10.14489/td.2021.09.pp.026-032

2021, 09 сентябрь (September)

DOI: 10.14489/td.2021.09.pp.026-032

Голобоков М. В.
МЕТРОЛОГИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ПОВЕРКИ МЕДИЦИНСКИХ ПИРОМЕТРОВ
(c. 26-32)

Аннотация. Анализируются два способа поверки медицинских инфракрасных пи-рометров – с применением модели абсолютно черного тела и с применением модели серого тела. Применение модели черного тела обеспечивает наибольшую точность воспроизведения температуры. Однако непосредственная поверка пирометров зачастую невозможна из-за несоответствия значения излучательной способности, введенной в пирометр, значению излучательной способности черного тела. Предложен алгоритм вычисления поправок в значение температуры, воспроизводимой черным телом. Приведены значения поправок для различной температуры и излучательной способности, введенной в пирометр. Использование модели серого тела не требует выполнения дополнительных вычислений. Разработана и исследована модель серого тела с излучательной способностью от 0,94 до 0,99. Преимуществом предложенной конструкции является низкая стоимость, простота практического применения, возможность одномоментной поверки пирометров с различным установленным значением излучательной способности. Для каждого из способов предложен алгоритм оценки неопределенности измерений при поверке. Результаты исследований могут быть использованы при проведении испытаний медицинских пирометров в целях утверждения типа и разработки методик поверки.

Ключевые слова: пирометр, абсолютно черное тело, модель серого тела, неопределенность измерений.

Golobokov M. V.
METROLOGICAL SUPPORT FOR THE VERIFICATION OF MEDICAL INFRARED THERMOMETERS
(pp. 26-32)

Abstract. The paper analyzes two methods of checking medical infrared thermometers – using the black body model and using the gray body model. The use of black body models provides the highest accuracy of temperature reproduction. Direct verification of infrared thermometers is not possible due to the discrepancy between the emissivity value entered in the infrared thermometer and the emissivity value of the black body. In this paper, we propose an algorithm for calculating corrections to the value of the temperature reproduced by the black body. The values of the corrections for different temperatures and emissivity introduced in infrared thermometers are given. Using the gray body model does not require any additional calculations. A model of a gray body with an emissivity from 0.94 to 0.99 has been developed and studied. The advantage of the proposed design is low cost, ease of practical application, and the possibility of simultaneous verification of infrared thermometers with different set emissivity values. For each of the methods, an algorithm for estimating the measurement uncertainty during verification is proposed. The results of the research can be used in testing medical infrared thermometers for type approval and the development of verification methods.

Keywords: infrared thermometer, black body, gray body, measurement uncertainty.

+ - Информация об авторах (About the Authors) Click to collapse

Рус

М. В. Голобоков (ФБУ «Новосибирский ЦСМ», Росстандарт, Новосибирск, Россия) E-mail: Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.

Eng

M. V. Golobokov (State regional Center of Standardization, Metrology and Testing in the Novosibirsk region, Novosibirsk, Russia) E-mail: Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.

+ - Библиографический список (References) Click to collapse

Рус

1. ГОСТ 8.558–2009. Государственная поверочная схема для средств измерений температуры. М.: Стандартинформ, 2012. 9 с.
2. Голобоков М. В. Модель абсолютно черного тела на основе термостата «ТЕРМОТЕСТ-05-02» // Контроль. Диагностика. 2017. № 11. С. 40 – 44.
3. Огарев С. А., Хлевной Б. Б., Лисянский Б. Е. и др. Прецизионные низко- и среднетемпературные модели черного тела для радиометрии и радиационной термометрии // Измерительная техника. 2015. № 11. C. 48 – 55.
4. МП 54700–13. Термометры медицинские электронные инфракрасные. Методика поверки. М.: ФГУП «ВНИИОФИ», 2004. 5 с.
5. ASTM E1965–98 (Reapproved 2003). Standard Specification for Infrared Thermometers for Intermittent Determination of Patient Temperature / USA: ASTM International, 2003. 17 p.
6. Госсорг Ж. Инфракрасная термография. Основы, техника, применение: пер. с фр. М.: Мир, 1988. 416 с.
7. Minkina W., Dudzik. S. Infrarad Thermograpy. Errors and Uncretainties. N.Y.: John Wiley & Sons, 2009. 223 p.
8. МК 03-73–17. Средства неконтактного измерения температуры. Методика калибровки. Новосибирск: ФБУ «Новосибирский ЦСМ», 2017. 43 с.
9. Prokhorov A. V., Hanssen L. M. Effective emissivity of a cylindrical cavity with an inclined bottom: II. Non-isothermal cavity // Metrologia. 2010. No. 47. P. 33 – 46.
10. Prokhorov A. V., Hanssen L. M. Effective emis-sivity of a cylindrical cavity with an inclined bottom: I. isothermal cavity // Metrologia. 2004. No. 41. P. 421 – 431.
11. Компания «Вириал». URL: http://www.virial. com/steep321.html (дата обращения: 15.01.2021).

Eng

1. State verification schedule for temperature measuring instruments. (2012). Ru Standard No. GOST 8.558–2009. Moscow: Standartinform. [in Russian language]
2. Golobokov M. V. (2017). Blackbody model based on the "TERMOTEST-05-02" thermostat. Kontrol'. Diagnostika, (11), pp. 40 – 44. [in Russian language] DOI: 10.14489/td.2017.11.pp.040-044
3. Ogarev S. A., Hlevnoy B. B., Lisyanskiy B. E. et al. (2015). Precision low and medium temperature blackbody models for radiometry and radiation thermometry. Izmeritel'naya tekhnika, (11), pp. 48 – 55. [in Russian language]
4. Medical electronic infrared thermometers. (2004). Verification method No 54700–13. Moscow: FGUP «VNIIOFI». [in Russian language]
5. Standard Specification for Infrared Thermometers for Intermittent Determination of Patient Temperature No. ASTM E1965–98. (2003). USA: ASTM International.
6. Gossorg Zh. (1988). Infrared thermography. Basics, technique, application. Moscow: Mir. [in Russian language]
7. Minkina W., Dudzik. S. (2009). Infrarad Thermograpy. Errors and Uncretainties. New York: John Wiley & Sons.
8. Means for non-contact temperature measurement. (2017). Calibration procedure No. MK 03-73–17. Novosibirsk: FBU «Novosibirskiy TsSM». [in Russian language]
9. Prokhorov A. V., Hanssen L. M. (2010). Effective emissivity of a cylindrical cavity with an inclined bottom: II. Non-isothermal cavity. Metrologia, 47, pp. 33 – 46.
10. Prokhorov A. V., Hanssen L. M. (2004). Effective emissivity of a cylindrical cavity with an inclined bottom: I. isothermal cavity. Metrologia, 41, pp. 421 – 431.
11. Virial company. Available at: http://www.virial.com/steep321.html (Accessed: 15.01.2021).

+ - Заказать электронную версию статьи (Purchase digital version of a single article) Click to collapse

Рус

Статью можно приобрести в электронном виде (PDF формат).

DOI: 10.14489/td.2021.09.pp.026-032

Скопируйте DOI статьи и перейдите по ссылке https://id-spektr.ru/product/pokupka-elektronnoy-stati-iz-zhurnala-kontrol-diagnostika

В комментарии к заказу обязательно укажите DOI статьи.

Eng

This article is available in electronic format (PDF).

DOI: 10.14489/td.2021.09.pp.026-032

Copy the article DOI and follow the link https://id-spektr.ru/product/pokupka-elektronnoy-stati-iz-zhurnala-kontrol-diagnostika

Please specify the article DOI in the order comments.