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                                辐射工作-这也是医用红外体温测量仪的工作原理

                                武汉回应领口罩

                                2009年,甲型H1N1流感疫情在全球肆虐。此時全國口岸檢驗檢疫部門基本都採用了新型的紅外測溫設備。近年來,不斷優化的紅外測溫技術,用於埃博拉出血熱、寨卡病毒病、黃熱病疫情等防控工作。

                                精度易受外部環境影響人們最早認識紅外線是在1800年,英國天文學家威廉·赫歇爾發現,自然界中一切溫度高於絕對零度(-273℃)的物體,每時每刻都會輻射出紅外線。隨後,1821年德國科學家賽貝克發現了賽貝克效應;1859年,德國物理學家基爾霍夫以熱平衡的理論為依據,得出基爾霍夫輻射定律。這些研究都為後續紅外技術的有效發展提供了最有力的理論依據,紅外技術也因此得到蓬勃發展與廣泛應用。根據這些原理,人們可以對物體輻射的紅外能量進行採集、量化,然後從量化結果計算出物體溫度。

                                「你的體溫36.2℃」「你的體溫35.3℃」……這是記者進入工作場所和回到住家小區時,測得前額體溫的常態。

                                比如當一個人騎着單車逆風而至,結果額溫儀測量顯示34℃或者無法顯示數值。額溫槍的說明書上也有提醒,使用者及紅外額式體溫計于使用前請保持在穩定的室溫內至少30分鐘。但在疫情防控期,我們無法做到等候30分鐘再測體溫。

                                因此,要想得到精準地測量數據,最核心的還是提升產品的質量標準。一種方法是校準紅外線測溫儀,第二種方法是在實際工作中正確設置紅外線測溫儀的發射率。這些任務我們還是交給廠家,因為這不是一般普通人或一位社區測溫工作人員所能做的。

                                測額頭或許不如手腕準確中國計量技術研究院專家在接受媒體採訪時表示,測溫儀的測量準確度首先與儀器本身的準確程度及儀器自身質量有關;其次,測量儀器在實驗室的標定溫度與實測溫度之間計量標準的不同,也容易引起測量誤差;第三,現在測溫儀測的都是人的額頭、手心、臉部等部位,測量結果屬於人的體表溫度,而體表溫度可能受人活動狀態的影響產生波動,因此它並不一定能真正代表人體溫度。

                                也就是說,任何溫度大於絕對零度的物體,都在不停地向周圍散發紅外輻射,其能量大小與物體表面溫度和波長分佈有着直接的關係,根據物體自身的紅外能量,可以測定其表面溫度,這也是醫用紅外體溫測量儀的工作原理。

                                紅外測溫儀一般由光學系統、光電探測器、信號放大器及信號處理、顯示輸出等部分組成。光學系統匯聚其視場內的目標紅外輻射能量,紅外能量聚焦在光電探測器上並轉變為相應的電信號,該信號經過放大器和信號處理電路,並按照儀器內的算法和目標發射率校正後轉變為被測目標的溫度值。

                                我們外出時面臨的這「溫柔一槍」,所得的這些紅外體溫檢測數值靠譜嗎?會不會存在誤差?如果誤差普遍偏大,會不會不利於新冠肺炎疫情的防控?那「一槍」對準哪裡,測得數據可能更準確?

                                我們知道,健康成年人的體溫是相對恆定的,約為37℃,因測試部位、時間、季節及個體差異等因素影響略有差異,當體溫超過正常值時被稱為發熱。在新冠肺炎疫情防控期間,體溫超過37.3℃的須如實報告,並自駕車或聯繫120救護車到發熱門診就診。

                                目前,常見的體溫測量方式主要有兩種,一種是以水銀體溫計為代表的有接觸式測量方式,其測量比較精準,但存在潛在的汞危害,目前世界上已經有很多國家明令禁止使用水銀體溫計;另一種則是以紅外體溫儀為代表的非接觸式測量,可大大降低交叉感染的概率,並且更為方便快捷。當一些具有發熱癥狀的傳染性疾病暴發時,紅外體溫儀往往被廣泛應用於醫院、機場、車站、出入境檢疫站點等人群聚集的公共場所。

                                其中,紅外探測器是對紅外輻射信號進行量化的設備,是整個紅外測溫技術的核心,主要用於採集紅外輻射信號並量化,其核心部件是紅外焦平面陣列。這個陣列採集到強弱不等的紅外輻射信號后,將其轉換為電信號,再經過電壓放大、轉換等一系列處理,最終量化出不同的數值。

                                隨着非接觸紅外人體測溫儀品種不斷增多,適用範圍也不斷擴大,醫療用的紅外測溫儀的精準程度也得到了提高,但在生活中,我們會發現紅外測溫儀的測量結果和實際體溫有時候會出現較大差異。

                                起初由於技術還不夠成熟,紅外測溫技術僅用於對溫度精確程度要求不高的普通工業領域。同時,這種非接觸式的測溫辦法會受到各種外在條件的影響,對精度造成一定影響。但在2003年SARS疫情暴發后,人們將原本用於工業的紅外測溫儀稍做改良后,投入到對人體溫的測量,並在醫療保健領域迅速普及開來。

                                寧波市第一醫院醫學工程部的工作人員在反覆測試后,研究出了一個額溫儀測量的小竅門。請被測人員露出被衣服覆蓋、沒有暴露在空氣里的手腕部分皮膚,在距離手腕6—8厘米處進行測量,這樣測量出的溫度更接近人體真實溫度。

                                紅外測溫儀因「疫」普及發熱是SARS、禽流感、甲型H1N1型流感等傳染病重要的首發癥狀,而體溫檢測則是診斷此類病例的首要環節。因此,在疾病預防和臨床中,體溫測量非常重要。

                                但物理輻射度會受到多種因素的影響,如灰塵顆粒、水蒸氣,而紅外輻射有着強烈的吸收性。在測溫距離的增加下,測溫器件對於輻射的感知能力也受到了直接的影響,如果被測對象溫度是確定的,在測量距離、目標物發射率、環境溫度的影響下,測溫器感受到的物體溫度也會出現差異,這必然會降低測量的精度。

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