Бесконтактный термометр неправильно показывает температуру что делать
Почему врёт бесконтактный ИК термометр (пирометр)
В данной статье мы расскажем именно о медицинских ИК термометрах, т.е. о приборах, предназначенных для измерения температуры тела, а также о том, от чего зависит точность пирометров.
В Интернете можно найти много информации по этому вопросу. В большинстве случаев всё пишется людьми далёкими от ИК термометрии и ИК термометров для контроля температуры тела. Поэтому и информация даётся неполной, несистемной и чаще всего далёкой от истины.
Именно поэтому, мы как разработчики и изготовители медицинских термометров и, в частности, ИК термометров решили по возможности понятным языком рассказать, как устроен ИК термометр, чем он отличается от промышленного пирометра, что влияет на его точность измерения и как сделать так, чтобы эту точность повысить.
Для начала немножко теории.
Любое тело излучает тепловую энергию Е, пропорциональную его температуре поверхности в четвёртой степени и коэффициенту излучения к.
Научившись измерять и обратно преобразовывать эту тепловую энергию в температуру можно измерять температуру поверхности на расстоянии (дистанционно).
Рис.1.Как происходит измерение температуры поверхности пирометром
При помощи оптической системы прибора энергия излучения падает на сенсор ИК термометра (Рис.2).
Рис.2.Устройство сенсора ИК термометра
У современных пирометров сенсор представляет собой миниатюрную термопару, на рабочий спай которой и направлено тепловое излучение контролируемого объекта. Вблизи холодного спая термопары располагается сенсор температуры, в качестве которого чаще применяется термосопротивление.
Электронная схема прибора по термосопротивлению измеряет температуру холодного спая термопары и добавляет к ней вторую часть пропорциональную напряжению с термопары. ИК сенсоры уже давно научились изготавливать полностью в интегральном исполнении. Есть сенсоры с цифровым выходом.
Однако все тела излучают по-разному. Для того чтобы измерить температуру поверхности какого-либо тела достаточно точно, необходимо точно знать его коэффициент изучения к.
Обычно пирометр юстируется на производстве или в метрологической лаборатории при помощи «абсолютно-чёрного тела» (АЧТ), т.е. поверхности, с коэффициентом излучения близким к 1. Затем в память прибора устанавливают реальный, усреднённый коэффициент излучения. Чаще 0,95. Есть однако модели пирометров подороже, в которых потребитель сам устанавливает коэффициент. Но какой – вот в чём вопрос. А коэффициент излучения очень сильно зависит как от материала поверхности, так и от качества обработки, наличия загрязнений, ржавчины, влаги и т.д. В табл. 1 представлены коэффициенты излучения для ряда материалов.
Материал | К |
доска | 0,96 |
бумага | 0,93 |
базальт | 0,72 |
ржавое железо | 0,70 |
Табл. 1 Коэффициент излучения к для нескольких материалов
При неправильно выставленном коэффициенте излучения можно получить погрешность в десятки градусов.
Итак, какие факторы влияют на точность измерения промышленного пирометра?
Перечислим несколько основных факторов:
Какая реальная точность измерения, указывается в документации на промышленные пирометры среднего ценового диапазона? +/-1% от измеряемой величины, т.е. примерно +/-0,4 ° С при измерении температуры поверхности нагретой до +40 ° С. Давайте запомним это значение. Оно нам пригодится далее.
В чём отличия между промышленным пирометром и ИК термометром для измерения температуры тела?
Итак мы кратко рассказали вам о работе промышленного пирометра, о том, какие факторы влияют на его точность измерения. Теперь поговорим о ИК термометре для измерения температуры тела.
