Как работает бесконтактный инфракрасный термометр?

Благодаря современным технологиям использование ртутных термометров постепенно уходит в прошлое. На смену им приходят современные, более точные и безопасные бесконтактные термометры. В статье детально описывается, что это такое, какие есть разновидности, особенности конструкции, достоинства и недостатки, а также для чего нужен инфракрасный термометр.

Что это такое

Бесконтактные инфракрасные термометры – это устройства, которые определяют и измеряют температуру из определённой части теплового излучения (иногда называется излучением черного тела), излучаемого измеряемым объектом. Эти устройства нередко называют лазерными термометрами, так как лазер используется, для того чтобы помочь точно настроить термометр. Также они известны как бесконтактные термометры или температурные пистолеты, потому что они могут измерять температуру на расстоянии.

Посредством измерения мощности теплового луча, появляется возможность рассчитать температуру поверхности объектов. Именно на таком принципе основаны инфракрасные термометры для измерения температуры. Зная количество инфракрасной энергии, излучаемой объектом, температуру объекта нередко можно определить в заданном диапазоне его фактической температуры. Эти аппараты также измеряют температуру поверхности объекта.

Программное обеспечение устройства преобразует информацию в показание температуры, которое отображается на устройстве. Инфракрасные термометры являются разновидностью устройств под названием термометры теплового излучения. Такой класс устройств включает в себя также и встраиваемые термометры, например, для увлажнителя воздуха, накопительных электрических водонагревателей и встраиваемых холодильников. Они работают по схожему принципу.

Современные дистанционные инфракрасные термометры имеют датчики с высокой чувствительностью, которые определяют степень интенсивности теплового излучения разных объектов.

Зачем нужен бесконтактный термометр?

На замену ртутных термометров давно пришли безртутные, где ртуть заменена другим веществом или электронные термометры, у которых вместо ртути специальный датчик, который измеряет температуру при контакте. Но многие минусы никуда не пропали:

• требуется несколько минут для измерения;
• градусник может превратиться в игрушку для ребенка;
• часть приборов имеют маленький дисплей или такую же шкалу как у ртутных термометров и неудобны людям со сниженным зрением;
• не подходят для использования у большого количества людей;
• требуют дезинфекции после каждого человека;
• есть риск передачи инфекции при плохой обработке;
• дороже, чем ртутный градусник.

Плюсы:

• отсутствие ртути и опасности заражения помещения;
• у некоторых электронных моделей крупное табло;
• электронный термометр более ударопрочный и не поранит ребенка осколками;
• дешевле, чем инфракрасный термометр.

Бесконтактный термометр более безопасен и удобен в эксплуатации. Эти проблемы должен был решить бесконтактный термометр. Для измерения температуры человеческого тела применили технологии из отраслей машиностроения и металлургии. Фактически бесконтактный термометр — это высокоточный пирометр.

Пирометры были изобретены для измерения температуры в плавильных печах, мониторинга нагрева различных конструкций. С одной стороны, они работают в широком диапазоне до тысяч градусов по цельсию, с другой — погрешность в целые градусы при таком разбросе температур не является критичным.

Где и как используется

Эти устройства используются для различных видов контроля (прогностический, диагностический) электроустройств и электрооборудования. Так как ток продуцирует тепло, контрольная проверка температуры – одно самых лучших способов предотвратить вероятную аварию или внезапную поломку оборудования. В развитых странах многие страховые компании объясняют своим клиентам, как пользоваться инфракрасным термометром, а также призывают их к выполнению профилактического сканирования инфракрасного типа.

Эти устройства могут измерять температуру разных тел на безопасном расстоянии. Точные показатели могут быть получены, только лишь если нужный объект находится в пределах видимости для термометра. К примеру, есть объекты, которые измеряются напрямую, вроде высоковольтных выключателей или масляных обогревателей. Это возможно по причине того, что температура их корпусов на поверхности соотносится с внутренней температурой. Чтобы избежать неисправности или внезапной поломки, в программе по эксплуатации оборудования включают температурный контроль.

