非接觸式紅外測溫設(shè)備的應(yīng)用選擇及安裝驗收要點(diǎn)

吳宗光 莫起志 姜曉軍

摘??要：隨著技術(shù)的發(fā)展，非接觸式紅外測溫設(shè)備在技術(shù)上得到迅速發(fā)展，性能不斷完善，功能不斷增強(qiáng)，品種不斷增多，得到廣泛應(yīng)用，非接觸式紅外測溫設(shè)備種類繁多，性能特點(diǎn)差別較大。該文根據(jù)非接觸式紅外體溫測量設(shè)備的分類和工作原理，通過比較分析確定了不同場合非接觸式紅外測溫設(shè)備的選型應(yīng)用。因非接觸式紅外測溫設(shè)備中部分設(shè)備使用前需要安裝調(diào)試，該文亦詳細(xì)闡述了此類設(shè)備的組成及安裝驗收要點(diǎn)和原則。

關(guān)鍵詞：非接觸式紅外測溫設(shè)備??設(shè)備分類??選型應(yīng)用??安裝??驗收

中圖分類號：TN967.1????????????文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

Application?Selection?and?the?Key?Points?of?Installation?and?Acceptance?of?Non-Contact?Infrared??Temperature?Measuring?Equipment

WU?Zongguang???MO?Qizhi???JIANG?Xiaojun

（Guangdong?Institute?of?Special?Equipment?Inspection?and?Research，?Guangzhou，?Guangdong?Province，?510000?China）

Abstract：?With?the?development?of?technology，?non-contact?infrared?temperature?measuring?equipment?has?been?rapidly?developed?in?technology，?with?continuous?improvement?in?performance，?enhanced?functions，?and?an?increasing?number?of?varieties，?and?it?has?been?widely?used.?There?are?many?kinds?of?non-contact?infrared?temperature?measuring?equipment，and?the?performance?characteristics?vary?greatly.?According?to?the?classification?and?working?principle?of?non-contact?infrared?temperature?measuring?equipment，?this?paper?determines?the?selection?and?application?of?non-contact?infrared?temperature?measuring?equipment?in?different?occasions?through?comparative?analysis.?Since?some?of?non-contact?infrared?temperature?measuring?equipment?needs?to?be?installed?and?debugged?before?use，?this?paper?also?expounds?the?composition?of?such?equipment，?and?the?key?points?and?principles?of?installation?and?acceptance?in?detail.

Key?Words：?Non-contact?infrared?temperature?measuring?equipment;?Equipment?classification；Selection?and?application;?Installation;??Acceptance

人體體溫檢測設(shè)備技術(shù)發(fā)展迅速，性能和功能不斷完善和增強(qiáng)，品種逐漸增多，得到廣泛應(yīng)用在新冠肺炎疫情防控期間，可通過體溫檢測可對可能病患進(jìn)行篩查，對感染病

例進(jìn)行識別和控制，從而有效避免疫情的蔓延[1-2]。在人體體溫檢測中，常用的方式有接觸的方式和無接觸的方式。

接觸式測量一般采用水銀溫度計來測量人體的體溫，主要在腋下和口腔，其精度可達(dá)0.1?℃，可以滿足測溫的要求。但是，接觸式測量需要與身體進(jìn)行直接的接觸，這就有可能造成交叉感染，所以在進(jìn)行這種方法的時候，需要對它進(jìn)行滅菌處理，它很容易被折斷，而且需要很長的時間才能測出結(jié)果，需要良好的配合，無法適應(yīng)人員快速的流動和大范圍的測量[3-4]。

非接觸式測溫，無須與被測量對象進(jìn)行身體的接觸測量。它是通過黑體輻射的基礎(chǔ)原理，將人類發(fā)射的紅外線集中在檢測器上，檢測器將輻射能量轉(zhuǎn)換為電信號，在被補(bǔ)償?shù)闹車鷾囟然蛑丿B的經(jīng)驗方程后，顯示為被測部位的溫度，從而獲得被測部位的體溫。因為它的測量既快捷又有效，而且還能夠直接地讀數(shù)，所以它適用于人群的密集程度比較高，測溫速度也比較快的場所，非接觸式測溫設(shè)備這對疫情的防治有著非常關(guān)鍵的作用作用更為關(guān)鍵，使用更為廣泛，本文主要介紹非接觸式紅外測溫設(shè)備應(yīng)用選擇及安裝驗收要點(diǎn)。

1??非接觸式紅外測溫設(shè)備分類及特點(diǎn)

