耳溫槍百科
耳溫槍是屬于非接觸遙測(cè)式(雖然也許還不到一公分)的溫度測(cè)量?jī)x,它是利用檢測(cè)鼓膜(相當(dāng)于下視丘)所發(fā)出的紅外線(xiàn)光譜來(lái)決定體溫,根據(jù)黑體輻射理論,不同溫度的物體所產(chǎn)生的紅外線(xiàn)光譜也不同,利用可以精準(zhǔn)到0.1℃的溫差電堆(Thermopile)紅外線(xiàn)偵測(cè)器,再以微計(jì)算機(jī)轉(zhuǎn)換讀數(shù)而顯現(xiàn)出來(lái)。
1人體恒溫位置
2測(cè)量原理
3國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)
?主要標(biāo)準(zhǔn)
?主要標(biāo)準(zhǔn)比較
?標(biāo)準(zhǔn)評(píng)說(shuō)
4困境
5注意事項(xiàng)
人體恒溫位置
大腦深部有一個(gè)地方叫下視丘,里面有一個(gè)支配人體恒溫的「定點(diǎn)」(set-point)構(gòu)造,下視丘同時(shí)也是人體溫度的中心點(diǎn)。當(dāng)人體發(fā)燒時(shí),也就是「定點(diǎn)」接受一些巡回在血流的發(fā)炎性化學(xué)物質(zhì)之后調(diào)高的結(jié)果,所以下視丘是人體體溫最早上揚(yáng)的地方,而供應(yīng)耳膜與供應(yīng)下視丘的血流恰好互有交通,因此用耳膜溫度來(lái)反映人體的溫度最為
適當(dāng),同時(shí)耳膜也是可以最早偵測(cè)到人體是否有發(fā)燒的地方。
測(cè)量原理
紅外測(cè)溫原理
物體處于絕對(duì)零度以上時(shí),因?yàn)槠鋬?nèi)部帶電粒子的運(yùn)動(dòng),以不同波長(zhǎng)的電磁波形式,向外輻射能量,波長(zhǎng)涉及紫外、可見(jiàn)、紅外光區(qū),但主要處于0.76~3μm的近紅外、3~6μm中紅外、6~15μm遠(yuǎn)紅外區(qū)。物體的紅外輻射能量的大小及其按波長(zhǎng)的分布與它的表面溫度有著十分密切的關(guān)系。因此,通過(guò)對(duì)物體自身輻射的紅外能量的測(cè)量,便能準(zhǔn)確地測(cè)定它的表面溫度,這就是紅外輻射測(cè)溫所依據(jù)的客觀。
紅外測(cè)溫儀的工作過(guò)程
紅外測(cè)溫儀由光學(xué)系統(tǒng)、光電探測(cè)器、信號(hào)放大器及信號(hào)處理、顯示輸出等部分組成。光學(xué)系統(tǒng)匯集其視場(chǎng)內(nèi)的目標(biāo)紅外輻射能量,視場(chǎng)的大小由測(cè)溫儀的光學(xué)零件以及位置決定。被測(cè)物體輻射的紅外線(xiàn)首先進(jìn)入測(cè)溫儀的光學(xué)系統(tǒng),再由光學(xué)系統(tǒng)匯聚射入的紅外線(xiàn),使能量更加集中;聚集后的紅外線(xiàn)輸入到光電探測(cè)器中,探測(cè)器的關(guān)鍵部件是紅外線(xiàn)傳感器,它的任務(wù)是把光信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào);從光電探測(cè)器輸出的電信號(hào)經(jīng)過(guò)放大器和信號(hào)處理電路按照儀器內(nèi)部的算法和目標(biāo)發(fā)射率校正后轉(zhuǎn)變?yōu)楸粶y(cè)目標(biāo)的溫度值。
耳溫槍的原理
人體鼓膜的輻射能量主要出于6~15μm區(qū)。
耳溫槍通常使用熱電堆傳感器,此傳感器包含了上述的光學(xué)系統(tǒng)、光電探測(cè)器---熱電堆、熱敏電阻。
通過(guò)熱電堆傳感器,檢測(cè)人體鼓膜的遠(yuǎn)紅外6~15μm的輻射強(qiáng)度。這一測(cè)量結(jié)果是相對(duì)量,即所得結(jié)果與被測(cè)物的輻射強(qiáng)度和熱電堆本身的溫度相關(guān)。
而熱敏電阻則用于測(cè)量熱電堆本身的溫度。
通過(guò)計(jì)算輻射強(qiáng)度及熱電堆本身的溫度,即可得到被測(cè)物的溫度。
耳溫槍測(cè)溫原理框圖
耳溫槍測(cè)溫原理框圖
國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)
主要標(biāo)準(zhǔn)
⒈中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn):GB T 21417.1-2008 醫(yī)用紅外體溫計(jì)
⒉歐盟標(biāo)準(zhǔn):EN 12470-5-2003
⒊美國(guó)標(biāo)準(zhǔn):ASTM E 1965-1998 R2003
主要標(biāo)準(zhǔn)比較
中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的溫度測(cè)量精度檢測(cè)方法為:
在測(cè)試前,體溫計(jì)應(yīng)在實(shí)驗(yàn)室條件下((23 ± 2) ℃/(50 ± 20) %.)至少穩(wěn)定30min,如果制造商另有規(guī)定,穩(wěn)定時(shí)間可以更長(zhǎng)。
