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      儀器快訊周刊359期

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      拆機詳解|紅外體溫計(耳溫槍)結構原理 掌握正確使用要領

      儀器信息網 2020/02/14 14:09:18 點擊 4949 次
      [導讀] 額溫槍及耳溫槍的電路基本原理相同,下面通過拆機詳解耳溫槍結構原理,談談正確使用耳溫槍的注意事項。

      本文首發在儀器信息網-儀器社區在疫情期特別上線的抗擊新冠肺炎版塊,為儀器信息網社區版友sc360xp(版友筆名:儀器信息網sc360xp)在其原創拆機文基礎上編寫,特此感謝。

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      目前臨床上使用的體溫計種類有水銀體溫計、電子體溫計、紅外線體溫計。由于紅外線體溫計檢測快速、非接觸的優點,在抗擊“COVID-19”病毒戰役中普遍使用。

      紅外線體溫計有額溫及耳溫兩種檢測方式,又稱額溫槍及耳溫槍。在公共場所,普遍使用非接觸的額溫槍,準確度稍差,受環境波動影響較大。耳溫槍測量的準確度較高,但耳溫槍使用時,其耳套要與被測人耳朵接觸,在公共場所使用,需要頻繁更換耳套。耳溫槍更適合家庭測量體溫使用。

        額溫槍及耳溫槍的電路基本原理相同,只是在外形及算法上有所不同。有的廠家設計了二者通用產品。下面通過了解耳溫槍結構原理,談談正確使用耳溫槍的注意事項。

      一、測量耳溫原理

      人的大腦深部有一個叫下視丘的地方,它是人腦自主神經系統的主要管制中樞。主要功能是管制內分泌、維持新陳代謝正常、調節體溫,并與饑餓、渴、性等生理活動有密切的關系。下視丘里面有一個支配人體恒溫的“定點”(set-point)構造,是人體溫度的中心點。當人體發燒時,也就是該“定點”溫度接受一些循環在血流中的發炎性化學物質之后調高的結果,所以下視丘是人體體溫最早上揚的地方。

      耳膜接近下視丘。下視丘得到頸動脈流血充分供應,而供應耳膜與供應下視丘的血流互有交通,因此耳膜溫度可以及時反映出人體的溫度變化,耳膜也是可以最早偵測到人體是否有發燒的地方。耳溫槍用熱電堆紅外傳感器檢測耳膜6~15μm區域的紅外輻射能量,轉換為電信號送入專用MCU進行處理,對應的體溫值由液晶屏顯示出來。

      二、儀器簡要情況

      以前在TB上拍的,儀器有醫療器械注冊文號,有廠家地址等,是正規產品,包郵才58元一只,F在,沒有這個價位的產品出售了。

      儀器平時擱放在耳溫槍座上,粉紅色按鈕是檢測時掃描按鈕。該儀器是非耳套更換型,耳溫槍座只是一個擱儀器的機座,沒有“博朗”那樣的耳套存放功能。使用前,需用酒精棉擦拭耳筒清潔消毒。

      正面中間的按鈕是開機按鈕,兼讀取存儲數據、清零:

      耳筒對準耳道后,按下背面的掃描按鈕,進行檢測:

      體溫正常,顯示屏背景光為綠色。當體溫接近發燒時(低燒),顯示屏背景光為黃色:

      體溫發燒,顯示屏背景光為紅色,蜂鳴器發出滴滴滴警告聲訊。這種顏色光提醒設計比較實用:

      停止使用30秒鐘后,自動關機,節約電池電量:

      三、拆機及電路元件

      取下電池蓋,使用兩節7號電池,比較耐用:

      取下電池,看見電池倉中的電路板上12個觸點,是耳溫槍廠家調校用的:

      卸掉電池倉中一顆固定螺絲,外殼是卡扣設計,比較容易分離開:

      下面是檢測按鈕,導電橡膠觸點:

      電路結構,由于采用了專用MCU,使得儀器電路顯得格外簡單:

      這是檢測頭,內部熱電堆傳感器的電信號,用紅白綠黑四根導線引出,焊接在電路板上:

      電路板左邊的空位較多,說明這個是簡化版,閹割了一些功能:

      U2是存儲器,采用低電壓E2PROM--T24C02A(2K),用于存儲10組體溫檢測數據:

      卸下電路板上的四顆固定螺絲,取下電路板:

      電路板背面,沒有啥元件:

