مبادئ وقضايا استخدام تكنولوجيا التصوير الحراري لقياس وفحص درجة حرارة جسم الإنسان

لأن جميع أنحاء العالم تعاني من الهلع والاضطراب. في الإنتاج والحياة اليومية ، معيار اختبار الصحة البدنية للناس هو من من من من من من شأنهم أن يجدوا ℃. ونتيجة لذلك ، أثبتت أجهزة قياس درجة الحرارة بالأشعة تحت الحمراء المختلفة تدريجياً دورها في الوقاية من الوباء ، وأصبح وضعها أكثر أهمية. ومع ذلك ، ظهرت بعض الأسئلة ذات الصلة أيضًا: لماذا يتم قياس درجات حرارة جسم الإنسان بواسطة أجهزة قياس درجة حرارة مختلفة بالأشعة تحت الحمراء ؟ هل قياس درجة الحرارة بالأشعة تحت الحمراء حقيقي وموثوق ؟ هل هو مفيد حقًا للوقاية من الوباء ؟

لمعرفة حقيقة الأمر ، يجب علينا أولاً أن نفهم مبدأ قياس درجة حرارة الأشعة تحت الحمراء.

أو. مبدأ قياس درجة الحرارة بالأشعة تحت الحمراء

وطالما أن درجة حرارة أي جسم أعلى من الصفر المطلق (-المعرضين للخطر) ، فإنه سيبعث إشعاعًا حراريًا إلى الخارج ويمتص أيضًا الإشعاع الحراري المنبعث من الأجسام الأخرى. تختلف درجة حرارة الجسم ، كما تختلف الطاقة التي تشعها ، كما يختلف طول موجة الإشعاع أيضًا ، ولكنه يحتوي دائمًا على الأشعة تحت الحمراء. بالنسبة للأجسام الأقل من ، فإن أقوى موجة كهرومغناطيسية في الإشعاع الحراري هي موجات الأشعة تحت الحمراء ، وبالتالي فإن قياس الأشعة تحت الحمراء للكائن نفسه يمكن أن يحدد درجة حرارة سطحه بدقة.

يعتقد قانون كيرتشوف (قانون الإشعاع الحراري) أن نسبة الطاقة التي يشعها كائن في حالة توازن حراري إلى الامتصاص لا علاقة لها بالخصائص الفيزيائية للكائن نفسه ، ولكن فقط مع الطول الموجى ودرجة الحرارة.

جسم أسود

إذا كان هناك كائن ونسبة الطاقة المشعة إلى الطاقة الممتصة معروفة ، فاستخدم هذا الكائن كمعيار للكشف عن الحرارة التي يشعها كائن مستهدف قريب ، ويمكننا أن نستنتج درجة حرارة سطحها (عملية وطرق الخصم العكسي هي كما يلي: الكثير). يسمى هذا الكائن المعياري الجسم الأسود المطلق ، أو الجسم الأسود لفترة قصيرة.

تعريف الجسم الأسود: يمكنه امتصاص كل الطاقة من أي طول موجي يشع إلى سطحه بأي درجة حرارة. هذا يعني أن نسبة الحرارة المشعة إلى الحرارة الممتصة للجسم الأسود هي 1.

بسبب هذه الخاصية للجسم الأسود ، في قياس درجة الحرارة الفعلية ، يمكن استخدام الجسم الأسود كمعيار لقياس درجة حرارة الأجسام الأخرى.

يمكن إجراء معايرة الجسم الأسود في عملية الإنتاج ، ويمكن أيضًا معايرتها عبر الإنترنت في بيئة الموقع. ولكن هذا ليس إلا من الناحية النظرية. في الممارسة العملية ، هناك العديد من الأسباب التي ستؤثر على دقة قياس درجة الحرارة.

يضمن. العوامل التي تؤثر على دقة قياس درجة حرارة جسم الإنسان:

من خلال التحليل أعلاه ، إذا كنت ترغب في قياس درجة حرارة جسم الشخص ، فإن الجوانب الثلاثة التالية ستؤثر على دقة قياس درجة الحرارة: جسم الإنسان نفسه ، وعملية نقل الحرارة ، كاشف الأشعة تحت الحمراء.

