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日期:2020-02-12 / 人气: / 来源:未知

技术问题汇总(不同时间汇总的问题可能存在一定程度的相似或重叠):
 
2020-1-27
校准模式进入方法
热像筛检是否要求摘口罩
热像筛检仪示值超过最大允许误差还是否可用
热像筛检仪示值波动多大不合格
允许使用的环境温度范围
能否提供统一修正数值?可否建议现场采用以一组人确定体温修正值的实用方法,应用中是否以2-3小时为修正值调整周期。
希望推荐质量好的产品/通过型评的产品目录(2-1更新说明)
红外耳温计的检定规程发布后,国家计量院研制的BF50BBF50C还可以用吗?(1-29更新)
 
2020-1-29
9引起热像筛检仪示值波动大的一个原因与解决方案
10校准模式与体温模式的测量示值之间是什么关系?
11确定校准模式下的示值误差的作用是什么?该示值误差能用于体温模式的示值修正吗?
12如果额温计或筛检仪没有专门的校准模式,厂家告知发热报警温度为37.5℃时的额温到体温的修正值为2.4℃,检测时作为标准器的黑体辐射源温度应设置为多少?
13现在额温计主要用于发烧报警筛查,是否应该针对报警点进行检测?
14体温模式和校准模式之间的函数关系是否存在一个通用公式,还是厂家各自为政?
15校准模式测量准确,体温模式就一定准确吗?不同设备的校准模式准确的话体温模式报警温度也准确吗?
 
2020-1-31
16能否提供或研究得出通用的校准模式到体温模式的转换关系?
17能否研制能模仿设定体温和不同环境条件下人的体表温度的辐射源,作为红外筛检仪校准的标准器,而不必考虑校准模式问题
18关于热像筛检仪的均匀性
1)均匀性为多少符合要求?
2)均匀性现在只做了左中右三个位置,而且测试时我们的标准黑体都放在被测热像仪参考黑体下方。是否还需做该参考黑体到热像仪之间的均匀性?
3)如果均匀性不好,有无可能是他们热像仪装的位置不合适,而不是热像仪本身的问题?
19影响额温计测量准确度的因素
   
2020-2-5
20为什么校准模式进行误差修正后,对测量模式示值没有影响?
21为什么有些额温计(或筛检仪)改变校准模式修正值后,体温测量结果没有明显变化?(2-9更新图)
 
2020-2-7
22如何校准不知道进入校准模式方法的额温计(或筛检仪)?
23为什么对红外额温计或筛检仪一定在校准模式下校准?为什么校准模式下的准确度会不同于体温示值准确度?
24问题23,可以理解为校准模式是设备传感器的直接测量的,它的量值是可以溯源的,
而转换为体温估计利用了一个统计规律,不同厂家各不相同,它并不具有溯源性,可以这样理解吗?
25结合问题24,就会出现这样一个问题,就是如果一台设备校准模式下符合要求,但实际体温模式测量并不准确(目前现在市场上种类繁多质量良莠不齐的体温计,这种情况并不少见)。可是对于使客户来说,他们并不懂这些专业问题,只是想通过送检来确定设备是否可用(单纯的校准模式是否符合要求可能并不是他们所关心的),他们拿着的这台设备符合计量要求,可是实际体温测量并不准确。红外体温计的校准方法是否可以改进,或者红外体温计并不适合传统意义上的检定校准,有没有其他方式来解决这个问题呢?
26问题16类似,我们或厂家如果对更大的人群样本和更宽的环境条件下获得统计修正关系,能够解决这类基于额温测量的体温统计估计不准的问题吗?
27利用飞速发展的人工智能和大数据,这类基于统计规律的技术,能改善目前的体温筛查准确水平吗?
 
2020-2-8
28为什么有些型号的额温计的校准结果对测量距离很敏感,或者用不同黑体辐射源得到明显不同的校准校准?
29存在问题28所述现象时如何解决?
 
2020-2-9
30中国计量科学研究院发布的“体温筛检用红外额温计准确度临时核查方法”的核查原理和特点是什么?
31如何在网上查看临时核查方法的更新版本?
32临时核查方法所确定的体温误差能判定额温计合格与否吗?
 
