非接觸式紅外測溫設備的應用選擇及安裝驗收要點

吳宗光 莫起志 姜曉軍

摘??要：隨著技術的發展，非接觸式紅外測溫設備在技術上得到迅速發展，性能不斷完善，功能不斷增強，品種不斷增多，得到廣泛應用，非接觸式紅外測溫設備種類繁多，性能特點差別較大。該文根據非接觸式紅外體溫測量設備的分類和工作原理，通過比較分析確定了不同場合非接觸式紅外測溫設備的選型應用。因非接觸式紅外測溫設備中部分設備使用前需要安裝調試，該文亦詳細闡述了此類設備的組成及安裝驗收要點和原則。

關鍵詞：非接觸式紅外測溫設備??設備分類??選型應用??安裝??驗收

中圖分類號：TN967.1????????????文獻標識碼：A

Application?Selection?and?the?Key?Points?of?Installation?and?Acceptance?of?Non-Contact?Infrared??Temperature?Measuring?Equipment

WU?Zongguang???MO?Qizhi???JIANG?Xiaojun

（Guangdong?Institute?of?Special?Equipment?Inspection?and?Research，?Guangzhou，?Guangdong?Province，?510000?China）

Abstract：?With?the?development?of?technology，?non-contact?infrared?temperature?measuring?equipment?has?been?rapidly?developed?in?technology，?with?continuous?improvement?in?performance，?enhanced?functions，?and?an?increasing?number?of?varieties，?and?it?has?been?widely?used.?There?are?many?kinds?of?non-contact?infrared?temperature?measuring?equipment，and?the?performance?characteristics?vary?greatly.?According?to?the?classification?and?working?principle?of?non-contact?infrared?temperature?measuring?equipment，?this?paper?determines?the?selection?and?application?of?non-contact?infrared?temperature?measuring?equipment?in?different?occasions?through?comparative?analysis.?Since?some?of?non-contact?infrared?temperature?measuring?equipment?needs?to?be?installed?and?debugged?before?use，?this?paper?also?expounds?the?composition?of?such?equipment，?and?the?key?points?and?principles?of?installation?and?acceptance?in?detail.

Key?Words：?Non-contact?infrared?temperature?measuring?equipment;?Equipment?classification；Selection?and?application;?Installation;??Acceptance

人體體溫檢測設備技術發展迅速，性能和功能不斷完善和增強，品種逐漸增多，得到廣泛應用在新冠肺炎疫情防控期間，可通過體溫檢測可對可能病患進行篩查，對感染病

例進行識別和控制，從而有效避免疫情的蔓延[1-2]。在人體體溫檢測中，常用的方式有接觸的方式和無接觸的方式。

接觸式測量一般采用水銀溫度計來測量人體的體溫，主要在腋下和口腔，其精度可達0.1?℃，可以滿足測溫的要求。但是，接觸式測量需要與身體進行直接的接觸，這就有可能造成交叉感染，所以在進行這種方法的時候，需要對它進行滅菌處理，它很容易被折斷，而且需要很長的時間才能測出結果，需要良好的配合，無法適應人員快速的流動和大范圍的測量[3-4]。

非接觸式測溫，無須與被測量對象進行身體的接觸測量。它是通過黑體輻射的基礎原理，將人類發射的紅外線集中在檢測器上，檢測器將輻射能量轉換為電信號，在被補償的周圍溫度或重疊的經驗方程后，顯示為被測部位的溫度，從而獲得被測部位的體溫。因為它的測量既快捷又有效，而且還能夠直接地讀數，所以它適用于人群的密集程度比較高，測溫速度也比較快的場所，非接觸式測溫設備這對疫情的防治有著非常關鍵的作用作用更為關鍵，使用更為廣泛，本文主要介紹非接觸式紅外測溫設備應用選擇及安裝驗收要點。

1??非接觸式紅外測溫設備分類及特點

目前常用的非接觸式紅外測溫設備可分為紅外耳溫計、紅外額溫計、紅外熱像儀和紅外熱篩儀等類別，其測溫快速方便，適合人口密度較大，測溫速度快速的場合。

1.1??紅外耳溫計

紅外耳溫儀是一種通過耳朵與感應器之間的紅外線進行熱交換來檢測體溫的設備（如圖1所示）。人的耳膜距離大腦的下視丘很近，而下視丘又是控制體溫的重要器官，所以用耳膜的體溫來判斷身體的溫度是最好的辦法。JJG1164-2019《紅外耳溫計檢定規程》（JJG?1164-2019）規定最大允許誤差為±0.2?℃（35.0℃～42.0?℃）。

紅外耳溫計在非接觸式體溫測量中有著較高的準確度，操作簡單方便，節省

時間。雖然紅外耳溫度計具有諸多優勢，但是其不足之處也較為明顯，其主要原

因是由于其使用的是無接觸測溫的方法，在實際的測試過程中，仍然需要與人進行接觸，存在著交叉感染的風險。雖然在使用時需要有防護罩，但是仍然有與之接觸的危險。其次，對操作者有很高的要求。與接觸測量相比，溫度測量的速度雖然提高了很多，但是與其他的無接觸測量相比，還是存在著很大的差距。

