手持红外线温度计

p style=" text-indent: 2em " span style=" text-indent: 2em " 2月18日电 近期，由于新型冠状病毒肺炎肆虐，筛查体温已经成为各有关单位、学校、家庭等做好防控工作的必要手段。常规的水银体温计测量更加稳定，但由于检测时间过长（3~5min），必然是不能满足日常快速筛查的要求的。因此，在人流量较多场所采用非接触式的温度计，既安全，又方便快捷。 /span br/ /p p style=" text-indent: 2em " 但是，由于很多使用者并没有正确掌握使用方法，导致筛查体温成为一种形式，没有真正发挥防控疫情的作用。今天，人民网邀请到首都医科大学附属北京天坛医院药学部和中国科学技术大学附属第一医院药学部的三位专家，带您更加深入的了解红外线体温计的各项特点。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202002/uepic/4062eb18-2bbe-4f6e-ad03-4bd6e2717fda.jpg" title=" 1.jpg" alt=" 1.jpg" / /p p style=" text-indent: 2em " strong span style=" text-indent: 2em " 红外线体温计的工作原理是什么？ /span /strong /p p style=" text-indent: 2em " 先介绍一个物理常识：自然界中的绝大多数物质（高于绝对零度-273.15℃），都在向外界不断的发出红外能量。通过对这种能量的测量就可以实现读取物质表面的温度。这就是红外线体温计的工作原理。 /p p style=" text-indent: 2em " 目前的工业技术水平，早已能够实现高精度的测温。由于多数情况下，物质无法向外界辐射其全部的红外能量，因此仪器会根据物体的红外辐射率（95%）进行读数修正。同时，不同测量部位的红外体温计，还会根据部位的差异，进行相应的修正。让我们最终看到的度数，能够大致表现出我们人体的真正体温。 /p p style=" text-indent: 2em " 当然，再精准的测量元件，也会受到多种因素的影响。比如外界温度、污染、尘土、烟雾、其他物体的红外辐射、测量距离等等。 span style=" color: rgb(192, 0, 0) " strong 因此，红外体温计在测量时，会出现明显的数值波动。有时，会需要我们“一测再测”。 /strong /span /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202002/uepic/94f39a75-c688-4149-ab74-5166d69391bd.jpg" title=" 2.jpg" alt=" 2.jpg" / /p p br/ /p p style=" text-indent: 2em " strong 不同的测量位置有哪些区别？ /strong /p p style=" text-indent: 2em " 红外线测温计如今使用的极为广泛，但是测量者使用时的测量位置却不尽相同，额头、脖颈、手腕，不同的位置的数值差异也很明显。那么到底应该测量什么位置，才更能满足检测需求的呢？ /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202002/uepic/51f128da-4cee-46d5-bf5e-89b248bd2edc.jpg" title=" 3.jpg" alt=" 3.jpg" / /p p style=" text-indent: 2em " span style=" text-indent: 2em " 在医学上，评估人体是否发热，可以观察的是：腋下、口腔、肛门以及耳温。由于耳部深处更接近脑的内部，因此耳温对发热表现的更加敏感。肛门更贴近体内，因此升温的程度也更高一些。相对来说，腋下温度与体内温度相差的幅度会更大一点。由此，检测不同部位得出的发热温度是不一样的。 /span /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202002/uepic/7b16474a-c792-48ed-b9e6-3eeaa8abdf34.jpg" title=" 4.jpg" alt=" 4.jpg" / /p p br/ /p p style=" text-indent: 2em " span style=" color: rgb(192, 0, 0) " strong 在以上的常规检测部位中，除了耳温外，均不适宜用于大人群的防疫检测情况。 /strong /span 而耳温作为检测标准是由于近似认为它更接近动脉，且能够体现脑部温度，因此同样能够体现脑部温度的额温，就更具有判断发热的临床意义。 /p p style=" text-indent: 2em " span style=" color: rgb(192, 0, 0) " strong 相对来说，手腕由于处于人体的末端位置，对于人体真正温度的体现能力更差。 /strong /span 另外，额温枪在设计最初，会根据额头表面皮肤温度与人体体内温度差异进行校正，并不适宜用于手腕测温。 span style=" color: rgb(192, 0, 0) " strong 因此更加推荐“额温枪”就应用于额头测温，而不是手腕。 /strong /span /p p style=" text-indent: 2em " 顺便提一句：耳内腔道狭窄，耳温计在使用过程中难免出现接触现象，有交叉感染的风险。如果加用一次性耳套，则会增加测量成本。 /p p style=" text-indent: 2em " strong 不同体温计有哪些测量要点？ /strong /p p style=" text-indent: 2em " 红外额温计：测量体温时，将额温计对准额头正中心（眉心上方并保持垂直），测量部位无遮挡物（如毛发、帽子等）且保持干净，最好在测量前用干纸巾擦拭额头，去除汗渍等。测量距离一般为（1~3）cm或说明书要求的距离 span style=" color: rgb(192, 0, 0) " strong 。测量时需1分钟内重复测量两次，两次测量数据之差在0.3℃以内，数据方可采信。 /strong /span /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202002/uepic/af7a70fe-ab25-435f-924b-a1623d77dc17.jpg" title=" 5.jpg" alt=" 5.jpg" / /p p br/ /p p style=" text-indent: 2em " 红外耳温计：测量体温时，请将耳温计探头插入耳道，测量前应检查耳道是否清洁，使用时须配备卫生耳套，使用后需用75%的酒精消毒，以防止多人使用交叉感染， strong span style=" color: rgb(192, 0, 0) " 最好测双耳取其平均值。 /span /strong /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202002/uepic/323eaf04-22d6-4bb8-b656-5905670aaabf.jpg" title=" 6.jpg" alt=" 6.jpg" / /p p br/ /p p style=" text-indent: 2em " strong 此外，几个注意事项需要测量人员注意： /strong /p p style=" text-indent: 2em " 1、根据测量环境的不同，做好养护措施。尽量保持体温计处在16℃～35℃的工作环境下。测量前将体温计按说明书要求设置成“体温”模式。 /p p style=" text-indent: 2em " 在冬季，环境温度可能达不到要求，建议可以采取保温措施，如备用红外额温计放保温箱交替使用或不测量时放入怀中等保温措施。 /p p style=" text-indent: 2em " 2、红外耳温计不易受环境的影响，其测量精度较高，稳定性较好，可用于体温异常者的复测，但是不能测量有耳疾和正在接受治疗的耳朵。 /p p style=" text-indent: 2em " 3、只能抓碰手柄部位，不要触碰探测头。 /p p style=" text-indent: 2em " 4、定期使用医用体温计校正红外体温计，以保证数值准确性。 /p p style=" text-indent: 2em " （受访专家：首都医科大学附属北京天坛医院药学部刘腾；中国科学技术大学附属第一医院药学部殷桐、张圣雨）& nbsp /p p style=" margin-top: 0em margin-bottom: 1em padding: 0px color: rgb(68, 68, 68) font-family: 宋体, & quot Arial Narrow& quot white-space: normal text-indent: 2em text-align: center " ------------------------------------------- br style=" margin: 0px padding: 0px " / /p p style=" margin-top: 0em margin-bottom: 1em padding: 0px color: rgb(68, 68, 68) font-family: 宋体, & quot Arial Narrow& quot white-space: normal text-indent: 2em " strong style=" margin: 0px padding: 0px " 征稿活动： /strong “红外体温检测仪技术及相关应用”主题征稿活动进行中，一经入选，将在资讯栏目发布并支付一定稿酬，并择优邀请做线上专家报告 span style=" margin: 0px padding: 0px color: rgb(127, 127, 127) " （新冠病毒主题研讨会---红外体温检测仪检测技术与应用现状） /span 。让我们共同努力，携手抗“疫”！ span style=" margin: 0px padding: 0px color: rgb(0, 176, 240) " （投稿或自荐邮箱：yanglz@instrument.com.cn） /span /p p style=" margin-top: 0em margin-bottom: 1em padding: 0px color: rgb(68, 68, 68) font-family: 宋体, & quot Arial Narrow& quot white-space: normal text-indent: 2em " span style=" margin: 0px padding: 0px color: rgb(0, 0, 0) " 更多红外体温检测仪技术与应用相关资讯点击关注以下专题： /span /p p style=" white-space: normal text-align: center " a href=" https://www.instrument.com.cn/zt/hwcwy" target=" _blank" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202002/uepic/bde094f1-56cd-4cf3-9247-45585be2bf41.jpg" title=" 1920_420_1(1).jpg" alt=" 1920_420_1(1).jpg" width=" 600" height=" 131" border=" 0" vspace=" 0" style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 131px " / /a /p p br/ /p

p 　　尽管近红外线光谱仪(near-infrared spectrometer)的存在已有六十年之久，却鲜少有人知道它对于测量不同物质能量反射的重要性。德州仪器(TI)的AvatarNIR光谱仪，便能帮助各种产业找出物质的分子“指纹”— 范围包括农业、法医鉴识、制药、石油、医疗照护等。 /p p 　　过去六十年来，近红外线光谱仪技术已有极大的进展。早期这类装置既笨重且只限于实验室使用，但现在的红外线光谱仪已能利用微处理器控制、精确的A/D采样及电脑化光谱计算技术，并透过统计分析，在不同地点快速的取得结果。 /p p style=" text-align: center " img title=" QQ截图20151202173932.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201512/noimg/46ad611c-cb8d-45aa-a4a6-bc3ff7e82b29.jpg" / /p p style=" text-align: center " 图1 : 近红外线光谱仪技术应用范围广泛 /p p 　　目前近红外线光谱仪可依使用场合区分为四大用途： /p p 　　 strong —实验室— /strong /p p 　　仪器通常体积较大、精确度高且属于一般用途。用来处理光谱资料的电脑可能位于实验室内部，有些则是位在远端并透过乙太网路或USB连网。它们能处理大量的资料，几秒内就能和分散式参考标的进行比对。 /p p 　　 strong —野外— /strong /p p 　　可携式近红外线光谱仪的外型类似小型实验室仪器，可随意移动，通常只需交流电110伏特，或12伏特加上变流器即可供电。可携式近红外线光谱仪的尺寸通常只比便当盒大一点，可放置在货卡尾门上，适用于农田或矿场等产业型场景。 /p p 　　 strong —工厂— /strong /p p 　　这类专用设备可监测工厂环境，通常有特定的用途。在工厂的建置中，一条生产线上可能包含多种的光谱仪，透过乙太网路或以无线连网连结主要的控制设施。 /p p 　　 strong —掌上型— /strong /p p 　　机动且使用便利的手持式光谱仪，是目前业内一大焦点。现有产品只要装上电池即可运转，尺寸与大型手摇钻相近。优点是携带方便，且内建电源供应装置可遥控使用。 /p p style=" text-align: center " img title=" QQ截图20151202173921.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201512/noimg/5374cfb0-6606-4bb9-bd08-d29cdd1dbc67.jpg" / /p p style=" text-align: center " 图2 : 透过行动装置来检测食物比较便利 /p p 　　相关领域持续出现进展，体积更小、成本效率高的装置也应运而生，未来这项技术终将进入消费性市场。试想智慧手机若能内建近红外线光谱仪，就可以评估食物是否完全成熟、侦测食物的过敏原、确认高价橄榄油的纯度、协助医疗侦测或检查汽车机油。在台湾等地的市场里，消费者的健康意识抬头，越来越关心像是牛奶、食用油等食材是否带有不良化学添加物，因此搭载近红外线光谱仪技术的装置，将有机会发挥极大的用处。(作者Joe Siddal任职于德州仪器) /p