在35 ℃ ~ 42 ℃的溫度顯示范圍內(nèi),黑體溫度其間隔大致相同的三個(gè)溫度點(diǎn),若有需要,可適當(dāng)增加測(cè)試點(diǎn)。體溫計(jì)應(yīng)在每個(gè)和體溫度下個(gè)測(cè)量3次,每次測(cè)試讀數(shù)后都應(yīng)更換新的一次性探測(cè)器保護(hù)罩(若有)。
每次讀數(shù)的測(cè)量誤差應(yīng)滿(mǎn)足:±0. 2 ℃
歐盟標(biāo)準(zhǔn)的溫度測(cè)量精度檢測(cè)方法為:
Conditions of ambient temperature and humidity for testing an IR ear thermometer with a black body for each of three black body settings
溫度Operating Temperature (℃) 相對(duì)濕度Relative Humidity (%)
16 to 18 less than 50
16 to 18 80 to 85
24 to 26 40 to 60
33 to 35 less than 25
33 to 35 80 to 85
美國(guó)的溫度測(cè)量精度檢測(cè)方法為:
Conditions of Ambient Temperature and Humidity for Testing an IR Thermometer with a Blackbody for Each of Three Blackbody Settings
溫度Operating Temperature 相對(duì)濕度 Relative Humidity (%)
16 to 18 ℃ (60 to 65 °F)* less than 50
16 to 18 ℃ (60 to 65 °F)* 90 to 95
24 to 26 ℃ (75 to 80 °F) 40 to 60
38 to 40 ℃ (100 to 104 °F)* less than 25
38 to 40 ℃ (100 to 104 °F) 75 to 85
標(biāo)準(zhǔn)評(píng)說(shuō)
從上述的檢測(cè)方法可以看出:
美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)最嚴(yán),主要體現(xiàn)在環(huán)境濕度上。
歐盟的稍微松一點(diǎn),也只是環(huán)境濕度的要求上比美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)窄了一點(diǎn)。
但中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)最松。
從這些標(biāo)準(zhǔn)上來(lái)看,紅外耳溫槍即便通過(guò)了中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),也不一定準(zhǔn)確!
因?yàn)橹袊?guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)只規(guī)定了驗(yàn)證((23 ± 2) ℃/(50 ± 20) %.)這一環(huán)境溫度點(diǎn)以及這一很窄的環(huán)境濕度范圍。
但中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)給出的耳溫槍使用環(huán)境溫度為:16 ℃ ~ 35 ℃。這就意味著,除了((23 ± 2) ℃,標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的16 ℃ ~ 35 ℃范圍沒(méi)有得到有效驗(yàn)證。
這正是中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)該修改的地方。
困境
為什么耳溫槍準(zhǔn)確測(cè)量體溫比較麻煩
耳溫計(jì)本身的允許誤差,通常在36-39℃范圍內(nèi)為±0.2℃,高于39℃和低于36℃時(shí)為±0.3℃。使用時(shí),不正確的使用也會(huì)帶來(lái)額外的誤差。如耳道內(nèi)的大量耳垢,會(huì)帶來(lái)誤差。測(cè)量時(shí)由于耳溫計(jì)塞住耳孔,耳孔內(nèi)溫度場(chǎng)會(huì)發(fā)生變化,測(cè)量時(shí)間過(guò)長(zhǎng)示值就會(huì)變化。重復(fù)多次測(cè)量時(shí),如果測(cè)量間隔不合適,每次讀數(shù)也會(huì)不同。
值得信賴(lài)的耳溫槍品牌選擇
盡量選擇正規(guī),可靠,服務(wù)網(wǎng)點(diǎn)齊全的品牌。
注意事項(xiàng)
使用耳溫槍的注意事項(xiàng)
⑴最好每次使用都用新的「外膜套」,沒(méi)有足夠「外膜套」用保鮮膜也可以,不過(guò)比較麻煩。
⑵槍頭越深入越好,但不要造成不舒服。
⑶測(cè)兒童時(shí)最好將耳朵輕往后上方拉(將耳道拉直)。
⑷最好兩耳均量,甚至單獨(dú)一耳測(cè)三次,取最高值(因?yàn)閮蛇吙赡苡校埃薄妗埃场娴恼`差)。
⑸剛剛才曝曬太陽(yáng)過(guò)久或運(yùn)動(dòng),要避免測(cè)量,否則可能測(cè)量值較實(shí)際溫高。