検温での利用について

サーモパイル センサーの主な用途の 1 つは、非接触での検温です。
体温が高いかどうかを知りたい場合は、まずその人の平熱を知る必要がありますが、
人にはそれぞれ独自の「平熱」があり、これも 1 日を通して変化します。
日本の感染症法では37.5℃以上を「発熱」、38℃以上を「高熱」と定義しています。
体温を測定するにはさまざまな方法があり、それらのほとんどは深部体温を測定しません。
深部体温に関連する値を測定し、深部体温を算出しています。
一般的には直腸、口腔、腋窩の温度測定がおこなわれ、それらは標準的な温度計で測定されています。
直腸での測定は、深部体温を決定するのに最も正確で信頼性がありますし、口腔および腋窩も便利で優れた方法といえます。
通常の体温計で体温を測るには、30~60秒かかりますが、迅速な測定が求められる環境では高速測定が可能な赤外線温度計が最適です。

赤外線温度計の基礎

赤外線温度計は高速な測定 (1 ~ 2 秒) をおこなえるため、従来の温度計よりも便利です。
しかし、測定できるのは皮膚の表面温度のため深部体温とは異なります。
皮膚温は深部体温と周囲温度の混合物であるため、発熱だけでなく周囲温度の変化によっても計測結果が変動します。

したがって、深部体温に関連する値が確実に得られる体の部位を測定することが重要です。

臨床応用の場合、測定範囲は少なくとも±0.2℃以上の精度で35.5℃から42.0℃である必要があります。この温度での皮膚の赤外線発光ピーク波長は9.2 µm から 9.4 µm の遠赤外線範囲です。この正確な範囲で最高の検出能を発揮するように最適化されたサーモパイルは、このアプリケーションに最適です。

耳穴式の検温

耳穴式の検温計には、測定部の先端にサーモパイル センサーが使用されています。
大人用、赤ちゃん用、ペット用さまざまなサイズがありますが、
特に赤ちゃん用の耳穴式検温計は耳道が小さいため先端のセンサーも小さくする必要があります。
センサーが小さいほど一般的に信号が少なくなりますので、
より安定した高度な回路が必要になります。

耳道内の温度は、周囲の空気からある程度離れているため、
周囲の影響にさらされている額の皮膚よりも安定しています。
研究によると、耳の中の温度と深部体温の間には直接的な関係があることが示されていますので、
深部体温は感知された耳内温度から計算できます。
これらの理由により、耳穴式検温計は額の検温計や集団発熱スクリーニング装置と比較して、
信頼性の高い赤外線検温計になります。

耳穴式検温計のメリット

-センサを肌に近づけて配置するため、周囲温度の影響をほとんど受けない
-1秒未満の高速測定
-正しく適用された場合の、最も信頼できる赤外線検温

耳穴式検温計のデメリット

-測定は正しいスポットに向けておこなう必要があり経験が必要
-額式検温計での測定よりも利便性で劣る
-ゴミや汚れがあると正しい温度値が取得できない

 

推奨センサー
HMSシリーズ
HTSシリーズ

額式検温計

ほとんどの額式検温計は、耳穴式検温計と同じ動作原理に基づいています。額式検温 測太郎
どちらも皮膚の表面温度を測定しますが、額式検温計は耳穴式検温計よりも周囲温度の影響を大きく受けるため、
側頭動脈が皮膚のすぐ後ろにある場所(こめかみ)で測定する必要があります。
血液は深部体温のある心臓から直接送られるため、最高の測定結果が得られます。
側頭動脈は見えないため、ほとんどの額式検温計は手動でスキャンして側頭血管を含むより広い領域をカバーしています。
スキャンが進行している間、装置は数百または数千のデータポイントを記録し、
血管の位置に対応する最も温度が上昇している場所(ホットスポット)を選択して深部体温を算出します。
感染の伝染を避けるため距離をとらなければならない場合は、
センサーにレンズを装着して測定を可能にすることができます。もう 1 つの方法は、8×8 または 16×16 のような低解像度のサーモパイル アレイ センサーを使用する方法です。
額全体を一度にスキャンでき、30cm~1m程度の距離で測定できます。
また、深部体温算出のためにホットスポットを検出して特定することもできます。
この場合、最高精度の結果を得るには個々のピクセルができるだけ小さい領域となっていることが重要なため、
視野がかなり狭い光学系が必要です。
1m 以上の距離のある測定は正確な測定結果を得るために大気による赤外線吸収の影響を特に考慮する必要があります。

額式検温計のメリット

何も挿入する必要がないので利便性が高い
数秒でおこなえる高速測定
感染症伝播のリスクが非常に小さい

額式検温計のデメリット

測定精度は正しい測定位置に依存する
周囲温度変化の補償が必要
高いコスト

 

推奨センサー
SSVシリーズ
HMSシリーズ 
HTPAシリーズ

発熱スクリーニングと高温スクリーニング

新型コロナウイルスの感染拡大に伴い、発熱スクリーニングシステムが注目されています。
このようなシステムは人が行き交う公共の場所、
例えば空港、オフィスビル、学校、バス、地下鉄などの公共交通機関への設置が適しています。
また、劇場、映画館、イベント会場では発熱スクリーニングが安全対策として役立ちます。

発熱スクリーニング システムは、セキュリティ ゲートやチェックポイントを通過する人々の体温を検出するように設計されており、
人の体温を測定するために、システムには空間分解能を持つ熱センサーが装備されています。
32×32 または 80×64 ピクセルのサーモパイル アレイセンサーはこれらの検出に十分適用できます。
スクリーニングシステムは額を識別し、その最高温度を測定するものです。
しきい値設定により、測定結果からその人物が発熱の疑いがあるかどうかを即座に判断できます。
正確性を高めるためには、一般的な体温計でその人物を再検査をおこなってください。

「正常な体温」は人によって異なるため、しきい値は重要なパラメーターです。
しきい値が低すぎると熱がなくても疑われる人が多くなりますし、
逆に高すぎると発熱している人が検出されない可能性があります。
パンデミック時にウイルスの拡散を制限する際には、低いしきい値を設定し手動で再チェックする方法が良いです。
しかし通常は高熱のみを検出するだけで十分なので、高いしきい値設定にすることが良いでしょう。

実際の発熱スクリーニングの他に、高温スクリーニングと呼ばれる別の方法があります。
この場合、人の体温は最後の 10 人または 20 人の乗客と比較され、
体温が平均体温よりも高い場合は、医療用体温計で再チェックします。
この方法は非接触体温測定に対する周囲条件の影響を軽減するため、
より信頼性の高い発熱検出を実現するのに役立ちます。

スクリーニング検温のメリット

-多くの人々を迅速に測定するため長い列や遅延を避けられる
-測定システムとの接触がないため、感染が伝播しない

スクリーニング検温のデメリット

-基本的に、耳穴式検温計や額式検温計ほど正確ではない
-陽性または陰性を誤検出する可能性がある
-精度向上のために陽性疑いのある人物を二次スクリーニングする必要がある

 

推奨センサー
SSVシリーズ
HTPAシリーズ

引用元:https://www.heimannsensor.com/body-temperature

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