Также инфракрасные цифровые термометры используются для измерения тепла подшипников. Когда подшипник ломается или повреждается, начинает продуцироваться тепло, что и инициирует вибрацию двигателя с переменой оси его вращения. При выполнении сканирования температуры подшипников можно обнаружить области нагрева и создать план ремонтных работ, а также заменить вышедшую из строя деталь задолго до возможной аварии.

Аналогичным образом бесконтактные термометры используются для измерения температуры кабеля или проводов. Нередко их температура повышается в результате повреждений, коррозии и трещин разной степени. При сравнении нескольких проводов или кабелей тот, у которого наиболее высокая температура, принимает на себя нагрузку сверх нормы.

Также термометры используются в сфере медицины и для личной профилактики, с целью измерения температуры тела.

В чем удобство инфракрасных термометров

Инфракрасным термометром можно быстро и точно дистанционно измерить температуру. Купить инфракрасный термометр европейского производства можно в ортопедических салонах Эскулап в Ростове-на-Дону, Азове и Батайске.

Самым большим спросом пользуются инфракрасные термометры у родителей маленьких детей. Малыши с трудом переносят традиционное измерение температуры под мышкой. Они крутятся, кричат, и в результате измерение температуры оказывается неточным, а ребенок испытывает стресс и дискомфорт.

Еще хуже, когда больного ребенка приходится будить для измерения температуры обычным термометром. В этом случае инфракрасный термометр – настоящее спасение. Ребенок даже не почувствует, что Вы измеряете ему температуру.

Для взрослых людей инфракрасный термометр также очень удобен. С ним можно быстро измерить температуру тела, не тратя лишнего времени. Также инфракрасный термометр годится для измерения температуры напитков, продуктов или воды в ванне. Это возможно, так как инфракрасные термометры способны измерять температуру в широком диапазоне.

Особенности конструкции

Главным элементом конструкции является линза для фокусировки инфракрасного теплового излучения. Она расположена в детекторе, который преобразует излучаемую мощность в электрический сигнал. Этот сигнал отображаться в единицах температуры после преобразования температуры окружающей среды. Это позволяет измерять температуру на расстоянии без контакта с измеряемым объектом. Бесконтактный инфракрасный термометр пригоден для измерения температуры в условиях, когда другие датчики, вроде зонда, не могут работать или не дают точных данных по ряду различных причин.

Функциональная схема термометра:

Как правильно измерять температуру инфракрасным термометром: обзор B.Well WF-5000

На самом деле вопрос не праздный. И хотя он кому-то и покажется смешным или забавным, ответить на него необходимо, так как буквально сегодня нам принесли как брак еще один инфракрасный термометр, который прекрасно работает и показывает точную температуру.

Основные тезисы:

Инфракрасные термометры в 99% случаев работают корректно: все термометры, которые мы принимали «по браку» — работают! Точно и в рамках регламента, по которому конкретный товар проходил сертификацию.

Термометры точные, и в подавляющем большинстве мы продаем те же модели, что и аптеки, и это товары с медицинскими сертификатами.

Почему пользователи не умеют пользоваться термометрами?

Вероятно, есть несколько причин. Например, нежелание поменять батарейку. Или нежелание прочитать инструкцию, но жить по принципу «я и сам все знаю» не всегда разумно, и если производитель вложил бумажку — то лучше на нее взглянуть.

Например

Мы уже меняли абсолютно корректную Medisana FTN. Сегодня получили «термометр, который врет» от B.Well. И, вы удивитесь, но мы обнаружили, что он абсолютно корректно работает на всех членах нашего коллектива.

Что мы сделали?

Мы прочитали инструкцию и заменили базовые батарейки. И раз уж имидж и нашего бренда, и бренда B.Well пострадали, то мы и решили сделать короткий обзор термометра.

B.Well WF 5000 — компактный инфракрасный термометр удобной формы. Он продуман таким образом, чтобы вам не пришлось выгибать кисть, чтобы правильно направить его на лоб.

