코로나19 대유행으로 인해 인체 체온 측정에 관해 관심이 많습니다. 기사를 보신 적이 있거나, 상점이나 의료 시설 같은 공공장소에 들어갔을 때 스스로 체온을 측정한 적이 있으실 겁니다. 인체 체온 측정에 있어서 비접촉 또는 적외선(IR) 온도 측정 영역에 관한 관심이 가장 큽니다. 적외선 측정은 이 발열 측정 검사에 이상적입니다. 단 몇 밀리초 만에 측정할 수 있고 측정 중인 사람이나 물체를 만지지 않아도 되므로 코로나바이러스 확산을 방지하는 데 도움이 되기 때문입니다.
문서 개요
Fluke Calibration에서는 방사선 온도 측정법에 관해 아주 많은 것을 알고 있습니다. 당사는 세계 최고의 IR 교정 표준을 제조하고 있으며, 당사의 전문가들은 계측 커뮤니티에서 인정받고 있습니다. 예를 들어,은 이 분야의 유명한 전문가이며, 이 문제에 관한 많은 기술 문서와 과학 논문을 기고해 왔습니다. Frank는 IR 온도 측정 및 교정을 수행하는 적절한 방법에 대해 전 세계 수백 명을 교육한 바 있습니다. Frank와 다른 Fluke IR 전문가들에게 감사드리며, 궁금해하시는 질문에 대한 답변을 제공해 드릴 수 있습니다.
이 게시물에서는 발열 측정 검사를 위한 IR 온도계의 측정 방법, 체온 측정 시 IR 온도계를 사용할 때의 문제 등 몇 가지 기본적인 질문에 답하겠습니다. 또한, 장비가 요구 사양에 부합하는지 확인하기 위해 정확성을 확인하는 방법을 설명합니다.
또한 향후 게시될 더 많은 기술 콘텐츠도 제작 중입니다. 이에 대한 정보를 받고 싶으시면 이메일 목록에 등록하십시오.
적외선 온도계가 사람의 체온을 측정할 수 있습니까?
적외선 온도계를 사람에게 사용할 수 있는지 여부는 바로 사용 중인 온도계의 종류에 따라 달라집니다. 산업용 IR 온도계는 사람의 체온을 측정하도록 제작되지 않으므로 사용해서는 안 됩니다. 하지만 인체에 사용하도록 설계된 IR 온도계는 사용할 수도 있습니다. 산업용 IR 온도계를 사람에게 사용해서는 안 되는 이유와 Fluke 67 MAX 임상용 적외선 온도계와 같은 사람의 이마 온도 측정용으로 설계된 IR 온도계의 기능에 관해서도 설명합니다.
적외선 온도 측정법을 사용하여 인체 온도 측정
인간의 발열 측정 검사를 위해 설계된 대다수의 IR 온도계가 코로나19로 인한 요구를 해결하기 위해 시장에 출시되었지만 안타깝게도 온도계를 선택하거나 안정성을 평가하기 위해 필요한 기본 정보 중 일부는 쉽게 구할 수 없습니다. 온라인으로 인기 있는 온도계를 살펴봤는데, 이 온도계에 대해 발표된 정보에는 파장, 방사율 또는 지점 크기에 관한 언급이 없습니다. 이것들은 적외선 온도계 선택 방법 등 몇 가지 기본 사항을 다룬 후 논의할 매우 중요한 변수들입니다.
표준검사를 통해 적외선 온도계를 선택하는 방법
적외선 온도계를 선택하려면 업계 표준으로 시작하십시오. 지금까지 살펴본 IR 온도계 선택에 있어 가장 좋은 표준 온도계는 ASTM E 1965-98 입니다. ASTM은 피부 온도를 측정하기 위해 IR 온도계를 사용할 경우 ± 0.3°C( ± 0.54°F) 이내의 정확도를 유지해야 합니다. 그것은 사람의 체온이 정상 온도와 다른지 또는 열이 있는지 감지하기에 충분히 좋은지 확인하기 위한 것입니다. 귀의 외이도 온도 측정을 위한 적외선 온도계는 ± 0.2°C( ± 0.36°F)으로, 요구 사항이 더 엄격합니다. ASTM E 1965-98에 설명되어 있는 다른 몇 가지 요구 사항을 통해 온도계에서 무엇을 확인해야 하는지 알 수 있습니다. 또한, 세계 어디에 사느냐에 따라, 이 같은 비슷한 기준이 있을 것입니다. 이는 여러분이 살고 있는 지역에서 무엇이 필요한지 알 수 있도록 도와줍니다.
