Подходит ли универсальный пирометр для измерения температуры тела ?

Жидкостный ртутный термометр - повседневный атрибут домашней аптечки, информирующий нас об опасно высокой температуре, чтобы своевременно вызвать врача или принять предписанные доктором лекарства.

Низкая скорость измерения температуры и опасность разлива ртути привели к появлению альтернативных измерителей и все более популярными становятся бесконтактные инфракрасные градусники.


По принципу действия это те же пирометры, иногда называемые медицинскими, но с некоторыми особенностями.

  1. Этот прибор выполняет всего одну функцию – дистанционное измерение температуры тела, поэтому конструкция и функциональность упрощены до предела, что позволяет серьезно снизить цену.
  2. Имеют крайне узкий диапазон измерения – от 32 до 42 °С. Универсальные пирометры на такой диапазон не выпускаются. Их “стихия” – сотни и тысячи градусов.
  3. Не имеют настройки коэффициента эмиссии, поскольку жестко запрограммированы на заводе под отражательную способность человеческого тела.

Но часто задают вопрос: а можно ли использовать самый обычный – бытовой или промышленный пирометр для измерения температуры тела на расстоянии ?

Чтобы сделать обоснованный вывод, понадобится экземпляр с изменяемым коэффициентом эмиссии.

Для любых бесконтактных измерений, если тип материала, структура поверхности и вид механической обработки не известны, для пирометров с настройкой коэффициента эмиссии необходим температурный эталон, по которому будет производиться настройка.
 

При измерении температуры тела таким эталоном будет выступать сама поверхность, например лба или ладони. В идеале, температура должна составить 36,6 °С


Но здесь мы встречаемся с ограничениями.

  1. У разных людей температура хоть немного, но будет различаться из-за индивидуальных особенностей, связанных со структурой кожи или особенностями терморегуляции организма.
    У людей рабочих специальностей кожа может быть жесткой и неоднородной.
  2. Погрешность может вносить и природная потливость, что влияет на процессы испарения и понижение температуры тела.
  3. Кроме того, выделение пота зависит напрямую от температуры окружающего воздуха. Потоотделение – защитный рефлекс, защищающий тело от перегрева. Температура повышается из-за нагрева и одновременно уменьшается из-за потоотделения, чтобы поддерживался стабильный для жизнедеятельности внутренних систем баланс.

Но эту особенность можно обойти, если ориентироваться не на величину 36,6 °С, а на показатель, который предоставит тот же самый ртутный градусник, выступающий в качестве эталона. Путем подстройки под излучающую способность тела, можно так запрограммировать аппарат, чтобы разница между истинной температурой и измеренной достигала минимальных значений.
Казалось бы – вот оно решение !

Например, для конкретного человека с определенной структурой кожи и показателем влажности, мы определили что при коэффициенте эмиссии 0,61, истинная температура тела составляет не 36,6 °С, а допустим 36,4.

А как быть с остальными членами семьи ? У новорожденных, пенсионеров и лиц трудоспособного возраста, температурные показатели могут колебаться. Получается для каждого нужно  записывать свой, “персональный” коэффициент эмиссии, где-то эти значения хранить и при необходимости измерения, вводить в прибор ?

Сложно и не удобно ! Если конечно фанатично задаться целью, на эти “мелочи” можно не обращать внимание.
Но где гарантия что сегодня например у человека рука или лоб сухие, а завтра человек начинает нервничать и дома жарко и кожа покроется потом ?

Еще один фактор погрешности – значительно различающаяся температура разных участков тела. Наиболее низкая температура наблюдается в местах, где тонкие капилляры и кровоснабжение минимальное - например на пальцах ног, а наиболее высокая, где обычно и меряют температуру градусником – в подмышечных впадинах.

Хотя в процессе диагностики и на этапе лечения в зависимости от вида заболевания, врачи определяют мест для контроля температуры тела значительно больше.
Рассмотренный набор погрешностей на самом деле играет не решающее значение.

Все дело в паспортной точности ! Специализированные ИК медицинские термометры имеют повышенную точность - в среднем в 10-20 раз выше, чем у 80-90% универсальных


Это жизненно важно, поскольку каждая лишняя десятая доля градуса может повлиять на процесс принятия решения – например вызывать скорую. Если инфракрасный измеритель “ошибется”, последствия могут быть самыми плачевными.

А теперь представим себе, что показывается 36,6 °С, нам удалось подстроить коэффициент эмиссии и дисплей отображает ту же величину.

Но если градусник имеет погрешность всего лишь ±0,2°С, тогда реальное значение температуры может находиться в диапазоне от 36,4 до 36,8 °С.
А вот при погрешности ±2°С допустимые границы расширяются с 34,6 до 38,6 °С, что конечно совершенно не допустимо.
Так что даже если на экране показывается 36,6°С, не факт, что это действительно так !
При этом от универсального, медицинский ИК пирометр отличается повышенной точностью, а от ртутного – непревзойденной скоростью измерения. Пару секунд и 5 минут – есть разница ?

Следует обратить внимание еще на фактор дистанции.
Нет никакой необходимости измерять температуру с большого расстояния – несколько метров, поскольку отсутствуют два ключевых фактора, когда применяется дистанционное измерение:

  • опасность приближения (экстремальная температура, раскаленные брызги, высокое электрическое напряжение);
  • физическая не возможность приблизиться – высоко, глубоко, мешает технологическое оборудование и др.

Поэтому проверка температуры тела производится с минимальной дистанции – 5-10 см. Если отойти дальше, тогда в поле зрения оптической линзы попадут “посторонние” тепловые лучи с окружающих предметов.