关于人体温度
四年级 记叙文 11274字 5596人浏览 sincerelyf

关于人体温度

宏观讲人体的体温与神经和激素有关, 由脑部调节, 发烧就是由于细菌入侵体内, 脑部调节温度的区域使体温升高有利抑制酶的活性抑制细菌生长, 但也会抑制自身酶的活性. 甲状腺激素是调节人体新沉代谢的主要激素能促进呼吸作用进行另外还有肾上腺激素等. 从微观讲人是恒温动物细胞内的细胞器线粒体进行有氧呼吸释放大量热能维持体温, 有氧呼吸是人体能量的主要来源的过程其在细胞质和线粒体内完成.(注:在细胞质内进行的是无氧呼吸放出能量较少)

人体的体温是比较恒定的,但也非一成不变,它在正常范围内,受着多种因素的影响,有一定正常的波动范围。正常人上、下午温度相比较,一般下午比上午高0.17℃(腋窝温)和0.12℃(口腔温),但也有下午比上午体温低者。

测量体温时舌下温度比腋下温度高, 舌下平均温度是37.2度, 腋下的平均温度是36.5度, 但腋下受外界环境的影响大, 没有舌下稳定.

人体的正常体温范围是36-37.2度, 这一般指是腋下温度.

一般来说,早上温度低,晚上温度偏高。

正常体温对于每个人来说都是独一无二的,从34.7℃-38℃不等,取决于温度的测量部位: 以下是世界卫生组织(WTO )提供的人体正常体温的参考数值: 耳朵:35.8℃-38℃ 腋窝:34.7℃-37.3℃ 口腔:35.5℃-37.5℃ 直肠:36.6℃-38℃

正常人体的直肠温度平均为37.3℃,接近于深部的血液温度。口腔温度比直肠温度低0.2℃~0.3℃,平均约为37℃。腋窝温度比口腔温度又低0.3℃~0.5℃,平均约为36.7℃。 临床上一般采取从腋窝、口腔或直肠内测量体温的办法。

身体正常的温度是因为摄入的营养物质经新陈代谢的产生的, 运动时会加剧这种代谢, 所以运动时人体的温度就会随之升高, 另一方面是微循环问题,如果有血脂高或说血液中的杂质影响血液循环,使血液不能很好的循环到身体接近表皮的微血管中,体温也会降低。

所以体温基本上是由于血液和运动两方面决定的,所以均衡的营养是一方面,其次就是要时常运动。

一般成人清晨安静状态下的口腔温度波动于36.3~37.2℃,且不同个体的正常体温略有差异。体温可因内外因素的影响而稍有波动。一日间,下午较早晨高,一般不超过1℃。剧烈运动、或进餐后体温可暂时升高。妇女在月经前和妊娠期体温稍高于正常。

又如昼夜的变化,昼夜间体温可有周期性变化,一昼夜之间,在清晨0~4时最低,从7~9时急剧上升,以后则缓慢上升,至17~19时达最高值,继而下降,至23~24是达稳定值。一日间体温可有三个高峰,第一、二个高峰分别出现于早、午饭后一小时左右,第三个高峰在下午5时以后。其中以第三个高峰值最高,最高值与最低值之差常在1℃以内。

关于体温昼夜周期性变化的原因迄今尚未阐明。一般认为这种周期性变化主要取决于机体的内因,是由世世代代的生活方式和习惯所形成的内部规律性所决定的。它的变化,可能同机体昼夜间活动与安静的节律性、代谢、血液循环及呼吸功能的周期变化有关。此外,外在条件对昼夜间体温周期性亦有影响,例如长期夜班工作的人,体温周期性波动与一般人不同,可出现夜间体温升高,白天体温下降。

人体的正常温度是在36.5--37摄氏度. 女性的体温平均比男性要高0.3摄氏度. 在人体全身各个器官之中,肝脏的温度是最高的,大概接近38℃,临床上一般测体温,它主要是测几个部位,一个就是腋窝,再一个就是口腔和直肠,一般说来,直肠的温度大概是在36.9℃到

