环温对红外耳温计校准的影响研究

储红莉

阜阳市计量测试研究所 安徽阜阳 236000

红外耳温计属于非接触式的测温装置，其原理为根据耳道或鼓膜处热辐射对人体温度进行测定。该温度计将热电探测器作为温度传感器，有效测量范围通常为32.0℃-42.5℃，在36.0℃-39.0℃的常用测温范围内，测量结果误差不超过±0.2℃；而在不常用测温范围内，测量结果误差不超过±0.3℃。由于该温度计具有很快的响应速度，而且相比于水银温度计更加稳定和安全，所以目前在婴幼儿体温测量中得到了广泛应用。为了验证环境温度是否会对该温度计检定造成影响，以此采用实验的方法进行验证。

1 实验部分

对于标准红外耳温计，其校准需采用以下装置：AikomTL-1010N型恒温水槽，以紫铜空腔为黑体辐射源，其开口孔径一般为10mm，沿垂直方向浸入恒温水，在空腔的内壁均匀喷涂一层高发射率漆，使空腔的发射率达到0.9997以上，对于亮度温度，其不确定度按34mK考虑。参考温度计采用二等标准铂电阻，其电阻值的测定主要由自动测温电桥完成，型号为Fluke1594A。

对于被校红外耳温计，其校准需采用以下装置：Orion796A型恒温水槽，TTI-22型电测仪表，YK5500型标准温度计，以E10型空腔作为黑体辐射源。对于Orion796A型恒温水槽，需严格按照相关技术规范实施测试，以确定其稳定性与均匀性能否达到要求[1]。

在20℃与30℃两种温度条件下将以上两个空腔均稳定于37℃，然后选用6支性能保持稳定的耳温计（共三种不同型号，不同型号各两支）实施校准实验。基于两种不同工况，对温度计的示值进行读取，连续记录三组结果，将其平均值作为最终的测试结果。

先在20℃的温度条件下开展以上实验，然后将温度改为30℃继续进行以上实验，如此连续重复3d，最后对一个完整周期的实验数据进行汇总，可得到8个在37℃温度条件下的装置亮度温度。

在预设环境当中分别放置标准、被校温度计与比较用温度计，静置至少30min的时间。两个空腔都应在温度为37℃的水中连续水浴至少30min，在校准时应防止环境温度突然变化引起空气对流，并将温度计调整成校准模式，将其探头插入到空腔的开口中之后方可开始测量。测量时，同一个温度计要保持1min以上的时间间隔。若温度计测量过程中需要为探头加装保护罩，则在校准时必须做好保护罩的设置，在辐射源对比时无需对保护罩进行更换[2]。

在环境温度改变之后，需要稳定至少45min的时间才能开始实验操作。每个温度计都应进行10次交替测量，将测量均值作为这一温度计最终亮度温度。将6支温度计实测亮度温度的均值作为辐射源实际亮度温度，也可将其称作空腔的亮度温度。具体实验过程必须完全满足校准要求，无任何异常表现[3]。

2 实验数据与结论

上述两个空腔的实测亮度温度结果如下：

紫铜空腔：当环境温度为20℃时，第一天标准铂电阻示值和空腔亮度温度分别为36.995℃、37.027℃；第二天标准铂电阻示值和空腔亮度温度分别为36.995℃、37.030℃；第三天标准铂电阻示值和空腔亮度温度分别为37.002℃、36.980℃；第四天标准铂电阻示值和空腔亮度温度分别为37.002℃、36.952℃；当环境温度为30℃时，第一天标准铂电阻示值和空腔亮度温度分别为37.014℃、37.002℃；第二天标准铂电阻示值和空腔亮度温度分别为37.014℃、36.992℃；第三天标准铂电阻示值和空腔亮度温度分别为37.012℃、36.973℃；第四天标准铂电阻示值和空腔亮度温度分别为37.016℃、36.980℃；

E10型空腔：当环境温度为20℃时，第一天标准铂电阻示值和空腔亮度温度分别为36.997℃、37.008℃；第二天标准铂电阻示值和空腔亮度温度分别为36.997℃、36.998℃；第三天标准铂电阻示值和空腔亮度温度分别为36.994℃、36.915℃；第四天标准铂电阻示值和空腔亮度温度分别为36.994℃、36.948℃；。当环境温度为30℃时，第一天标准铂电阻示值和空腔亮度温度分别为37.013℃、37.017℃；第二天标准铂电阻示值和空腔亮度温度分别为37.014℃、37.023℃；第三天标准铂电阻示值和空腔亮度温度分别为37.005℃、36.975℃；第四天标准铂电阻示值和空腔亮度温度分别为37.015℃、36.992℃；该空腔平均值如表1所示。

表1 E10型空腔平均值（℃）

若将四次实验对应的平均值直接作为校准后的结果，则20℃温度条件下E10型空腔平均值等于36.97℃；30℃温度条件下E10型空腔均值等于37.02℃。上述结果有0.05℃的差，处在最大允许误差范围内，不会对温度计测量结果造成影响。根据以上结果可知，当环境温度升高时，校准装置自身亮度温度也变高，但这不会对温度计的正常校准造成太大影响。

3 结语

综上所述，采用实验的方法验证了环境温度不会对红外耳温计检定造成实质性影响，尽管环境温度升高以后会是温度计的校准装置也出现明显的亮度温度升高，以此为专门的检定人员提供可靠参考依据，确保检定工作顺利完成。