在疫情期间,我们看到了感人的场景。例如,在清晨的寒风中,一线工作人员宁愿将温暖的婴儿交给温度计,也不愿在杭州和其他高速进入城市的地方的温度测试点将婴儿交给自己。
为什么温度计在晚上没用?还有,为什么温度枪测得的值变化这么大?
要回答这些问题,必须了解体温枪的原理。
体温枪需要在晚上给婴儿加温,因为体温枪不能在0摄氏度下工作。
手持式红外温度计也是一种体温枪。它的原理是物体发射的红外线被注入后,被内部的热层接收,热层将红外线转化为热能,然后转化为电信号。电信号最终在屏幕上转换成温度值。
热电堆,价格很便宜,几十块钱就可以买到
热电偶是热电堆的主要部件。简而言之,热电偶是由两种不同的导体组成的导线。两根电线一端相连,另一端不相连。
早在1821年,德国物理学家托马斯·约翰·塞贝克就发现,如果两根电线的接头放在热的地方,而未连接的一端放在冷的地方,在未连接的两端之间就会产生热电压。这种效应被称为塞贝克效应,或第一种热电效应。
当两种不同的金属(铜和回形针)在电线的连接处被加热时,仪表会发生变化。
当电线接头冷却,电线两端的温差消失时,电表将归零。
根据热电偶导体材料的不同,它们也被标准化并命名为K、R、S、J和K热电偶。例如,最常见的K型热电偶由镍铬合金和铝镍合金制成。
通常用于制造体温枪的K型热电偶在0-1000摄氏度时的温度灵敏度几乎没有变化。例如,当温度升高10摄氏度时,输出电压将增加400微伏。利用输出电压,人们可以推回温度上升了多少,这就是体温的测量方法。
从图中可以看出,这个灵敏度,即塞贝克系数(单位温度变化引起的电压变化),是一条水平线。但是当温度低于0摄氏度时,它开始变得疯狂——
K型热电偶(绿色)的塞贝克系数(单位温度变化引起的电压变化)随温度变化。
温度枪根据人体温度附近的塞贝克系数计算温度,低于0摄氏度的计算值是“瓦特”和无用的。另外,由于温度枪很容易受到环境温度的影响,其精度比普通水银温度计差。体温枪手册也解释了这一点,并要求体温枪在使用前保持在稳定的室温至少30分钟。
第二个问题,为什么温度枪波动这么大?
我们刚才说过体温枪是通过红外线来测量温度的。更具体地说,材料的发射率,即物体吸收和散发热量的能力,对温度的计算至关重要。
发射率反映了物体表面揭示真相的特性(真实还原材料的内部温度)。一般来说,材料越粗糙,颜色越深,发射率越接近1,测得的温度越真实。材料反射性越强,反射镜的发射率越低,测得的温度就越不准确。因此,平面黑色物体在测量期间不需要发射率补偿,而反射物体在测量期间需要调整。
然而,大多数体温枪的默认发射率只有0.95,并且当遇到具有强反射的物体时测量的温度相对较低,例如亮顶、玻璃或天花油前额。这就是为什么测量前额的油量比测量手腕的油量更好。
当然,更昂贵和更精确的红外温度计可以调节发射率,但每次使用时用普通温度计校准非常麻烦。
然而,油布一方面使温度枪不准确,另一方面,它测量距离。
体温枪的使用手册会给你一个距离与光点的比率,它会告诉你拿着枪走多远,以及可以测量的面积有多大。
例如,测量距离比为12:1的体温枪可以在12厘米的距离处测量直径为1厘米的圆内的温度。然而,如果体温枪拿得太远,测量的区域会超出预期,奇怪的东西会进来。
一些非专业人员在测量时不控制距离,这将导致测量值低于实际体温。所以你明白为什么你的油性皮肤使温度枪的价值波动如此之大,为什么温度枪在寒风中失灵。
那么,商场、机场和火车站使用的热成像仪的原理是什么?
像体温枪一样,热像仪使用红外线来测量体温。但是与普通的照相机镜头不同,热像仪的镜头可以过滤红外线以外的电磁波,所以只有红外线可以通过。
注入热像仪的红外线会聚在探测器上,并在1/30秒内被吸收到热光谱中。然后,热光谱被转换成电信号,该电信号被信号处理单元分析,然后被绘制成人类能够理解的图像,并且红外线的强度和颜色被关联。
然而,与数百支体温枪相比,热像仪价格昂贵,每支售价数千元人民币,因此只能在价格相对较高的地方使用。
但是热像仪可以看到世界的现实,并看穿人类的伪装。让我们在热像仪下看看红色水果的生活。红色表示温度较高,蓝绿色表示温度较低。
腹部,橘黄色的地方覆盖着脂肪,保温效果好,所以皮肤表面看起来低温——
我抽烟的叔叔眉毛和胡子的温度很低。当你害怕的时候,你的鼻子会变冷,因为血液会流入你的手和腿的肌肉,这是战争或逃跑的标志。
护肤后,脸部温度变低-
笔记本“坐”的大腿变得成熟了,所以笔记本实际上应该被称为笔记本-
直发器拉起的头发-
正如我们刚才所说的,玻璃具有很强的反射性,所以带眼镜的部分看起来更酷-
冰箱内外-
牛奶咖啡具有典型的瑞利-泰勒不稳定性
2
锻炼前后,头部和胸部的温度明显升高-
饮水机倒热水-
阿木达的两个男人,男孩的低发卷清晰可见——
手指触摸手机键盘留下的温度-
吃人的动物-
你吃冷饭-
膀胱让你呕吐-
当你用冷水洗手时,管道看起来很热,因为金属会反射附近的红外线-
当然,括约肌打嗝在热像仪(雾)下没有藏身之处
更多关注微信公众号:jiuwenwang
