儲紅莉
阜陽市計量測試研究所 安徽阜陽 236000
紅外耳溫計屬于非接觸式的測溫裝置,其原理為根據(jù)耳道或鼓膜處熱輻射對人體溫度進行測定。該溫度計將熱電探測器作為溫度傳感器,有效測量范圍通常為32.0℃-42.5℃,在36.0℃-39.0℃的常用測溫范圍內(nèi),測量結(jié)果誤差不超過±0.2℃;而在不常用測溫范圍內(nèi),測量結(jié)果誤差不超過±0.3℃。由于該溫度計具有很快的響應速度,而且相比于水銀溫度計更加穩(wěn)定和安全,所以目前在嬰幼兒體溫測量中得到了廣泛應用。為了驗證環(huán)境溫度是否會對該溫度計檢定造成影響,以此采用實驗的方法進行驗證。
對于標準紅外耳溫計,其校準需采用以下裝置:AikomTL-1010N型恒溫水槽,以紫銅空腔為黑體輻射源,其開口孔徑一般為10mm,沿垂直方向浸入恒溫水,在空腔的內(nèi)壁均勻噴涂一層高發(fā)射率漆,使空腔的發(fā)射率達到0.9997以上,對于亮度溫度,其不確定度按34mK考慮。參考溫度計采用二等標準鉑電阻,其電阻值的測定主要由自動測溫電橋完成,型號為Fluke1594A。
對于被校紅外耳溫計,其校準需采用以下裝置:Orion796A型恒溫水槽,TTI-22型電測儀表,YK5500型標準溫度計,以E10型空腔作為黑體輻射源。對于Orion796A型恒溫水槽,需嚴格按照相關(guān)技術(shù)規(guī)范實施測試,以確定其穩(wěn)定性與均勻性能否達到要求[1]。
在20℃與30℃兩種溫度條件下將以上兩個空腔均穩(wěn)定于37℃,然后選用6支性能保持穩(wěn)定的耳溫計(共三種不同型號,不同型號各兩支)實施校準實驗。基于兩種不同工況,對溫度計的示值進行讀取,連續(xù)記錄三組結(jié)果,將其平均值作為最終的測試結(jié)果。
先在20℃的溫度條件下開展以上實驗,然后將溫度改為30℃繼續(xù)進行以上實驗,如此連續(xù)重復3d,最后對一個完整周期的實驗數(shù)據(jù)進行匯總,可得到8個在37℃溫度條件下的裝置亮度溫度。
在預設(shè)環(huán)境當中分別放置標準、被校溫度計與比較用溫度計,靜置至少30min的時間。兩個空腔都應在溫度為37℃的水中連續(xù)水浴至少30min,在校準時應防止環(huán)境溫度突然變化引起空氣對流,并將溫度計調(diào)整成校準模式,將其探頭插入到空腔的開口中之后方可開始測量。測量時,同一個溫度計要保持1min以上的時間間隔。若溫度計測量過程中需要為探頭加裝保護罩,則在校準時必須做好保護罩的設(shè)置,在輻射源對比時無需對保護罩進行更換[2]。
在環(huán)境溫度改變之后,需要穩(wěn)定至少45min的時間才能開始實驗操作。每個溫度計都應進行10次交替測量,將測量均值作為這一溫度計最終亮度溫度。將6支溫度計實測亮度溫度的均值作為輻射源實際亮度溫度,也可將其稱作空腔的亮度溫度。具體實驗過程必須完全滿足校準要求,無任何異常表現(xiàn)[3]。
上述兩個空腔的實測亮度溫度結(jié)果如下:
紫銅空腔:當環(huán)境溫度為20℃時,第一天標準鉑電阻示值和空腔亮度溫度分別為36.995℃、37.027℃;第二天標準鉑電阻示值和空腔亮度溫度分別為36.995℃、37.030℃;第三天標準鉑電阻示值和空腔亮度溫度分別為37.002℃、36.980℃;第四天標準鉑電阻示值和空腔亮度溫度分別為37.002℃、36.952℃;當環(huán)境溫度為30℃時,第一天標準鉑電阻示值和空腔亮度溫度分別為37.014℃、37.002℃;第二天標準鉑電阻示值和空腔亮度溫度分別為37.014℃、36.992℃;第三天標準鉑電阻示值和空腔亮度溫度分別為37.012℃、36.973℃;第四天標準鉑電阻示值和空腔亮度溫度分別為37.016℃、36.980℃;
E10型空腔:當環(huán)境溫度為20℃時,第一天標準鉑電阻示值和空腔亮度溫度分別為36.997℃、37.008℃;第二天標準鉑電阻示值和空腔亮度溫度分別為36.997℃、36.998℃;第三天標準鉑電阻示值和空腔亮度溫度分別為36.994℃、36.915℃;第四天標準鉑電阻示值和空腔亮度溫度分別為36.994℃、36.948℃;。當環(huán)境溫度為30℃時,第一天標準鉑電阻示值和空腔亮度溫度分別為37.013℃、37.017℃;第二天標準鉑電阻示值和空腔亮度溫度分別為37.014℃、37.023℃;第三天標準鉑電阻示值和空腔亮度溫度分別為37.005℃、36.975℃;第四天標準鉑電阻示值和空腔亮度溫度分別為37.015℃、36.992℃;該空腔平均值如表1所示。
表1 E10型空腔平均值(℃)
若將四次實驗對應的平均值直接作為校準后的結(jié)果,則20℃溫度條件下E10型空腔平均值等于36.97℃;30℃溫度條件下E10型空腔均值等于37.02℃。上述結(jié)果有0.05℃的差,處在最大允許誤差范圍內(nèi),不會對溫度計測量結(jié)果造成影響。根據(jù)以上結(jié)果可知,當環(huán)境溫度升高時,校準裝置自身亮度溫度也變高,但這不會對溫度計的正常校準造成太大影響。
綜上所述,采用實驗的方法驗證了環(huán)境溫度不會對紅外耳溫計檢定造成實質(zhì)性影響,盡管環(huán)境溫度升高以后會是溫度計的校準裝置也出現(xiàn)明顯的亮度溫度升高,以此為專門的檢定人員提供可靠參考依據(jù),確保檢定工作順利完成。