Kızılötesi Termometre: Temassız sıcaklık ölçümü nasıl elde edilir?
İnsan vücut sıcaklığı birçok duruma (hastalığa) bağlı olarak değişir ve vücut sıcaklığının ölçülmesi anormallikleri tespit etmek ve kaydetmek için kullanılabilir.
Normal vücut sıcaklığı, normal koşullar altında çoğu insan için ortalama sıcaklıktır, yaklaşık 37 derecedir (98.6 derece F). Her insan vücut sıcaklığı, bu normal değerin 1 derece F (0.6 derece) üzerinde veya altında değişebilir.
Normal vücut sıcaklığındaki değişiklikler, aktivite düzeyiniz ve günün saati ile vücudunuzdaki hormonların salgılanmasıyla ilişkilidir. Örneğin, bir kadın yumurtladığında veya adet gördüğünde vücut ısısı daha da yükselir ve düşer.
İnsan vücudunun içindeki sıcaklık da değişir. Rektum veya kulak zarının sıcaklığı ağız sıcaklığından {{0},3~0,6 derece daha yüksekken koltuk altının sıcaklığı 0,3~0,6 derecedir derece daha düşük.
Sıradan cıvalı termometrelerin kullanımı genellikle ağızda ve koltuk altlarında 3 ila 5 dakika tutulması gerekir. Kızılötesi yöntemle vücut sıcaklığını ölçmek nispeten hızlıdır ve alın ve kulak zarı sıcaklığını ölçmek yalnızca birkaç saniye sürer.
Kızılötesi sıcaklık sensörüyle sıcaklığı ölçmek kolay görünüyor. Hizalayın, düğmeye basın ve sıcaklık değerini okuyun. Ancak, ölçüm ilkelerine ve yöntemlerine hakim değilseniz, ölçülen sıcaklık sonuçları büyük ölçüde sapacaktır.
Sıcaklık ölçüm yöntemleri iki kategoriye ayrılabilir: temaslı ve temassız. Temas sensörleri arasında termokupllar, termistörler, RTD'ler ve yarı iletken sıcaklık sensörleri bulunur. Bu tür sensörler tarafından verilen sinyaller aslında kendi sıcaklık değişikliklerini yansıtır ve sıcaklıklarını tutarlı hale getirmek için sıcaklığı ölçülen nesne ile tam temas halinde olmaları gerekir.
Bazı durumlarda, bir temas sıcaklık sensörü kullanmak zahmetli olabilir, örneğin: ölçülen nesne veya ortam çok uzakta veya ulaşılması kolay olmayan tehlikeli bir ortamda; ölçülen nesne hareket halindedir; ölçülen nesne küçüktür ve sıcaklık sensörden etkilenir. Temassız sıcaklık ölçüm yöntemleri kullanılarak bu problemler çözülebilir.
Kızılötesi termometreler, nesnelerin termal radyasyonu ile çalışılacak nesnelerin sıcaklığı arasındaki ilişkiyi kullanan temassız sıcaklık ölçümüne aittir.
Isı genellikle üç şekilde aktarılır: iletim, taşınım ve radyasyon. Termal radyasyon, esasen {{0}},7 ila 1000 mikron arasında değişen belirli bir dalga boyuna sahip elektromanyetik dalgalardır. Termal radyasyonu ölçmek için kızılötesi termometrelerin gerçek kullanımı 0,7 ila 14 mikron dalga boyu aralığına sahiptir ve çoğu nesne bu aralıkta en güçlü olanı yayar.
Enerjinin (ısı dahil) bir nesne tarafından emilmesi, aynı zamanda ısı yayan sıcaklığının yükselmesine neden olur. Termal dengede, emilen ısı enerjisi (Wa) yayılan ısı enerjisine (We) eşittir. Bir cismin sıcaklığı radyan ısı enerjisine iki şekilde yansır.
Bunun bir yolu, toplam ısı enerjisi miktarının, nesnenin mutlak sıcaklığının dördüncü kuvvetiyle ilişkili olmasıdır:
Biz: termal radyasyon kapasitesi; E: nesne yayma gücü; σ: Stefan-Boltzmann sabiti. T: cismin mutlak sıcaklığı; A: emisyon alanı.
Genellikle ölçülen nesnenin E, A ve σ değerleri sabittir, bu nedenle nesnenin sıcaklığı We'yi tersten ölçerek elde edilebilir. Bu yöntemin önceden kalibrasyon yoluyla E ve A gibi parametreleri belirlemesi gerekir.