p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 10月14日，国家药品监督管理局发布《国家药监局综合司关于履行《关于汞的水俣公约》有关事项的通知》，通知要求“自2026年1月1日起，全面禁止生产含汞体温计和含汞血压计产品。” /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 20世纪中期发生在日本水俣的汞污染事件是最早出现的由于工业废水排放污染造成的公害病。日本至少有5万人因此受到不同程度的影响，确认了2000多例“水俣病”。“水俣病”在1950年代达到高潮，重症病例出现脑损伤、瘫痪、语无伦次和谵妄。这一事件影响甚大，并最终促成了《关于汞的水俣公约》，简称《水俣公约》。随着水银温度计即将退出市场，根据中研普华产业研究院出版的《2020-2025年中国电子体温计行业供需分析及发展前景研究报告》统计分析显示，预计到2022年电子体温计行业市场规模大约为29亿元。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 水银温度计，是膨胀式温度计的一种，水银的凝固点是-39℃，沸点是356.7℃，测量温度范围是-39° C—357° C，它只能作为就地监督的仪表。用它来测量温度，不仅简单直观，而且还可以避免外部远传温度计的误差。相比于其他类型的体温计，水银温度计经济实用，由于其中没有其他转换电子介质和电源，因此测量数值不会受体温计内本身因素的影响出现偏差。这种体温计一旦封装出厂，在生命周期内一般不用调校，可以做到“终身精准”。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 不过长期以来，水银体温计的污染性一直被人诟病，一只家用水银体温计含汞约为1克，如果没有有效回收，水银可能会变成汞蒸汽后进入大气，当它飘到湖泊内，还会转变为甲基汞污染鱼类。美国国家野生动物联盟的一项数据显示，1克水银可能使一个10万平方米的湖泊中所有的野生鱼类污染至不安全食用标准。 /p h3 style=" text-align: justify text-indent: 0em " 水银温度计替代方案有哪些？ /h3 p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 鉴于水银温度计存在一定的危险性，打破水银温度计导致汞中毒的事件也频频发生，温度计市场急需无毒无害，测量精准的替代方案。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " strong 酒精温度计 /strong ，是利用酒精热胀冷缩的性质制成的温度计。在1个标准大气压下，酒精温度计所能测量的最高温度一般为78℃。因为酒精在1个标准大气压下，其沸点是78℃。但是温度计内的压强一般情况下都高于1标准大气压，所以有一些酒精温度计的量程大于78度。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 但和水银温度计不同，酒精温度计主要用于测环境温度，而不能用于测体温。这主要是由于水银体温计的下部靠近液泡处有一个很狭窄的曲颈，在测体温时，液泡内的水银，受热体积膨胀，水银可由颈部分上升到管内某位置，当与体温达到热平衡时，水银柱恒定。当体温计离开人体后，外界气温较低，水银遇冷体积收缩，就在狭窄的曲颈部分断开，使已升入管内的部分水银退不回来，仍保持水银柱在与人体接触时所达到的高度。而酒精温度计由于浸润作用，无法通过曲径结构限制回流，方便读数。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " strong 电子温度计 /strong ，是利用某些物质的物理参数，如电阻、电压、电流等，与环境温度之间存在的确定关系，将体温以数字的形式显示出来。其不足之处在于示值准确度受电子元件及电池供电状况等因素影响，不如玻璃体温计。常见的电子温度计主要包括了热电阻、热敏电阻和热电偶。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 热电阻温度计，是一种使用已知电阻随温度变化特性的材料所制成温度传感器。因其几乎无一例外地由铂制造而成，所以通常被称为铂电阻温度计。在许多低于600℃的工业应用场合，电阻温度计正逐渐取代热电偶温度计。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 热电偶测温的最根本原理主要有两点：1. 金属原子（离子）对于金属中的自由电子的束缚能力与温度有关；2. 不同种类的金属原子（离子）对自由电子的束缚能力是不同的。基于以上两点，将两种不同的金属熔接在一起，熔接界面的两边金属对自由电子的束缚能力不同，对电子束缚能力大的一侧金属就会带负电，另一侧金属会带负电，两侧金属存在电势差，而这个电势差随着熔接点温度变化而变化。电势差通常在几十微伏特（很小，但是已经能精确测量了）。热电偶温度计结构简单、测量范围宽、使用方便、测温准确可靠，信号便于远传、自动记录和集中控制，因而在工业生产中应用极为普遍。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 热敏电阻温度计是一种可量度体温和室温的温度计，它有一个安培计/电流计和电源。当温度升高时，电热调节器（温度计的探测器）所探测到的电流会增加，电阻会减少。当电流增加，温度也表示会升高；当电阻增加，温度也表示会降低。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 热敏电阻灵敏度较高，其电阻温度系数要比金属大10~100倍以上，能检测出10-6℃的温度变化；工作温度范围宽，常温器件适用于-55℃~315℃，高温器件适用温度高于315℃(目前最高可达到2000℃)，低温器件适用于-273℃~-55℃；体积小，能够测量其他温度计无法测量的空隙、腔体及生物体内血管的温度；使用方便，电阻值可在0.1~100kΩ间任意选择；易加工成复杂的形状，可大批量生产；稳定性好、过载能力强。