37.9℃,温度是最高的,口腔的温度略低,腋窝的温度是最低的,但是腋窝由于测量起来比较方便,所以用的是最多的,正常人的腋窝的温度一般是36℃到37.2℃,

人体在安静时,肝代谢最活跃,温度最高;其次,是心脏和消化腺。在运动时则骨骼肌的温度最高。

人和高等动物机体都具有一定的温度,这就是体温。体温是机体进行新陈代谢和正常生命活动的必要条件。

(一)表层体温和深部体温

人体的外周组织即表层,包括皮肤、皮下组织和肌肉等的温度称为表层温度(shell temperature )。表层温度不稳定,各部位之间的差异也不大。在环境温度为23℃时,人体表层最外层的皮肤温,如足皮肤温为27℃,手皮肤温为30℃。躯干为32℃,额部为33-34℃。四肢末稍皮肤温最低,越近躯干、头部,皮肤温越高。气温达32℃以上时,皮肤温的部位差将变小,在寒冷环境中,随着气温下降,手、足的皮肤温降低最显著,但头部皮肤温度变动相对较小。

皮肤与局部血流量有密切关系。凡是能影响皮肤血管舒缩的因素(如环境温度变化或精神紧张等)都能改变皮肤的温度。在寒冷环境中,由于皮肤血管收缩,皮肤血流量减少,皮肤温随之降低,体热散失因此减少。相反,在炎热环境中,皮肤血管舒张,皮肤血流量增加,皮肤温因而上升,同时起到了增强发散体热的作用。人情绪激动时,由于血管紧张度增加,皮肤温、特别是手的皮肤温便显著降低。例如手指的皮肤温可从30℃骤降到24℃。当然情绪激动的原因解除后,皮肤温会逐渐恢复。此外,当发汗时由于蒸发散热,皮肤温也会出现波动。

机体深部(心、肺、脑和腹腔内脏等处)的温度称为深部温度(core temperature)。深部温度比表层温度高,且比较稳定,各部位之间的差异也较小。这里所说的表层与深部,不是指严格的解剖学结构,而是生理功能上所作的体温分布区域。在不同环境中,深部温度和表层温度的分布会发生相对改变。在较寒冷的环境中,深部温度分布区域较缩小,主要集中在头部与胸腹内脏,而且表层与深部之间存在明显的温度梯度。在炎热环境中,深部温度可扩展到四肢。

体温是指机体深部的平均温度。由于体内各器官的代谢水平不同,它们的温度略有差别,但不超过1℃。在安静时,肝代谢最活跃,温度最高;其次,是心脏和消化腺。在运动时则骨骼肌的温度最高。循环血液是体内传递热量的重要途径。由于血液不断循环,深部各个器官的温度会经常趋于一致。因此,血液的温度可以代表重要器官温度的平均值。

临床上通常用口腔温度、直肠温度和腋窝温度来代表体温。直肠温度的正常值为36.9-37.9℃, 但易受下肢温度影响。当下肢冰冷时,由于下肢血液回流至髂静脉时的血液温度较低,会降低直肠温度;口腔温度(舌下部)平均比口腔温度低0.3℃,但它易受经口呼吸、进食和喝水等影响;腋窝温度平均比口腔温度低0.4℃. 但由于腋窝不是密闭体腔,易受环境温度、出汗和测量姿势的影响,不易正确测定。

此外,食管温度比直肠温度约低 0.3℃。食管中央部分的温度与右心的温度大致相等,而且体温调节反应的时间过程与食管温度变化过程一致。所以,在实验研究中,食管温度可以作为深部温度的一个指标。鼓膜温度的变动大致与下丘脑温度的变化成正比,所以在体温调节生理实验中常常用鼓膜温度作为脑组织温度的指标。

(二)体温的正常变动

在一昼夜之中,人体体温呈周期性波动。清晨2-6时体温最低,午后1-6时最高。波动的幅值一般不超过1℃。体温的这种昼夜周期性波动称为昼夜节律或日周期(circadian rhythm)。