Он позволяет измерять температуру тела и объектов, для чего на панели управления предусмотрен переключатель — левая продолговатая кнопка.

Всего интерфейс включает 4 кнопки. Две крупных — включение и измерение температуры. Их удобно найти ощупью, даже в темноте, что делает B.Well удобным для использования с ребенком. О том, когда замер закончен подскажет световой диодный индикатор, тоже различимый в сумраке, а также частый звуковой «писк». Он, хоть и слышимый взрослому уху, но вряд ли разбудит ребенка.

Процесс, который любезно описан в инструкции, заключается в следующем.

1. Необходимо включить термометр

2. Нажать кнопку «Измерения»

3. Начинать подводить, как указано в инструкции с расстояния до 4 — 6 см

4. Дождаться быстрого постоянного писка и диодного мерцания

5. Если это не происходит сразу, можно отдалить термометр ото лба и снова приблизить

6. В противном случае вкл/выкл и повторить процесс

В этом случае вы получите корректную температуру с допустимой погрешностью 0,2 — 0,4

К примеру:

Температура на ртутном термометр тяготеет к 37,1 — время замера 5 минут. Количество замеров — 2.

Температура на инфракрасном в это же время — 37,2.

Мы не единственные, кто позитивно относится к инфракрасным градусникам. На форумах можно встретить вполне лояльные отзывы, в том числе и об этом конкретном:

Встречаются и негативные. И это тоже понятно. Отрицать брак на 100% мы тоже не станем, а бракованные товары меняем мгновенно и без разговоров. Но мы за честные тесты. А они в подавляющем большинстве в пользу наших градусников.

Да, конкретно на B.Well, случается, жалуются: мол, быстро садятся батарейки. Это скорее недоработка, недодумка, но уж точно не брак. А в целом — можете поверить. Инфракрасные термометры работают, как только ты начинаешь делать так, как написано в инструкции.

Технические характеристики

На примере модели ST485 показаны усреднённые технические характеристики бесконтактных инфракрасных термометров.

• Время отклика: 150 мс.
• Спектральный отклик: 8-14 мкм.
• Цифровая регулировка: от 0,10 до 1,0.
• Индикация превышения диапазона на ЖК-дисплее показывает «—-».
• Автоматическая полярность (без указания положительной полярности). Знак минус (-) для отрицательной полярности.
• Мощность диодного лазера: <1 мВт, длина волны 630

Какие есть виды

По типу использования термометры (пирометры) переносные и стационарные. Стационарные получили широкое распространение в сфере промышленности для максимально точного контроля за производством. Переносные наиболее популярны не только среди среднестатистических пользователей, но и применяются на разных производствах, так как портативные модели выводят показатели температуры прямо на дисплей в графическом или в текстовом виде.

Лазерный термометр или инфракрасный – что лучше? Это непосредственно зависит от модели и производителя. Инфракрасным можно измерять температуру поверхности предмета, воды, воздуха и прочих жидкостей. Однако инфракрасное излучение довольно вредное, поэтому для максимального уменьшения вреда можно пользоваться лазерным.

Термометры для личного пользования классифицируется по типу измерения:

• лобные;
• ушные;
• бесконтактные.

В зависимости от типа прибора измерять температуру надо лишь там, где это рекомендовано производителем. Это объясняется тем, разные зоны тела человека излучают разное количество тепла и каждый аппарат создан для каждой в отдельности.

Использование этого прибора довольно простое: температура измеряется при наведении устройства на лоб. Главным плюсом является его безопасность.

Более того, они славятся своим широким спектром опций и компактностью.

Спецификой этого типа аппарата является то, что для замера температуры его требуется поместить прямо в ухо. Они не являются полностью бесконтактными, по причине того, что существует минимальный контакт с телом. Принцип остаётся прежним – на основе инфракрасного измерения.

