Підходи для підвищення точності вимірювання температури тіла людини безконтактними ІЧ термометрами
DOI:
https://doi.org/10.15588/1607-6761-2021-1-6Ключові слова:
термометрія, інфрачервоний, точність, статистичні вимірювання, похибкаАнотація
Мета роботи: проаналізувати існуючі підходи вимірювання температури тіла людини, запропонувати підходи для підвищення точності вимірювання.
Методи дослідження: аналітичний, експериментальний.
Отримані результати. У статті розглянуто підходи до підвищення точності вимірювання температури тіла безконтактними інфрачервоними термометрами. Проаналізовано параметри інфрачервоних вимірювачів температури. Запропоновано склад системи для збору статистичної інформації щодо впливу факторів навколишнього середовища на точність вимірювань. Запропоновано програмне забезпечення для проведення досліджень. Наведено статистичні дані вимірювань. Вказано шляхи підвищення точності вимірювань безконтактними інфрачервоними термометрами. Запропоновані математичне та фізичне забезпечення безконтактного вимірювання температури, проведений аналіз параметрів інфрачервоних вимірювачів температури тіла, розроблено систему для отримання статистичної інформації для виявлення факторів впливу, проведено аналіз результатів.
Наукова новизна. Запропоновано уточнену формулу для визначення температури тіла, що містить такі параметри: специфічна стала для окремого пристрою, що залежить від оптичної системи фокусування та поглинаючого матеріалу; ступінь випромінювання об’єкта, що залежить від матеріалу об’єкту, температура якого вимірюється; абсолютна температура об’єкта, що вимірюється; абсолютна температура зовнішнього середовища; відбите випромінювання зовнішнього середовища; абсолютна температура корпусу датчика пірометра.
Практична цінність. В роботі запропоновані рекомендації, що здатні в значній мірі підвищити точність вимірювань при проектуванні систем, що містять інфрачервоні термометри.
Посилання
Povnyj, A. Kak ustroeny i rabotajut beskontaktnye termometry / A. Povnyj [Електронний ресурс] – Режим доступу: http://electrik.info/device/1096-kak-ustroeny-i-rabotayut-beskontaktnye-termometry.html. (дата звернення: 18.12.2020).
Dut' ili ne dut', i drugie opyty s infrakrasnym termome-trom [Електронний ресурс] – Режим доступу: https://habr.com/ru/company/dadget/blog/380695/ (дата звернення: 18.12.2020).
Beskontaktnye issledovanija temperatury tela vo vremja pandemii [Електронний ресурс] – Режим доступу: https://evercare.ru/news/beskontaktnye-issledovaniya-temperatury-tela-vo-vremya-pandemii. (дата звернення: 18.12.2020).
Rassel Mostafa Mahmud. (2012). Issledovanija i raz-rabotka metoda i optiko-jelektronnogo ustrojstva distancionnogo izmerenija temperatury. Dis. … kand. tehn. nauk Special'nost' 05.11.07 - Opticheskie i optiko-jelektronnye pribory i kompleksy. Moskva.
Sposob distancionnogo izmerenija temperaturnogo polja. [Електронний ресурс] – Режим доступу: https://findpatent.ru/patent/242/2424496.html (да-та звернення: 18.12.2020).
Marukovich, E. I., Markov, A. P., Sergeev, S. S.; (2014). Beskontaktnaja termometrija. [Tekst]. Minsk: Belaruskaja navuka, 252 s.
Cenin, V. Tochnost' distancionnogo opredelenija tem-peratury tela cheloveka po rezul'tatam izmerenija temperatury lba i zapjast'ja. URL: https://ru-bezh.ru/blog/36861-tochnost-distanczionnogo-opredeleniya-temperaturyi-tela-chelovek. (data zvernennja: 18.12.2020
Apparatno-programmnyj kompleks dlja distancion-nogoizmerenija i kontrolja temperatury chelovech-eskogo tela [Електронний ресурс] – Режим доступу: https://www.evs.ru/kat_podr.php?kat=ippact&nkat_id=9 (дата звернення: 18.12.2020).
Sagajdachnyj, A.A. Metody teplovizionnogo analiza prostranstvenno-vremennoj dinamiki temperatury tela cheloveka i ih ispol'zovanie v diagnostike. / A.A. Sagajdachnyj [Електронний ресурс] – Режим доступу: // URL: http://earthpapers.net/preview/333489/a?#?page=1 (дата звернення: 18.12.2020).
Radiotermometrija [Електронний ресурс] – Ре-жим доступу: // URL: https://www.fdoctor.ru/diagnostika/radiotermometriya. (дата звернення: 18.12.2020).
Izmerenija glubinnoj temperatury tela cheloveka metodom passivnoj akusticheskoj termometrii [Електронний ресурс] – Режим доступу: https://cyberleninka.ru/article/n/izmereniya-glubinnoy-temperatury-tela-cheloveka-metodom-passivnoy-akusticheskoy-termometrii/viewer (дата звернення: 18.12.2020).
Sharakshanje, A.S. Vosstanovlenie parametrov men-jajushhegosja vo vremeni prostranstvennogo tem-peraturnogo raspredelenija model'nyh biologicheskih ob#ektov metodom akustotermografii. [Електрон-ний ресурс] – Режим доступу: http://www.cplire.ru/rus/dissertations/Sharakshane/dissertation.pdf (дата звернення: 18.12.2020).
Glockmann, W. Noncontact Temperature Measure-ment Theory and Application // Walter Glockmann [Електронний ресурс] – Режим доступу: https://www.omega.co.uk/temperature/z/noncontacttm.html. (дата звернення: 18.12.2020).
Types of Radiation Thermometers [Електронний ресурс] – Режим доступу: https://www.omega.co.uk/literature/transactions/volume1/thermometers2.html. (дата звернення: 18.12.2020).
Chrzanowski. K. (2001). Non-contact thermometry. Measurement Errors. SPIE Polish Chapter, Warsaw, 140 p.
Ring, F. (2014). Pioneering progress in infrared imag-ing in medicine. // Quantitative Infrared Thermogra-phy Journal, vol. 11, no. 1, 57-65.
Kolenko, E.A. (1994). Tehnologija laboratornogo jeksperimenta: Spravochnik. SPb.: Politehnika, 205.
Dell’Isola, G.B. Noncontact Body Temperature Measurement: Uncertainty Evaluation and Screening Decision Rule to Prevent the Spread of COVID-19 / G.B. Dell’Isola, E. Cosentini, L. Canale, G. Ficco, M. Dell’Isola, // Sensors vol. 21, 2021 – P. 346. [Електронний ресурс] – Режим доступу: https://www.mdpi.com/1424-8220/21/2/346/pdf. (дата звернення: 10.01.2021).
Basic principles of Non-Contact Temperature Meas-urement [Електронний ресурс] – Режим доступу: http://infrarougekelvin.com/wp-content/uploads/2016/06/4A-IR-Basics-2.pdf (дата звернення: 18.12.2020).
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Положення про авторські права Creative Commons
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи.
