“測溫槍”是怎樣測出溫度的？

●你的外星小姨 文 趙天 編 ○超小愛 繪

大年三十以來，相信各位不管是進自家小區(qū)也好，上超市買菜也罷，進大門時，不管您多大派頭，腦門上都得挨上安保工作人員的“一槍”，那情景，像極了《無間道》里天臺上的陳警官拿槍指著劉警官的腦門……

其實我們都知道，在這全國上下抗擊疫情的特殊時期，安保工作人員對著自己頭上來的那一“槍”，既是為了他人好，也是為了我們好。不過由于“測溫槍”這種裝備在日常生活中極其少見，大家難免對其陌生，因而圍繞它也就不可避免地衍生出諸多問題：平時量個體溫少說得花5分鐘，為何測溫槍只需對著腦門來一秒即可？測溫槍到底準(zhǔn)不準(zhǔn)？以及親戚群里父母叔姨們最關(guān)心的——被這玩意兒打多了會不會影響健康？

其實對于這些問題，只要搞懂測溫槍的工作原理，就會一一迎刃而解。

被測溫槍“打”多了會不會有損健康？

我們首先來關(guān)注大家最“頭疼”的問題吧！那就是測溫槍會不會有損我們的身體健康。

所謂“測溫槍”，學(xué)名是“紅外線測溫儀”或者“紅外線輻射測溫儀”。很多人一聽到“紅外”“輻射”這類的詞就哆嗦，尤其在“親戚群”里，才沒有人信你說的“任何物體都會產(chǎn)生輻射”；更不會有人跟你談什么劑量。他們只知道只要“有輻射”，就應(yīng)該“寧可信其有”。

遺憾的是，測溫槍這玩意雖然名頭上冠著“輻射”和“紅外”，但不會對你的身體施加任何哪怕一丁點的影響——因為它是個接收器，不是發(fā)射器。

籠統(tǒng)地說，紅外測溫儀的原理是：被動吸收目標(biāo)的紅外輻射能量，從而獲得物體溫度數(shù)值。這是因為你的身體無時無刻不在向外擴散輻射能量，而測溫槍的作用，是接收你身體某區(qū)域的輻射能量。如果真的說這個過程有什么危害的話，那么應(yīng)該擔(dān)心被輻射的也是測溫槍自己，沒準(zhǔn)萬一哪天測到個1000℃的腦門，它自己就完蛋了。

所以這玩意雖然長著一副槍的樣子，但只有被動挨打的份。

那么測溫槍的工作過程是不是像溫度計一樣，直接隔空感受你散發(fā)的“溫度信號”呢？

這樣的說法其實也不太對。因為紅外測溫槍能接收到的，只是各種波段的電磁波，絕不是直接的溫度傳導(dǎo)，其中的“溫度信息”是由“電磁波信息”轉(zhuǎn)換而來。

測溫槍的工作原理

自然界中一切高于絕對零度（-273.15℃）的物體都在不停向外輻射能量，物體向外輻射能量的大小及其按波長的分布與它的表面溫度有著十分密切的聯(lián)系，物體的溫度越高，所發(fā)出的紅外輻射能力越強。

所以，我們只需知道某段光的熱輻射強度和光線波長，就可以算出其代表的“溫度”是多少了。紅外測溫儀就是根據(jù)這一特性設(shè)計出來的。

在這個理論基礎(chǔ)下，根據(jù)工程應(yīng)用所需的測量精度不同，紅外測溫儀有三種主要的設(shè)計方向。

其一，單色測溫法：利用單一波長下的單色輻射強度比值來判斷溫度；

其二，雙色測溫法：測量被測物體在兩個波長下的輻射強度比值的強度變化來判斷，這種方法比前者受外界影響更小，誤差也更小；

其三，全輻射測溫法：全輻射測溫法的名字聽起來似乎最厲害，但其實這是三種方法里精度相對最差的一種，不過優(yōu)勢就在于結(jié)構(gòu)簡單，成本較低，原因在于其擁有“大力出奇跡”式的設(shè)計思路——通過測量輻射物體的全波長熱輻射總強度，來確定物體的輻射溫度。如今小區(qū)門口為您測體溫的紅外線測溫槍，基本都是根據(jù)這一思路設(shè)計的。

影響測溫槍測量結(jié)果的因素是多方面的

第一，客觀物理因素：平時常見的測溫槍大多數(shù)都是0.95的發(fā)射率，這適用于生活中大多數(shù)的情況。但這個0.95畢竟是根據(jù)被測物的材質(zhì)而定的浮動值，所以這也是測溫槍很難絕對準(zhǔn)確的原因之一。

其二，污染因素：由于信息是通過電磁輻射（光）傳導(dǎo)的，不可避免會受到煙塵和水蒸氣等外界因素的影響；另外，機器入射口處的透鏡污染也是干擾因素之一。

其三，機器精度：由于成本原因，平時常見的測溫槍大多不具備更精確的雙色測溫法技術(shù)，內(nèi)部元件的精細度也參差不齊；此外使用時的距離誤差也會導(dǎo)致數(shù)值波動。

但是，這些有限的缺點很難成為我們拒絕測溫槍的理由。

如今公共場所正在使用的紅外測溫槍，其工作原理比傳統(tǒng)的熱傳導(dǎo)測溫方式還是優(yōu)秀太多了——響應(yīng)時間短、測溫效率高，不用接觸被測物體依然可以有著相對可靠的準(zhǔn)確度，同時制作成本低廉，操作起來也足夠方便。雖然受諸多客觀因素的影響，但紅外測溫槍依然能保證所測量溫度維持在相對精確的范圍內(nèi)。它沒有那么完美，但依然是在有限范圍內(nèi)可以選擇到的最佳產(chǎn)品。

可以想象，在這次防疫戰(zhàn)中，如果沒有類似測溫槍這樣的科技產(chǎn)品的存在，僅僅是測體溫這一項，就將給防控工作帶來多大的困難。