Чи підходить універсальний пірометр для вимірювання температури тіла ?

Рідинний ртутний термометр - повсякденний атрибут домашньої аптечки, інформує нас про небезпечно високу температуру, щоб своєчасно викликати лікаря або прийняти запропоновані доктором ліки.

Низька швидкість вимірювання температури і небезпека розливу ртуті привели до появи альтернативних вимірювачів і все більш популярними стають безконтактні інфрачервоні градусники. 


За принципом дії це ті ж пірометри, іноді звані медичні, але з деякими особливостями.

  1. Цей прилад виконує всього одну функцію – дистанційне вимірювання температури тіла, тому конструкція і функціональність спрощені до межі, що дозволяє серйозно знизити ціну.
  2. Мають вкрай вузький діапазон виміру – від 32 до 42 °С. Універсальні пірометри на такий діапазон не випускаються. Їх “стихія” – сотні і тисячі градусів.
  3. Не мають настройки коефіцієнта емісії, оскільки жорстко запрограмовані на заводі під відбивну здатність людського тіла.

Але часто задають питання: а чи можна використовувати самий звичайний – побутовий або промисловий пірометр для вимірювання температури тіла на відстані ?

Щоб зробити обґрунтований висновок, знадобиться екземпляр із змінним коефіцієнтом емісії.

Для будь-яких безконтактних вимірювань, якщо тип матеріалу, структура поверхні і вид механічної обробки не відомі, для пірометрів з налаштуванням коефіцієнта емісії необхідний температурний еталон, за яким буде проводитися настройка.
 

При вимірюванні температури тіла таким еталоном виступатиме сама поверхня, наприклад чола або долоні. В ідеалі, температура повинна скласти 36,6 °С


Але тут ми зустрічаємося з обмеженнями.

  1. У різних людей температура хоч трохи, але буде відрізнятися через індивідуальні особливості, пов'язані зі структурою шкіри або особливостями терморегуляції організму.
    У людей робочих спеціальностей шкіра може бути жорсткою і неоднорідною.
  2. Похибку може вносити і природна пітливість, що впливає на процеси випаровування і зниження температури тіла.
  3. Крім того, виділення поту залежить безпосередньо від температури навколишнього повітря. Потовиділення – захисний рефлекс, що захищає тіло від перегріву. Температура підвищується через нагрівання і одночасно зменшується через потовиділення, щоб підтримувався стабільний для життєдіяльності внутрішніх систем баланс.

Але цю особливість можна обійти, якщо орієнтуватися не на величину 36,6 °С, а на показник, який надасть той же самий ртутний градусник, який виступає в якості еталону. Шляхом підстроювання під здатність тіла випромінювати, можна так запрограмувати апарат, щоб різниця між істинною температурою і виміряної досягала мінімальних значень.
Здавалося б – ось воно рішення !

Наприклад, для конкретної людини з певною структурою шкіри і показником вологості, ми визначили що при коефіцієнті емісії 0,61, справжня температура тіла становить не 36,6 °С, а допустимо 36,4.

А як бути з іншими членами сім'ї? У новонароджених, пенсіонерів та осіб працездатного віку, температурні показники можуть коливатися. Виходить для кожного потрібно записувати свій, “персональний” коефіцієнт емісії, десь ці значення зберігати і при необхідності вимірювання, вводити в прилад?

Складно і не зручно! Якщо звичайно фанатично поставити собі за мету, на ці “дрібниці” можна не звертати увагу.
Але де гарантія що сьогодні наприклад у людини рука чи лоб сухі, а завтра людина починає нервувати і вдома жарко і шкіра покриється потім ?

Ще один фактор похибки – значно розрізняється температура різних ділянок тіла. Найбільш низька температура спостерігається в місцях, де тонкі капіляри і кровопостачання мінімальне - наприклад на пальцях ніг, а найбільш висока, де зазвичай і міряють температуру градусником – в пахвових западинах.

Хоча в процесі діагностики і на етапі лікування в залежності від виду захворювання, лікарі визначають місць для контролю температури тіла значно більше.
Розглянутий набір похибок насправді грає не вирішальне значення.

Вся справа в паспортної точності! Спеціалізовані ІЧ медичні термометри мають підвищену точність - в середньому в 10-20 разів вище, ніж у 80-90% універсальних


Це життєво важливо, оскільки кожна зайва десята частка градуса може вплинути на процес прийняття рішення – наприклад викликати швидку. Якщо інфрачервоний вимірювач “помилиться”, наслідки можуть бути жахливими.

А тепер уявімо собі, що показується 36,6 °С, нам вдалося підлаштувати коефіцієнт емісії і дисплей відображає ту ж величину.

Але якщо градусник має похибку всього лише ±0,2°С, тоді реальне значення температури може знаходитися в діапазоні від 36,4 до 36,8 °С.
А ось при похибці ±2°С допустимі межі розширюються з 34,6 до 38,6 °С, що звичайно абсолютно не допустимо.
Так що навіть якщо на екрані показується 36,6°С, не факт, що це дійсно так !
При цьому від універсального, медичний ІЧ пірометр відрізняється підвищеною точністю, а від ртутного – неперевершеною швидкістю вимірювання. Пару секунд і 5 хвилин – є різниця ?

Слід звернути увагу ще на фактор дистанції.
Немає ніякої необхідності вимірювати температуру з великої відстані – кілька метрів, оскільки відсутні два ключові чинники, коли застосовується дистанційне вимірювання:

  • небезпека наближення (екстремальна температура, розпечені бризки, висока електрична напруга);
  • фізична не можливість наблизитися – високо, глибоко, заважає технологічне обладнання та ін.

Тому перевірка температури тіла проводиться з мінімальною дистанції – 5-10 см. Якщо відійти далі, тоді в поле зору оптичної лінзи потраплять“сторонні” теплові промені з навколишніх предметів.