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34℃?!是体温枪坏了还是我坏了?


五一小长假马上来临这可能是2020年我们的第一次出行高峰

虽然目前我们齐心协力科学防控的成效显著但是出行时最好还是参考各地政策坚持防控

比如,配合交通站点和公共场所的体温检测

我们为什么要检测体温?常见的体温检测工具都是什么原理呢?

温度是表示物体冷热程度的物理量,微观上来讲是物体分子热运动的剧烈程度。

在产生这种深层次的认识之前,人们早就发现,健康人的体温是恒定的,会用正常体温作为标准体温,根据体温高低来判断人体健康情况。

现代科学研究表明,对于人来说,体温测量之所以可行,是因为人类是典型内温性动物。内温性动物可以自主地把自身体内环境温度稳定在一个相对固定范围,受环境影响不大。

一般来说,一天内人体体温正常的变动范围大约是自身平均基础体温的±0.5℃。

不过,体温会随着测量部位的不同而发生变化。总的来说,体温测量数据分为两大类:一类是深部(核心)体温,包括直肠温、口腔温、食道温以及鼓膜温等;另一类是外周(皮肤)体温,包括腋窝温、外耳道温、额温等。

水银温度计

但真正真正能够测量体温,还是要追溯到人们利用液体的热胀冷缩制造出现代意义上的体温计

这类体温计的测温介质几经改良,最后选定了“汞”,也就是大家俗称的水银,才诞生了大家熟悉的“水银温度计”。

水银温度计面世于1866年,利用封入玻璃管中水银的热膨胀来实现温度的测量,优点是价格便宜且精度较高。但水银温度计中的水银会产生剧毒的蒸汽,一旦发生破损,泄漏的水银缓慢气化,进入人体后会对多个脏器产生严重影响。

电子体温计

水银式温度计要对着刻度读数,就在大家为此烦恼的时候,能够直接显示体温数据的电子体温计出现了。

电子体温计的核心器件是热电偶,这是一种回路电压随着温度不同会发生灵敏变化的器件。通过纽扣电池供应的电力,电子体温计可以完成测温、显示等机能。

大家可能会发现市场上的电子体温计的测温时间差别较大,有的只需要几十秒,有的需要几分钟。

这与电子体温计的类型有关,它分为两个主要类型:实测式和预测式。实测式是等到温度传感器(热电偶)温度不再发生变化才停止测量,这一过程一般要1分钟以上甚至3分钟才能完成,但好处是精度较高。预测式是通过温度上升阶段的曲线预测峰值温度,从而达到迅速测量的目的,一般仅需15秒左右,缺点是精度相对略低。电子温度计和水银温度计同属传导式温度计。

额温枪、耳温枪、红外线热成像测温仪

无论水银式温度计还是电子体温计都需要与测量部位接触,而且需要一定的测量时间,如果在公共场所对多个对象进行测温就不太方便了

额温枪、耳温枪、红外线热成像测温仪应运而生

它们都属于辐射式温度计,不需要与测量部位接触,原理相似,只是前者测量的是外周温度,后者测量的是核心温度。

这些测温仪器能够通过测量物体发射的红外线来实现温度测量的理论基础就是:所有高于绝对零度(-273℃)的物体,或者说我们已知的所有物体,都在向外辐射红外线,这些红外线的强度与物体的温度有关。

它们相同的关键步骤都是通过传感器将光信号转换成电信号再通过信号处理电路将电信号(模拟信号)转换为数字信号。

但是与额温计耳温计相比红外线热成像测温仪有两点不同第一就是它多了一个成像”的步骤最终呈现出来的是与温度对应的热图像;第二是它所拥有的不是一个传感器而是一个传感器阵列

可以这么说,红外线热成像测温仪的成像原理与普通相机非常相似,只不过用来收集电磁波的感光元件有所不同,普通相机使用对可见光敏感的感光元件,而红外热成像使用对红外线敏感的感光元件。

感光元件利用光电器件的光电转换功能,将光信号转换成电信号。当红外线照射到感光元件表面,就会激发自由电子,自由电子进入回路中,形成电信号。

整个测温仪的感光元件阵列一般由多个感光元件组成,当成像的时候,每个元件就是一个单独的像素。因为每个单独的元件大小仅有数十微米,因此一个尺寸几厘米见方的感光元件阵列,就能够形成几万像素的热图像。

科技让生活更美好

需要说明的是,无论测量工具多么先进,绝对精确的测量都很难实现。体温的测量同样有可能出现各种误差。

在简单的体温测量背后,是我们科学与技术的发展,是我们对世界和自身认识的加深。科技,让生活更美好~


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原文地址《 34℃?!是体温枪坏了还是我坏了?》发布于2020-5-1
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