2020-2-10
33临时核查方法中的所需的10~6名体温正常人员如何随机选择,需要根据体温计测量结果确定的吗?
34临时核查方法中比较组的作用是什么?
35临时核查方法为什么要从初选出的约10人中确定2人的比较组?
 
 
对上述技术问题的建议和说明
校准模式进入方法
详见红外体温计校准模式设置方法汇总。该文件随时更新,请查阅最新版。
 
热像筛检是否要求摘口罩
         为了平衡传染风险和漏报风险,现在的体温红外热像筛检应用,将快速筛检放在较优先的地位。筛检时测量视场大、测量距离较远,导致测量时被测人员脸部对应的探测器像元数较少。为了减少测量噪声影响,常采取多像元测量值空间平均和多帧图像时间平均的措施。为了让被测人群快速通过,一般并未对被测人员提出前额无头发遮挡、摘眼镜和摘口罩以的要求。面部遮挡可能使筛检无效。
       建议要求前额无头发遮挡,摘眼镜(不包括隐形眼镜)和面部正对热像仪。
是否要求摘口罩,需针对典体情况具体分析。远距低像元情形不得不摘。如能保持较近距筛检,可能不需要。该问题与现场测量仪器和筛检应用条件有关,建议针对各地具体条件做些验证试验。
 
热像筛检仪示值超过最大允许误差还是否可用
     国家标准规定其最大允许误差为±0.4℃。考虑到出厂后的热像仪漂移,以及新型热像筛检仪都配有现场实时校准用的面黑体辐射源,可内部校准亮度温度测量结果,计量部门的现场校准的主要目的是保证其亮度温度测量的溯源性和长期稳定性。
对于不显著的亮度温度测量示值超差,应该是可用的。但应更关注筛检仪不同校准之间的示值误差变化,考察其长期稳定性和是否需要缩短校准周期。个别长期稳定性明显差的筛检仪,应建议使用单位进行维修或更换。
 
热像筛检仪示值波动多大不合格
     标准中没有此项规定,不作为合格判定项木。考虑到最大允许误差为±0.4℃,测稳定辐射源时的测量重复性(示值波动标准偏差的两倍)一般应不超过0.4(不是±0.4)。
从技术上讲,示值的重复性还与热像筛检仪的设置有关。其取平均像元总数对应的被测目标尺度应小于被测人员额头高度,并且取平均的帧数不明显影响对行进人群动态测量的实时性。
目前在用的大多数内置实时校准黑体的热像筛检仪正常情况下都满足此性能。示值波动较大的多为早期生产的热像筛检仪。
目前处于非常时期,使用单位可能没有备用筛检仪,对测量重复性超过0.4℃的热像筛检仪,建议使用单位及时维修或适时更换。
 
允许使用的环境温度范围
对耳温计,环境温度至少覆盖16-35℃,超出后可能只是增加仪器误差。对额温计和热像筛检仪,环温过低不仅是影响筛检仪测黑体的准确性,更大的问题是使人的额温变得更低且不同人之间的差异更大,使体温推测水平显著下降或基本上失灵。应尽量保证筛检现场为室内,并且环境温度不超过上述温度范围。
 
能否提供统一修正数值?可否建议现场采用以一组人确定体温修正值的实用方法,应用中是否以2-3小时为修正值调整周期
         鉴于不同筛检仪的人脸测量部位和大小的不确定性以及不同现场条件对人群的影响不同,目前尚无法给出统一的亮度温度到体温的统一统计修正数据。
         在体温红外筛查口岸,以一组人确定体温修正值应该是较广泛采用的实用方法。各地的现场环境条件差异大,各地应根据现场条件和应用效果摸索修正的规律。
         需要说明的是,体温修正值和计量部门所做的亮度温度校准处理的是热像筛检仪的两个不同环节。校准是让热像仪测量黑体的温度(人脸某部位亮度温度)准确,而体温修正是根据亮度温度和应用条件根据人的统计规律推测体温。亮度温度校准将保证同一现场条件下的筛检仪可以使用相同修正数据,也便于探索不同条件下统一的体温修正规律。
 
