Студент ТУСУРа работает над бесконтактным пирометром, который будет измерять глубинную температуру биологических сред
Студент кафедры конструирования узлов и деталей радиоэлектронной аппаратуры (КУДР) Константин Сердюков получил поддержку в рамках программы «УМНИК – Цифровая Россия» на создание портативного широкополосного измерителя модуля коэффициента отражения для диагностики биологических сред с использованием шумового сигнала низкой интенсивности в L-диапазоне высоких частот.
Пандемия коронавирусной инфекции актуализировала проблему быстрого бесконтактного измерения температуры тела у большого количества людей. На рынке представлено множество решений, основанных на измерении мощности теплового излучения человека: от ручных пирометров до термошлюзов. Однако ни один из них не может справиться с одной проблемой. При длительном нахождении на улице в холодное время года температура кожных покровов может опускаться ниже внутренней температуры тела. В таких условиях определить повышение температуры тела на один градус выше нормы у человека невозможно. Если измерять глубинную температуру, разница будет заметна.
Константин Сердюков предложил решить эту задачу через использование возможностей микроволновой радиометрии. Исследования, которые на протяжении многих лет проводились в ТУСУРе, показали, что эту технологию можно применять для измерения температуры тела.
«Прибор, над которым я работаю, будет использовать для определения температуры собственное излучение объекта в радиодиапазоне, что позволяет измерить температуру на глубине более сантиметра, тогда как стандартные пирометры, которые регистрируют ИК-излучение объекта, измеряют температуру на глубине не более 10 микрометров», - рассказал разработчик. Патентные поиски, по его словам, не выявили прямых аналогов.
При заявленной высокой скорости измерения (около 5 секунд) погрешность в определении температуры не будет превышать 0,2 градуса Цельсия. Без подзарядки СВЧ-пирометр сможет работать до 8 часов. Данные измерения будут представлены в цифровом виде.
«На данном этапе мы планируем создание миниатюрного устройства, которое внешне будет напоминать ИК-пирометры, которые используются сегодня. В дальнейшем, при необходимости, включить такой модуль в стационарное оборудование не составит труда», - отметил Константин Сердюков.
Еще одна возможная область применения СВЧ-пирометра – ветеринария. В настоящее время для измерения температуры у крупного рогатого скота используют ректальные термометры. Это очень трудоемкий и неудобный процесс. Пирометры, которые измеряют температуру на поверхности тела, для этих целей не подходят: не позволяет плотная шерсть животных. Сигнал СВЧ-пирометра способен проникать сквозь радиопрозрачные материалы (шерсть и верхний слой кожи) и проводить достоверные измерения.
В настоящий момент ведется разработка первоначального макета устройства для дальнейшей апробации.
Предполагается, что основными потребителями будут организации, работающие в области здравоохранения и крупные животноводческие хозяйства.
Источник: Новости ТУСУРа