女子的基础体温随月经周期而发生变动。在排卵后体温升高,体温升高一直持续至下次月经开始。这种现象很可能同性激素的分泌有关。实验证明,这种变动性同血中孕激素及其代谢产物的变化相吻合。

体温也与年龄有关。一般说来,儿童的体温较高,新生儿和老年人的体温较低。新生儿,特别是早产儿,由于体温调节机制发育还不完善,调节体温的能力差,所以他们的体温容易受环境温度的影响而变动。因此对新生儿应加强护理。

肌肉活动时代谢加强,产热量因而增加,结果可导致体温升高。所以,临床上应让病人安静一段时间以后再测体温。测定小儿体温时应防止哭闹。

此外,情绪激动、精神紧张、进食等情况对体温都会有影响;环境温度的变化对体温也有影响;在测定体温时,就考虑到这些情况。

测量水温度计跟测量人的温度计有什么不同?

1. 内装物质不同:传统的水温计内多为煤油或酒精加入染色剂,反应比较灵敏;体温计内装水银。

2. 设计不同:传统水温计感温泡与玻璃管直接相连,一旦温度改变,玻璃管内液体会迅速膨胀或收缩会感温泡;体温计的感温泡与玻璃管之间只有一个弯曲的非常细的毛细管相连,因此当体温计离开身体在空气中,也不会立即发生变化。

3. 测量范围、精度不同。

冬季, 室内温度过低对健康是极为不利的。寒冷会使皮肤血管发生痉挛性收缩,周围血液环不畅,皮肤苍白,四肢、鼻尖、耳朵冰凉。当小血管痉挛解除后,局部毛细血管又会扩张、瘀血;受冻时间延长,则会使组织缺氧、细胞损伤。此外,室温过低,最容易发生的就是" 低体温症" ,主要发病对象是老年人和婴幼儿及免疫力低下者。

" 低体温症" 发病的原因主要是因为有些人体内产热少,体温调节功能差,在寒冷环境中从皮肤丢失的热量多,不能使体温保持在一定的水平上。特别是老年人和婴儿,对温度的变化不那么敏感,有时即使室温相当低,也可能感觉不到,因而保温防护能力差。当体温下降到35摄氏度以下时,就会发生" 低体温症" 。

严重的" 低体温症" 常有意识障碍、颈项强直、血压下降、心动过缓或心律不齐。有人统计,60岁以上的老人在气候特别寒冷的冬季,死亡率要比一般冬季高60%,其中" 低体温症" 是一个重要因素。

预防低体温症,要有温暖的居室、柔软御寒的床铺和衣服。

由于婴幼儿新陈代谢旺盛, 所以正常体温比成人高, 通常宝宝的正常体温是36.5摄氏度-37.5摄氏度左右。宝宝痛哭或运边时,体温会上升。穿太多,盖太厚或房间内高温多湿时,体内形成的热不能充分散发也会使体温升高。夏季热气温高体温调节不顺利会发烧,体内水分不足也容易发烧。一般的退烧药都是38.5摄氏度以上才可以服,可以给宝宝贴退热贴或采取物理降温,给宝宝洗个澡,多喝水。

汗多有生理和病理之分,如天气炎热和大运动量时的出汗多属生理现象。

病理原因的出汗多最常见的有两种:一种是盗汗,发生在夜间睡眠时不自觉出汗。另一种是自汗,发生在白天,不因劳动、穿衣厚或炎热而汗自出,或稍微运动则大汗淋漓。

自汗的原因主要是身体虚弱或患大病之后。中医认为是" 肺气不足、卫阳不固" 所致。治疗应以" 补肺益气、固表养阴" 为原则。可选服补中益气丸、生脉饮以培土生金、益气敛汗,或嚼服西洋参、人参等,也可选生脉散和玉屏风丸加减运用。