1.2??紅外額溫計

紅外額溫儀（如圖2所示）利用人的額頭部位的溫度來探測出人的身體溫度，把測溫探針和自己的額頭對齊，然后按下一個測試鍵，就可以迅速地獲得測試的結果，對于那些在生活中有很多不便的病人、老人、嬰幼兒等人群來說，它的操作非常簡便，而且在依次通過、有較大的人流對人群進行測溫的時候，它的效果也比較好。

根據JJF1107-2003?《測量人體溫度的紅外溫度計校準規范》（JJF?1107-2003），該方法的最大容許偏差為±0.3?℃攝氏度，并對該方法進行了詳細的說明。由于受測量距離、測量對象的狀態以及測量環境的改變等原因，紅外額溫儀測量的精度比較低，由于測量精度的問題，在實踐中經常要使用接觸式溫度計來進行確定。

1.3??紅外熱像儀

紅外熱像儀依靠被動接受人體自身熱輻射的紅外線信息，經轉換、處理后變成可視化圖像（也稱為熱像圖），獲得人體被測部位的表面溫度及溫度分布的儀器（如圖3所示）。熱像儀可直觀顯示工作現場條件的目標測溫情況，形成清晰、大小適中的人體被測部位的熱像圖，該系統可根據不同的體溫值設置不同的預警值，對體溫不正常的人進行標識，并進行實時的顯示。

GB/T?19665-2005《電子紅外成像人體表面測溫儀通用規范》（GB/T?19665-2005）規定最大允許誤差為±0.4?℃（30.0℃～42.0?℃）。紅外熱像儀以工作視場的粗篩粗檢為目的，如果出現了體溫不正常的情況，要做進一步其他途徑的測溫確認，不能作為最后確認的依據。熱像儀也被廣泛用于人流出入口、考勤機等設備。

1.4??紅外熱篩儀

紅外熱篩儀（如圖4所示）使用紅外線測溫技術，可以實現對人體體溫的無接觸、迅速檢測，并且在被測體溫的數值達到或超出了預定的預警溫度時，會發出預警[5]。紅外熱篩儀能夠對大視場條件下的多目標測溫狀況進行可視化展示，并利用對預警溫度的設置或對色彩的設置，來對不同的溫度的人體進行標識并進行實時的展示，從而達到對異常個人進行篩查或是預警的目的。

GB/T?19146-2010《紅外人體表面溫度快速篩檢儀》（GB/T?19146-2010）規定當黑體溫度為33.0℃～37.0?℃時最大允許誤差為±0.4?℃，當黑體溫度為33.0?℃或高于37.0?℃時最大允許誤差為±0.6?℃。紅外熱篩儀顯示范圍不窄于28.0℃～42.0?℃。

紅外熱篩儀主要是針對大視野的粗篩粗檢，對于出現的異常，還需要通過其他方式進行進一步的測溫來確定，并不能作為最后診療確認的依據。紅外篩檢儀以其獨特的優勢被廣泛應用于流量大且人口密集的機場、車站等大型公共場合。

2??非接觸式紅外測溫設備的選擇

非接觸式紅外測溫設備各有特點，如表1所示，其選擇重點應根據不同應用場合的需求，首先要考慮到人群的密度，其次，溫度測量的速度以及溫度測量的精度，這3個因素都是緊密相連的[6]。

比如在醫院里，在進行醫學檢查的時候，通常不會太過快速，但是對精確度有一定的需求，則可以通過耳溫計或額溫計來測量；對于人流稠密的大的運輸中心（例如機場、車站等），使用紅外熱像儀更為實際；對于在廠房、企業的出入依次排隊進出的情形下，可以對其進行配備紅外體表溫度計（比如額溫計），對其進行逐一進行迅速的測量。此外，還可以在廠房、企業中，設置具有熱像儀的考勤機，來完成對其進行輔助測溫和預警。

總體的來說，在對測溫裝置進行選擇時，要根據其應用場景和精度兩方面進行全面的考量，從而達到對溫度進行精確有效的測量，以提高人民在日常的生產、生活中的安全性和便利度。

3??安裝驗收要點

非接觸式紅外測溫設備中熱像儀和熱篩儀需要進行安裝[7]，一般需要對熱像儀或者熱篩儀的機頭、黑體、工作臺和電腦進行安裝，安裝完成后需要進行調試，調試合格后再進行最后的驗收，驗收完成后可進行安全使用，下面介紹下此類非接觸式紅外測溫設備安裝驗收要點。