피부 온도와 체온은 동일하지 않습니다적외선 이마 온도계는 사람의 체온을 측정하는 데 사용되므로, 67 MAX처럼 임상용으로 FDA의 승인을 받아야 합니다. 또한 조정 모드와 조정되지 않은 모드 또는 측정 모드 간에 전환할 수 있어야 합니다. 조정 모드는 바로 피부 온도와 심부 온도 간의 차이를 보정하는 것입니다. IR 교정기 도구를 사용하여 IR 온도계를 점검하거나 교정하려면 조정되지 않은 모드가 필요합니다.
피부 온도는 심부 온도와 같지 않습니다. 온도계는 이를 보정해야 합니다. 예를 들어, IR 온도계를 사용하여 이마 온도를 측정했는데 수치가 매우 낮았습니다. 온도계에 조정 모드가 없는 경우 온도 범위가 넓은 산업용 온도 측정용으로 설계된 것입니다. 이 조정 모드가 없으면 피부와 심부 온도의 차이로 인해 약 3°C(5.4°F)의 낮은 수치를 얻을 수 있습니다.
또 다른 문제는 인간의 체온이 여러 가지 요인에 따라 다르다는 것입니다. 사람에 따라 이마에 흐르는 혈류가 다르고, 땀 등의 다른 요인으로 인해 달라지거나, 단순히 더운 날씨에 밖에 있어도 체온이 달라질 수 있습니다. 모자나 헬멧을 쓰고 있거나 이마를 덮은 머리카락이 있을 수 있습니다. 일부 회사에서는 접촉식 온도계가 포함된 프로세스를 사용하여 현관문을 통해 들어오는 사람을 선별하고 있습니다. 즉, 비접촉식 적외선 온도계로 사람의 체온을 측정했을 때 온도 이상이 나타나면 해당 사람을 다른 장소로 데려가서 접촉식 온도계를 사용하여 더 나은 측정 결과를 얻을 수 있습니다.
적외선 온도계의 작동 방식IR 온도계 측정 방법에 대한 기본 사항을 이해하면 발열 측정 검사를 위한 IR 온도계 사용의 핵심 요점을 이해하는 데 도움이 됩니다. 대상의 온도를 측정하면 해당 대상은 적외선 형태의 에너지를 방출합니다. 적외선 또는 에너지는 대기를 통과하여 IR 온도계의 렌즈로 들어갑니다. 렌즈가 센서 또는 검출기에 에너지를 집중시킨 다음, 일부 전자장치가 신호를 처리하여 온도계의 종류에 따라 표시 온도 또는 열화상 이미지로 변환합니다.
이는 열에너지를 측정하는 핵심 요소입니다. 이러한 장치 중 다수가 레이저 포인터를 기점으로 하여 레이저가 가리키는 지점에서 온도를 측정하는 것을 일종의 레이저 측정이라고 사람들이 생각하기 때문에 혼동될 수 있지만 그렇지 않습니다. 레이저 포인터는 그저 측정 위치를 파악하는 데 도움을 주는 것입니다. 여러분은 실제로 측정하고자 하는 물체에서 나오는 에너지를 측정하는 것입니다. 내장된 레이저 포인터는 산업용 IR 온도계에 더 많이 사용됩니다. 일반적으로 이마 온도계에는 눈에 레이저가 비칠 위험이 있기 때문에 이 기능이 없습니다.
적외선 온도계는 위험합니까?
IR 온도계가 두뇌에 손상을 줄 수 있다는 이론이 있는 소셜 미디어 게시물에 대해 들어봤습니다. 이러한 제품은 에너지를 출력하지 않고 단지 감지만 하기 때문에 전혀 그렇지 않음을 분명히 하고자 합니다. 온도계에 레이저 포인터가 내장되어 있는 경우 다른 사람의 눈에 빛을 발하지 않도록 전원을 끄거나 주의하셔야 합니다.
발열 측정 시스템이란?
또한 발열 측정 시스템에 관한 질문도 있었습니다. 측정 시스템이란 건물 안으로 들어가는 사람의 열화상 이미지를 촬영할 수 있는 열화상 장비를 사용하는 시스템을 의미합니다. 더 나은 시스템에서는 ETRS(방사율과 온도가 알려진 흑체)를 사용하여 열화상 장비의 온도 오류를 제거할 수 있습니다. 열화상 장비는 일반 IR 온도계처럼 한 지점에서 측정하는 대신 신체의 열화상 이미지를 촬영할 수 있는 적외선 온도계입니다.
