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红外测温枪如此简易快速,真的靠谱?

发布时间:2020-02-21 责任编辑:lina

【导读】相信眼下大家每次出门都少不了要当一回刘德华:被小区或地铁工作人员拿着测温枪对着额头就来一发,呃不是,是照一发。有时工作人员会嘟囔“怎么这么低,35 度不到”,碰到高温的,工作人员就紧张了,“37 度?来重量一下!”。
 
相信眼下大家每次出门都少不了要当一回刘德华:被小区或地铁工作人员拿着测温枪对着额头就来一发,呃不是,是照一发。有时工作人员会嘟囔“怎么这么低,35 度不到”,碰到高温的,工作人员就紧张了,“37 度?来重量一下!”。
 
大家对这种测温枪应该不陌生了,它的好处其实也很明了,非接触式测温不会传染病毒,快速,便于大规模应用,但是这种简易快速方法测出来的体温靠谱吗?还是要从它的原理开始讲起。
 
红外测温枪如此简易快速,真的靠谱?
 
为什么是“红外”?
我们刚说的测温枪,基本上是采用红外测温法。为什么会是“红外”呢?
 
英国物理学家 F。 W。 赫胥尔在 1800 年作各色光研究时发现了红外线,当时称作“不可见之光”,赫胥尔用三棱镜将太阳光分解,并在各色光位置上放上温度计,结果发现位于红外线位置的温度计升温最快,红外线热作用强。之后人们花了一百多年的时间认识红外辐射的电磁本质,了解探索热辐射的基本规律,随着光学技术、电子技术等不断发展,红外技术也日趋完善,其中红外测温技术目前广泛应用于各个领域,其原理是利用物体表面的红外辐射来求得被测温度的。
 
任何物体只要它的温度高于绝对零度(-273 度),就有热能转变的热辐射向外部发射,物体温度不同,其辐射出的能量不同,且辐射波的波长也不同,但总是包含着红外辐射在内,当物体的温度在千摄氏度以下时,其热辐射中最强的电磁波是红外波。
 
依据此原理,红外测温枪基本的测温过程是这样的:由人体发射出的能量经光学系统汇聚到红外探测器上,探测器将入射的辐射转换成为电压信号,电压信号送入接收系统后,经过数据处理及曲线自动拟合,最后准确推算出被测人体温度,以数字方式显示输出。
 
那测到红外辐射能量是怎么计算出物体温度,它们之间一个什么样的关系呢?
 
19 世纪科学家斯特藩和玻耳兹曼通过实验和计算得出了黑体辐射定律:MB(T) = σT4 (σ为常数),这个定律告诉我们,单位时间从黑体单位面积上辐射出的总辐射能和其本身的热力学温度的 4 次方成正比。
 
当然实际物体(非黑体) 的辐射定律一般比较复杂,需借助于黑体的辐射定律来研究,主要是受物体的发射率影响,不同物体的发射率不同,可通过查表或实验得到,红外测温枪可以因物体材质、结构、厚度等等所导致的红外幅射力误差作出校正,比较准确地测出该物体的表面温度。
 
“红外测温枪”靠谱吗?
影响测量结果的原因是多方面的。
 
其一,客观物理因素:
 
由于“黑体辐射定律”是在工作物质是理论黑体的情况下演算的,而生活中物质因为材质关系都是属于不同“纯度”的黑体,这个纯度用“发射率”来表示。
 
理论黑体的发射率是 1,平时我们测温枪用的大多数都是 0.95 的发射率,这适用于生活中大多数的情况。所以你可以观察一下,你能见到的测温枪显示屏基本上都会写着“0.95”的字样。
 
但这个 0.95 毕竟是根据被测物的材质而定的浮动值,这是测温枪很难绝对准确的原因之一。
 
其二,污染因素:
 
由于信息是通过电磁辐射(光)传导的,这不可避免的会受到烟尘和水蒸气等外界因素的影响;另外,机器入射口处的透镜污染也是干扰项的一环。
 
其三,机器精度:
 
因为成本原因,我们平时所用的测温枪大多没有用更精确的双色测温法技术,内部元件的精细度也参差不齐;再有就是使用时的距离误差导致的数值波动了。
 
但是,这些有限的缺点还是很难成为我们拒绝测温枪的理由。
 
现在我们正在使用的红外测温枪,比传统的热传导测温方式还是优秀太多了——响应时间短、测温效率高,不用接触被测物体依然可以有着相对可靠的准确度,同时制作成本低廉,操作起来也足够方便。
 
所以反过来想想,有这么多客观因素的影响,红外测温枪依然能保证测量温度维持在相对精确的范围内,这本身就是一种很厉害的事。它没有那么完美,但依然是一种有限范围内,可以选择到的好产品。
 
“红外测温枪”的使用注意事项
1、必须准确确定被测物体的发射率;
 
2、避免周围环境高温物体的影响;
 
3、对于透明材料,环境温度应低于被测物体温度;
 
4、测温仪要垂直对准被测物体表面,在任何情况下,角度都不能超过 30℃;
 
5、能应用于光亮的或抛光的金属表面的测温,不能透过玻璃进行测温;
 
6、正确选择跟离系数,目标直径必须充满视场;
 
7、如果红外测温仪突然处于环境温度差为 20℃或更高的情况下,测量数据将不准确,温度平衡后再取其测量的温度值。
 
 
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