3.1??非接觸式紅外測溫設備安裝調試

非接觸式紅外測溫設備中熱像儀和熱篩儀的機頭和黑體安裝簡單，將機頭和黑體通過底盤和立桿固定牢固，網線和電源線可依靠立桿連接，機頭一般安裝在光線良好，不應處于逆光位置，視場范圍內不應受到燈照、陽光等的干擾，黑體一般放置在水平位置，并正對紅外攝像頭，人員檢測位置和范圍與機頭的攝像頭與被測人員額頭的距離有關，注意調整好兩者的最佳距離，安裝好后進行開機調試，黑體開機后溫度為環境溫度，會逐步上升。

電腦安裝中顯示器連接線按照要求連接，其電源適配器不能混用，機頭、交換機與電腦主機之間通過網線連接，同樣注意適配器亦不能混用，不合適的適配器會對設備硬件造成傷害。電腦安裝好后，內置的軟件的安裝調試同樣重要，軟件的設置保證黑體在圖像區域中并清晰顯示，存在異常溫度區域時，屏蔽部分異常溫度區域。

3.2??非接觸式紅外測溫設備驗收要點

現場完成安裝后，進行全面調試，調試完成后應符合以下驗收要求。

3.2.1?環境一般要求

測溫設備正常工作環境條件為環境溫度16.0℃～32.0?℃，相對濕度上限至少不低于85%；檢查視場環境，視場應不受阻擋，目標充滿整個視場。

3.2.2?電氣安全

測溫設備安裝時，其電氣安全應尤為注意，保護接地、功能接地和電位均衡等需符合要求。

保護性接地端可以通過供電軟線上的保護性接地線和合適的插頭，與溫度測量裝置上的保護性接地線相連。在同一時間內，電網上的保護地線與被保護地線連接的可接觸的金屬件之間的電阻不得大于0.2?Ω歐姆。功能性的接地端子不得用作保護性的接地。

如果測溫設備帶有用于提供電位平衡導線的連接的裝置，該連接應當滿足以下條件：容易接觸到，能夠避免在正常使用中發生意外斷裂，無須借助任何工具就可以將導線取下來，電位均衡導線不包括在供電的軟線中。

3.2.3?臺車和支架的安裝要求當測溫儀需應用臺車和支架時，臺車應移動靈活，在平坦地面上能可靠鎖止；

支架上能可靠固定攝像頭，支架安裝適中高度，升降、俯仰、左右擺動等動作靈活，并能可靠鎖止。

3.2.4?設備外觀材質要求

測溫設備驗收時要注意其表面及配件外殼應整潔，色澤均勻，不應出現明顯的劃痕、污跡及裂紋等缺陷；標志、產品型號、產品名稱、出廠編號清晰無誤；控制器件操作靈活，連接可靠；所有可能與操作者或測量對象發生接觸的外殼材料必須無毒。

3.2.5?功能要求

（1）界面和顯示。

儀器必須顯示溫度和運行狀況，最好采用中文界面；采用多點檢測時，至少可實時顯示最高溫度點的測量結果；設備的單位為攝氏溫度，其顯示分辨力應為0.1?℃或更優；當顯示距離、供電電壓、環境溫度等參數超過了廠商所設定的極限值時，儀器應具備向操作人員發出警告的功能。

（2）警示功能。

設備的警示方式應有燈亮、聲音、屏幕指示等中的一種或幾種。操作者設置最好可設置設備的警示溫度值，需要時可以調節設備的警示音量和可以關閉設備的警示功能。

其中熱篩儀還應具有以下警示功能。：

設備具備調焦功能，可將視場范圍內的目標，顯示調至最清晰，設備具備熱圖像中單點溫度或多點溫度的顯示功能及最高溫區的指示和跟蹤功能，設備發出警示時，需要時熱圖像可自動存儲，需要時設備應具備溫度場屏蔽性，也就是在溫度成像中，不對特定的區域進行測溫的作用；需要時設備應具有熱圖像的凍結功能。

現場安裝、調試和驗收完成后，因非接觸式紅外測溫設備測量體溫對環境、安裝及調試要求很高[8]，安裝調驗收后的設備應增加防護裝置對設備進行防護，尤其是對黑體的防護，防止行人、行李等碰到設備，特別是不要隨意觸碰黑體輻射面，導致測量精確度下降或者壽命減少，可在周圍設置安全警示標志，嚴禁隨意觸碰或者挪動設備，也可在設備附近增加護欄，或將設備安裝在空中，吊頂安裝。

4??結語

本文主要對非接觸式紅外測溫設備選型應用，安裝調試和驗收進行了分析研究，非接觸式紅外測溫設備種類繁多，工作特點各不相同，應根據其工作特點和性能，同時考慮場合的不同、人流的流量密集性及測量準確性選擇應用合適的設備。同時針對需要安裝調試的非接觸式紅外測溫設備，為保證其測量準確性和可靠性，需按要求對設備進行完整的安裝調試，安裝調試后應滿足設備的驗收要求，設備方可正常安全使用。

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