汗腺分泌与运动强度有密切关系:一般规律是,运动强度越大,排汗量越多。因为随着运动强度的增加,肌肉活动更剧烈,产热量更多,为了保持正常体温,人体必须通过增加排汗量才能把多余的热量散发出来,因此,运动强度越大,排汗量必然增多。

出汗多少首先与个体差异有关:大家知道,汗液来自于汗腺的分泌,而汗腺的数量是极多的。数以百万计的汗腺,大体可分为两类:一类为小汗腺,它们广泛地分布于全身的皮肤下面,平均每平方厘米约有300个,全身共约230万个。当运动或外界环境温度升高时,人体主要靠这种汗腺排汗,生理学家将这种排汗叫温热性发汗。另一类为大汗腺,分布在腋窝,乳头、外阴等部位的皮下。当人受到惊吓、兴奋或羞辱时,主要是这种腺体排汗,生理学家将这种排汗叫神经性发汗。生理学研究发现,小腺体和大腺体的数量,不仅有性别差异,而且还有个体差异。因此,在同样条件下,有人出汗多,有人则出汗较少。另外,个体差异还表现在体液多少上。有些人体液较多,运动时出汗就多;有些人体液较少,运动时出汗就少。体液的多少常取决于体脂的含量,因为脂肪组织中含水量比较少,所以胖人的体液相对比瘦人少。尽管运动时胖人出汗多,但耐受水分丢失的能力却比较差,也就是说,运动时间不长,胖子就会因水盐代谢失调而过早出现疲劳。运动前是否饮水对体液也有影响,如果运动前大量饮水,也会因体液增多而增加出汗量。

所以,出汗多少是因人而异的,不必担心。

运动时大量出汗是正常现象

出汗是人体因为周遭环境温度上升,为了不使肌体温度过高而出现问题,人体皮肤下边的汗腺分泌体液,使其蒸发带走体内过高的温度,从而保持体温正常的一种方式。

夏天气温高,从而影响人体内外部体温过高,器脏处于过高的温度中容易水肿,危机生命。因此夏天,人体会分泌大量的体液以保持体温的正常。而有些人出汗多出汗少又跟很多原因有关。比如肥胖。体内脂肪,就像是保暖用的海绵,有很强的保温作用。而人体因为运动,也产生大量的热量,肌体内的脂肪正好阻碍了这些热量的散发。而身体为了尽快散热,所以采取大量出汗的方法散热。而偏瘦的人则不用这样。

但是还有另外一个原因,那就是缺钙。不少人都知道,汗液中含有较多的氯化钠,出汗多应当补充食盐,但对出汗后应当补充钙却有所忽略。

据研究,每1000毫升汗液中含钙1毫克当量,在平时,每天由汗液中丢失钙仅15毫克并不十分重要,但在夏季高温环境下劳作的人员,每小时从汗液中丢失钙在100毫克以上,这个量几乎占总钙排出量的30%,很容易导致低钙血症,表现为病人手足抽筋,肌肉抽搐,长期钙缺乏会导致成人患软骨病,易骨折,以及经常腰背和腿部疼痛。

为了防止出汗后低血钙,高温作业者应当在生活中摄取足够的钙,含钙丰富的食物有牛奶、乳制品、绿叶蔬菜、鱼类、海产 品等食物。维生素D 有促进钙质吸收作用,含维生素D 丰富的食物有鱼肝油、动物肝脏、蛋黄等。增加日光照射也可提高体内维生素D 含量。 总之,夏天的时候,多运动运动,增强体质,就可以避免体虚多汗。