Параметр | ИК термометр | Контактный термометр |
Удобство | + | — |
Время измерения | + (около 1 с.) | — (более 30 сек.) |
Точность измерения | — | + |
Измерение разности температур и распределения температуры | + | — |
Табл. 2 Сравнение ИК термометра и контактного термометра
Приведём пример. Самолёт совершил посадку. Работник Роспотребнадзора, вооружённый ИК термометром, зашёл на борт и последовательно замерил температуру каждому пассажиру. Неважно, какую абсолютную величину температуры он получает. Важна разность измеренной температуры между пассажирами. Они долгое время находились в равных условиях и повышенная температура нескольких пассажиров относительно среднего измеренного значения может трактоваться как болезнь. У этих пассажиров после изоляции их от основной массы нужно будет измерить температуру точно контактным электронным термометром. Допустим, температура пассажиров оказалась равна 34,7…36,1 ° С, а у двух пассажиров: 36,6 ° С. Это означает, что у этих двух пассажиров имеется повышенная температура. Дальнейшие измерения точным контактным термометром смогут подтвердить, что их температура равна на самом деле 37…38 ° С. Сейчас, к сожалению, об этом не знают.
В табл. 3 мы кратко показали, чем отличается промышленный пирометр от ИК термометра температуры тела.
Табл. 3 Основные отличия промышленного пирометра от ИК термометра температуры тела
У ИК термометра очень узкий диапазон измерения и небольшое расстояние до поверхности измерения. У большинства ИК термометров в паспорте приводится точность измерения +/-0,2…0,3 ° С. Скажем сразу, что верить этому значению нельзя. С большой натяжкой это может быть точность измерения температуры абсолютно-чёрного тела, проводимая в лабораторных условиях при заданных параметрах окружающей среды. Это даже не точность контроля температуры поверхности кожи и уж тем более не точность измерения температуры тела.
Грустно то, что в нашей стране продаются ИК термометры, имеющие Регистрационное удостоверение Росздравнадзора, у которых в паспорте указана точность измерения температуры тела +/-0,1 ° С! Получается так, что Российская компания-дистрибьютор покупает в КНР приборы, имеющие точность +/-0,3 ° С, делает документацию на русском, где указывается точность уже +/-0,1 ° С и продаёт эти приборы. Почему так происходит? Да потому, что ИК термометры у нас в стране отнесены к медицинским термометрам, а им ГОСТом предписано иметь точность +/-0,1 ° С. Получается, что приборы подстроили под норматив.
Так какую же реальную погрешность имеют ИК термометры, спросите вы? Огромную, если не выполнять множество требований к процессу измерения. А ведь большинство граждан их не выполняет или физически не может выполнить. Поэтому прежде чем купить домой ИК термометр, хорошо подумайте. Им нужно уметь пользоваться.
Как работает ИК термометр температуры тела?
Рисунок 3. Температура тела, как функция большого количества параметров
Итак, к погрешности измерения температуры поверхности в режиме body добавляется погрешность связанная с различием у людей различных физических параметров и погрешность измерения температуры окружающей среды, а также погрешность связанная с тем, что температура прибора может быть не равна температуре окружающей среды, в которой находится испытуемый. Последнее очень важно. Прибор и человек до момента измерения должны находиться длительное время при одной и той же температуре. Теперь вам должно быть понятно, почему при измерении температуры у людей, входящих в здание, так сильно разнится температура. Ведь до входа в здание они находились в различных условиях. Кто-то пришёл, кто-то приехал на авто и т.д.
Перечислим основные правила более-менее точного измерения температуры тела ИК термометром.
Основные правила, которые необходимо соблюдать при измерении температуры медицинским пирометром:
— пирометр должен иметь температуру окр. среды (выдержан не менее 30 мин.),
— необходимо предварительно вытереть насухо лоб,
— предотвратить сквозняки, падение прямых лучей солнечного света, влияние нагревательных приборов,
— предварительно убрать со лба косметику, волосы,
— расстояние от лба: 1. 3 см,
— необходимо провести несколько измерений, чтобы исключить случайные значения.