Основной минус – риск получения травмы при измерении температуры у детей. Особенно важно аккуратно мерить температуру у новорождённых, ибо случайная неосторожность может нанести вред слуховому отверстию.

Данный тип устройств является самым качественным и надёжным. Такие термометры могут использоваться в самых разных условиях и измерять температуру любой зоны человеческого тела. Для этого всего лишь нужно навести устройство на нужную область, и через пару секунд на дисплее уже будет результат. Помимо этого, такие аппараты можно применять не только для измерения температуры человеческого тела, а также для неодушевлённых предметов. Важно только грамотно сделать калибровку.

Характеристики ИК-термометров

Бесконтактные градусники отлично подходят для измерения температуры пациентов с коронавирусной инфекцией.

Главным достоинством в сложившейся на сегодняшний день ситуации является то, что при снятии показателей приборы не контактируют с телом. В зависимости от модели прибора температура может измеряться на расстоянии от 4-х до 15 сантиметров. ИК градусники имеют небольшие параметры и весят не более 40-50 граммов. Поэтому их всегда можно носить при себе.

Большинство моделей работает в диапазоне от 0 С до 118 С. Снятие показателей осуществляется в течение 1 – 3 секунд. Через 30 секунд прибор самостоятельно отключается. При повышенной температуре срабатывает встроенная сигнализация, и прибор издает определенные звуки. Применяется для измерения температуры тела и снимает показатели, находясь на расстоянии 5-8 сантиметров от поверхности кожного покрова.

Бесконтактный градусник имеет совсем незначительную погрешность, которая может составлять от 0.1 до 0.3. Полученные показатели достаточно длительное время сохраняются в памяти, поэтому при необходимости врач всегда может их просмотреть.

Практически все модели отличаются многофункциональностью, поэтому ими можно измерять температуру тела, воздуха, поверхности любой жидкости.

Достоинства

• Быстрое измерение температуры. Устройству нужно от одной до нескольких секунд для совершения операции.
• Практичность. После ознакомления с инструкцией любой человек сможет легко пользоваться таким термометром.
• Наличие дополнительных функций, таких как запоминание последнего температурного замера, показатель уровня заряда батареи, звуковой сигнал, подсветка дисплея, яркость и т. п.
• Наличие футляра.
• Работа от батареек.
• В комплекте часто идут наконечники съёмного типа. Они легко отсоединяются для того, чтобы их почистить.
• Отсутствие стекла и ртути.
• Возможность измерять температуру воздуха, воды, неодушевленных предметов.

Точность измерений

В продажа медицинские бесконтактные пирометры различаются по форме, цвету, точности измерений. Допустимая погрешность в замеряемых показаниях равна 0,1⁰С. Указанная неточность может наблюдаться только в случае, когда уровень заряда батарея близится к нулю.

На точность измерений цена не влияет. Но существуют факторы, от которых может зависеть эта величина:

• схемотехника устройства
• температура окружающей среды
• актуальность заряда источника питания

Если все величины будут находиться в максимально невыгодной позиции, погрешность показаний не превысит 0,4⁰С. Снизить колебания можно простыми действиями:

• соблюдая правила измерения
• купив качественный медицинский бесконтактный термометр для измерения температуры

Неправильно подобранный прибор может стать причиной некачественных замеров температуры.

Как выбрать инфракрасный термометр

Чтобы определиться, какой именно выбрать инфракрасный или лазерный термометр, важно придерживаться общих рекомендации:

• Упаковка должна быть сухой и чистой, без повреждений.
• На упаковке должен быть штрихкод (также встречается QR-код).
• Правильность написания названия продукции.
• На коробке подробно написаны все технические характеристики.
• Внутри обязательно должна быть инструкция или паспорт.
• При возможности проверить качество продукции, не выходя из магазина.

Также перед выбором инфракрасного термометра очень важно обращать внимание на тип питания. Самым оптимальным вариантом являются те устройства, у которых есть встроенная батарея. Они генерируют наибольшее напряжение, что значительно влияет на показания.