Infravörös hőmérő: Hogyan érhető el az érintésmentes hőmérsékletmérés?
Az emberi testhőmérséklet számos körülmény (betegség) miatt változik, és a testhőmérséklet mérése felhasználható a rendellenességek észlelésére és rögzítésére.
A normál testhőmérséklet a legtöbb ember átlaghőmérséklete normál körülmények között, körülbelül 37 fok (98,6 fok F). Minden emberi testhőmérséklet 1 fokkal (0,6 fokkal) változhat ezen normál érték felett vagy alatt.
A normál testhőmérséklet változása összefügg az aktivitási szintjével és a napszakkal, valamint a hormonok szekréciójával a szervezetben. Például, amikor egy nőnek peteérése van, vagy menstruációja van, testhőmérséklete még tovább emelkedik és csökken.
Az emberi test belső hőmérséklete is változik. A végbél vagy a dobhártya hőmérséklete {{0}},3~0,6 fokkal magasabb, mint a szájhőmérséklet, míg a hónalj hőmérséklete 0,3~0,6 fokkal alacsonyabb.
A közönséges higanyhőmérőket általában 3-5 percig a szájban és a hónaljban kell tartani. Infravörös módszerrel viszonylag gyorsan mérhető a testhőmérséklet, a homlok és a dobhártya hőmérsékletének mérése mindössze néhány másodpercet vesz igénybe.
A hőmérséklet mérése infravörös hőmérséklet-érzékelővel egyszerűnek tűnik. Igazítsa be, nyomja meg a gombot, és olvassa le a hőmérséklet értéket. Ha azonban nem sajátítja el a mérési elveket és módszereket, a mért hőmérsékleti eredmények nagymértékben eltérnek.
A hőmérsékletmérési módszerek két kategóriába sorolhatók: érintkezésmentes és érintésmentes. Az érintkezőérzékelők közé tartoznak a hőelemek, termisztorok, RTD-k és félvezető hőmérséklet-érzékelők. Az ilyen érzékelők által kibocsátott jelek valójában saját hőmérséklet-változásaikat tükrözik, és teljes érintkezésben kell lenniük a mért hőmérséklettel, hogy a hőmérsékletük egyenletes legyen.
Bizonyos esetekben gondot okoz az érintkezési hőmérséklet-érzékelő használata, például: a mért tárgy vagy közeg távol van, vagy veszélyes környezetben, amelyet nem könnyű elérni; a mért tárgy mozgásban van; a mért tárgy kicsi, és a hőmérsékletet az érzékelő befolyásolja. Ezeket a problémákat érintésmentes hőmérsékletmérési módszerekkel lehet megoldani.
Az infravörös hőmérők az érintés nélküli hőmérsékletmérésekhez tartoznak, amelyek a tárgyak hősugárzása és a tárgyak hőmérséklete közötti összefüggést használják a működéshez.
A hőátadás általában három módon történik: vezetés, konvekció és sugárzás. A hősugárzás alapvetően egy bizonyos hullámhosszú, {{0}},7 és 1000 mikron közötti tartományba eső elektromágneses hullámok. Az infravörös hőmérők tényleges használata a hősugárzás mérésére 0,7 és 14 mikron közötti hullámhosszúságú, és a legtöbb tárgy ebben a tartományban sugároz a legerősebben.
Az energia (beleértve a hőt is) elnyelése egy tárgyban a hőmérséklet emelkedését okozza, ami hőt is sugároz. Termikus egyensúlyban az elnyelt hőenergia (Wa) egyenlő a kibocsátott hőenergiával (We). Egy tárgy hőmérséklete a sugárzott hőenergiában kétféle formában tükröződik.
Ennek egyik módja az, hogy a teljes hőenergia mennyisége az objektum abszolút hőmérsékletének negyedik hatványához kapcsolódik:
Mi: hősugárzási képesség; E: tárgy emissziós képessége; σ: Stefan-Boltzmann állandó. T: a tárgy abszolút hőmérséklete; A: kibocsátási terület.
Általában a mért objektum E, A és σ értéke állandó, így a tárgy hőmérsékletét We mérésével fordítva kaphatjuk meg. Ehhez a módszerhez előzetesen kalibrálással kell meghatározni az olyan paramétereket, mint az E és A.
