หลักการทำงานของเครื่องวัดอุณหภูมิร่างกายแบบอินฟราเรดคืออะไร?
หลักการวัดอุณหภูมิของเครื่องวัดอุณหภูมิอินฟราเรด
หลักการวัดอุณหภูมิของเทอร์โมมิเตอร์อินฟราเรดคือการแปลงพลังงานรังสีของอินฟราเรดที่ปล่อยออกมาจากวัตถุที่วัดเป็นสัญญาณไฟฟ้า ปริมาณพลังงานรังสีอินฟราเรดสัมพันธ์กับอุณหภูมิของวัตถุ และสามารถกำหนดอุณหภูมิของวัตถุได้โดยการแปลงเป็นสัญญาณไฟฟ้า วัตถุทั้งหมดที่อยู่เหนือศูนย์สัมบูรณ์จะปล่อยรังสีอินฟราเรดออกมาเอง หน้าที่ของเทอร์โมมิเตอร์อินฟราเรดคือการรวบรวมรังสีอินฟราเรดที่ปล่อยออกมาจากวัตถุ และจะไม่ปล่อยรังสีที่เป็นอันตรายใดๆ ออกมาเลย จึงไม่เป็นอันตรายต่อร่างกายมนุษย์โดยสิ้นเชิง บางคนเข้าใจผิดว่าเทอร์โมมิเตอร์อินฟราเรดปล่อยรังสีไปยังร่างกายมนุษย์เพื่อสร้างการอ่านค่า ซึ่งเป็นความเข้าใจผิด
การแผ่รังสีการวัดอุณหภูมิของเทอร์โมมิเตอร์อินฟราเรด
Blackbody เป็นหม้อน้ำในอุดมคติที่ดูดซับพลังงานรังสีทุกความยาวคลื่นโดยไม่มีการสะท้อนหรือการส่งผ่านพลังงาน การแผ่รังสีที่พื้นผิวคือ 1 อย่างไรก็ตาม วัตถุจริงเกือบทั้งหมดที่มีอยู่ในธรรมชาติไม่ใช่วัตถุสีดำ เพื่อให้เข้าใจและรับกฎการกระจายของรังสีอินฟราเรด จำเป็นต้องเลือกแบบจำลองที่เหมาะสมในการวิจัยเชิงทฤษฎี ซึ่งเป็นแบบจำลองออสซิลเลเตอร์เชิงปริมาณของการแผ่รังสีโพรงร่างกายที่เสนอโดยพลังค์ สิ่งนี้นำไปสู่กฎของการแผ่รังสีวัตถุดำพลังค์ ซึ่งเป็นสเปกตรัมที่เปล่งออกมาของวัตถุสีดำที่แสดงออกมาเป็นความยาวคลื่น นี่คือจุดเริ่มต้นของทฤษฎีรังสีอินฟราเรดทั้งหมด ด้วยเหตุนี้ กฎรังสีวัตถุดำ ปริมาณรังสีของวัตถุจริงทั้งหมดไม่เพียงแต่ขึ้นอยู่กับความยาวคลื่นของการแผ่รังสีและอุณหภูมิของวัตถุเท่านั้น แต่ยังขึ้นอยู่กับปัจจัยต่างๆ เช่น ประเภทของวัสดุ วิธีการเตรียม กระบวนการทางความร้อน สถานะพื้นผิว และสภาพแวดล้อมที่ประกอบเป็น วัตถุ. ดังนั้น เพื่อให้กฎการแผ่รังสีวัตถุดำนำไปใช้กับวัตถุที่ใช้งานได้จริงทั้งหมด จำเป็นต้องแนะนำสัมประสิทธิ์ตามสัดส่วนที่เกี่ยวข้องกับคุณสมบัติของวัสดุและสถานะของพื้นผิว กล่าวคือ การแผ่รังสี ค่าสัมประสิทธิ์นี้แสดงถึงความใกล้ชิดระหว่างการแผ่รังสีความร้อนของวัตถุจริงกับการแผ่รังสีวัตถุดำ โดยมีค่าระหว่างศูนย์ถึงค่าน้อยกว่า 1 ตามกฎของการแผ่รังสี ตราบใดที่ทราบการแผ่รังสีของวัสดุ แสงอินฟราเรด ทราบลักษณะการแผ่รังสีของวัตถุใดๆ ปัจจัยหลักที่ส่งผลต่อการแผ่รังสี ได้แก่ ประเภทของวัสดุ ความหยาบของพื้นผิว โครงสร้างเคมีกายภาพ และความหนาของวัสดุ เมื่อทำการวัดอุณหภูมิร่างกายมนุษย์ โดยทั่วไปค่าการแผ่รังสีจะถูกปรับเป็น 0.95 เพื่อการวัดอุณหภูมิที่แม่นยำที่สุด
เครื่องวัดอุณหภูมิอินฟราเรดของมนุษย์
เครื่องวัดอุณหภูมิอินฟราเรดที่ใช้ทดสอบอุณหภูมิร่างกายมนุษย์เรียกว่าเครื่องวัดอุณหภูมิอินฟราเรดในร่างกายมนุษย์ อย่างไรก็ตาม จะต้องชี้แจงให้ชัดเจนว่าไม่มีเทอร์โมมิเตอร์อินฟราเรดทางการแพทย์หรืออุตสาหกรรมเฉพาะทาง เนื่องจากหลักการผลิตเทอร์โมมิเตอร์อินฟราเรดมีความสอดคล้องกัน มีเพียงความแตกต่างระหว่างอัตราส่วนสัมประสิทธิ์ระยะทางที่มีความแม่นยำสูง เทอร์โมมิเตอร์อินฟราเรดประสิทธิภาพสูง และอัตราส่วนสัมประสิทธิ์ระยะทางต่ำที่มีความแม่นยำสูง และเครื่องวัดอุณหภูมิอินฟราเรดประสิทธิภาพต่ำ ตราบใดที่ค่าการแผ่รังสีของเทอร์โมมิเตอร์อินฟราเรดตั้งค่าไว้ที่ 0.95 (โดยทั่วไปค่าการแผ่รังสีของผิวหนังมนุษย์จะเป็นค่านี้ และแม้ว่าจะมีความแตกต่างกัน แต่ผลกระทบก็จะอยู่ภายใน 0.3 เท่านั้น องศา) ตรงตามข้อกำหนดของการวัดอุณหภูมิของมนุษย์ (เช่น รถยนต์ทุกยี่ห้อสามารถวิ่งได้ที่ความเร็ว 40 กม./ชม. ในขณะที่รถยนต์ระดับไฮเอนด์อาจมีความเร็วถึง 200 กม./ชม. แต่ไม่มีความแตกต่างระหว่างรถที่วิ่งโดยเฉพาะที่ 40 กม./ชม. กับรถยนต์ที่เจาะจงที่ 40 กม./ชม. วิ่งที่ 200 กม./ชม. ต่างกันแค่รถสมรรถนะสูงและต่ำเท่านั้น)