1. درجة حرارة جسم الإنسان:

تؤثر درجة الحرارة المحيطة على درجة حرارة جسم الإنسان.

ستؤثر حالة التمرين المختلفة على درجة حرارة جسم الشخص. تختلف درجة حرارة جسم الإنسان في الصباح وفي المساء. درجة حرارة جسم الإنسان هي الأدنى في الصباح الباكر ، وتصل إلى أعلى مستوى لها في فترة ما بعد الظهر ، ثم تنخفض تدريجيًا. درجة حرارة النساء عموما أعلى قليلا من درجة حرارة الرجال. أجزاء مختلفة من جسم الإنسان لها درجات حرارة مختلفة. سطح الجبهة بدون عوائق ، والشعيرات الدموية موزعة بكثافة ، وتوزيع درجة الحرارة موحد نسبيًا ، وهي نقطة قياس درجة حرارة جيدة.

كما ذكر أعلاه ، فإن انبعاثية الجسم الأسود هي 1. باستخدام الجسم الأسود كمعيار ، يكون جسم الإنسان حوالي ، وهو مشابه للجسم الأسود (الجسم الأسود يصعب الوصول إليه أيضًا). لذلك ، في بعض قياس درجة الحرارة الفعلي ، يمكنك علاج الشخص مباشرة كجسم أسود.

2. عملية نقل الحرارة

الطاقة الحرارية المنبعثة من جسم ما مرتبطة فقط بدرجة الحرارة وطول الموجة ، ويركز نطاق الأشعة تحت الحمراء معظم الطاقة المشعة. للكشف عن درجة الحرارة ، لا نحتاج إلى اكتشاف طاقة النطاق بأكمله ، فقط شريط الأشعة تحت الحمراء.

إن الإشعاع بالأشعة تحت الحمراء لجسم ما له علاقة كبيرة بقابلية اختراق وطول موجة الغلاف الجوي. لحسن الحظ ، فتح الله عدة نوافذ (الاسم العلمي: نافذة الغلاف الجوي بالأشعة تحت الحمراء). تشمل النوافذ الرئيسية في الغلاف الجوي 2μm -2.6μm ، 3μm ~ 6μm و 8μm ~ 14μm. تستخدم تقنية التصوير الحراري بالأشعة تحت الحمراء "نافذة الغلاف الجوي" للأشعة تحت الحمراء. (تختار العديد من أجهزة الكشف عن الأشعة تحت الحمراء عدسات زجاج الجرمانيوم لأن زجاج الجرمانيوم له أداء جيد في نقل الضوء في النطاق 2-16 ميكرومتر ، وخصائصه الكيميائية مستقرة.)

(طيف انتقال ، طول موجة ، أما أما أما أما أما أما أما أما في الوسط ، فجزيء ممتص

على الرغم من أنها نافذة ، إلا أن النفاذية لا تزال لا تصل إلى 1 ، لذلك سيتم تخفيف الإشعاع الحراري إلى حد ما بسبب المسافة. عندما تكون المسافة قريبة ، نقوم بتبسيط المشكلة وتجاهل التأثير. عندما تكون المسافة طويلة ، سيتم امتصاص الموجات الكهرومغناطيسية بالأشعة تحت الحمراء التي تنتشر في الهواء بواسطة الغازات مثل ثاني أكسيد الكربون ، مما يسبب توهين الطاقة ، ويجب النظر في تعويض درجة الحرارة المقابلة.

3. كاشف الأشعة تحت الحمراء

هناك نوعان من أجهزة الكشف المستخدمة عادة لتحويل الإشعاع الحراري إلى إشارات كهربائية: أجهزة الكشف على أساس الحرارية (الحرارية) ؛ أجهزة الكشف على أساس مبدأ المقاومة الدقيقة قياس الإشعاع.

أجهزة الكشف الحرارية (الحرارية) القائمة على: تستخدم بنادق الجبين وألواح قياس درجة حرارة الوجه في الغالب هذا المخطط. تشمل العلامات التجارية الشائعة المصنعة Melexis ، Heimann ، Amphenol ، النظام الشرقي ، وتقنيات أشعة الشمس من Shanghai.