mjereni objekt u električne signale. Količina energije infracrvenog zračenja povezana je s temperaturom samog objekta, a temperatura objekta se može odrediti pretvaranjem u električni signal. Svi objekti iznad apsolutne nule sami će emitirati infracrveno zračenje. Funkcija infracrvenog toplomjera je prikupljanje infracrvenog zračenja koje emitira predmet, te neće emitirati nikakvo štetno zračenje, tako da je potpuno bezopasan za ljudski organizam. Neki ljudi krivo shvaćaju da infracrveni termometar emitira zračenje u ljudsko tijelo kako bi proizveo očitanja, što je pogrešno mišljenje.
Mjerenje temperature emisivnost infracrvenog termometra
Crno tijelo je idealizirani radijator koji apsorbira energiju zračenja svih valnih duljina bez ikakve refleksije ili prijenosa energije. Njegova površinska emisivnost je 1. Međutim, gotovo svi stvarni objekti prisutni u prirodi nisu crna tijela. Da bi se razumio i dobio zakon raspodjele infracrvenog zračenja, potrebno je u teoretskom istraživanju odabrati odgovarajući model, a to je Planckov kvantizirani oscilatorski model zračenja tjelesne šupljine. To dovodi do zakona Planckovog zračenja crnog tijela, što je spektralni sjaj crnih tijela izražen u valnoj duljini. Ovo je početna točka svih teorija infracrvenog zračenja, dakle zakona o zračenju crnog tijela. Količina zračenja svih stvarnih objekata ne ovisi samo o valnoj duljini zračenja i temperaturi objekta, već i o čimbenicima kao što su vrsta materijala, metoda pripreme, toplinski proces, stanje površine i uvjeti okoline koji čine objekt. Dakle, da bi se zakon zračenja crnog tijela mogao primijeniti na sve praktične objekte, potrebno je uvesti proporcionalni koeficijent vezan uz svojstva materijala i površinska stanja, odnosno emisivnost. Ovaj koeficijent predstavlja blizinu između toplinskog zračenja stvarnog objekta i zračenja crnog tijela, s vrijednošću između nule i vrijednosti manjom od 1. Prema zakonu zračenja, sve dok je emisivnost materijala poznata, infracrveno poznate su karakteristike zračenja bilo kojeg objekta. Glavni čimbenici koji utječu na emisivnost su vrsta materijala, hrapavost površine, fizikalno-kemijska struktura i debljina materijala. Prilikom mjerenja temperature ljudskog tijela, emisivnost se općenito podešava na 0.95 za najtočnije mjerenje temperature.
Ljudski infracrveni termometar
Infracrveni termometar koji se koristi za mjerenje temperature ljudskog tijela naziva se infracrveni termometar za ljudsko tijelo. Međutim, mora se pojasniti da ne postoji specijalizirani medicinski ili industrijski infracrveni termometar, jer su načela proizvodnje infracrvenih termometara dosljedna. Postoji samo razlika između infracrvenih termometara visoke preciznosti, visokog omjera koeficijenta udaljenosti i infracrvenih termometara visoke učinkovitosti, niskog omjera koeficijenta udaljenosti i infracrvenih termometara visoke učinkovitosti. Sve dok je emisivnost infracrvenog termometra postavljena na 0.95 (emisivnost ljudske kože općenito je ova vrijednost, a čak i ako postoji razlika, utjecaj je samo unutar 0.3 stupnjeva), zadovoljava zahtjeve mjerenja ljudske temperature. (Na primjer, sve marke automobila mogu voziti 40 km/h, dok vrhunski automobili mogu doseći brzinu od 200 km/h, ali nema razlike između automobila koji izričito voze 40 km/h i automobila koji izričito voziti 200 km/h, samo je razlika između automobila visokih i niskih performansi.)
