Care este principiul de funcționare al unui termometru cu infraroșu pentru corp?
Principiul de măsurare a temperaturii al termometrului cu infraroșu
Principiul măsurării temperaturii termometrului cu infraroșu este de a converti energia de radiație a infraroșului emisă de obiectul măsurat în semnale electrice. Cantitatea de energie de radiație infraroșie este legată de temperatura obiectului în sine, iar temperatura obiectului poate fi determinată prin conversia acestuia într-un semnal electric. Toate obiectele peste zero absolut vor emite radiații infraroșii de la sine. Funcția unui termometru cu infraroșu este de a colecta radiația infraroșie emisă de obiect și nu va emite deloc radiații dăunătoare, deci este complet inofensiv pentru corpul uman. Unii oameni înțeleg greșit că termometrul cu infraroșu emite radiații către corpul uman pentru a produce citiri, ceea ce este o concepție greșită.
Emisivitate de măsurare a temperaturii termometrului cu infraroșu
Blackbody este un radiator idealizat care absoarbe energia radiației de toate lungimile de undă fără nicio reflectare sau transmitere a energiei. Emisivitatea sa de suprafață este 1. Cu toate acestea, aproape toate obiectele reale prezente în natură nu sunt corpuri negre. Pentru a înțelege și obține legea de distribuție a radiației infraroșii, este necesar să se aleagă un model potrivit în cercetarea teoretică, care este modelul oscilator cuantizat al radiației cavității corpului propus de Planck. Acest lucru duce la legea radiației corpurilor negre Planck, care este radiația spectrală a corpurilor negre exprimată în lungime de undă. Acesta este punctul de plecare al tuturor teoriilor radiației infraroșii, de unde legea radiației corpului negru. Cantitatea de radiație a tuturor obiectelor reale nu depinde numai de lungimea de undă a radiației și de temperatura obiectului, ci și de factori precum tipul de material, metoda de preparare, procesul termic, starea suprafeței și condițiile de mediu care alcătuiesc obiect. Prin urmare, pentru ca legea radiației corpului negru să se aplice tuturor obiectelor practice, este necesar să se introducă un coeficient proporțional legat de proprietățile materialelor și stările de suprafață, și anume emisivitatea. Acest coeficient reprezintă proximitatea dintre radiația termică a obiectului propriu-zis și radiația corpului negru, cu o valoare între zero și o valoare mai mică de 1. Conform legii radiațiilor, atâta timp cât se cunoaște emisivitatea unui material, infraroșul sunt cunoscute caracteristicile de radiație ale oricărui obiect. Principalii factori care afectează emisivitatea sunt tipul materialului, rugozitatea suprafeței, structura fizico-chimică și grosimea materialului. Când se măsoară temperatura corpului uman, emisivitatea este în general ajustată la 0,95 pentru cea mai precisă măsurare a temperaturii.
Termometru cu infraroșu uman
Termometrul cu infraroșu folosit pentru a testa temperatura corpului uman se numește termometru cu infraroșu pentru corpul uman. Cu toate acestea, trebuie clarificat faptul că nu există un termometru cu infraroșu medical sau industrial specializat, deoarece principiile de fabricație ale termometrelor cu infraroșu sunt consecvente. Există doar o distincție între raportul de înaltă precizie, coeficient de distanță mare, termometre cu infraroșu de înaltă performanță și termometre cu infraroșu de înaltă precizie, raport de coeficient de distanță scăzut și termometre cu infraroșu de performanță scăzută. Atâta timp cât emisivitatea termometrului cu infraroșu este setată la 0.95 (emisivitatea pielii umane este în general această valoare și chiar dacă există o diferență, impactul este doar în 0.3 grade), îndeplinește cerințele de măsurare a temperaturii umane. (De exemplu, toate mărcile de mașini pot rula cu 40 km/h, în timp ce mașinile high-end pot atinge o viteză de 200 km/h, dar nu există nicio distincție între mașinile care rulează în mod specific cu 40 km/h și mașinile care rulați cu 200 km/h, doar diferența dintre mașinile de înaltă și scăzută performanță.)
