红外辐射测温仪介绍

人体各个部位的温度（体温）是人类和高等动物不断进行新陈代谢的结果，同时亦是维持生命体正常功能活动的条件之一，体温偏离正常值是各类疾病的徵兆。

体温测量的方法很多，水银体温计、热电偶、热敏电阻、晶体管的PN结、液晶、石英晶体均可作为测温元件而被广泛应用，这些测温技术均属接触式测温，容易产生交叉感染，而且当测温元件接触被测部位时，将影响其温度场的分布，响应时间也较长。采用红外辐射式测温仪可较好地解决这些缺点。

利用人体自身的红外辐射来测定其表面温度的方法，称为红外测温法。这种测温法基于有关的辐射定律，根据不同的测温原理，目前红外测温仪常分为全辐射测温仪、亮度测温仪和比色测温仪三类。

全辐射测温仪是利用目标发出整波段的辐射功率来测量物质温度的红外仪器；亮度测温仪是选择目标某一光谱的辐射功率来测量温度的仪器，而双色测温仪是由两组不同的单色滤光片筛选目标在两相近波长的辐射功率，并根据两波长辐射功率的比值来确定目标温度的。辐射温度、亮温度的测量结果通常略低于物体表面的真实温度；由于色温度测量取决于辐射功率之比，因而测温误差较小，灵敏度也较高，但仪器结构复杂。三种红外测温方法均以黑体为参考源，仪器经定标后，在测量物体温度时，仪器读数分别为被测体的辐射温度、亮温度和比色温度。

红外辐射测温仪是由光学系统、探测单元和信号处理三部分组成的。光学系统的主要作用是收集被测目标的辐射功率，并使其会聚到探测器上。探测器的作用是将接收到的红外辐射转换为电信号输出，常用红外探测器，根据温度敏感元件不同可分为热电偶和热敏电阻式等。电信号处理部分的作用主要是对探测的微弱信号进行放大，以达到显示或记录被测温度的目的。为了使红外测温仪有较高的输出信噪比，必须要求仪器有较大的光学相对孔径，高灵敏度的探测器，低噪声的电信号处理系统。为了使红外辐射测温仪有较高的测量精度，必须采取发射率修正，环境温度补偿和精确的温度定标等措施。

现今用于体温测量的便携（手提）式红外辐射体温计，其指标包括测温范围，温度分辨率和响应时间等，典型值为-10℃~50℃范围内测温精度为0.1℃，响应时间1S。目前红外辐射测温仪大多采用微机进行操作控制、数据采集及结果分析，因而使红外测温仪的性能得到大幅度的改善、功能扩展，自动化程度提高，应用范围扩大，使用更加方便。这种仪器由于对人体辐射进行的是远距离、非接触无损测量，测量过程中不会扰乱被测部分的温度场，响应快、温度分辨率高，因而成了各类传染性疾病（例SARS）患者及群体预防监测理想的体表测温工具。

红外热成像是一种体表温度分布测量装置，目前亦已在医学中广泛应用。这种热成像仪包括扫描系统、聚焦系统、参考黑体和红外检测器等部分。在早期的红外成像仪中，都是采用单个红外检测器与二维扫描镜相组合以获得热像图，故难以获得实时图像。20世纪80年代起采用阵列式红外探测器，它由近200个HgCdTe检测元件构成，采用阵列探测器和一维扫描镜相结合的方法，其图像质量和成像速度均得到了大幅度提高。最近又相继出现了电子扫描、二维红外CCD阵列传感器所组成的热像仪，且采用先进的数字图像处理技术，其图像质量又有进一步提高，一帧图像的成像时间已小于30ms，温度分辨率可达到0.02℃,这种微机化的红外成像仪器已广泛地应用乳房恶性肿瘤等的早期诊断中。