出汗多少首先与个体差异有关:大家知道,汗液来自于汗腺的分泌,而汗腺的数量是极多的。数以百万计的汗腺,大体可分为两类:一类为小汗腺,它们广泛地分布于全身的皮肤下面,平均每平方厘米约有300个,全身共约230万个。当运动或外界环境温度升高时,人体主要靠这种汗腺排汗,生理学家将这种排汗叫温热性发汗。另一类为大汗腺,分布在腋窝,乳头、外阴等部位的皮下。当人受到惊吓、兴奋或羞辱时,主要是这种腺体排汗,生理学家将这种排汗叫神经性发汗。生理学研究发现,小腺体和大腺体的数量,不仅有性别差异,而且还有个体差异。因此,在同样条件下,有人出汗多,有人则出汗较少。另外,个体差异还表现在体液多少上。有些人体液较多,运动时出汗就多;有些人体液较少,运动时出汗就少。体液的多少常取决于体脂的含量,因为脂肪组织中含水量比较少,所以胖人的体液相对比瘦人少。尽管运动时胖人出汗多,但耐受水分丢失的能力却比较差,也就是说,运动时间不长,胖子就会因水盐代谢失调而过早出现疲劳。运动前是否饮水对体液也有影响,如果运动前大量饮水,也会因体液增多而增加出汗量。

汗腺分泌与运动强度有密切关系:一般规律是,运动强度越大,排汗量越多。因为随着运动强度的增加,肌肉活动更剧烈,产热量更多,为了保持正常体温,人体必须通过增加排汗量才能把多余的热量散发出来,因此,运动强度越大,排汗量必然增多。

夏天最需全面均衡营养。身处高温环境,人体营养物质消耗较大,除了一日三餐外,还应从蔬菜、水果、饮食中,补充维生素C 、维生素B1、维生素B2和维生素A 、维生素D ,钙丢失多的人还要补充优质钙制剂。此外,为防止中暑,特推荐以下防暑降温佳品。

冷饮西瓜汁 西瓜500克,去籽,放入榨汁机中打成汁,加入500毫升凉开水、适量白糖和少许盐,在冰箱中略冷却后饮用,具有清热消暑、生津止渴的作用。

西瓜翠衣饮 西瓜鲜外皮(称西瓜翠衣)200克,洗净切碎,加水适量煎煮15分钟,待凉后去渣取汁,加白糖适量,代茶饮,具有清暑热、利小便的作用。

酸梅汤 乌梅50克、桂花5克,将乌梅浸泡半小时,加水1000~1500毫升,煎煮15分钟后放入桂花,再煮沸1~3分钟后,过滤取汁,加入适量白糖和食盐少许,冷后代茶饮,有清暑开胃、生津止渴的作用。

绿豆汤 绿豆100克、大米20克(加入少量大米,能够去除绿豆的苦涩味),水3000毫升,将绿豆、大米及水放入高压锅中煮沸20分钟,待凉后饮用,有消暑热、止烦渴的作用。用绿豆100克、大米200克煮为绿豆粥,有健脾消暑止渴作用。

双花茶 金银花10克、绿茶3~5克,开水浸泡,代茶饮,有清热解毒、消暑止渴的作用,可防治痢疾、痱毒等。

薄荷凉茶 鲜薄荷叶10克、绿茶3~5克,开水浸泡,加白糖适量,冷却后饮用,有清凉止渴、祛风利咽的作用,适用于夏季外感风热较轻者。 荷叶凉茶 鲜荷叶20克,开水浸泡,加冰糖少许,凉后饮用,有消暑止渴、降脂减肥的作用,适合于肥胖者夏季饮用。

此外,在日常饮食中,多吃些西瓜、黄瓜、西红柿及桃杏等蔬菜、水果,也有预防中暑的作用。

体温计之所以可以离开人体读数?

体温计是一种水银温度计。它的上部是一根玻璃管,下端是一个玻璃泡。在泡里和管的下端装有纯净的水银,管上标有温度的刻度。由于人体温度最高不超过42℃, 最低不低于35℃, 所以体温表的刻度是35℃到42℃,每个小格代表0.1℃。

" 试表" 时, 体温计下端的玻璃泡和人体接触, 因为人体温度比体温表温度高, 玻璃泡中的水银受到从身体传来的热的作用, 体积膨胀, 就沿着玻璃细管上升, 直到水银温度和人体温度相同为止。

体温计的构造很特殊, 在玻璃泡和细管相接的地方, 有一段很细的缩口。当体温计离开人体后, 水银变冷收缩, 水银柱就在缩口处断开, 上面的水银退不回来, 所以体温计离开人体后还能继续显示人体温度。