目前常用的非接觸式紅外測溫設(shè)備可分為紅外耳溫計、紅外額溫計、紅外熱像儀和紅外熱篩儀等類別，其測溫快速方便，適合人口密度較大，測溫速度快速的場合。

1.1??紅外耳溫計

紅外耳溫儀是一種通過耳朵與感應(yīng)器之間的紅外線進(jìn)行熱交換來檢測體溫的設(shè)備（如圖1所示）。人的耳膜距離大腦的下視丘很近，而下視丘又是控制體溫的重要器官，所以用耳膜的體溫來判斷身體的溫度是最好的辦法。JJG1164-2019《紅外耳溫計檢定規(guī)程》（JJG?1164-2019）規(guī)定最大允許誤差為±0.2?℃（35.0℃～42.0?℃）。

紅外耳溫計在非接觸式體溫測量中有著較高的準(zhǔn)確度，操作簡單方便，節(jié)省

時間。雖然紅外耳溫度計具有諸多優(yōu)勢，但是其不足之處也較為明顯，其主要原

因是由于其使用的是無接觸測溫的方法，在實(shí)際的測試過程中，仍然需要與人進(jìn)行接觸，存在著交叉感染的風(fēng)險。雖然在使用時需要有防護(hù)罩，但是仍然有與之接觸的危險。其次，對操作者有很高的要求。與接觸測量相比，溫度測量的速度雖然提高了很多，但是與其他的無接觸測量相比，還是存在著很大的差距。

1.2??紅外額溫計

紅外額溫儀（如圖2所示）利用人的額頭部位的溫度來探測出人的身體溫度，把測溫探針和自己的額頭對齊，然后按下一個測試鍵，就可以迅速地獲得測試的結(jié)果，對于那些在生活中有很多不便的病人、老人、嬰幼兒等人群來說，它的操作非常簡便，而且在依次通過、有較大的人流對人群進(jìn)行測溫的時候，它的效果也比較好。

根據(jù)JJF1107-2003?《測量人體溫度的紅外溫度計校準(zhǔn)規(guī)范》（JJF?1107-2003），該方法的最大容許偏差為±0.3?℃攝氏度，并對該方法進(jìn)行了詳細(xì)的說明。由于受測量距離、測量對象的狀態(tài)以及測量環(huán)境的改變等原因，紅外額溫儀測量的精度比較低，由于測量精度的問題，在實(shí)踐中經(jīng)常要使用接觸式溫度計來進(jìn)行確定。

1.3??紅外熱像儀

紅外熱像儀依靠被動接受人體自身熱輻射的紅外線信息，經(jīng)轉(zhuǎn)換、處理后變成可視化圖像（也稱為熱像圖），獲得人體被測部位的表面溫度及溫度分布的儀器（如圖3所示）。熱像儀可直觀顯示工作現(xiàn)場條件的目標(biāo)測溫情況，形成清晰、大小適中的人體被測部位的熱像圖，該系統(tǒng)可根據(jù)不同的體溫值設(shè)置不同的預(yù)警值，對體溫不正常的人進(jìn)行標(biāo)識，并進(jìn)行實(shí)時的顯示。

GB/T?19665-2005《電子紅外成像人體表面測溫儀通用規(guī)范》（GB/T?19665-2005）規(guī)定最大允許誤差為±0.4?℃（30.0℃～42.0?℃）。紅外熱像儀以工作視場的粗篩粗檢為目的，如果出現(xiàn)了體溫不正常的情況，要做進(jìn)一步其他途徑的測溫確認(rèn)，不能作為最后確認(rèn)的依據(jù)。熱像儀也被廣泛用于人流出入口、考勤機(jī)等設(shè)備。

1.4??紅外熱篩儀

紅外熱篩儀（如圖4所示）使用紅外線測溫技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)對人體體溫的無接觸、迅速檢測，并且在被測體溫的數(shù)值達(dá)到或超出了預(yù)定的預(yù)警溫度時，會發(fā)出預(yù)警[5]。紅外熱篩儀能夠?qū)Υ笠晥鰲l件下的多目標(biāo)測溫狀況進(jìn)行可視化展示，并利用對預(yù)警溫度的設(shè)置或?qū)ι实脑O(shè)置，來對不同的溫度的人體進(jìn)行標(biāo)識并進(jìn)行實(shí)時的展示，從而達(dá)到對異常個人進(jìn)行篩查或是預(yù)警的目的。

GB/T?19146-2010《紅外人體表面溫度快速篩檢儀》（GB/T?19146-2010）規(guī)定當(dāng)黑體溫度為33.0℃～37.0?℃時最大允許誤差為±0.4?℃，當(dāng)黑體溫度為33.0?℃或高于37.0?℃時最大允許誤差為±0.6?℃。紅外熱篩儀顯示范圍不窄于28.0℃～42.0?℃。