Так может ли ИК термометр иметь точность +/-0,1 ° С при измерении температуры тела? Конечно нет. Если человек очень хорошо понимает принцип работы ИК термометра и как им пользоваться, то он может использовать его для экспресс контроля температуры тела. Но любому человеку использовать этот прибор нельзя. Может и трагедия случиться. Представьте себе картину. У маленького ребёнка горячка, родители его раздели, обдувают вентилятором и время от времени контролируют температуру ИК термометром. Что они измерят? Всё что угодно. Самая большая опасность, если они вместо 40,0 ° С измерят 37,0, успокоятся и завершат процедуры.
Терапевт раскрыл, почему бесконтактные градусники показывают неточный результат
Проблема заключается в неправильном использовании этих устройств.
Инфракрасные термометры (приборы для бесконтактного измерения температуры) часто «врут», ведь их показания отличаются от результатов ртутных или галинстановых градусников. Врач-терапевт высшей категории, член Клуба научных журналистов Алексей Водовозов рассказал радио Sputnik, почему так происходит.
«Инфракрасные градусники «ловят» повышенную температуру, только если правильно используются, правильно настроены. То, как измеряют обычно, когда просто наводят устройство на лоб или запястье, – это генератор случайных чисел», — заявил врач.
Водовозов пояснил, что всегда надо смотреть инструкцию конкретного измерительного прибора, ведь там подробно указано, на каких участках тела его применять, сколько времени надо держать и на каком расстоянии. Также медик добавил, что некорректно измерять температуру сразу же после того, как человек зашел с улицы, потому что показателя градусника будут меньше. Водовозов уточнил, что важно иметь прибор, зарегистрированный как медицинский. Проверить это можно в документах, которые прилагаются к аппарату.
Повышенная температура тела — один из основных симптомов коронавирусной инфекции как у взрослых, так и у детей. Последние стали чаще подхватывать вирус и тяжелее переносить болезнь. Детский анестезиолог-реаниматолог городской больницы № 5 имени Филатова Валентин Есиков рассказал, что лечение ковида у детей осложняется невозможностью использовать ряд сильных антибактериальных и противовирусных препаратов, поэтому нельзя запускать заболевание.
Когда бесконтактный градусник показывает неправильный результат
Бесконтактные градусники не всегда показывают температуру правильно.
Пользователи инфракрасных термометров, которыми температуру можно измерять бесконтактно, нередко жалуются на то, что приборы врут и показывают не такие точные результаты, какими могут похвастать ртутные или безртутные контактные градусники. Однако проблема заключается не в качестве устройств, а в неправильном их использовании.
Об этом рассказал в интервью радио Sputnik врач-терапевт высшей категории, член Клуба научных журналистов Алексей Водовозов. По его словам, инфракрасные градусники улавливают повышенную температуру, только если правильно используются и правильно настроены.
То, как измеряют обычно, когда просто наводят устройство на лоб или запястье, — это генератор случайных чисел. Поймать реальное повышение таким образом довольно сложно, потому что на самом деле инструкция предусматривает, что мы берем прибор, включаем, нажимаем кнопку, проводим на некотором расстоянии от лба человека и потом отпускаем кнопку. Надо всегда смотреть инструкцию конкретного измерительного прибора: там указано, на каких участках тела его применять, сколько времени держать и на каком расстоянии,
— говорит врач. Так, он не советует измерять температуру сразу после того, как человек зашел в помещение с улицы. Результат может быть существенно ниже реального. Кроме того, перед использованием нужно сверить показания электронных устройств со, скажем, ртутными градусниками или с галинстановыми (безртутными).
«Последние на сегодня считаются основным золотым стандартом, которые показывают реальную температуру, только держать их надо 3-7 минут», — уточнил Водовозов. И, наконец, он рекомендует прочитать сопроводительную документацию к прибору и удостовериться, что он зарегистрирован как медицинский.
Кстати, WMJ.ru запустил новый проект «Люди» — с авторскими колонками и текстовыми мини-сериалами.
