手机热成像技术在化学实验中的应用研究

刘江，洪俊华，王俐骄，赵宁东，徐怀春，刘俊

文山学院冶金与环境学院，云南 文山 663000

在自然界中，物体温度高于绝对零度就会辐射电磁波，热成像技术能通过采集物体发出的红外电磁波信号并经处理系统将辐射能量的变化转化为便于肉眼识别直观的温度彩色图谱。热成像技术具有温度测量范围广、探测准确度高、响应时间短、不会破坏被测温度场等特点[1]，在民航、电力、石化、森林防火、医疗等领域应用广泛[2,3]。2020年新冠疫情防控中，红外体温检测仪在车站、口岸、码头、机场等公众场所对人体体温疑似患者甄别具有重要作用，是打赢疫情防控战的重要装备，解决了传统测温需要人员近距离接触的问题，实现非接触式快速、精准测温，减少交叉感染的风险。

化学反应都伴随着能量的变化，这种变化会引起对外辐射电磁波的变化，热成像技术能捕捉这种变化并通过数据处理系统转化为对应的温度。2017年美丽科学团队使用高分辨率红外热成像仪拍摄了“放热反应”氢氧化钠溶解、浓硫酸稀释等系列视频并发布在网上供人们观看和下载[4]。在传统的化学实验中，实验者通常使用水银温度计或皮肤的触觉来感知温度的变化，普通水银温度计只能在某特定位置测定该位置的温度，具有延时、灵敏度低等缺陷，获得一个温度需要等待几秒甚至几分钟。

近年来出现了操作简单、便捷的手机红外成像产品，国内外化学教育教学领域报道了一些在教学实验中的应用[5–9]，使用效果好于普通测温工具。……