体温计液泡和显示柱中间有个毛细弯管。

当体温计离开人体后,体温计内的水银冷缩,但是,因为毛细弯管阻碍了水银回流,所以显示柱中的水银没有回流,显示数值不变。

普通温度计则不行

正常人的体温约36.5℃,即使变动,幅度也不会太大。但空气温度可不一样,不但有季节差别、地区差异,就是在同一个地方,几天之内,由于天气变化,气温变化也是非常明显的。孩子对外界冷热刺激感、体热丧失过多或体热蓄积过多,都会感到不舒服,甚至引起疾病。因此,大人不要怕麻烦,应随天气变化为孩子选择合适的衣服。

春季,气温变化大,有时看起来暖和了,可下一场雨,刮一场风,气温又会降下来。在这个季节,要给孩子穿暖和些,不要天气刚刚转暖就过早把孩子的棉衣脱掉,穿上单薄的衣服,以免天气忽然变冷,来不及加衣服,引起伤风感冒。

夏季,空气温度高于皮肤温度,人体的体热不再散发,外界的高温还要给人体附加热。此时,要为孩子选择轻、薄、柔软,内表面起球或皱,弹性好的衣料,以利于透气散热,获得凉爽、舒适的感觉。衣服的式样以开口部分较大,穿着宽舒,衣服内外换气良好为原则,敞开的衣领及宽大的袖子和裤腿,在活动时有明显的鼓风作用,促使内外空气对流,在出汗较多的胸部的背部,以及汗液不易触发的腋窝和腹股沟等处开放,可以加速空气对流,起到散热作用。衣服的颜色应选浅色的。

秋季,经过一个夏天的风吹、雨晒,皮肤的抵抗力和身体的调节能力都有所提高,而秋季的气温不像春天那样变化大,所以,要以较慢的速度为孩子增加衣服,不要稍冷点就穿得很多,以增强孩子的耐寒能力,提高身体抵抗疾病的能力。

冬季,服装以防寒防冻为主,保暖是第一的,要选择导热系数小的棉、毛、绒等为孩子制作衣服,在颜色选择上可随心所欲。在寒冷的冬天,人体表面向周围环境散热叫做冷辐射,这种冷辐射不决定于服装外表的颜色,而决定于皮肤温度的辐射系数,所以衣服的颜色是无关紧要的。冬季服装式样领口、袖口、腰、腹部和裤腿口最好有收缩或松绑可调的结构,以减少衣下热量的溢出。在冬装穿着量上,不要过多,因为单纯依靠增加穿衣厚度来防寒是消极的。孩子活动量大,如果衣服穿多了,往往会加倍出汗使毛孔开放,遇有寒风侵袭,容易伤风感冒;穿着过多,也臃肿,孩子活动也不方便,孩子得不到冷刺激的锻炼,会使冷适应机能退化。

在同一季节,出现较大温度变化时,父母要注意随时为孩子增减衣服,如夏天下雨时,春秋季有寒流时,冬季的雪后等。

一 什么是人体的真实温度

研究表明,人体不同部位的温度是不同的。代表人体真实温度的是心脏和脑部的血液温度,叫基础温度或核心温度(core temperature),记作tc 。这个温度无法临床测量。

最接近基础温度的是人体内的肺动脉、膀胱内、食道内和鼓膜处的温度,可近似认为与基础温度相等,这叫局域温度。除了鼓膜外,在日常测量中也是很难测量的。

在日常体温测量中,是测量人体口腔(即舌下)、直肠(肛门内)或腋下的温度,分别记作to 、tr 和ta 。这些部位的温度容易测量,也相当稳定。但这些局部的温度都互不相同,而且与基础温度有较大的差别,不代表人体的真实温度。不同的人这些温度与基础温度的差别也是不同的。文献报道,口腔温度to 平均比肺动脉温度低0.4℃,腋下温度ta 平均比肺动脉温度低0.7℃。传统上人们习惯把口腔温度to 作为体温的代表,或称为体温的参照温度,以to=37.0℃作为发烧与否的参照标准。