      仔細觀察,電路板上的那些圓觸點不是“裝飾”,通向電路,是廠家生產時調校用:

      電路板上的L1、L2分別是綠、紅LED,起到發出三色(綠、黃、紅)背景燈作用:

      液晶顯示板采用導電橡膠條連接;右邊粉紅色是開機按鈕:

      先將檢測頭反時針旋轉,然后向外拉出:

      卸下檢測頭上的兩顆固定螺絲,取出傳感器組件(傳感器裝在金屬管內):

      將熱電堆傳感器從金屬管中取出,傳感器外殼上有密封膠,取出時要特別小心:

      傳感器上沒有標識(或被抹去),不知道型號:

      安裝傳感器的金屬管沒有磁性,是銅質鍍克羅米,它的作用是增大檢測探頭傳感器的熱容量,使檢測數據穩定可靠:

      儀器“全家!眻D片:

      四、電路原理分析

      根據拆機情況,繪出儀器電路結構示意框圖如下:

      儀器工作原理:

      熱電堆傳感器感受到耳膜上的熱輻射后,產生微弱的電勢信號。這個電信號送入專用MCU進行處理,其溫度值由LCD顯示出來。對應不同的溫度值,顯示綠(正常)、黃(低燒)、紅(高燒)三種顏色的背光。檢測到高燒時,蜂鳴器同時發出“滴滴滴”警告聲訊。熱電堆傳感器中的熱敏電阻,用于檢測熱電堆本身溫度,供內置程序分析計算使用。

      由于耳溫槍要吸收熱源,為了達到穩定的熱平衡,熱電堆傳感器要安裝在熱容量大的金屬熱容管上,減少溫度快速變化的干擾。

      至于溫度的原點,就必須要在廠內調校。調校的過程是,把耳溫槍放入恒溫槽,設定原點的溫度,然后依據溫升的程度,加以計算,得到正確的溫度。所以,廠家在說明書中提示,一般保用期3年,過期應進行校核。

      五、正確使用耳溫槍的注意事項

      耳溫槍使用看似簡單,但許多人不能正常使用。需要注意以下問題。

      1、正常體溫對于每個人來說都是獨一無二的,從34.7℃~38℃不等,取決于測量溫度的部位和個體差異。世衛組織(WTO)提供的人體正常體溫的參考數值是:

      耳內:35.8℃—38℃

      腋窩:34.7℃—37.3℃

      口腔:35.5℃—37.5℃

      直腸:36.6℃—38℃

      這個正常范圍受到諸多因素的影響,比如體力勞動,晝夜變化,年齡增長。你可以為本人或家人在身體狀況良好的情況下,在一天內多次測量體溫來獲得這一數據,以備需要時,作為判斷發燒的參考數據。

       2、耳溫槍使用的溫度環境

      國家標準給出的耳溫槍使用環境溫度為16 ℃~35 ℃。當超過16 ℃~35 ℃使用范圍,準確度沒有得到有效驗證,誤差會較大。冬季一般應當在室內測量。

       耳溫槍是不知道標準溫度的,就像數字相機不知道顏色坐標,必須作白平衡一樣。耳溫槍開機之后,會先測量環境溫度作為基準溫度;然后測量耳溫。正規廠家的使用說明書上會告訴消費者,到別的溫差大的房間取用耳溫槍,要等大約30分鐘、直到溫度平衡穩定后,才能開機使用。人從溫差大的外部環境回來,應滯留5分鐘左右,與房間溫度平衡后再測量。手持部分,必須離檢測頭越遠越好。耳溫槍使用時遠離任何熱源,不要在風扇口、空調下測量。除了溫度變動因素,長時間手持儀器,被測人有中耳炎、耳屎、插入耳朵位置不準,電池電量不足等,也會影響準確度。

      3、由于耳溫槍對于熱輻射十分敏感的特點,要發揮耳溫槍的正常測量功能,一定要仔細閱讀使用說明書,正常操作。

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      征稿活動:“紅外體溫檢測儀技術及相關應用”主題征稿活動進行中,一經入選,將在資訊欄目發布并支付一定稿酬,并擇優邀請做線上專家報告(新冠病毒主題研討會---紅外體溫檢測儀檢測技術與應用現狀)。讓我們共同努力,攜手抗“疫”!(投稿或自薦郵箱:yanglz@instrument.com.cn)

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      • 好文章,學習了
        02月16日 07:25:28

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