Jaký je princip fungování infračerveného tělesného teploměru?
Princip měření teploty infračerveného teploměru
Principem měření teploty infračerveným teploměrem je přeměna energie záření infračerveného záření emitovaného měřeným objektem na elektrické signály. Množství energie infračerveného záření souvisí s teplotou samotného objektu a teplotu objektu lze určit převodem na elektrický signál. Všechny objekty nad absolutní nulou budou samy emitovat infračervené záření. Funkcí infračerveného teploměru je sbírat infračervené záření vyzařované objektem a nevyzařuje vůbec žádné škodlivé záření, takže je pro lidské tělo zcela neškodné. Někteří lidé špatně chápou, že infračervený teploměr vyzařuje záření do lidského těla, aby produkoval údaje, což je mylná představa.
Měření teploty emisivity infračerveného teploměru
Blackbody je idealizovaný zářič, který absorbuje energii záření všech vlnových délek bez jakéhokoli odrazu nebo přenosu energie. Jeho povrchová emisivita je 1. Téměř všechny skutečné objekty přítomné v přírodě však nejsou černá tělesa. Pro pochopení a získání distribučního zákona infračerveného záření je nutné v teoretickém výzkumu zvolit vhodný model, kterým je Planckem navrhovaný kvantovaný oscilátorový model záření tělesné dutiny. To vede k zákonu Planckova záření černého tělesa, což je spektrální záření černých těles vyjádřené ve vlnové délce. Toto je výchozí bod všech teorií infračerveného záření, odtud zákon záření černého tělesa. Množství záření všech skutečných objektů nezávisí pouze na vlnové délce záření a teplotě objektu, ale také na faktorech, jako je typ materiálu, způsob přípravy, tepelný proces, stav povrchu a podmínky prostředí, které tvoří objekt. Proto, aby zákon vyzařování černého tělesa platil pro všechny praktické objekty, je nutné zavést proporcionální koeficient související s materiálovými vlastnostmi a stavy povrchu, konkrétně emisivitu. Tento koeficient představuje blízkost mezi tepelným zářením skutečného objektu a zářením černého tělesa s hodnotou mezi nulou a hodnotou menší než 1. Podle zákona záření, pokud je známa emisivita materiálu, infračervené záření vyzařovací charakteristiky jakéhokoli objektu jsou známy. Hlavními faktory, které ovlivňují emisivitu, jsou typ materiálu, drsnost povrchu, fyzikálně-chemická struktura a tloušťka materiálu. Při měření teploty lidského těla je emisivita obecně nastavena na 0,95 pro co nejpřesnější měření teploty.
Lidský infračervený teploměr
Infračervený teploměr používaný k měření teploty lidského těla se nazývá infračervený teploměr lidského těla. Je však třeba objasnit, že neexistuje žádný specializovaný lékařský nebo průmyslový infračervený teploměr, protože výrobní principy infračervených teploměrů jsou konzistentní. Existuje pouze rozdíl mezi vysoce přesnými, vysokým poměrem koeficientu vzdálenosti, vysoce výkonnými infračervenými teploměry a vysoce přesnými infračervenými teploměry s nízkým koeficientem vzdálenosti a nízkovýkonnými infračervenými teploměry. Pokud je emisivita infračerveného teploměru nastavena na 0,95 (emisivita lidské kůže je obecně tato hodnota, a i když existuje rozdíl, dopad je pouze v rozmezí 0,3 stupně), splňuje požadavky na měření lidské teploty. (Například vozy všech značek mohou jet rychlostí 40 km/h, zatímco vozy vyšší třídy mohou dosáhnout rychlosti 200 km/h, ale není rozdíl mezi vozy, které specificky jezdí rychlostí 40 km/h, a vozy, které specificky jet rychlostí 200 km/h, což je pouze rozdíl mezi vozy s vysokým a nízkým výkonem.)
