红外测温仪测温系统准确性研究

刘春昊

阿米检测技术有限公司苏州分公司 江苏苏州 215000

近期，新型冠状病毒感染的肺炎疫情严峻，测量体温成为防控疫情的必要手段。人体红外测温仪因其非接触、效率高、使用方便的特点在人流密集的各交通关口、医院、住宅小区、企事业单位广泛用[1]。

1 红外测温系统的组成

红外测温仪测量的是物体的表面温度，当仪器测温时，被测量物体发出红热辐射能，红外测温仪的光学系统探测仪将辐射能量转换为电磁型号，在测温仪的显示屏上显示出被测量物体的表面温度。红外测温仪的外观设计和内部结构因被测量的物体、测量温度范围，测量环境不同而不同，内部结构主要组成部分有光学系统、探测器、信号放大器、信号处理器、输出显示器等。

2 分类

常用的人体红外测温仪可分为红外热成像体温快速筛检仪和红外体温计两类。

红外热成像体温快速筛检仪，可在人流中自动跟踪、报警高温区域，与可见光视频配合，当红外热成像体温快速筛检仪集成人脸识别、手机探针等技术时，还能掌握体温较高人员的更多信息[2]。

红外体温计又可分为红外耳温计和红外额温计，红外体温计设备简单、使用方便、价格实惠，应用，可实现对人员的依次、快速测温。

3 红外测温设备测温原理

人体的热量会通过热辐射的形式散发到环境中，人体红外测温仪通过内置的传感器探测人体的热辐射，从而实现测量体温的目的。例如，红外额温计测量的是人体额头部位；红外热成像体温快速筛检仪则是利用红外测温技术对人体表面温度进行非接触式的快速测量。从测量精准度方面来看，在测量方法正确的情况下，准确度方面的排序为红外耳温计＞红外额温计＞红外热成像体温快速筛查仪。

4 使用注意事项

红外测温十分适合于在发烧类疾病预防检测中应用。

通常在人体温度37℃附近，红外热成像体温快速筛检仪的准确度能达到±0.3℃，红外体温计能达到±0.2℃。

从测量准确度来说，红外耳温计测量准确度最高，红外额温计次之。但是，如果测量方法不正确，测量结果也会不准确。对于新购买的人体红外测温仪，或使用频繁以及对测量结果有怀疑时，应当对人体红外测温仪进行校准，以确定其修正值，则能尽量消除测温仪的系统误差。

黑体辐射源有效发射率、控温稳定度都有较高的要求。黑体温度通常采用铂电阻温度计或玻璃液体温度计等接触温度计测量，其温度与红外体温计测得值相比较以获得校准值。校准红外耳温计的黑体还需根据被检温度计的要求专门设计其开口形状和尺寸[3]。

特别提示：不建议将工业检测用红外温度计用于测量人体温度。工业检测用红外温度计通常测量范围下限可达-20℃～-30℃，上限从200℃～1000℃都有，测量范围较广，准确度较低，在人体温度附近一般不会优于±1.0℃。因此仅从测量准确度的要求来看使用工业检测用红外温度计来测量人体温度是不太合适的。

5 红外测温系统的缺陷分析

红外测温仪不能测量物体的内部温度，只能确定物体的测温点，进行问题测量。红外测温仪与辐射系数即发射率有关，发射率表示物体相对于黑体辐射的辐射能力大小的量，与物体的形状、大小、光滑程度、凹凸程度以及测试方向等有关。不同物质材料的物体发射率不同。辐射率越高的物体，红外测温仪接收到的辐射能力越大。

6 改善红外测温仪的准确方法

数据修正。在使用过程中，对被测物体相关部位温度进行修正。通过对检测过程和结果进行数据处理，通过数学手段对结果进行修正。改善运行物理状态。设备工作的电压、负荷电流大小等会导致设备发热故障，影响测量结果。应尽可能保证设备在额定电压和额定电流下运转，负载越大，才能使设备升温迅速，在设备运行前有一个预热时间，保证设备表面达到稳定温度。

适时增加复测复核。对于使用红外额温计进行初步筛查的场所，建议有条件的地方可用红外耳温计进行复测（红外耳温计需配专用耳套使用，一人一换，防止交叉感染）。对于车站、地铁站等使用红外热成像体温快速筛查仪进行初步筛查的场所，建议有条件的地方可用红外额温计或红外耳温计进行复测。对于体温可疑者均需用医用体温计进行复核，使用医用体温计时应注意做好必要的处理，防止交叉感染。

确保环境温度。当外界温度较高时，设备温度相对较高，也就是非运行状态的温度就比较高，也就是设备存在一定虚热，设备运转后测出的结果就不太准确。

科学对待测量结果。红外体温仪测量速度快、效率高，测量数据是疫情防控的重要参考，但由于其测量原理的局限性，仅能用于人体体温初步筛查，不能将其测量数据作为医学诊断依据[4]。

优化测温设备选型。建议尽量选用红外体温测量设备，并优先选用通过计量器具型式批准、具有CPA标识的产品；不建议将工业检测用红外温度计直接用于测量人体温度。工业检测用红外温度计通常测量范围较广，上至200℃～1000℃，下至-20℃～-30℃，且准确度相对较低，并不适合测量人体体温。如果确无更合适的测温设备，必须使用工业用红外温度计测量人体温度时，应通过准确可靠的计量后，采取加修正值的方式使用。