红外线测温仪怎么使用的?
2020年疫情一直在反反复复,日常出门都必须戴着口罩,进入商城或者小区、办公楼都需要经过体温检测,不少人对红外体温枪是否会产生产生交叉感染有疑惑,下面将详细介绍一下。
一、 工作原理
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。
二、注意事项:
在使用“红外测温枪”时我们要注意:
第一:红外测温枪与额头不能距离太远,最理想的情况下是距离额头5至8cm左右。
第二:红外测温枪需要尽可能的与额头保持垂直,这样可以确保收集的红外幅射能量是从目标测量区域散发出的。
第三:不要让红外测温枪处在温差相差20度或更高的环境下,不然的话测出来的数据将会是不准确的。
第四:考虑到额头暴露在空气中面积较大,温度可能会比实际的人体温度要低,因此测量被衣服覆盖的手腕结果更准确。
2020-04-21 · 完善的红外热成像测温设备及解决方案提供商
从原理上讲,测温是根据人体温度辐射出的热量而测温的,因此被测温人员距离测温仪越近,测温精度越高;不同距离的安装,可以通过相应的温度校正来补偿。测温仪所用的红外热像也根据镜头焦距大小来确定测温距离,测温的前提是被测温人员一定在热像的视场内;根据现场的使用场景,1-3米范围,宜使用9mm测温仪;3-5米,宜使用13mm测温仪; 5-10米范围,宜使用19mm测温仪。
根据不同的场景选择不同焦距的测温仪来满足测温应用,在实际安装时,还应注意测温仪应与被测温人员的额头保持水平直视,或应保证不大于15度的水平、垂直角度的差异,最佳温度应取被测温人员在红外图像中占屏幕1/4--1/2为适宜。
黑体仪是一个可调、恒温设备,作为测温仪的温度校验参考;只需供AC220市电即可,无需与测温仪或平台有任何通讯,测温仪应保持在红外图像视场以内即可;安装位置应在测温仪正前方,与被测人员位置一致;黑体仪高度在1-1.8米间,可以被多个测温仪视场覆盖、采集校正使用。
2、了解测量精度和最小分辨率:测量精度是保证测量是否准确的唯一指标,也是确定红外测温仪性能好坏的关键指标。分辨率是测量某一具体温度时的最小量度。
3、了解发射率:被测物体表面的材料材质及颜色不同,其对外发射红外能量的能力就不一样。通过发射率调节,可减少由于材料而产生的测量误差。
4、了解目标尺寸:对于单色测温仪,在进行测温时,被测目标面积应充满测温仪视场。对于比色测温仪,当被测目标很小,不充满视场,都不会对测量结果产生影响。
5、了解距离系数比(D:S):指红外测温仪到目标之间的距离D与测量光斑直径S之比。如在远离测量直径小的目标时,应选择高比率的红外测温仪。而距离系数比越高,红外测温仪的成本也越高。
6、了解波长范围:目标材料的发射率和表面特性决定测温仪的光谱相应波长,对于高反射率合金材料,有低的或变化的发射率。
7、了解响应时间:红外测温仪响应时间的选择要和被测目标的情况相适应,确定响应时间主要根据目标的运动速度和目标的温度变化速度。
1,红外测温仪只能测量物体的表面温度,如测量内部温度,请使用热电偶或热电阻;
2,红外测温仪测量的是一个圆面内的平均温度,不是激光点位置所在的点温度,激光点只是负责瞄准功能。具体测量圆面的直径大小请根据测量距离和仪表的D:S参数计算。如果简单一点买多点瞄准的红外测温仪,效率会更高一些,如FLUKE 62MAX+双激光红外测温仪。
3,大多数有机物体(水,人体,塑料,橡胶,木材)的发射率大概为0.9-0.95之间,市场低端的红外测温仪大多是固定发射率(0.95)的,如果测量这些物体时没有问题,如果测量一些表面没有涂层的金属是有问题的,因为大多数金属的发射率远低于0.95,这样是测不准的,而且误差特别大,如果测量金属应该选用发射率可调的红外测温仪,如FLUKE MT4 MAX 及以上的产品。
4,大多数金属材料的发射率在FLUKE说明书中能查到参考值,如果需要确定金属的发射率请配合热电偶一起使用,具体方法可以参考说明书。
细节问题有不清楚的,欢迎追加提问。供大家参考。