Termòmetre d'infrarojos: com aconseguir la mesura de la temperatura sense contacte?
La temperatura corporal humana canviarà a causa de moltes condicions (malalties) i es pot utilitzar la mesura de la temperatura corporal per detectar i registrar anomalies.
La temperatura corporal normal és la temperatura mitjana de la majoria de les persones en condicions normals, al voltant dels 37 graus (98,6 graus F). La temperatura de cada cos humà pot variar 1 grau F (0,6 graus) per sobre o per sota d'aquest valor normal.
Els canvis en la temperatura corporal normal estan relacionats amb el nivell d'activitat i l'hora del dia, així com amb la secreció d'hormones al cos. Per exemple, quan una dona ovula o té la regla, la seva temperatura corporal augmentarà i baixarà encara més.
La temperatura dins del cos humà també varia. La temperatura del recte o del timpà és {{0}},3~0,6 graus més alta que la temperatura oral, mentre que la temperatura de l'aixella és de 0,3~0,6 grau inferior.
L'ús de termòmetres de mercuri ordinaris generalment s'ha de mantenir a la boca i les aixelles durant 3 a 5 minuts. És relativament ràpid mesurar la temperatura corporal mitjançant el mètode d'infrarojos, i només triguen uns segons a mesurar la temperatura del front i el timpà.
Mesurar la temperatura amb un sensor de temperatura infraroja sembla senzill. Alineeu, premeu el botó i llegiu el valor de la temperatura. Tanmateix, si no domina els principis i mètodes de mesura, els resultats de la temperatura mesurada es desviaran molt.
Els mètodes de mesura de la temperatura es poden dividir en dues categories: de contacte i sense contacte. Els sensors de contacte inclouen termoparells, termistors, RTD i sensors de temperatura de semiconductors. Els senyals que emeten aquests sensors reflecteixen realment els seus propis canvis de temperatura i han d'estar en contacte total amb l'objecte mesurat per la temperatura per fer que les seves temperatures siguin coherents.
En alguns casos, serà problemàtic utilitzar un sensor de temperatura de contacte, com ara: l'objecte mesurat o el medi està lluny, o en un entorn perillós, que no és fàcil d'arribar; l'objecte mesurat està en moviment; l'objecte mesurat és petit i la temperatura es veurà afectada pel sensor. Aquests problemes es poden resoldre utilitzant mètodes de mesura de temperatura sense contacte.
Els termòmetres infrarojos pertanyen a la mesura de temperatura sense contacte, que utilitzen la relació entre la radiació tèrmica dels objectes i la temperatura dels objectes per treballar.
La calor es transmet normalment de tres maneres: conducció, convecció i radiació. La radiació tèrmica és essencialment ones electromagnètiques d'una determinada longitud d'ona, que van des de {{0}},7 a 1000 micres. L'ús real dels termòmetres infrarojos per mesurar la radiació tèrmica té un rang de longitud d'ona de 0,7 a 14 micres, i la majoria dels objectes irradien els més forts en aquest rang.
L'absorció d'energia (inclosa la calor) per part d'un objecte fa que augmenti la seva temperatura, que també irradia calor. En equilibri tèrmic, l'energia calorífica absorbida (Wa) és igual a l'energia calorífica emesa (We). La temperatura d'un objecte es reflecteix en energia calorífica radiant de dues formes.
Una manera és que la quantitat total d'energia tèrmica està relacionada amb la quarta potència de la temperatura absoluta de l'objecte:
Nosaltres: capacitat de radiació tèrmica; E: emissivitat de l'objecte; σ: constant de Stefan-Boltzmann. T: temperatura absoluta de l'objecte; A: zona d'emissió.
Normalment, E, A i σ de l'objecte mesurat són constants, de manera que la temperatura de l'objecte es pot obtenir mesurant We a la inversa. Aquest mètode ha de determinar paràmetres com E i A mitjançant el calibratge per endavant.