希望推荐质量好的产品/通过型评的产品目录
         属于管理问题,不是本交流群讨论的技术问题范畴,应有其他途径解决。
 
红外耳温计的检定规程发布后,国家计量院研制的BF50B和BF50C还可以用吗?
新发布的JJG1164-2019《红外耳温计检定规程》提高了对耳温计黑体的要求。
国家计量院研制的BF50C(使用耳温计校准附件)的性能略低于新规程推荐的耳温计黑体,但满足JJF 1107-2003 《测量人体温度的红外温度计校准规范》的要求,仍可用于额温计和筛检仪的校准。
如果依据JJG1164-2019《红外耳温计检定规程》开展耳温计检定校准或建标,建议按新规程配置符合要求的耳温计黑体辐射源。
 
引起热像筛检仪示值波动大的一个原因与解决方案
(广东院)遇到一台波动较大的设备,判断可能为参考黑体的控温出现了问题。换上后,测温示值就不怎么波动了。如果遇到波动大的情况不妨也看看黑体能否稳定。
 
10校准模式与体温模式的测量示值之间是什么关系?
校准模式是用于校准或检定红外体温计的一种特殊显示测量和显示方式。在此模式下,体温计显示对黑体温度(也称为亮度温度或辐射温度)的测量结果。当被测物为黑体时,根据测量原理,体温计示值应为黑体的温度。如果校准模式下的示值偏离黑体辐射源的温度,则示值误差(=校准模式示值-黑体温度)称为实验室误差。
体温模式测量示值是在校准模式示值基础上,加上必要的统计修正值而得,即
体温示值=校准模式值+与人有关的修正值
红外体温计的人体测量部位的亮度温度(校准模式值)是实测的,而修正值是一定环境条件下根据某一典型人群的统计规律确定的,并非某一被测个人的实际特性。
对于额温计和热像筛检仪,由于不同人的体表温度与体温之差的差异较大,所以体温是实际测量额头亮度温度后根据统计规律推测的体温,不同人的实际体温与推测值有较明显的分散性。因此,它们多应用于快速发热筛检的第一道粗筛环节,其报警设定值需要留有较大余量。
 
    具体到红外耳温计、额温计和热像筛检仪,它们的体温模式与校准模式的量值关系为:
1) 以耳温计为例,其耳温模式
耳温=耳腔亮度温度(校准模式值)+与人有关的修正值
其口腔温度模式
口腔温度=耳温+耳温到口腔温度的修正值
=(校准模式值+可能的耳温修正值)+耳温到口腔温度的修正值
当耳温指鼓膜温度时,耳温修正值为对耳腔发射率和耳腔温度分布偏离鼓膜温度的综合影响的修正。有的耳温计测量耳温时的修正值为零,即默认耳温=耳腔亮度温度。
2)对于额温计,其额温模式(如果有)为
额温=额头皮肤亮度温度(校准模式值)+亮度温度到额头皮肤温度修正值
额温计的体温模式(常为腋下温度或口腔温度)
体温=额温+额温到体温的修正值=校准模式值+与人有关的综合修正值
3)热像筛检仪的测量模式与额温计类似。其差异主要是测量部位有一定不确定性。不同型号和不同应用的筛检仪设置下,测量部位的位置和大小可能有较大差异。
 
11 确定校准模式下的示值误差的作用是什么?该示值误差能用于体温模式的示值修正吗?
对于红外额温计和耳温计,确定校准模式下的示值误差的主要用于判断体温计是否满足最大允许误差的要求。而对于红外热像筛检仪,校准模式下的示值误差主要用于修正和长期稳定性评价。
 
由问题10关于红外体温计测量模式的原理可知,体温=校准模式值+综合修正值。当校准模式存在示值误差时,如果可设定校准模式的修正值(= -示值误差),则可修正校准模式示值误差对体温测量的影响:
        修正后的体温示值=(校准模式示值+校准模式修正值)+ 综合修正值
如果校准模式的示值误差超出最大允许误差,但校准周期下的长期稳定性良好,可按上述原理进行示值误差修正。
红外耳温计通常没有对校准模式下的示值误差的修正功能。但是其综合修正值基本上为常数,可认为其综合修正值= -校准模式示值误差,即
        修正后的体温 = 修正前的体温示值-校准模式示值误差
对于没有对校准模式下示值误差修正功能的红外额温计,如果已知其综合修正值为常数,则也可用上式修正。
但是,通常额温计的体表温度到体温的统计转换关系是较复杂的体温计内部函数,与体温和环境条件有关,并非恒定常数。在这种情况下,如果没有对校准模式下示值误差修正功能,则校准模式的已知示值误差无法进行修正,则不应再使用这种超差的额温计。
 
