數字式溫濕度計濕度測量原理
(1) 電容式濕度傳感器(主流技術)
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結構:高分子薄膜(如聚酰亞胺)作為介電質,兩側鍍金屬電極形成電容器。
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工作機制:
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環境濕度變化→薄膜吸/脫附水分子→介電常數變化→電容值改變。
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電容值與相對濕度(%RH)成近似線性關系(需溫度補償)。
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典型傳感器:Honeywell HIH4030、Sensirion SHT系列。
(2) 信號處理流程
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電容-頻率/電壓轉換:通過振蕩電路將電容變化轉換為頻率或電壓信號。
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ADC轉換:數字量化濕度信號。
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溫度補償:濕度傳感器受溫度影響,需用溫度測量值修正濕度讀數(算法內置)。
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溫度數據采集儀校準前準備
1. 標準器及配套設備
1.標準信號源:選用多通道高精度信號源(如熱電偶/熱電阻模擬器),不確定度優于被校儀器的1/3,支持K型、PT100等傳感器類型;模擬輸入需標準電壓/電流源,誤差≤±0.02% FS。
2.恒溫設備:干井爐、恒溫槽或黑體爐需覆蓋被校量程,溫度穩定性±0.05℃(高精度)或±0.1℃(常規),均勻度±0.1℃。
3.參考儀器:6?位以上數字萬用表(誤差≤±0.01%)驗證信號源,配備數據記錄軟件同步采集多通道數據。
2. 環境條件
1.實驗室溫度(20±3)℃,濕度30%-70%,
2.無強電磁干擾(需屏蔽或接地)、振動,工作臺防震處理。
3. 被校儀器檢查
1.外觀與接口:外殼、屏幕、按鍵完好,標識清晰;輸入/輸出端子無氧化、松動。
2.功能預檢:開機自檢無報錯,通道切換響應穩定;通過上位機軟件驗證數據傳輸(如Modbus、USB)及存儲功能。
3.參數配置:核對采樣率、量程、濾波設置,更新固件。
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溫濕度計的濕度發生器法
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校準前準備
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選擇濕度發生器:根據校準需求,選擇合適的濕度發生器,如雙壓法濕度發生器、雙溫法濕度發生器或分流法濕度發生器等。
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連接設備:將濕度發生器與被校準的溫濕度計正確連接,確保氣路或電路連接正常。
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準備測量儀器:配備高精度的溫度測量儀器和壓力測量儀器,用于測量濕度發生器產生的溫濕度和壓力參數。
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校準步驟
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設定參數:根據被校溫濕度計的測量范圍和校準要求,在濕度發生器上設定不同的溫濕度值。
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產生標準濕度:啟動濕度發生器,使其產生穩定的標準濕度環境。
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校準測量:將被校溫濕度計放入濕度發生器產生的標準濕度環境中,待示數穩定后,記錄被校溫濕度計的溫濕度示數,并與濕度發生器設定的標準值進行比較,計算誤差
恒溫槽校準前準備
1. 標準器及配套設備
1.主標準器:選用一等或二等標準鉑電阻溫度計,最大允許誤差≤±0.05℃,擴展不確定度優于被校恒溫槽的1/3。
2.多點測溫裝置:配備多通道高精度測溫儀及至少9支均勻分布的測溫探頭,用于檢測恒溫槽工作區域溫度均勻性和波動度。
3.輔助工具:專業支架、隔熱手套、高穩定性電源,校準前標準器需在恒溫槽旁靜置1小時以上。
2. 環境條件
1.實驗室溫度穩定在(23±3)℃,相對濕度≤65%,遠離熱源、振動源及強電磁干擾設備。
2.恒溫槽放置于水平穩固臺面,四周預留≥50cm散熱空間,接地電阻≤4Ω,電源線無破損或接觸不良。
3.校準前恒溫槽需提前4小時開機預熱至常用溫度點,消除內部熱慣性影響。
3. 被校儀器檢查
1.外觀與硬件:槽體無泄漏、腐蝕,加熱/制冷模塊運行無異常噪音,攪拌裝置轉速平穩(波動≤±5%),液位符合要求。
2.控溫性能預檢:設定溫度100℃時,波動度≤±0.1℃/10min,均勻性≤±0.2℃(按JJF 1030要求布點測試)。
3.安全功能驗證:測試超溫報警、低液位保護、斷電自恢復功能正常。
4.軟件校準準備:禁用PID自整定功能,鎖定溫度控制參數,刪除歷史校準數據避免干擾。
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雙金屬溫度計校準步驟
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安裝固定:將雙金屬溫度計和標準溫度計同時垂直插入恒溫槽中,使它們的感溫元件處于同一深度和位置,并用夾具固定好,確保溫度計與恒溫槽內的介質充分接觸,且不與槽壁、槽底接觸。
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零點校準:將恒溫槽溫度設定為 0℃,待溫度穩定后,觀察雙金屬溫度計的指針是否指在 0 刻度位置。若有偏差,可通過調整雙金屬溫度計的調零機構,使指針指向 0 刻度。
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多點校準:根據雙金屬溫度計的測量范圍,均勻選取至少 3 個校準點,例如測量范圍為 0℃ - 100℃,可選取 25℃、50℃、75℃三個點。將恒溫槽分別升溫或降溫至選定的校準溫度點,每個溫度點穩定保持 10 - 15 分鐘,待溫度穩定后,記錄標準溫度計的示值和雙金屬溫度計的示值。
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偏差計算:計算雙金屬溫度計在各校準點的偏差,偏差 = 雙金屬溫度計示值 - 標準溫度計示值。將偏差與雙金屬溫度計的允許誤差進行比較,判斷是否符合精度要求。一般工業用雙金屬溫度計的允許誤差為量程的 ±1.0% - ±1.5%。
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回程誤差測試:在完成升溫校準后,按照與升溫校準相反的順序,將恒溫槽溫度依次降至各校準點,再次記錄雙金屬溫度計和標準溫度計的示值,計算各校準點的回程誤差。回程誤差 = 升溫時示值 - 降溫時示值,回程誤差應不大于允許誤差
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熱敏電阻測溫儀的校準前準備
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標準器及配套設備選擇
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選用二等標準鉑電阻溫度計作為標準器,其具有高精度和穩定性,不確定度通常優于 ±0.05℃,可滿足對熱敏電阻測溫儀校準的精度要求。
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配備高精度的恒溫槽,如油恒溫槽或水恒溫槽,溫度范圍應覆蓋熱敏電阻測溫儀的常用測量范圍,溫度波動度應在 ±0.01℃以內,均勻度在 ±0.02℃以內,確保提供穩定且均勻的溫度場。
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準備高精度的數字多用表或直流電橋,用于測量電阻值,其分辨率應達到 0.01Ω,測量誤差不超過 ±0.05%。
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環境條件檢查
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校準環境溫度應保持在(20±2)℃,以減少環境溫度對校準結果的影響,確保校準的準確性。
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相對濕度應控制在 40% - 60%,避免濕度過高導致儀器受潮,影響測量精度。
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環境應無強電磁場干擾、無振動,防止對測量信號產生干擾和影響儀器的穩定性。
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被校儀器檢查
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檢查熱敏電阻測溫儀的外觀,確保外殼無破損、變形,顯示屏清晰完整,無缺劃、漏顯等問題。
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檢查各按鍵、旋鈕操作是否靈活,功能是否正常,連接導線是否破損、接觸良好。
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查看熱敏電阻探頭是否有損壞、氧化等現象,如有問題應及時更換或處理。
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