Sıcaklık tabancasıyla ölçülen vücut ısısı neden dalgalanıyor?
Yazar Seven Jun
Salgın sırasında hareketli sahneler gördük. Örneğin, Hangzhou'da ve şehrin vücut ısısını algılama noktasına yüksek hızda giren diğer yerlerde, sabahın erken saatlerinde soğuk rüzgârda, cepheye sadık kalan personel, termometre için kendileri yerine sıcak bebeği kullanmayı tercih ediyor.
"Sıcak bebeği" termometreye bırakın. Resim kaynağı: Anji Sağlık Bürosu
Termometre neden geceleri işe yaramaz?
Ayrıca, sıcaklık tabancası tarafından ölçülen değer neden bu kadar çok değişiyor?
Bu soruları cevaplamak için, sıcaklık tabancası prensibini anlamak gerekir.
Sıcaklık tabancasının bebeği geceleri ısıtması gerekir çünkü sıcaklık tabancası 0 santigrat derecede çalışamaz.
Elde tutulan kızılötesi termometrenin, yani vücut ısısı tabancasının prensibi, bir cisim tarafından yayılan kızılötesi ışınların enjekte edildikten sonra dahili termopil tarafından alınması ve termopilin kızılötesi ışınları ısı enerjisine ve ardından elektrik sinyallerine dönüştürmesidir. Elektrik sinyali sonunda ekranda bir sıcaklık değerine dönüştürülür.
Thermopile, fiyatı çok ucuz, onlarca dolara satın alabilirsiniz
Termopildeki ana bileşen termokupldur. Basit bir ifadeyle, bir termokupl, farklı iletkenlerden yapılmış iki teldir.İki tel bir uçta bağlanır ve diğerine bağlanmaz.
1821 gibi erken bir tarihte, Alman fizikçi Thomas Johann Seebeck, bu iki telin eklemi sıcak bir yere yerleştirilirse ve bağlantısız uç soğuk bir yere yerleştirilirse, bağlantısız telin iki ucunun da olacağını keşfetti. Dönem boyunca termal voltaj üretilecektir Bu etkiye Seebeck etkisi veya ilk termoelektrik etki denir.
Bak, iki farklı metalden (bakır ve ataç) yapılmış tel bağlantılarını ısıtmak sayacı değiştirecek.
Tel bağlantısı soğuduğunda telin uçları arasındaki sıcaklık farkı kaybolur ve sayaç sıfıra döner.
Termokuplların farklı iletken malzemelerine göre K, R, S, J, K termokupllar olarak da standardize edilirler. Örneğin, en yaygın K tipi termokupl nikel-krom alaşımından ve alüminyum-nikel alaşımından yapılmıştır.
Vücut ısısı tabancalarının imalatında yaygın olarak kullanılan K tipi termokupl 0-1000 santigrat derece arasında olduğunda sıcaklığa duyarlılığı fazla değişmez, örneğin sıcaklık 10 derece arttığında çıkış voltajı 400 mikrovolt artacak şekilde sabitlenir. Çıkış voltajını kullanarak, sıcaklığın ne kadar yükseldiğini tersine çevirebilirsiniz Vücut sıcaklığı bu şekilde ölçülür.
Grafikten hassasiyet, yani Seebeck katsayısı (birim sıcaklık değişimi başına voltaj değişimi) yatay bir çizgidir. Ama 0 santigrat derecenin altına düştüğünde, deli gibi düşmeye başlar
K-tipi termokuplun (yeşil) Seebeck katsayısı (birim sıcaklık değişimi başına voltaj değişimi) sıcaklıkla değişir.
Sıcaklık tabancası, insan vücut sıcaklığına yakın Seebeck katsayısına göre sıcaklığı hesaplar. 0 santigrat derecenin altında hesaplanan değer watt'tır ve faydasızdır. Ayrıca termometre ortam sıcaklığından kolayca etkilendiğinden, doğruluğu sıradan cıva termometrelerinkinden daha kötüdür. Sıcaklık tabancasının kullanım kılavuzu da çok açıktır.Sıcaklık tabancasının kullanımdan önce en az 30 dakika sabit oda sıcaklığında tutulması gerekecektir.
İkinci soru, sıcaklık tabancasının neden bu kadar dalgalandığı?
Daha önce de belirttiğimiz gibi, vücut termometresi sıcaklığı kızılötesi ışınlarla ölçer. Daha spesifik olarak, bir malzemenin salım gücü, yani bir nesnenin ısıyı emme ve yayma yeteneği, sıcaklığın hesaplanması için kritik öneme sahiptir.
Emisivite, gerçeği söyleyen nesnenin yüzeyinin doğasını yansıtır (gerçek indirgeme malzemesinin iç sıcaklığı). Genel olarak konuşursak, malzeme ne kadar pürüzlü ve koyu olursa, emisivite 1'e ne kadar yakın ve ölçülen sıcaklık o kadar gerçek olur. Yansıtıcı malzeme ne kadar düşük olursa, aynanın emisyonu o kadar düşük olur ve ölçülen sıcaklık o kadar yanlış olur. Bu nedenle, düz siyah nesneler, ölçüm sırasında emisyon telafisine ihtiyaç duymazken, yansıtıcı nesneleri ölçerken ayarlanması gerekir.