12 如果额温计或筛检仪没有专门的校准模式,厂家告知发热报警温度为37.5℃时的额温到体温的修正值为2.4℃,检测时作为标准器的黑体辐射源温度应设置为多少?
    问题10可知,体温=校准模式值+与人有关的综合修正值,体温示值为37.5℃时的校准模式值应该为37.5℃-2.4℃=35.1℃,即黑体辐射源的亮度温度应设定为35.1℃。
    对于不报警时不显示体温示值的筛检仪,考虑到示值误差不为0的情况,需要在适当低于35.1℃的设定值下以0.1℃为步距逐步增加设定值,直至报警。则
报警设定体温误差=最低报警体温示值-37.5℃=报警最低黑体温度-35.1
 
13 现在额温计主要用于发烧报警筛查,是否应该针对报警点进行检测?
    是的。作为发热筛检仪专用的额温计,只针对报警点检测即可。方法见问题12
 
14 体温模式和校准模式之间的函数关系是否存在一个通用公式,还是厂家各自为政?
没有通用或统一公式,由厂商自定或选择。
因为这一体温和体表温度之间的转换关系反映的是人的特性,计量司也未管控,而且食药监也未管控。因此,红外体温计校准模式测黑体温度(亮度温度)是溯源的,但关键的体表温度到体温的转换关系未被管控。
耳温计该问题不大,额温计等测量体表部位的仪器,不同产品之间差异就较大。
从测量原理上讲,额温计未实测体温,不属于真正的体温计,多应用于快速发热筛检的第一道粗筛环节。
 
15 校准模式测量准确,体温模式就一定准确吗?不同设备的校准模式准确的话体温模式报警温度也准确吗?
    对于耳温计,基本上可以认为准模式测量准确,体温模式就准确。因为从校准模式值到体温模式引入的转换值通常很小。存在的疑问是不同耳温计所测量的耳温的定义有所不同,或在一定程度上是模糊的。就像说到体温,不同人体部位的体温也有一定差异,如口腔温度,耳温和(模拟体内温度的)腋下温度。
    对于测量体表部位的额温计或筛检仪,由于各自采用的校准模式值到体温模式引入的转换值不同而且数值较大,其溯源性和所依据的统计样本的适用性也不明确,体温模式的测量准确程度在一定程度上存在疑问,不同厂家产品的差异明显。建议应用时与一组已知体温的人员进行比较。
不同厂家的额温计或筛检仪,如果校准模式准确,体温模式报警温度因转换值不同也会有差异。其应用效果同样需要验证。
 
16 能否提供或研究得出通用的校准模式到体温模式的转换关系?
    这个问题默认的假设应该是指额温计或热像筛检仪这类测量人的面部某部位的测量仪器。
答案基本上是否定的。其原因是这种转换关系应该反映人的温度特性。但人的体温与暴露在环境中的体表的温之间的关系至少受到以下因素的影响:
1)不同人(年龄、性别、胖瘦、…)之间的差异,即使“同类”人之间也存在显著差异
2)不同测量环境对人的体表温度影响大,对不同人影响不同
3)人的运动经历和心理状态的影响
这种“体温测量”将上述差异无差别看待,假设典型人群的统计特性可以代表个体特性。该假设(或者说是默认测量模型条件),会使测量结果对不同个体和不同测量条件呈现明显得分散性,有时表现为同时存在明显的系统性偏差。
由此可见,应用条件越广泛(通用),对特定个体和测量条件的应用效果在统计上就会越差(不通用)。
医学上更关注基础体温(早晨刚睡醒时的体温),是因为限定较明确的条件可使同一人不同天和不同人之间的体温有更好的可比性。尽管这种限定也使基础体温不能代表其他状态的体温。
目前的体温红外快速筛检就处于试图用于尽可能广泛和恶劣的通用条件的尴尬处境。但是,应该说,在明确了这种筛检应用需求的前提下,试图研究在特定条件下的统一的转换关系是有意义的。
 
