Infračervený teplomer: Ako dosiahnuť bezkontaktné meranie teploty?
Teplota ľudského tela sa bude meniť v dôsledku mnohých stavov (chorob) a meranie telesnej teploty môže byť použité na detekciu a zaznamenávanie abnormalít.
Normálna telesná teplota je priemerná teplota pre väčšinu ľudí za normálnych podmienok, okolo 37 stupňov (98,6 stupňa F). Každá teplota ľudského tela sa môže líšiť o 1 stupeň F (0,6 stupňa ) nad alebo pod túto normálnu hodnotu.
Zmeny normálnej telesnej teploty súvisia s úrovňou vašej aktivity a dennou dobou, ako aj so sekréciou hormónov vo vašom tele. Napríklad, keď žena ovuluje alebo má menštruáciu, jej telesná teplota stúpne a klesne ešte viac.
Teplota vo vnútri ľudského tela sa tiež mení. Teplota konečníka alebo bubienka je o {{0}},3~0,6 stupňa vyššia ako teplota v ústach, zatiaľ čo teplota v podpazuší je 0,3~0,6 stupeň nižšie.
Bežné ortuťové teplomery je vo všeobecnosti potrebné držať v ústach a podpazuší 3 až 5 minút. Meranie telesnej teploty infračervenou metódou je relatívne rýchle a meranie teploty čela a bubienka trvá len niekoľko sekúnd.
Meranie teploty pomocou infračerveného snímača teploty sa zdá byť jednoduché. Zarovnajte, stlačte tlačidlo a odčítajte hodnotu teploty. Ak však neovládate princípy a metódy merania, výsledky nameranej teploty budú značne odlišné.
Metódy merania teploty možno rozdeliť do dvoch kategórií: kontaktné a bezkontaktné. Medzi kontaktné senzory patria termočlánky, termistory, RTD a polovodičové teplotné senzory. Signály vydávané takýmito snímačmi v skutočnosti odrážajú ich vlastné teplotné zmeny a musia byť v úplnom kontakte s objektom meraným teplotou, aby boli ich teploty konzistentné.
V niektorých prípadoch bude problematické použiť kontaktný snímač teploty, ako napr.: meraný objekt alebo médium je ďaleko, alebo v nebezpečnom prostredí, ktoré nie je ľahko dosiahnuteľné; meraný objekt je v pohybe; meraný objekt je malý a teplota bude ovplyvnená snímačom. Tieto problémy je možné vyriešiť použitím metód bezkontaktného merania teploty.
Infračervené teplomery patria medzi bezdotykové meranie teploty, ktoré k práci využívajú vzťah medzi tepelným žiarením predmetov a teplotou predmetov.
Teplo sa zvyčajne prenáša tromi spôsobmi: vedením, prúdením a sálaním. Tepelné žiarenie sú v podstate elektromagnetické vlny určitej vlnovej dĺžky v rozsahu od {{0}}.7 do 1000 mikrónov. Skutočné použitie infračervených teplomerov na meranie tepelného žiarenia má rozsah vlnových dĺžok 0,7 až 14 mikrónov a väčšina objektov vyžaruje najsilnejšie v tomto rozsahu.
Absorpcia energie (vrátane tepla) objektom spôsobuje zvýšenie jeho teploty, ktorá tiež vyžaruje teplo. V tepelnej rovnováhe sa absorbovaná tepelná energia (Wa) rovná vyžarovanej tepelnej energii (We). Teplota objektu sa odráža v sálavej tepelnej energii v dvoch formách.
Jedným zo spôsobov je, že celkové množstvo tepelnej energie súvisí so štvrtou mocninou absolútnej teploty objektu:
My: schopnosť tepelného žiarenia; E: emisivita objektu; σ: Stefanova-Boltzmannova konštanta. T: absolútna teplota objektu; A: emisná oblasť.
Zvyčajne sú E, A a σ meraného objektu konštantné, takže teplotu objektu možno získať meraním We v opačnom smere. Táto metóda potrebuje vopred určiť parametre ako E a A prostredníctvom kalibrácie.