Bununla birlikte, çoğu vücut ısısı tabancasının varsayılan salım gücü yalnızca 0,95'tir ve parlak üst, cam veya yağlı kafa gibi güçlü yansıtıcı nesnelerle karşılaşıldığında ölçülen sıcaklık düşüktür. Bu yüzden alındaki yağı ölçmek, çok yağlı olmayan bileği ölçmekten daha iyidir.
Elbette, daha pahalı ve daha hassas kızılötesi termometreler emisiviteyi ayarlayabilir, ancak her kullanıldığında sıradan termometrelerle kalibre etmek çok zahmetlidir.
Ancak yağlı cilt, sıcaklık tabancasını sadece bir yandan yanlış yapar, diğer yandan mesafeyi ölçmektir.
Durum budur: Sıcaklık tabancasının kılavuzu, size silahı aldığınızda ne kadar uzak ve ne kadar alan ölçebileceğinizi söyleyerek size bir mesafe-nokta oranı verecektir.
Örneğin, 12: 1 ölçüm mesafesi oranına sahip bir termometre, 12 cm'lik bir mesafede 1 cm çapında bir daire içindeki sıcaklığı ölçebilir. Ancak, sıcaklık tabancasını çok uzağa götürürseniz, ölçülen alan beklentileri aşacak ve tuhaf şeyler içeri girecektir.
Bazı profesyonel olmayan kişiler ölçüm yaparken mesafeyi kontrol edemezler ve ölçülen değer gerçek vücut sıcaklığından daha düşük olacaktır. Yani yağlı cildinizin neden sıcaklık tabancasının değerini bu kadar dalgalandırdığını ve soğuk rüzgarda sıcaklık tabancasının neden başarısız olduğunu anlıyorsunuz.
Peki alışveriş merkezlerinde, havalimanlarında ve tren istasyonlarında kullanılan termal kameraların prensibi nedir?
Sıcaklık tabancası gibi, termal görüntüleme cihazı da vücut sıcaklığını ölçmek için kızılötesi kullanır. Ancak sıradan kameralardan farklı olarak, bir termal kameranın lensi kızılötesi dışındaki elektromanyetik dalgaları filtreleyebilir, böylece yalnızca kızılötesi geçebilir.
Termal görüntüleme cihazına gelen kızılötesi ışınlar, dedektör üzerinde yoğunlaştırılır ve saniyenin 1 / 30'u içinde bir termal spektrumda işaretlenir. Termal spektrum daha sonra elektrik sinyallerine dönüştürülür Elektrik sinyalleri sinyal işleme birimi tarafından analiz edilir ve ardından kızılötesi ışınların yoğunluğu ve rengini birbirine bağlayarak insanların anlayabileceği bir görüntüye çekilir.
Bununla birlikte, birkaç yüz yuan vücut ısısı tabancasıyla karşılaştırıldığında, termal görüntüleme kamerasının fiyatı pahalıdır ve her birinin fiyatı binlerce yuan'dan fazladır, bu nedenle yalnızca daha fazla yerel zorba tarafından kullanılabilir.
Ancak pahalı termal görüntüleme kameraları, dünyanın gerçekliğini görebilir ve insanların kılık değiştirmiş halini görebilir. Chi Guoguo'nun termal görüntüleme kamerası altındaki hayatına bir göz atalım. Kırmızı, daha yüksek sıcaklığı ve mavi-yeşil, daha düşük sıcaklığı gösterir.
Karın üzerindeki turuncu bölge, iyi bir yalıtım etkisine sahip olan yağla kaplıdır, bu nedenle cilt yüzeyinin sıcaklığı düşük görünür
Sigara içen amcanın kaşları ve sakalı çok soğuktur. Korktuğunuz zaman, kan ellerinizin ve bacaklarınızın kaslarına akacağı için burnunuz daha da soğur Bu bir savaş ya da kaç tepkisi olgusudur.
Cilt bakımından sonra yüzün ısısı düşer
Dizüstü bilgisayarın yanına oturduğum kalçalar olgunlaştı, bu yüzden dizüstü bilgisayarın adı laphot olmalı
Düzleştiricinin çektiği saç
Daha önce de söylediğimiz gibi, cam çok yansıtıcıdır, bu nedenle gözlüğü takan kısmın sıcaklığı nispeten düşük görünmektedir.
Dondurucunun içinde ve dışında
Sütlü kahve tipik Rayleigh-Taylor dengesizliği modelini gösterir (görüntülemek için beni tıklayın)
Egzersizden önce ve sonra, baş ve göğüs pozisyonunun sıcaklığı açıkça yükseldi.
Su pınarından sıcak su dökün
İki adam, erkeklerin düşük saç hacmi açıkça görülüyor
Telefon klavyesine parmak dokunuşuyla bırakılan sıcaklık
Yüz Yiyen
Soğuk yemek yiyen ...
Mesaneniz kusuyor ...
Elleri soğuk suyla yıkarken, su borusu sıcak görünür çünkü metal yakındaki kızılötesi ışınları yansıtır
Elbette, sfinkter hıçkırıkları termal görüntüleme kamerasının (sis) altına saklanamaz
Hâlâ görmek istiyor musun? Tüm ilginç ve bilgilendirici bilimi yakalamak için "Everything" dergisi "Bring Science Home" un resmi WeChat hesabına dikkat edin.