当然也可以测量皮肤表面的温度(如额头温度)来作为体温参照温度,记作ts 。但这样做太粗糙了。因为ts 是不稳定、不确定的一个值,我们将在下面介绍皮肤表面红外温度计时再加以详细解释。

不论我们测量哪一个部位的温度(to 、ta 、tr 或ts ),他们与核心温度tc 都有差别,这个温度差别是由人体生理因素形成的, 叫做生理差别。

二 对测量体温仪表的要求

1.准确 即仪表本身准确,同时真实反映体温;

2.方便 即容易操作,并便于大量检查;

3.快速

4.价廉

三 红外测温法

1.接触式测温

传统的体温测量是用医用玻璃液体温度计(俗称体温表)、医用电子接触式温度计(常用热敏电阻作为它的感温元件)等插入人体内部(舌下、直肠)或置于腋下,通过接触使温

度计的温度等于被测处的温度。

接触式医用温度计的优点是它本身很准确,很稳定,仪表的误差不超过0.1℃。它们容易使用,便宜,可作医疗使用,也可作家用。其缺点是测量的速度慢(约2分钟以上)。玻璃液体温度计还易碎,在医院使用时容易因消毒不彻底而引起交叉感染。在SARS 预防的检测中,在需测量的人很多,时间又要短时,它们就不大适用了。因此不接触式的红外温度测量法就被广泛用于SARS 预防的检测工作中。

2.红外测温法的原理

任何有一定温度的物体,都会以电磁波的形式向外界辐射出能量。所辐射能量的大小,直接与该物体的温度有关,具体地说是与该物体热力学温度的4次方成正比,用公式可表达为:

(1)

式中:E --辐射出射度,W/m3;

σ--斯蒂芬-波尔兹曼常数,5.67×10-8 W/(m2·K4) ;

ε--物体的辐射率;

T --物体的温度,K ;

T0--物体周围的环境温度,K 。

测量出所发射的E ,就可得出温度。

利用这个原理制成的温度测量仪表叫红外温度仪表。这种测量不需要与被测对象接触,因此属于非接触式测量。红外温度仪表可用于很宽温度范围的测温,从-50℃直至高于3000℃。在不同的温度范围,对象发出的电磁波能量的波长分布不同,在常温(0℃~100℃)范围,能量主要集中在中红外和远红外波长。用于不同温度范围和用于不同测量对象的仪表,其具体的设计也不同。

红外温度计最简单的原理图如图1所示。

图中:主光学系统有两个作用:a )把被测处的红外线集中到检测元件上;b )把进入仪表的红外线发射面限制在固定范围内。检测元件把红外线能量转换为电信号。信号处理单元把检测元件输出的信号,用电子技术和计算机技术进行处理,变成人们需要的各种模拟量和数字量信息。显示单元把处理过的信号变成人们可阅读的数字或画面。瞄准系统用于瞄准(或指示)被测部位。耳温计不需要瞄准系统。

根据式(1)的原理,仪表所测得的红外辐射为:

(2)

式中:A --光学常数,与仪表的具体设计结构有关;

ε1--被测对象的辐射率;

ε2--红外温度计的辐射率;

T1 --被测对象的温度,K ;

T2 --红外温度计的温度,K ,它由一个内置的温度检测元件测出。

辐射率ε是一个用以表达物体发射电磁波能力的系数,数值由0至1.0。最理想的辐射物体是辐射率1.0的物体,物理上叫做黑体。这是一个理论上的概念,实际上并没有一种物体的辐射率能达到1.0。但可以制造出极为接近于ε=1.0的实际黑体,用于温度计的校准。所有真实的物体,包括人体各部位的表面,其ε值都是某个低于1.0的数值。由于ε值极难测量而又不确定,所以在仪表测出E 后,按式(2)计算出的T1就会有误差。在实际工作中,仪表是在ε=1.0的黑体上校准好出厂的,只有测量ε=1的对象,其示值才代表对象的实际温度,如果对象ε不等于1,则仪表读数不代表对象的实际温度,要进行修正。

