非接触式红外测温—科技背后的力量

2022-04-11

相信经过一波疫情,大家对特殊年份守护我们的体温计已经非常熟悉了。这些广泛应用于、医院、小区等人群密集场所的体温计背后有哪些不为人知的故事?

今天就来给大家讲讲非接触式红外人体测温这种测量方式。


【红外测温的历史】

事实上,人体红外测温仪是经过漫长曲折的发展才发明出来的。早在1800年,威廉赫歇尔就做了一个实验来测试光和温度,以解释为什么他在阳光下感到热。结果他发现紫光温度最低,红光温度比较高。

然后,在另一个实验中,他无意中在分散的红色可见光的边缘放置了一个温度计,这个温度计获得的温度高于红色可见光的温度。经过反复试验,赫歇尔得出结论:阳光中有一种传递热量的“热线”,位于红光光谱之外,命名为红外线。红外线就是这样被发现的。

1900年,马克斯普朗克提出了温度和辐射的关系。简单来说,物体在不同温度下发出的光是不同的。如下图所示,四条不同的曲线代表了不同温度下黑体辐射的光谱分布。

因此,如果能探测到人体的辐射强度和光谱分布,就可以推导出温度,这就是温度计测温的由来。虽然人体不是黑体,但也遵循普朗克定律

在这位杰出科学家的伟大发现之后,红外线和辐射的关系变得密切起来,许多科学家基于这些原理创造了许多有用的发明,这些发明被广泛应用于各个优先域,其中红外温度计和红外热成像温度计就是其中的一部分。


【红外测温的原理】

红外测温仪测量温度的原理是将被测物体发出的红外线的辐射能转换成电信号。红外辐射能量的大小与物体本身的温度有关,根据转换后的电信号可以确定物体的温度。

非接触式热释电红外测温仪是一种利用热释电效应工作的新型红外测温仪。与其他传统温度计相比,、具有无需制冷即可在室温下工作、光谱响应宽、灵敏度高、响应速度快、抗干扰能力强等优点。测量人体体温时,通常指向额头或手腕。这是因为前额是颞动脉流动的地方,皮肤薄、面积小、暴露,是人体内部温度的比较好非接触观察点。此外,手腕、颈部等血管不深藏的地方也可以作为体温捕捉点。

所有高于对零度的物体都会自行辐射红外线。红外测温仪的作用是收集物体发出的红外线,它根本不会发出任何有害的辐射,所以对人体是无害。有些人误解为红外线温度计向人体发射射线产生读数,这种观念是错误的。