17 能否研制能模仿设定体温和不同环境条件下人的体表温度的辐射源,作为红外筛检仪校准的标准器,而不必考虑校准模式问题。
    问题16说明了越通用应用效果越差的矛盾。
    退一步讲,对于一个已知的转换关系,从原理上讲,是可以用一种标准辐射源反映该已知转换关系的。而其作用将会是
1) 核查体温示值的准确性,但对采用其他转换关系的测量仪器不具有说服力
2) 测量仪器的最大允许误差是对校准模式示值的限定,并不适用于体温示值
3) 不能通过核查反映人的个体差异的影响,即不能确定测量仪器的临床准确定和临床重复性
4) 这种标准器的实物,或多或少中会在已知转换关系的基础上附加不确定度。在本质上,所起的作用与在校准模式下用黑体辐射源相比并无明显差别和优势。
 
18 关于热像筛检仪的均匀性
1)均匀性为多少符合要求?
GBT 19665《 电子红外成像人体表面测温仪通用规范》没有此项要求,但从技术上讲,各区域都应符合准确度等级要求,即±0.4℃。参照GBT 19870《工业检测型红外热像仪》的准确度与均匀性要求的关系,热像筛检仪均匀性要求也应为0.4℃。
2)均匀性现在只做了左中右三个位置,而且测试时我们的标准黑体都放在被测热像仪参考黑体下方。是否还需做该参考黑体到热像仪之间的均匀性?
不需要。现场检测的测试区域做了简化,只测水平,因为被测人员总要通过中部水平带。另外,现场参考黑体所处热像仪测量区域应不测人,该区域与其他区域之间的差异只要是基本稳定的,并不会影响筛检结果。
3)如果均匀性不好,有没有可能是他们热像仪装的位置不合适,而不是热像仪本身的问题?
不会。但较短期间的稳定性不好(例如参考源缓慢漂移)有可能导致均匀性不好的假象。
 
19 影响额温计测量准确度的因素
    问题10中说明了体温模式测量示值是在校准模式示值基础上,加上必要的统计修正值而得,即
体温示值=校准模式值(被测对象有效辐射的测量结果)+ 与人有关的修正值
问题16讨论了上式中“与人有关的修正值”。这里着重说明“校准模式值”这个辐射量测量的准确度。
大多数探测器未制冷或加热控温的额温计的测量模型会假设
探测器温度=温度计内部辐射的环境温度=被测人员的环境辐射的温度。
额温计具有测量其内部探测器温度的功能。上其中,“探测器温度=温度计内部辐射的环境温度”使得探测器与额温计内部的辐射净交换量为零,即 探测器接收的辐射来自于外部被测对象。这一点不能满足时,会使对接近室温的较低温度的测量不准。用手摸额温计非手柄部位的外壳,很可能会破坏这一默认要求,影响此后一段时间的测温结果。
满足“探测器温度=被测人员的环境辐射的温度”,是额温计内部计算发射率小于1的被测目标表面温度所需的信息,符合该默认假设,额温计内部的发射率修正计算就不需要额外获知环境温度了。测量足够理想的黑体辐射源时,不需要满足这一默认要求。
所以使用额温计前要求在稳定环境放置足够时间,让额温计内部热平衡,也与外部热平衡。
 
20 为什么校准模式进行误差修正后,对测量模式示值没有影响?
    很可能是测量仪器内软件设计的漏洞。
有些仪器设计了校准模式测量误差修正值得设置功能,但并未来得及在测量中加入修正。或者是一种设计上的一种内部测试功能,在产品发布时关闭测试功能不彻底,出现可设置但不修正的问题。
因此,对于有校准模式示值误差修正值设置的测量仪器,应在改变设定值后验证测量的修正效果。对于有问题21所述功能的仪器,要分别在正常和较高体温下多温度点验证。
 