IR 온도계가 올바르게 측정되고 있는지 어떻게 확인할 수 있습니까?
적외선 이마 온도계를 교정하고 검증하는 방법에 관해 묻는 Fluke의 많은 고객으로부터 많은 이야기를 들었습니다. 사람들은 실제로 제대로 작동하고 요구 사항을 충족하는 도구를 사용하고 있는지 여부를 알고 싶어 하기 때문에 이 항목은 중요한 주제입니다. 이마 적외선 온도계를 비롯한 IR 온도계를 교정할 때는 방사율, 파장 및 기하학에 관한 모범 사례를 이해하고 적용하는 것이 중요합니다.
방사율
방사율은 측정 대상 물체에서 에너지가 발산되는 방식을 설명하기 때문에 매우 중요합니다. 기술적인 측면에서 방사율은 실제 표면과 이상적인 표면의 분광 복사 비율을 말합니다. 방사율과 관련하여 요약해야 할 중요한 사항은 온도계의 방사율 설정이 무엇인지 파악하고, 구성 가능한 경우 올바른 방사율이 설정되도록 조정해야 한다는 것입니다.
일반적으로 인체 피부의 방사율은 0.98로 간주되지만 ASTM은 이 방사율이 0.94에서 0.99까지 변할 수 있다고 말합니다. 대부분의 IR 피부 온도계는 방사율이 0.98로 고정되어 있는 것으로 보입니다. 교정 논의에서 방사율을 다시 확인할 때 이 점을 염두에 두십시오.
복사 온도계를 사용하는 분들은 순수 메탈이 방사율이 너무 낮기 때문에, 복사 온도계로 측정하기 어렵다는 것을 이미 알고 있습니다. Frank Liebmann이 설정한 데모는 아래를 참조하십시오. 그는 평판형 적외선 교정기로 한쪽은 일반 금속이고 다른 쪽은 페인트가 칠해진 판을 측정했고, 페인트가 칠해진 면은 방사율이 0.95이고 일반 금속은 방사율이 약 0.2였습니다. 전체 판은 동일한 온도이더라도 방사율 문제로 인해 열화상 장비는 잘못된 판단을 합니다. 열화상 장비는 판의 왼쪽이 오른쪽보다 훨씬 더 차갑다고 생각합니다. 여기에서 얻은 교훈은 무엇일까요? 방사율을 제대로 고려하지 않을 경우 적외선 온도계의 정확도가 의심될 수 있으며, 측정치는 실제와완전히 다를 수 있습니다.
파장
실온에 가까운 측정의 경우 파장 대역이 8~14µm인 측정 신호가 권장됩니다. 이는 주로 이 파장 대역이 습도에 민감하지 않고 안정적으로 감지되기에 충분한 에너지를 제공하기 때문입니다. 사양에서 온도계가 측정하는 파장 대역을 확인할 수 있습니다. 적외선 온도계를 교정하려는 경우, 측정 중인 파장과 동일한 파장에서 교정기를 교정하십시오.
기하학
IR 온도계로 측정하는 것은 광학 측정이므로 쌍안경과 망원경처럼 시야각도 있습니다. 무언가로부터 멀수록 시야는 커지며, 결국 측정 대상 주변의 온도를 얻기 시작합니다. 적외선 온도계의 거리-지점(D:S) 비율이 무엇인지 확인해야 합니다. 예를 들어, 온도계의 거리-지점 간 거리 비율이 12:1인 경우, 이는 30cm(12인치) 거리에서 측정 지점(시야각)의 직경이 약 2.5cm(1인치)라는 뜻입니다. 이마 온도 측정에 사용되는 온도계 유형의 경우 대부분 최대 10cm(4인치)의 측정 거리가 필요한 것으로 보입니다. 이 원칙은 이마 온도 측정에도 적용되기 때문입니다. 저렴한 이마 온도계는 광학 성능이 매우 좋지 않을 수 있어 안정적으로 측정하려면 온도계가 이마에 거의 닿아야 합니다.
합계
지금까지 살펴본 핵심 사항을 요약하면 적외선 온도계를 검증하거나 교정할 수 있는 방법을 찾아 회사의 안전 프로그램을 보호할 수 있습니다. 특히, 인체 온도를 측정할 경우 더욱 그렇습니다. ASTME 1965-98을 발판으로 삼아 지식을 쌓고 이러한 기기에 대한 기대치를 확인하십시오.
