测温枪是为何在你脑袋上“打一枪”就知道温度的?它测得到底准不准?被这玩意打多了会不会影响健康?这些问题,其实只要搞懂测温枪的原理,就会一一迎刃而解。
测温枪,学名是“红外线测温仪”或者“红外线辐射测温仪”。测温枪这玩意虽然名头上冠着“辐射”和“红外”,但不会对你的身体施加任何哪怕一丁点的影响。因为它是个接收器,不是发射器。
红外测温仪的原理是:被动吸收目标的红外辐射能量,从而获得物体温度数值。
意思就是,你的身体无时无刻在向外扩散辐射能量,而测温枪的作用,是接收你身体某区域的辐射能量。如果真的说这个过程有什么危害的话,那么应该担心被辐射的也是测温枪,没准万一哪天测到个1000℃的脑门自己就憋了。
那么是不是这就意味着,测温枪的工作过程就是像温度计一样,直接隔空感受你散发的“温度信号”呢?——这样的说法其实也不太对。
红外测温枪能接收到的,只是各种波段的电磁波,绝不是直接的温度传导。而其中最关键的,从“电磁波信息”到“温度信息”的这一转换过程是黑体辐射定律:
“自然界中一切高于绝对零度(-273.15℃)的物体都在不停向外辐射能量,物体的向外辐射能量的大小及其按波长的分布与它的表面温度有着十分密切的联系,物体的温度越高,所发出的红外辐射能力越强。”
于是这个从“电磁辐射”(光)到“热辐射”(热)的过程,就叫黑体辐射。
高温度下的黑体辐射强度,在任何一个波长范围内,都高于低温度下的黑体辐射。红外测温仪就是根据这一特性设计出来的,现在小区门口给你测体温的红外线测温枪,基本都是这一思路设计的。
由于“黑体辐射定律”是在工作物质是理论黑体的情况下演算的,而生活中物质因为材质关系都是属于不同“纯度”的黑体,这个纯度用“发射率”来表示。
理论黑体的发射率是1,平时我们测温枪用的大多数都是0.95的发射率,这适用于生活中大多数的情况。所以你可以观察一下,你能见到的测温枪显示屏基本上都会写着“0.95”的字样。
现在我们正在使用的红外测温枪,比传统的热传导测温方式还是优秀太多了——响应时间短、测温效率高,不用接触被测物体依然可以有着相对可靠的准确度,同时制作成本低廉,操作起来也足够方便。
所以反过来想想,有这么多客观因素的影响,红外测温枪依然能保证测量温度维持在相对精确的范围内,这本身就是一种很厉害的事。它没有那么完美,但依然是一种有限范围内,可以选择到的好产品。
至少在今天来看,这次防疫战中如果没有类似的科技产品的存在,仅仅是测体温这项一项,就会给防控工作带来多大的困难了。