Termómetro de Oido por Infrarrojos
Todos los objetos por encima del cero absoluto emiten radiación, y la radiación de un objeto aislado a la temperatura del cuerpo, tiene una dependencia característica de la longitud de onda, dada por la curva de radiación del cuerpo negro. Para una temperatura corporal de 37°C., esta curva de radiación tiene su pico en la longitud de onda de unos 9.340 nm en el infrarrojos, comparado con el rango de longitud de onda del visible de 400-700 nm. Este pico se puede determinar por la ley de desplazamiento de Wien. Suponiendo que el detector piroeléctrico desarrolla una carga eléctrica proporcional a la energía que cae sobre ella durante el tiempo de recogida, se puede calcular la discriminación necesaria para una determinada precisión, usando la ley de Stefan-Boltzmann que relaciona la energía irradiada con la temperatura. La relación entre la energía irradiada y 1ºC. de fiebre sería [(38 +273)/(37 + 273)]4 = 1,013 puesto que la energía irradiada es proporcional a la cuarta potencia de la temperatura absoluta. Con estos datos, deberemos alcanzar una resolución del 1,3% o mejor, para detectar esa diferencia de temperatura. Los dispositivos afirman tener una resolución de temperatura del 0,1ºF., lo que requiere una resolución del 0,07% en la medición de la energía irradiada. No teniendo acceso a los detalles del detector, Supongo que estos usan una ventana de longitud de onda en el infrarrojos en la parte empinada de la cuva de radiación y que usan el hecho de que la curva del cuerpo negro se desplaza hacia abajo de las longitudes de ondas, a medida que se eleva la intensidad por el aumento de la temperatura. Esto podría proporcionar un mejor cambio en la radiación a través de la ventana del detector, de modo que no tenga que ser tan alta esa resolución absoluta. Por ejemplo, se puede calcular la radiación a través de una cierta ventana de longitud de onda para 37ºC., y compararla con esa a otra temperatura. A 37ºC., el pico de intensidad irradiada está en 9.344 nm., según la ley de Wien. Si elegimos una ventana de 500 nm a 5.500 nm., la intensidad irradiada es la mitad de esa, pero la potencia a través de una ventana de 5.500 a 6.000 nm., cambia un 0.15%, cuando se incrementa la temperatura 0,1°F, una sensibilidad doble de la citada arriba. |
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