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紅外測溫儀到底是如何實現測溫的?

2020-10-13 10:00:10 leyu

  2020年,“新冠疫情”席卷全球,在leyu國家積極有利的防疫措施下,新冠疫情已經被有效地控製住,但是國外疫情形勢依舊很嚴峻,因此疫情防範必須常態化。


  如今,在地鐵站和各大寫字樓,都會有一個紅外測溫設備,可以快速批量非接觸自動地測量乘客的體溫,這樣既降低了傳統測溫手段交叉感染的風險,又極大地方便了乘客們的出行。


很多小夥伴可能就比較好奇了,紅外測溫儀的工作原理是什麽呢?


  leyu都知道任何物體都在不斷地向外輻射紅外線,人也不例外,其實紅外測溫儀就是利用這一點來實現測溫的!接下來,leyu就一步一步地看下紅外測溫儀到底是如何測溫的。

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紅外測溫儀影像


紅外線

在講紅外測溫儀原理之前,leyu先來了解一下紅外線。


  1672年,人們發現太陽光(白光)是由各種顏色的光複合而成的,同時,牛頓做出了單色光在性質上比白色光更簡單的著名結論。牛頓做了一個色散的實驗,用分光棱鏡就把太陽光(白光)分解為紅、橙、黃、綠、青、藍、紫等各色單色光。


  1800年英國物理學家F.W.赫胥爾從熱的觀點來研究各種色光時,發現了紅外線。他在研究各種色光的熱量時,有意地把暗室的唯一窗戶用暗板堵住,並在板上開了一個矩形孔,孔內裝一個分光棱鏡。當太陽光通過棱鏡時,便被分解為彩色光帶,並用溫度計去測量光帶中不同顏色所含的熱量。為了與環境溫度進行比較,赫胥爾用在彩色光帶附近放幾支作為比較用的溫度計來測定周圍環境溫度。試驗中,他偶然發現一個奇怪的現象:放在光帶紅光外的一支溫度計,比室內其他溫度的批示數值高。經過反複試驗,這個所謂熱量最多的高溫區,總是位於光帶最邊緣處紅光的外麵。於是他宣布太陽發出的輻射中除可見光線外,還有一種人眼看不見的“熱線”,這種看不見的“熱線”位於紅色光外側,叫作紅外線。

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光譜


  紅外線是一種電磁波,具有與無線電波及可見光一樣的本質。紅外線的發現是人類對自然認識的一次飛躍,為研究、利用和發展紅外技術領域開辟了一條全新的廣闊道路。


紅外線輻射


  紅外線的產生與溫度有著密切的關係。自然界中所有的物體,當其溫度高於絕對零度(即-273.15℃)時,都會輻射紅外線。其輻射能量大小和按波長的分布情況是由物體的表麵溫度決定的。經研究發現,物體表麵輻射能量與物體表麵的溫度的四次方成正比;物體輻射能量最大的波長區間(稱為峰值波長)隨著溫度的升高向波長短的方向移動,溫度較低時的峰值波長比溫度較高時長,即一個物體溫度越高,越能輻射波長較短的近紅外線,而溫度較低時能輻射波長較長的紅外線。



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紅外測溫儀


了解了上述信息,接下來leyu就可以說說紅外測溫儀了。


  紅外測溫儀利用其光學係統,去采集人體輻射出的紅外線信號,再利用光電探測係統將紅外光信號轉化為電信號,之後再通過信號處理係統,利用內置的程序,計算得到該輻射能量的紅外線所對應的溫度是多少。

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  現在大家應該了解紅外測溫儀的工作原理了吧。而且,leyu可以看出,紅外測溫儀並不是對人體發出紅外線,而是接收人體發出的紅外線熱輻射,所以紅外測溫儀是完全沒有輻射危害的。


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