紅外熱篩儀主要是針對大視野的粗篩粗檢，對于出現(xiàn)的異常，還需要通過其他方式進(jìn)行進(jìn)一步的測溫來確定，并不能作為最后診療確認(rèn)的依據(jù)。紅外篩檢儀以其獨(dú)特的優(yōu)勢被廣泛應(yīng)用于流量大且人口密集的機(jī)場、車站等大型公共場合。

2??非接觸式紅外測溫設(shè)備的選擇

非接觸式紅外測溫設(shè)備各有特點(diǎn)，如表1所示，其選擇重點(diǎn)應(yīng)根據(jù)不同應(yīng)用場合的需求，首先要考慮到人群的密度，其次，溫度測量的速度以及溫度測量的精度，這3個因素都是緊密相連的[6]。

比如在醫(yī)院里，在進(jìn)行醫(yī)學(xué)檢查的時候，通常不會太過快速，但是對精確度有一定的需求，則可以通過耳溫計或額溫計來測量；對于人流稠密的大的運(yùn)輸中心（例如機(jī)場、車站等），使用紅外熱像儀更為實(shí)際；對于在廠房、企業(yè)的出入依次排隊進(jìn)出的情形下，可以對其進(jìn)行配備紅外體表溫度計（比如額溫計），對其進(jìn)行逐一進(jìn)行迅速的測量。此外，還可以在廠房、企業(yè)中，設(shè)置具有熱像儀的考勤機(jī)，來完成對其進(jìn)行輔助測溫和預(yù)警。

總體的來說，在對測溫裝置進(jìn)行選擇時，要根據(jù)其應(yīng)用場景和精度兩方面進(jìn)行全面的考量，從而達(dá)到對溫度進(jìn)行精確有效的測量，以提高人民在日常的生產(chǎn)、生活中的安全性和便利度。

3??安裝驗收要點(diǎn)

非接觸式紅外測溫設(shè)備中熱像儀和熱篩儀需要進(jìn)行安裝[7]，一般需要對熱像儀或者熱篩儀的機(jī)頭、黑體、工作臺和電腦進(jìn)行安裝，安裝完成后需要進(jìn)行調(diào)試，調(diào)試合格后再進(jìn)行最后的驗收，驗收完成后可進(jìn)行安全使用，下面介紹下此類非接觸式紅外測溫設(shè)備安裝驗收要點(diǎn)。

3.1??非接觸式紅外測溫設(shè)備安裝調(diào)試

非接觸式紅外測溫設(shè)備中熱像儀和熱篩儀的機(jī)頭和黑體安裝簡單，將機(jī)頭和黑體通過底盤和立桿固定牢固，網(wǎng)線和電源線可依靠立桿連接，機(jī)頭一般安裝在光線良好，不應(yīng)處于逆光位置，視場范圍內(nèi)不應(yīng)受到燈照、陽光等的干擾，黑體一般放置在水平位置，并正對紅外攝像頭，人員檢測位置和范圍與機(jī)頭的攝像頭與被測人員額頭的距離有關(guān)，注意調(diào)整好兩者的最佳距離，安裝好后進(jìn)行開機(jī)調(diào)試，黑體開機(jī)后溫度為環(huán)境溫度，會逐步上升。

電腦安裝中顯示器連接線按照要求連接，其電源適配器不能混用，機(jī)頭、交換機(jī)與電腦主機(jī)之間通過網(wǎng)線連接，同樣注意適配器亦不能混用，不合適的適配器會對設(shè)備硬件造成傷害。電腦安裝好后，內(nèi)置的軟件的安裝調(diào)試同樣重要，軟件的設(shè)置保證黑體在圖像區(qū)域中并清晰顯示，存在異常溫度區(qū)域時，屏蔽部分異常溫度區(qū)域。

3.2??非接觸式紅外測溫設(shè)備驗收要點(diǎn)

現(xiàn)場完成安裝后，進(jìn)行全面調(diào)試，調(diào)試完成后應(yīng)符合以下驗收要求。

3.2.1?環(huán)境一般要求

測溫設(shè)備正常工作環(huán)境條件為環(huán)境溫度16.0℃～32.0?℃，相對濕度上限至少不低于85%；檢查視場環(huán)境，視場應(yīng)不受阻擋，目標(biāo)充滿整個視場。

3.2.2?電氣安全

測溫設(shè)備安裝時，其電氣安全應(yīng)尤為注意，保護(hù)接地、功能接地和電位均衡等需符合要求。

保護(hù)性接地端可以通過供電軟線上的保護(hù)性接地線和合適的插頭，與溫度測量裝置上的保護(hù)性接地線相連。在同一時間內(nèi)，電網(wǎng)上的保護(hù)地線與被保護(hù)地線連接的可接觸的金屬件之間的電阻不得大于0.2?Ω歐姆。功能性的接地端子不得用作保護(hù)性的接地。