Подписывайся на страницы WMJ.ru в ВКонтакте, Одноклассниках, Facebook, Instagram и Telegram
Фото:Ketut Subiyanto / Pexels
Почему электронные градусники врут? 5 способов, которые помогут точно измерить температуру
Ртутные градусники постепенно уходят в прошлое. Самая главная причина — это не совсем безопасно, ведь разбитый ртутный градусник представляет собой серьезную угрозу для здоровья. Альтернатива старым градусникам — электронные измерители температуры. Только есть одно но — они очень часто неправильно показывают температуру тела. В рубрике «Окей, Гугл» решили разобраться, почему так происходит и как правильно мерить температуру электронными градусниками.
Принцип работы
Принцип работы электронного термометра значительно отличается от классического ртутного, что логично. Указание температуры во втором происходит за счет увеличения объема ртути при нагревании, что по большому счету делает неважным то, как его держать. В электронных же термометров датчик находится на конце, поэтому только нагрев этой части влияет на показания. В остальной части термометра только провода. Именно по этой причине надо внимательно следить за положением градусника, чтобы добиться точности. Если контакт с телом неплотный или датчик частично свободен, то температура будет ниже.
Погрешность электронного градусника может быть достаточно большой (1,5 градуса), особенно если измеряли температуру вы неправильно и быстро.
Сколько держать электронный градусник?
Большинство электронных градусников снабжены звуковым датчиком, который извещает о том, что температура измерена. Но обольщаться не стоит. В большинстве инструкций указано, что звуковой сигнал не является поводом для завершения измерения. Ваша температура может еще незначительно подняться на 0,3-0,4 градуса. Так что лучше подержать градусник подольше. Или запомнить разницу, которую показывает градусник через несколько минут после звукового сигнала и в дальнейшем добавлять ее. Обычно разница составляет 0.3-0.4 градуса, но лучше проверить это самостоятельно.
Кстати, в США температуру измеряют в основном во рту, а не в подмышечной впадине. В подмышечной впадине градусник не успевает нагреться. Даже дорогие модели градусников с увеличенным датчиком, специально предназначенные для измерения под мышкой, показывают на 0.2-0.3 градуса меньше. Так что можно попробовать измерить температуру по американскому методу.
Как проверить исправность градусника?
Если вы сомневаетесь в правильности показаний термометра, то можно провести следующий простой тест с помощью двух градусников и стакана воды. Возьмите обычную теплую воду и поместите туда оба градусника. Данные будут одинаковыми спустя три минуты. Это даст вам возможность судить о том, насколько правильно работает термометр. Если же данные электронного градусника сильно отличаются, то вам прямая дорога в сервисный центр.
Кстати, тест на температуру можно провести не только на воде, но и на себе, измерив температуру ртутным и электронным градусником. Разницу показаний запомните и дальше просто добавляйте недостающие градусы. Как правило, разница составляет примерно 2 десятых. На ртутном 36,6, на электронном — 36,4. На ртутном 37,5 — на электронном 37,3.
Пошаговая инструкция: как откалибровать инфракрасный термометр
Инфракрасный термометр появился не так давно, но он успел завоевать высокую популярность. При помощи него можно с максимальной точностью измерить показатели температуры тела взрослых и детей. Процесс протекает легко, без неприятных ощущений, которые вызывают устройства контактного типа. Бесконтактные позволяют измерить не только температуру тела человека, но и воды, воздуха и других поверхностей. Но чтобы правильно пользоваться устройством этого вида, нужно знать, как без ошибок откалибровать инфракрасный термометр.
Что такое калибровка и зачем ее проводить
Градусник является обязательным элементом домашней аптечки. Данный элемент всегда должен находиться в исправном состоянии, потому что температура может повыситься в любое время, ее измерение поможет своевременно оказать медицинскую помощь.
В последнее время многие вместо стандартных ртутных устройств стали использовать инфракрасные термометры. Данные приборы удобные, они производят снятия показателей в бесконтактном режиме. Но точную информацию можно получить при условии, если устройство откалибровано.
Использование ИК прибора
Калибровка инфракрасного термометра состоит в установлении зависимости между данными измерительного прибора и размером измеряемой (входной) величины. Простыми словами, под калибровкой понимают процесс подстройки измерений прибора под настоящие показатели измеряемой поверхности.
