人体温度测量系统的研制(4)
时间:2025-04-20
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人体温度测量系统
振动均随温度升高而加剧。物体受热使物体内的原子或分子从受热中获得能量,从低能态跃迁到高能态,在到达高能态的过程中发出多种频率的辐射,这类辐射称之为“热辐射”。
热辐射是一个物体或热力学系统处于热平衡状态下的辐射,因此称之为平衡辐射。在平衡辐射下人体温度能够用一定的温度来表征。
1.3 红外测温技术的发展状况
自1800年英国物理学家F.W赫胥尔[2]发现了波段为0.76~1000µm的红外辐射,该波段的热辐射特性能够很好的反应人体的温度,这为人类应用的红外技术开辟了新的发展空间。红外测温技术作为红外技术中应用最为广泛的一个方向,在军事领域和民用领域都得到了一定程度的应用。
红外测温技术的发展主要有一下两个方面[3]:一是红外辐射测温仪器的发展;二是红外测温技术的来发展。
红外温度测量仪器是基于红外辐射原理从简单到复杂逐步发展。早期,红外辐射测温仪只用来测量物体某一点的温度,之后才发展成测量某一条线的温度,但还是不能显示物体的形状和表面温度。直到二十世纪五六年代,基于红外探测仪器的发展和快速灵敏的光子探测器的出现,促进了实验性、原理性热像系统的形成,最终发展成当前的热像系统[4]。
由红外测温方式的不同,将红外测温仪划分为两大类:一类是基于全场分析探测的系统;另一类是基于逐点分析探测系统。全场分析通过红外成像镜头把物体的温度分布热图像在传感器阵列上成像,这一系统能够显示物体空间温度场的分布情况,全场分布探测系统也就是常说的红外热像仪。逐点分析能够把物体一个局部区域的热辐射传输到单个探测器上聚焦,并通过已确定的物体发射率把物体的辐射能转化成温度,逐点分析系统也就常说的红外测温仪[5]
二十一世纪以来,红外测温技术得到快速发展。当年的非典型性肺炎,使得高精度的红外测温从原来的工业领域转向医疗领域和日常生活。用传统的温度计测量体温缺点十分明显,尤其是需要测量者与被测目标近距离接触,这不仅会带来测量的不便和较大的误差,在许多情况下还会对测量这的自身安全构成影响。