航天计量专家权威解答:关于测温仪,你想问的都在这里

2020年03月04日15:54  来源:人民网-北京频道
 

当前是疫情防控的关键时期也是企业复工复产的重要节点。大规模人员回流让机场、火车站等城市公共交通场站以及工业园区、大型企业、写字楼等人群集中区域的疫情防控压力剧增。很多区域都配备了测温工具进行基本疫情筛查。

这些体温筛查结果准确吗?能100%将体温异常人员检查出来吗?我们去到的公共场所安全吗?针对这些问题,来听听国防系统国家一级计量站、在辐射测温系统具有国家尖端技术能力的北京航天计量测试技术研究所的专家的解答和建议。

测量温度的方法有哪些?

温度的测量方法可分为两种:接触法和非接触法。

在接触测温法中,热电偶和热电阻温度计应用最为广泛,这种方法操作简单,测得的是物体的真实温度,缺点是动态特性差,而且因为要接触被测物体,对被测物体的温度场分布会产生影响,就是会影响被测物体的温度。

非接触测温法目前仍以辐射测温法为主。在过去相当长的时间里,辐射测温法的可靠性和抗干扰性都不太高。但近二十多年来,由于电子、半导体材料、计算机等方面技术的发展与应用,辐射温度计响应速度快,不接触被测对象因而不影响被测温场等优点能够充分体现出来,辐射测温技术也得到长足的进步,应用也越来越广泛。

干货:表观温度

辐射测温理论是以黑体辐射定律、普朗克定律、维恩位移定律、斯特藩-玻尔兹曼定律为基础的,但是这几条定律都仅对黑体辐射适用。而现实中的测温对象都是非黑体。不同发射率的被测目标有可能在同一波长发出相等的辐射能,使得一定量的热辐射的真实温度具有无限解。

工程师在校准红外测温仪。

随着光电技术的发展,利用光电检测元件代替人眼,辐射测温仪发展了光电高温计、红外测温仪、全辐射测温仪等辐射温度计。由于存在着发射率无法消除的问题,这些辐射温度计测得的温度不是真实温度,而是物体的亮度温度或辐射温度。

为了解决这一问题, 辐射测温学中引入了表观温度的概念。这样可以在未知物体发射率的情况下,把实际物体的温度测量同黑体辐射定律直接联系起来。

现在使用的红外热成像技术是通过检测人表面的热辐射进行测温。基于人体测温大数据,通过测温算法将人表面的热辐射数据映射为人体内部温度。通过对人体表面温度的检测,快速找出体温异常的个体。

手持测温仪是辐射温度计的一种

在辐射测温学中, 表观温度包括亮度温度、辐射温度和颜色温度。这三类温度测量方法对应的温度计分别称为亮度辐射温度计( 或单色辐射温度计) 、全辐射辐射温度计、比色辐射温度计, 以及介于亮度法和全辐射法之间的红外温度计。

手持测温仪是红外温度计的一种应用。目前人流量比较集中的区域使用红外热成像仪也比较多,这种设备可以同时大批量测温,效率较高,基本不影响人群的通行速度。

红外人体体温筛查系统更优:可追溯、更高效

红外测温场景演示

红外热成像仪是将物体表面热辐射转换成可见图像,能准确测量物体表面温度和温度分布,更适于流动人员体温全面监测测量。红外人体体温筛查系统比红外热成像仪更复杂一点,功能上也更优一些。

红外测温场景演示

红外人体体温筛查系统由双目热成像模组和会议大屏系统组成。使用双目热成像模组,由可见光和热成像构成双光测量,支持多目标检测。测量时,人群在大屏幕前一站,即可测量完成。与一般测量方式相比,除了精度高、效率高、防交叉感染,绿色安全等优势,这种体温筛查系统还可以实现疑似感染人员的追溯。

测量时,双目热成像模组可以保存人脸识别记录,若确诊有疫情,通过同行人员的脸部数据,就能追溯历史记录,从而开展疫情防控工作。

选用热成像仪需要注意的问题

高品质的热成像仪一定是精确度和准确度都符合标准的产品。

目前,市面上的热成像仪品牌很多,但技术指标良莠不齐。有的精确度高、准确度差,比如你的实际体温是36.5℃,我测量3次,分别是37.2℃、37.3℃、37.3℃,三次数值的幅度相差不大,精确度没问题,但离实际的36.5℃相差较多,不准确;有的准确度高、精确度差,还是前面的例子,实际36.5℃,测量3次,分别是36.3℃、36.6℃、36.7℃,与36.5℃的实际温度都接近,还算准确,但每一次数值直接误差比较大,重复性不好。

因此,选择时要尽量选择技术实力强、社会公认度高的厂家的产品。同时也需要对温度测量仪器进行计量校准,从而提高其测量温度的准确性和可靠性。

计量校准可确保温度测量仪器的准确性

辐射测温法测量真实温度的最大障碍是受到被测对象发射率的影响。除此之外,测量原件的可靠性、测试环境温度、人员操作等均对测量结果造成影响。

计量校准可以消除仪器本身的误差,使测量值尽量接近真值。

进行计量校准时,如果测温仪本身具有校准修正功能,可将校准值写入仪器进行修正;如果不具有校准修正功能,也可给出校准值,在具体使用中进行参考。

在选用了精确度和准确度都符合标准的测温产品、进行计量校准、规范人员操作以后,测得的温度数值才会尽可能的准确、可靠。

(责编:鲍聪颖、高星)

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