如果測溫設(shè)備帶有用于提供電位平衡導(dǎo)線的連接的裝置，該連接應(yīng)當(dāng)滿足以下條件：容易接觸到，能夠避免在正常使用中發(fā)生意外斷裂，無須借助任何工具就可以將導(dǎo)線取下來，電位均衡導(dǎo)線不包括在供電的軟線中。

3.2.3?臺車和支架的安裝要求當(dāng)測溫儀需應(yīng)用臺車和支架時，臺車應(yīng)移動靈活，在平坦地面上能可靠鎖止；

支架上能可靠固定攝像頭，支架安裝適中高度，升降、俯仰、左右擺動等動作靈活，并能可靠鎖止。

3.2.4?設(shè)備外觀材質(zhì)要求

測溫設(shè)備驗收時要注意其表面及配件外殼應(yīng)整潔，色澤均勻，不應(yīng)出現(xiàn)明顯的劃痕、污跡及裂紋等缺陷；標(biāo)志、產(chǎn)品型號、產(chǎn)品名稱、出廠編號清晰無誤；控制器件操作靈活，連接可靠；所有可能與操作者或測量對象發(fā)生接觸的外殼材料必須無毒。

3.2.5?功能要求

（1）界面和顯示。

儀器必須顯示溫度和運(yùn)行狀況，最好采用中文界面；采用多點(diǎn)檢測時，至少可實(shí)時顯示最高溫度點(diǎn)的測量結(jié)果；設(shè)備的單位為攝氏溫度，其顯示分辨力應(yīng)為0.1?℃或更優(yōu)；當(dāng)顯示距離、供電電壓、環(huán)境溫度等參數(shù)超過了廠商所設(shè)定的極限值時，儀器應(yīng)具備向操作人員發(fā)出警告的功能。

（2）警示功能。

設(shè)備的警示方式應(yīng)有燈亮、聲音、屏幕指示等中的一種或幾種。操作者設(shè)置最好可設(shè)置設(shè)備的警示溫度值，需要時可以調(diào)節(jié)設(shè)備的警示音量和可以關(guān)閉設(shè)備的警示功能。

其中熱篩儀還應(yīng)具有以下警示功能。：

設(shè)備具備調(diào)焦功能，可將視場范圍內(nèi)的目標(biāo)，顯示調(diào)至最清晰，設(shè)備具備熱圖像中單點(diǎn)溫度或多點(diǎn)溫度的顯示功能及最高溫區(qū)的指示和跟蹤功能，設(shè)備發(fā)出警示時，需要時熱圖像可自動存儲，需要時設(shè)備應(yīng)具備溫度場屏蔽性，也就是在溫度成像中，不對特定的區(qū)域進(jìn)行測溫的作用；需要時設(shè)備應(yīng)具有熱圖像的凍結(jié)功能。

現(xiàn)場安裝、調(diào)試和驗收完成后，因非接觸式紅外測溫設(shè)備測量體溫對環(huán)境、安裝及調(diào)試要求很高[8]，安裝調(diào)驗收后的設(shè)備應(yīng)增加防護(hù)裝置對設(shè)備進(jìn)行防護(hù)，尤其是對黑體的防護(hù)，防止行人、行李等碰到設(shè)備，特別是不要隨意觸碰黑體輻射面，導(dǎo)致測量精確度下降或者壽命減少，可在周圍設(shè)置安全警示標(biāo)志，嚴(yán)禁隨意觸碰或者挪動設(shè)備，也可在設(shè)備附近增加護(hù)欄，或?qū)⒃O(shè)備安裝在空中，吊頂安裝。

4??結(jié)語

本文主要對非接觸式紅外測溫設(shè)備選型應(yīng)用，安裝調(diào)試和驗收進(jìn)行了分析研究，非接觸式紅外測溫設(shè)備種類繁多，工作特點(diǎn)各不相同，應(yīng)根據(jù)其工作特點(diǎn)和性能，同時考慮場合的不同、人流的流量密集性及測量準(zhǔn)確性選擇應(yīng)用合適的設(shè)備。同時針對需要安裝調(diào)試的非接觸式紅外測溫設(shè)備，為保證其測量準(zhǔn)確性和可靠性，需按要求對設(shè)備進(jìn)行完整的安裝調(diào)試，安裝調(diào)試后應(yīng)滿足設(shè)備的驗收要求，設(shè)備方可正常安全使用。

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