귀 체온계를 교정할 경우 ASTM E 1965-98은 업계에서 그다지 흔하지 않은 특수한 IR cavity를 권장합니다. 귀 체온계를 확인해야 하는 경우 평판형 IR 교정기가 없는 것 보다는 낫지만, 더 많은 작업을 수행해야 한다는 점을 명심하십시오.
IR 교정기의 사양을 이해하는 것도 중요합니다Fluke IR 교정기에 접촉식 온도계를 사용하면 불확실성을 높일 수 있지만 쉽지 않습니다. 관련된 불확도와 장비를 올바르게 구성하는 방법을 이해해야 합니다. 당사는 이 과정을 돕기 위해 더 많은 정보를 제작하고 있으며 자세한 내용이 포함된 기술 문서 또는 응용 지침서를 발행할 것입니다. 하지만 지금은 Fluke 교정 교육 허브 에서 사용할 수 있는 몇 가지 교육 자료(응용 지침서, 기술 문서, 녹화된 웨비나)를 통해 IR 온도계 보정에 대한 지식을 쌓을 수 있습니다.
IR 온도계 보정 방법>Fluke 4180 정밀 적외선 교정기를 표준 구성으로 사용하는 간단한 교정 방법을 통해 도움을 드리겠습니다. 이 비접촉 방법을 사용할 경우 측정 불확도는 0.5°C(0.9°F)의 순이지만 훨씬 간단합니다. 기준 온도계를 사용한 보다 복잡한 불확도가 낮은 방식은 측정 불확도 계산에 대한 조언과 함께 향후 문서 및 응용 지침서에 자세히 설명될 것입니다.
체온을 측정하도록 설계된 적외선 온도계의 정확성을 확인하는 방법: 일반 프로세스
IR 교정기와 온도계 사이의 거리 측정 파티션을 사용하여 적외선 온도계 교정 개선- Fluke 4180 비접촉식 적외선 교정기를 외풍이 없는 곳에 두십시오. 4180이 다른 열에너지원(커피 메이커, 기타 교정 장비, 인체, 창문)과 마주하지 않도록 하십시오.
- 4180을 37°C(98.6°F)로 설정하고 4180의 추정 방사율 설정을 피부 방사율인 0.98로 설정합니다. 이 값은 DUT(테스트 중인 장치) 온도계의 방사율이기도 합니다.
- 4180이 약 10~15분 동안 설정 지점에 도달하여 안정화되도록 합니다.
- DUT 적외선 온도계가 최소 1시간 동안 보정 주변 환경에 있었는지 확인하십시오(IR 온도계 정밀도의 중요한 부분은 내부 온도입니다. 이 온도는 최상의 결과를 얻기 위해 보정 영역의 온도와 일치해야 합니다).
- DUT 온도계 방사율이 0.98로 설정되어 있는지 확인합니다. 방사율 설정을 알 수 없는 경우 방사율 0.98에 대해서만 교정되었음을 나타내기 위해 DUT에 레이블을 지정하는 것이 좋습니다.
- DUT 온도계의 측정 거리를 결정하여 4180 대상의 지점 크기보다 적거나 지름 5cm(2인치) 이하의 지점을 만듭니다. DUT 거리-지점 비율을 알 수 없는 경우 10cm(4인치)의 거리를 사용하십시오. IR 온도계를 지점에서 몇 cm 더 가까이 또는 멀리 이동하여 거리 변화로 인해 측정값이 변경되지 않는지 확인하는 것이 좋습니다. IR 교정기 표면과 DUT 온도계의 전면 사이의 거리를 측정합니다(아래 다이어그램 참조).
IR 교정기와 온도계 사이의 거리 측정 - DUT 온도계를 4180 앞에 고정합니다. 신체의 열이 4180 대상을 벗어나 DUT 온도계로 반사되지 않도록 옆으로 서십시오. 또는 아래와 같은 파티션을 사용하여 신체의 열을 차단합니다.
파티션을 사용하여 적외선 온도계 교정 개선
- DUT 온도계의 디스플레이에서 최소 5회 이상 측정한 다음 4180에 표시된 온도를 확인하십시오.
- DUT 온도계 판독 값과 4180 디스플레이에서 측정한 판독 값의 평균 및 표준 편차를 계산합니다.
- 4180 평균에서 DUT 평균을 빼서 DUT 오류를 계산합니다.
리소스 및 유용한 링크
도움말 보기
장비 요구 사항은 교정 제품 전문가와 상담하십시오