21 为什么有些额温计(或筛检仪)改变校准模式修正值后,体温测量结果没有明显变化?
该现象源于厂家才用了特殊的校准模式值(近似为额温)到体温的转换策略。由于正常体温者的额温存在显著差异,而体温转换采用统计规律会导致体温相同额温不同的人通过额温测量得到的体温有很大差异,让人觉得测量结果很不靠谱。一些厂家根据正常人体温约36度,而且不可能大幅偏低的常识,采用了一种数据处理策略。也就是,在额温较低时,无论多低都显示36多度,并且额温显著下降时体温示值也略有下降,这样看仪器对被测对象还是有反应的;而发烧时,额温越高转换关系越接近统计转换规律。虽然如果采用多个38度的发烧者也会测出明显不同体温,但是人们很少能找几个可比的发烧者去测试,所以用常温人测试总会得出36度多的结果,与人们的体温常识很接近。如果我们同时也测额温,与该体温测量结果比较,就会发现其额温到体温的转换,在正常人额温范围,没有完全采用额温到体温的统计温差,而更大比重地采用了根据体温的(统计)常识指示体温的策略。
一些筛检热像仪也采用这种策略。
这种策略多高烧人员体温示值的作用不大,但对低烧人员体温示值的作用可能不能忽略,对正常人体温示值的作用很强。但影响水平,因不同型号额温计采用的具体算法不同而有差异。
对于这类额温计或筛检仪,不能根据对正常体温人员的体温示值与腋下温度的差异,大致判断发烧时体温示值与腋下温度的差异。
下图下面的虚线是额温,NIM是国家计量院对约1000例正常和发烧人员的额温与腋下温度统计关系研究结果,另外两个是额温计厂家的数据,红虚线表示这种特殊策略的特性的示意。红线在额温变低时体温示值缓降或基本恒定,反映了本问题的原因。
                              
22 如何校准不知道进入校准模式方法的额温计(或筛检仪)?
不知道校准模式进入信息的额温计(或筛检仪),首先应从厂家获取进入方法。
对于没有专门校准模式的仪器,应索要校准模式值和体温模式值之间的转换关系(体温修正值);实验时用体温示值-体温修正值=校准模式值 的方法获得等效的校准模式值。
不能认为 体温示值-黑体温度=校准模式示值误差。
也不能因 体温示值≈黑体温度,就认为体温示值就是校准模式值。
 
这类测量仪器在“测量”体温时,显示结果对应的量(体温)不是仪器实际测量的量(对应于黑体温度的皮肤有效亮度温度)。校准和准确度指标都是针对实际测量的量而言的。不知道校准模式信息的额温计或筛检仪,则无法进行校准。参见JJF1107-2003。
 
23 为什么对红外额温计或筛检仪一定在校准模式下校准?为什么校准模式下的准确度会不同于体温示值准确度?
    这类仪器测量每个人都能给出体温示值,使得人们习惯性的将其视为体温测量仪器。不少仪器名称使用了“体温计”更加误导了使用者。而其技术指标与体温示值范围一起给出准确度或最大允许误差的方式也使使用者习惯性地认为它是体温示值准确度。
从测量原理上讲,这类仪器用辐射法测量人的皮肤温度,在此基础上利用额头温度到体温的温差的统计规律,将额温修正到体温。注意该修正是统计修正,而不是用被测者个人的额温到体温的差值进行修正,所以,体温示值只是用统计关系得到的体温统计估计值,而非对被测者体温的实际测量结果。其
体温(统计估计)示值 = 额温测量值 + 额温到体温的统计修正值
= 亮度温度 + 皮肤发射率修正 + 体温统计修正
亮度温度就是测量黑体时的黑体温度。对这个真正意义上的测量结果的校准,就要采用标准黑体确定其测量黑体温度的误差,就是校准模式下的误差。因为这个误差是在实验室测黑提示的误差,而非测人体温的误差,国际上称之为实验室误差。该术语同时暗示其不是测人时的误差。
因此,校准必须要在校准模式下进行。
常见额温的校准模式准确而体温示值不准,或校准模式不准而体温示值准确的现象。原因一是采用的体温统计修正值不适用,原因二是源于个体特性与统计特性的显著分散性。校准模式不准而体温示值准确的现象的原因还可能为问题21所述的在较低额温时采用的体温示值特殊策略所致。
 
24 问题23,可以理解为校准模式是设备传感器的直接测量的,它的量值是可以溯源的,
而转换为体温估计利用了一个统计规律,不同厂家各不相同,它并不具有溯源性,可以这样理解吗?
是的。可以按体温统计修正未溯源(不能确认准确度)来理解,尽管文字表达不够严谨。
溯源是对测量而言的,对额温计就是皮肤的亮度温度(对应于校准模式下的黑体温度)是应该溯源的。而体温统计修正(或统计估计)是对已知统计信息的使用,不是测量,也就不涉及测量溯源性。
各厂家使用的统计修正不同,适用条件也可能不同,使得其体温估计值存在显著的系统性差异。而不同人即使体温相同,额温个体差异也很大,是造成测量结果分散性大的主要原因。
 