Калибровка требуется для того, чтобы получить точные показатели. Обычно современные ИК-изделия калибруются производителем в лабораторных условиях при помощи специальных устройств, поэтому при измерениях редко возникают расхождения.
Пример калибровки в цифрах
Для того чтобы понять, что это такое, можно рассмотреть пример. Хорошим примером будет измерение воды при помощи обычного и инфракрасного термометра:
Особенности использования
Для того чтобы при помощи инфракрасного термометра правильно измерить температуру, нужно знать, как его использовать. Обычно действия при определении данных измерений зависят от опций, которые предусмотрены в устройстве производителем.
Расположение важных частей устройства
Как выполняется процесс снятия температуры ИК-прибором описывается в инструкции. Обычно использование выполняется так:
Рекомендации по измерению
При использовании инфракрасных приборов стоит соблюдать важные правила, которые помогут точно установить показатели температуры.
Использование для ушей и лба
К правилам относятся:
Топ-5 моделей
Описание и способ использования ИК термометра не сможет помочь выбрать подходящий прибор. Обязательно нужно рассмотреть популярные модели данных устройств, их важные особенности и характеристики.
Применение у спящего ребенка
GARIN
Эта модель предназначена для снятия температуры тела. Он работает при помощи бесконтактного метода. Чтобы снять показатели прибор следует поднести к поверхности тела на расстоянии 5-8 см.
Приобрести термометр GARIN можно в магазинах медицинской техники или заказать в интернет-магазине. Стоимость невысокая, всего 1800 рублей.
ENDEVER TEMP-05
Удобный инфракрасный прибор, который выполняет снятие показателей в бесконтактном режиме. Его можно применять для тела, а также для проверки температуры воздуха, детского питания, воды.
Он имеет следующие качества:
Термометр имеет невысокую цену. Его можно приобрести в аптеках или специализированных медицинских магазинах за 1600 рублей.
Термометр DT-635 цифровой инфракрасный
Инфракрасный цифровой прибор DT-635 – это универсальный термометр. Устройство можно использовать для измерения температуры тела (на лбу, в ухе), а также подойдет и для других поверхностей – жидкости, воздуха.
К хорошим качествам инфракрасного прибора модели DT-635 можно отнести:
Качественный универсальный термометр с бесконтактным способом снятия температуры не имеет недостатков. Он обладает удобным применением, при котором можно получить максимально точные показатели. При этом имеет не высокую стоимость – всего 1200-1400 рублей.
DADGET MT4004
Это небольшой инфракрасный термометр, который относится к портативным устройствам. Он имеет максимальное удобство во время использования. При помощи данной модели можно измерить не только температурные показатели тела, но и для бесконтактного определения состояния нагрева предметов в твердом состоянии и жидкостей.
Устройство имеет ряд положительных характеристик:
Однако у прибора имеется несколько недостатков, для многих они покажутся достаточно весомыми. Прибор имеет минимальный набор функций. Также при измерении наблюдается высокая погрешность.
Приобрести портативное изделие можно в аптеке или в магазине медицинских измерительных изделий. В среднем стоимость устройства составляет не больше 1000 рублей.
BabyOno
Это бесконтактный термометр, который предназначен для детей, но его также можно использовать и взрослым. Он позволяет с максимальной точностью снять показатели температуры, при этом не вызывает неприятных ощущений.
К положительным качествам модели BabyOno можно отнести следующие:
Удобный термометр для бесконтактного снятия температуры имеет один существенный недостаток – высокая стоимость. В среднем в аптеках или в магазинах он продается за 5000 рублей.
Инфракрасные бесконтактные термометры являются новыми устройствами, которые позволяют быстро и легко снять показатели температуры. Их удобно использовать для маленьких детей, потому что они не вызывают у малыша страха, неприятных ощущений и не доставляют неудобств. Но прежде чем приобретать, стоит внимательно рассмотреть особенности этих устройств, их функции и главные характеристики.