3.红外测温法的优缺点

(1)优点:

-与被测对象不接触,在测体温时不会造成不必要的感染;

-快速。通常测量时间小于1s ,一般不会超过2s 。

因此十分适合于在SARS 预防检测中应用。

(2)缺点:

-仪表本身准确度不如接触式的医用温度计,通常不会优于0.2℃;

-测量结果受许多因素影响,重要的是被测对象辐射率不确定性,不容易测出被测对象实际温度;测量距离变化和环境温度变化也会带来误差;

-仪表本身比较复杂,使用也比接触式医用温度计复杂,使用者要经一定培训才能正确使用; -价格较高。

四 几种用于体温测量的红外温度仪表

1.测量皮肤表面温度的红外温度计

它们一般是便携式的,俗称手枪式的,通常有一个激光瞄准系统。激光束所指的地方就是测量温度的部位。这种温度计使用十分方便,只需一按开关,一秒钟内就可直接读出温度。 仪表所测的皮肤表面温度,通常是测量额头的温度(因为方便)。皮肤温度的测量结果受以下两个因素的很大影响:

a. 皮肤本身的温度取决于皮肤下面血流分布的情况,也取决于皮肤附近的传热情况(如风速大小,风温高低等),因此其温度在不同位置、不同时间、不同条件下是不同的,变化较大。

b. 皮肤的辐射率ε的值偏离1.0较大,而且不同的人,同一人不同部位的ε值不同,变化范围较大,约为0.94~0.99之间。

因此直接测出的温度并不是皮肤的实际温度。如果要通过测量皮肤的温度而知道口腔温度,则要进行两种修正:

第一种:把测得的温度修正为皮肤的实际温度。这就要知道皮肤的ε值,而这是做不到的(ε难测且每人不同),只能根据一个统计平均值来修正。这就会产生一个误差。

第二种:再把实际的皮肤温度折算到口腔温度to ,这就要知道to 与皮肤温度的生理差别。但这也不可能做到,因为这个差值随不同人、不同条件而变化,所以也只能是一个统计平均值,实际上连统计平均值也难以获得。

一部分专用于皮肤温度测量的红外温度计在设计时,根据某个统计平均值,在仪表内已自动进行上述两种修正。这时仪表虽然瞄准皮肤来测量,但读数就是口腔温度。但大部分仪表是没有自动加上这两种修正值的,需要使用者自己去修正才能得到相应的口腔温度。目前市场上大部分红外温度计,并非专门为测量人体温度而设计的,主要是为工业测量而设计的,只是它们其中一些的测量范围包含了体温的范围而已。不过这些仪表上都有" ε选择" 按钮,可由使用者根据自己对被测对象ε值的了解,自行设定ε值。这样就实现了第一种修正。至于第二种修正,一般是没有的,要使用者自己去估计折算。实际上无论自动修正,还是人为去修正,或是不修正,结果的不确定性都是很大的。

腋下温度与额头温度之差最小的是0.7℃,最大为3.6℃。

2.红外耳温计

它是一种专门用于测量耳道温度的红外辐射温度计,其原理与前面所述的测量表面温度的红外温度计是一样的。由于专用,它没有瞄准系统,主光学系统也比较简单。耳温计的外形如图2所示,使用时,将耳温计插入耳道内,即可读数。耳温计都配有一次性使用的探头盖,以维持清洁,防止感染。仪表校准时是连探头盖一起进行的,因此测量时一定要装好探头盖。用耳温计测量耳温的示意图见图3。

在第一节中已介绍,鼓膜温度可近似认为是人体的基础温度,而耳道壁和鼓膜形成的腔体,

十分接近黑体(即ε=1.0),因此用耳温计测量时,对象辐射率ε不确定的影响很小,测得的温度会接近耳道的实际温度。