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红外传感器在疫情期间监测体温的应用

文章来源:楚环传感器 发布时间:2020-02-28

2020年春,武汉疫情牵动国人,阻断疫情进一步扩散刻不容缓。在本次疫情防控过程中,起到关键作用的呼吸机、监护仪、制氧机、负压救护车等医疗产品,在危重病人抢救以及防止病毒扩散的过程中发挥了重大作用,这些都离不开传感器技术的支持。其中,疫情导致红外体温计需求激增,而这一在此次疫情防疫工作中做出重要贡献的红外体温计设备,便是传感器技术的典型应用。 

红外传感器

近段时间以来,为满足湖北武汉等防疫一线的需求,国内多个省份的多家红外体温计传感器生产商,正在加足马力生产红外体温计传感器。比如,在厦门,相关传感器生产企业仅一天的传感器出货量便达到100多万支,这些传感器被发往其他公司装配成红外体温计,进而发往武汉等全国防疫一线地区。   

我们知道,此次新型冠状病毒比之前的SARS病毒更狡猾,其常见症状主要表现为呼吸道感染:发热、咳嗽、呼吸急促或者呼吸困难。为避免多次交叉传染出现的病毒变异,必须在第一时间切断传染源,预防更大规模的传播。从目前各种症状来看,虽然“发热”并不是判断感染武汉肺炎的最关键指标,甚至有病例没有发热,但发热症状,仍是各基层医院和特殊公共场所出入口用于初步判断是否感染病毒的重要参考。因此,在没有完全精准有效的方法前,体温筛查还是有必要的。   

此时,红外测温仪设备便起到了非常重要的作用。相对于其他类型的测温方式,采用红外测温方式的优势在于快速、直观、非接触检测。在此类设备中,不论是红外测温仪,还是耳温枪、额温枪等红外检测设备,都离不开基础的热红外传感器元件。简单来说,红外传感器接收到物体发出的能量后,通过其光学系统,可将红外能量转换成电信号,然后将其转换为温度值。   

例如,耳温枪是一种典型的非接触式的红外测温仪,它是利用检测鼓膜(相当于下视丘)所发出的红外线光谱(6~15μm)来测量体温。根据玻耳兹曼定律,物体温度越高,辐射能量越大。E=σεT(σ=常量,T物体绝对温度,ε比辐射率,n=4)。只要测出物体所发射的辐射能量,就可以确定它的温度。   

具体来说,红外测温仪由光学系统、光电探测器、信号放大器及信号处理、显示输出等部分组成。待测目标的红外辐射信号,经过光学接收器传输给调制器滤除大面积的背景干扰信号,然后经过红外探测器将红外辐射信号转变成电信号,该信号经过放大器和信号处理电路,并按照仪器内疗的算法和目标发射率校正后,最中可转变为被测目标的温度值。 

总的来说,面对严峻的疫情防控形势,对于前期筛查而言,在人群中发现疑似发烧人员,进一步采用各类红外传感器检测设备进行精确的体温测量及后续检查,显得非常重要。

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