25 结合问题24,就会出现这样一个问题,就是如果一台设备校准模式下符合要求,但实际体温模式测量并不准确(目前现在市场上种类繁多质量良莠不齐的体温计,这种情况并不少见)。可是对于使客户来说,他们并不懂这些专业问题,只是想通过送检来确定设备是否可用(单纯的校准模式是否符合要求可能并不是他们所关心的),他们拿着的这台设备符合计量要求,可是实际体温测量并不准确。红外体温计的校准方法是否可以改进,或者红外体温计并不适合传统意义上的检定校准,有没有其他方式来解决这个问题呢?
    结合问题24的解答,这类额温计不是真正的体温计,其体温“测量”原理不变的话,靠校准解决不了统计修正不准确或不适用的问题。原因之一是现在不能得到足够准确的通用统计修正关系(参见问题16),第二个原因是这种基于人的暴露皮肤温度测量的体温统计估计结果与实际体温存在远大于预期准确度的个体偏差。
    因此,对额温计传统检定校准只是对“黑体温度”的,考虑到人的皮肤发射率足够高且分散性不大,皮肤温度的测量准确度也基本上能保证。
    额温计被很不恰当地称为体温计,其应用称为测量体温,误导了绝大多数人。要改变这种困境,需要让使用者充分认识到额温计不是体温计,其体温获得方式不是体温测量。
所以,解决这种体温“测量”的准确度问题,要靠体温(口腔温度、模拟体内温度的腋下温度和耳温等)的真实测量,或者应用被测者的额温到体温转换关系(参见问题27)。
 
26 问题16类似,我们或厂家如果对更大的人群样本和更宽的环境条件下获得统计修正关系,能够解决这类基于额温测量的体温统计估计不准的问题吗?
    基本上是不可能的。
    尽管改善人的样本组的选取、环境条件的测量或控制、额温和体温测量水平等,可以改善各样本在不同条件下的统计估计值的可靠水平。但是,这只能让两组或多组规模和分布相似人群在相似条件范围下的测量的统计结果更接近。
对个体测量而言,所得统计关系在被测人员差异和测量条件差异上的适用性越广(越通用),将意味着,各种特定测量条件下的个体统计偏差将会越大。因此,通用的统计修正值解决不了个体体温估计的准确度问题。
 
27 利用飞速发展的人工智能和大数据,这类基于统计规律的技术,能改善目前的体温筛查准确水平吗?
利用大数据和人工智能,例如,如能获知以前每个被测者个体在足够相似条件下的近乎本人修正值用于体温估计,不仅能显著改善体温估计结果,也能根据每个人明显不同的正常体温来判断发烧程度。但这在原理上就不同于目前所用的无视个体和条件差异的体温统计估计方法了。
 
28 为什么有些型号的额温计的校准结果对测量距离很敏感,或者用不同黑体辐射源得到明显不同的校准校准?
额温计的热辐射探测器多采用反射导光管等简单的辐射接收光路。其辐射测量的接收角通常很大。校准时接收辐射不仅来自于黑体空腔底部,也有很大比例来自于接近空腔口的侧壁。常见的圆柱-圆锥空腔接近腔口侧壁的有效发射率会显著下降。因此,额温计的测量结果通常对测量距离敏感。
以典型型号额温计的测量距离为1-3cm为例。在1cm处,示值最高,示值对测量距离的敏感程度也最低,瞄准的测量重复性最好。
瞄准黑体空腔比瞄准平面辐射源时对测量距离的敏感程度更强。瞄准黑体空腔时,测量距离为额温计最前端到黑体腔口平面的具体。黑体腔(涂黑漆的部分)平面通常相对于外壳是凹进去的。此时,不要将外壳视为黑体腔口位置。否则,因实际测量距离更大,测量示值可能显著降低。
 
29 存在问题28所述现象时如何解决?
    采用不同黑体辐射源,可能因计算测量距离的方法不合理,或辐射源腔口附近侧壁的有效发射率降低程度不同,导致校准结果有显著差异。查找原因时,
1)额温计瞄准黑体辐射源时,应使额温计正对黑体辐射源腔底中心。应注意有些额温计的热辐射测量光路的光轴与由额温计外形感知的测量方向有偏差。测量时应尽量让测量光轴瞄向黑体腔底部中心。
2)应检查采用的测量距离定义是否为黑体腔口到额温计最前端之间的距离。
3)以正确方法瞄准后,不同辐射源的校准结果仍存在显著差异的,应怀疑所用黑体辐射源的性能,设法进行进一步核查。
 
