Termometer Inframerah: Bagaimana untuk mencapai pengukuran suhu bukan sentuhan?
Suhu badan manusia akan berubah disebabkan oleh banyak keadaan (penyakit), dan mengukur suhu badan boleh digunakan untuk mengesan dan merekod keabnormalan.
Suhu badan normal ialah suhu purata bagi kebanyakan orang dalam keadaan normal, sekitar 37 darjah (98.6 darjah F). Setiap suhu badan manusia boleh berbeza-beza sebanyak 1 darjah F (0.6 darjah ) di atas atau di bawah nilai normal ini.
Perubahan dalam suhu badan normal adalah berkaitan dengan tahap aktiviti dan masa hari anda, serta rembesan hormon dalam badan anda. Sebagai contoh, apabila seorang wanita mengalami ovulasi atau mengalami haid, suhu badannya akan naik dan turun dengan lebih banyak lagi.
Suhu di dalam badan manusia juga berbeza-beza. Suhu rektum atau gegendang telinga ialah {{0}}.3~0.6 darjah lebih tinggi daripada suhu mulut, manakala suhu ketiak ialah 0.3~0.6 darjah lebih rendah.
Penggunaan termometer merkuri biasa secara amnya perlu disimpan di dalam mulut dan ketiak selama 3 hingga 5 minit. Ia agak cepat untuk mengukur suhu badan dengan kaedah inframerah, dan hanya mengambil masa beberapa saat untuk mengukur suhu dahi dan gegendang telinga.
Mengukur suhu dengan penderia suhu inframerah nampaknya mudah. Jajar, tekan butang, dan baca nilai suhu. Walau bagaimanapun, jika anda tidak menguasai prinsip dan kaedah pengukuran, keputusan suhu yang diukur akan sangat terpesong.
Kaedah pengukuran suhu boleh dibahagikan kepada dua kategori: sentuhan dan bukan sentuhan. Penderia kenalan termasuk termokopel, termistor, RTD dan penderia suhu semikonduktor. Isyarat yang dikeluarkan oleh penderia tersebut sebenarnya mencerminkan perubahan suhu mereka sendiri, dan mereka perlu berhubung sepenuhnya dengan objek yang diukur suhu untuk menjadikan suhunya konsisten.
Dalam sesetengah kes, ia akan menyusahkan untuk menggunakan penderia suhu sentuhan, seperti: objek atau medium yang diukur berada jauh, atau dalam persekitaran berbahaya, yang tidak mudah dicapai; objek yang diukur sedang bergerak; objek yang diukur adalah kecil dan suhu akan dipengaruhi oleh sensor. Masalah ini boleh diselesaikan dengan menggunakan kaedah pengukuran suhu bukan sentuhan.
Termometer inframerah tergolong dalam pengukuran suhu bukan sentuhan, yang menggunakan hubungan antara sinaran haba objek dan suhu objek untuk berfungsi.
Haba biasanya dipindahkan dalam tiga cara: pengaliran, perolakan, dan sinaran. Sinaran terma pada asasnya ialah gelombang elektromagnet dengan panjang gelombang tertentu, antara {{0}}.7 hingga 1000 mikron. Penggunaan sebenar termometer inframerah untuk mengukur sinaran haba mempunyai julat panjang gelombang 0.7 hingga 14 mikron, dan kebanyakan objek memancarkan paling kuat dalam julat ini.
Penyerapan tenaga (termasuk haba) oleh objek menyebabkan suhunya meningkat, yang juga memancarkan haba. Dalam keseimbangan terma, tenaga haba yang diserap (Wa) adalah sama dengan tenaga haba yang dipancarkan (We). Suhu sesuatu objek dipantulkan dalam tenaga haba sinaran dalam dua bentuk.
Satu cara ialah jumlah tenaga haba berkaitan dengan kuasa keempat suhu mutlak objek:
Kami: keupayaan sinaran haba; E: keterlepasan objek; σ: Pemalar Stefan-Boltzmann. T: suhu mutlak objek; A: kawasan pelepasan.
Biasanya, E, A, dan σ bagi objek yang diukur adalah malar, jadi suhu objek boleh diperolehi dengan mengukur We secara terbalik. Kaedah ini perlu menentukan parameter seperti E dan A melalui penentukuran terlebih dahulu.