但热敏电阻的阻值与温度的关系非线性严重；而且元件的一致性差，互换性差；一旦出现损坏是难以找到可互换的产品。不仅如此，热敏电阻的元件易老化，稳定性也是比较差的；而且除特殊高温热敏电阻外，绝大多数热敏电阻仅适合0~150℃范围，使用时必须注意。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 电子体温计和水银体温计在我国均属于二类医疗器械，凡是正规厂家生产并取得医疗器械注册认证的，准确度都在国家标准允许范围之内，电子体温计最大允许误差为± 0.1℃，水银体温计最大允许误差为-0.15℃～0.1℃，两者几乎一样。电子体温计有望成为水银温度计的重要替代方案，但目前电子温度计价格较高，且其中有一定数量的电子元件介质，都要使用电池提供能源，因此一旦电子元件出现老化偏差或电池电量下降，都会使体温测量结果出现偏差，这也是电子体温计每隔一段时间就要进行调校的原因。。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " strong 红外测温仪 /strong 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。在自然界中，一切温度高于绝对零度的物体都在不停地向周围空间发出红外辐射能量。物体的红外辐射能量的大小及其按波长的分布——与它的表面温度有着十分密切的关系。因此，通过对物体自身辐射的红外能量的测量，便能准确地测定它的表面温度，这就是红外辐射测温所依据的客观基础。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 红外测温设备主要用于密集型人流的发热可疑性筛选、出入卡口的精确性测温。但红外测温仪只测量表面温度，不能测量内部温度；不能透过玻璃进行测温，玻璃有很特殊的反射和透过特性，不允许精确红外温度读数，但可通过红外窗口测温。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " strong 镓铟合金温度计 /strong ，采用先进镓铟锡合金液态金属为温度感应材料，以表体上的刻度来反映人体的温度。镓(Ga)、铟(In)、锡(Sn)合金液态金属是一种新型液态金属合金材料，这种材料具有无毒、无放射性、安全、环保等特点。以这种液态金属作为体温计的温度感应材料，利用其均匀冷缩热涨的物理特性来反映被测体温者温度值，其工作原理与汞体温计相同。这种体温计内部同样没有任何其他介质材料，因此体温计一旦封装出厂，若不被破坏，在生命周期内可确保终身精准，不需要定期调校，同样也可以做到“黄金标准”甚至更好。若在使用中不慎被打碎，表内液态金属接触空气后会马上固化，不会产生任何对人体和环境有害的气体和物质，所有废弃物可以按普通玻璃垃圾处理，不会造成有害物质对环境的污染。因此这是一款安全、精准、环保的绿色体温计，是目前汞体温计的最佳替代品。 /p h3 style=" text-align: justify text-indent: 2em " span style=" text-indent: 2em " 其他 /span span style=" text-indent: 2em " 类型的测温手段还有哪些？ /span /h3 p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 除了测体温外，工业等领域也往往需要对温度进行测量，这对测温手段提出了更多的需求，也由此出现了其他类型的测温方案。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " strong 光纤温度传感器 /strong 采用一种和光纤折射率相匹配的高分子温敏材料涂覆在二根熔接在一起的光纤外面，使光能由一根光纤输入该反射面从另一根光纤输出，由于这种新型温敏材料受温度影响，折射率发生变化，因此输出的光功率与温度呈函数关系。其物理本质是利用光纤中传输的光波的特征参量，如振幅、相位、偏振态、波长和模式等，对外界环境因素，如温度，压力，辐射等具有敏感特性。它属于非接触式测温。光纤温度传感器的种类很多，如分布式光纤温度传感器、光纤荧光温度传感器、光纤光栅温度传感器、干涉型光纤温度传感器以及基于弯曲损耗的光纤温度传感器等。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 分布式光纤测温系统依据后向散射原理可以分为三种：基于瑞利散射、基于拉曼散射和基于布里渊散射。目前发展比较成熟，且有产品应用于工程的是基于拉曼散射的分布式光纤测温系统。它的传感原理主要依据的是光纤的光时域反射（OTDR）原理和光纤的后向拉曼散射温度效应。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 光纤荧光温度传感器是利用荧光的材料会发光的特性，来检测发光区域的温度。这种荧光的材料通常在受到紫外线或红外线的刺激时，就会出现发光的情况，发射出的光参数和温度是有着必然联系的，因此可以通过检测荧光强度来测试温度。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 相比于传统的电子测温手段，光纤测温不受电磁和射频干扰、耐腐蚀性环境、精度高、可靠性高，是在恶劣环境下测量温度的最佳选择。 /p