30 中国计量科学研究院发布的“体温筛检用红外额温计准确度临时核查方法”的核查原理和特点是什么?
    针对红外额温计在新型肺炎防空中应用数量极大,品种繁杂,使用者对其测量准确程度存在很大疑问。而基层计量部门大多不具备符合红外额温计校准要求的计量标准器——黑体辐射源,也不了解校准所必需的额温计校准模式进入方法,使得在用额温计的测量准确度难以核查。
中国计量科学研究院发布的该临时核查方法,采用接触式体温计作为标准,通过一组合适的人员比较组对比接触式体温计和额温计测得的体温示值,如果体温示值误差在±0.5℃以内,则认为该额温计对体温的统计估计值准确。其特点是,不需要红外辐射测量的计量标准器,而采用日常生活中广泛使用的玻璃体温计或电子体温计作为标准器;对额温计体温示值的核查方法,避免了基层计量部门无法进入被核查额温计的校准模式的困难,无需对核查人员做专门培训;也便于普通人员参照使用。
 
31 如何在网上查看临时核查方法的更新版本?
“体温筛检用红外额温计准确度临时核查方法”及补充文件的最新更新版本可在中国计量科学研究院网页https://www.nim.ac.cn/的“通知”下“中国计量科学研究院对体温筛检用红外额温计准确度临时核查方法的建议”中查看和下载,也可在链接https://www.nim.ac.cn/node/1333中直接查看和下载。
 
32 临时核查方法所确定的体温误差能判定额温计合格与否吗?
    临时核查方法所确定的体温误差,只是在新型肺炎这类疫情防控期间临时用于其体温筛检应用的准确性核查,不作为判定额温计是否符合其技术指标的依据。
    额温计的测量准确度或最大允许误差不是对限定上述体温误差的技术指标,而是对校准模式测量示值误差(可理解为对黑体温度或被测物体的有效亮度温度的测量示值误差)的要求。JJF1007-2003《测量人体温度的红外温度计校准规范》将额温计校准模式下4次测量的示值误差平均值作为校准结果,可用于校准模式值的修正。获得型式批准的额温计,用户需要做合格判断时,如果按校准规范获得的每个校准温度下的4个单次测量示值误差都符合要求,则判为合格,否则不合格。
    额温计的校准模式测量值与体温模式示值的关系,可参看问题10、问题11、问题23问题24
 
33 临时核查方法中的所需的10~6名体温正常人员如何随机选择,需要根据体温计测量结果确定的吗?
    这里的体温指腋下温度。腋下温度略低于体内温度,可作为体温的近似。
体温正常人员按各自的感觉确定,而不是体温计测量的体温符合正常人体温统计平均值的人员。因为不发烧的正常人之间的体温也会有约2度的差异,对于一个个体,是否发烧是以本人正常健康状态的体温或感觉相比较的。
    随机选择并不意味着随意选择,而是被选人的类别分布均衡或匹配,例如考虑被选人员年龄和性别等分布。从应用角度看,接近平时被筛检人员的类别分布更为合理。如果被筛检对象基本上都是小学生,则初选人员多数为小学生是合理的,在此基础上考虑不同年龄和性别等因素。
 
34 临时核查方法中比较组的作用是什么?
    在临时核查方法中,比较组起着体温到额温的转换标准作用,以此比较接触式体温计示值和额温计测量额温给出的体温估计值,获得额温计体温估计值的体温误差。
 
35临时核查方法为什么要从初选出的约10人中确定2人的比较组?
    每个人的正常体温不同,体温与额温之差也不同,而且这种个体偏差的分散性很大,个体偏差的标准偏差约为1度。作为体温到额温转换标准的比较组,其体温与额温的偏差应接近被测人群的统计估计值,否则会影响采用临时核查方法确定额温计体温误差的可靠水平。
选择一组有普遍代表性人员,取组内每人体温偏差的中位值,可去除体温偏差特殊人员的影响,使比较组的体温偏差接近被测人群总体的统计中位值。
 

作者:计量校准


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