关于温湿度表误差之研究

关于温湿度表误差之研究

祝立新

广西壮族自治区计量检测研究院广西

引言

温湿度的测量对于生产和生活起到了相当大的作用，温湿度的测量仪器也各式各样。如何确保这些仪器的准确就是计量检测部门的一个首要问题。本文根据实际工作，在以精密露点仪作为标准进行温湿度表检定时，通过对标准器、检定所需温湿度场(温湿度检定箱)，被校准温湿度表和实验环境四个方面的分析，阐述了计量中易引起湿度测量误差的原因，并给出了相应的措施。

1检定用的仪器设备及工作原理

①本研究中主要将精密露点仪跟通风干湿表作为检定用标准器具，通过铂电阻温度计来保持露点的相对湿度跟温度能够同时显示。应用电动数字式通风干湿表进行相对湿度跟温度的显示。②温湿度检定箱。温湿度检定箱还具备有自动调温跟调湿功能，在箱体上多采取双操作孔设计，检定员能够直接在箱体内进行被检仪表的调整。通过大观察窗或者多面观察窗的应用，可以在大批量同时检定过程中保证冷量跟热量不会出现过度散失的情况，这样也就能够保证升降温的迅速跟稳定性能。③应用于实验室环境大气压力和温湿度测量的大气压力计以及温湿度计。④标准器要求：在检定调试过程中，对于温度的测量范围要保持在5-50℃，误差控制在0.1℃，测量范围控制在0～40℃DP。在通过风干湿表进行湿度的测量时，在20℃状态下要求40%RH～70%RH误差值控制在1.0%RH以内，当湿度大于70%RH时，则需要将最大允许误差值控制在1.7%RH内。⑤温湿度检定箱工作原理。不同型号的温湿度检定箱其工作原理也存在有一定的差异性，目前的温湿度表检定箱主要包含有双温法、干湿气流混合法以及加湿去湿法三种类型。其中双温法温湿度检定箱的工作原理为先通过空气在喷淋式水饱和器产生一定露点的饱和湿气，将该湿气加热到规定温度，使得温度箱内得到既定的温湿度环境。因为箱内的空气多是处于封闭循环的状态，在饱和过程中还会出现周而复始、交替进行的加热过程。干湿气流混合法温湿度箱可以将干湿两股气流按照一定的流量比例进行混合，再将混合后的湿气控制在预定温度上面，借此获得所需的温度跟相对湿度的湿气。加湿去湿法温湿度箱主要是借助于喷雾以及蒸汽，通过制冷去湿的模式来实现对箱内温度的有效控制。通过温湿度检定箱的应用能够直接产生一个恒定均匀的温湿度场，对于后续的检定工作营造出良好的氛围。

2标准器-精密露点仪

依据JJG－499－2004《精密露点仪检定规程》，精密露点仪在露点温度－20℃～40℃的范围内允许误差为:一级(±0.15℃)，二级(±0.3℃)。在等压条件下，使得气体中水蒸气冷却至凝聚相出现，通过控制露层传感器露层的温度，使气体中的水蒸气与水(或是冰)的平展表面呈热力学相平衡状态，准确测量此时露层的温度，即为准气体的露点温度。测量气体中的水蒸气露点温度的仪器叫露点仪。通过以上可发现，露点仪产生的误差有以下两个来源:①气体的温度测量误差。对于温湿度检定箱中气体的温度测量误差，笔者认为，在温湿度计量中，要想得到湿度值，还必须准确的测出气体的温度，然后进一步的转换，而温度传感器本身就有误差，所以温度也就影响到湿度的测量，产生误差;其次，检定箱的均匀度也会造成一定的误差。因而在放置标准器的传感器时应定置在中间，切勿贴着箱壁;JJG205－2005《机械式温湿度计检定规程》要求温湿度检定箱的均匀度不得超过0.3℃。②露点温度测量误差。露点温度测量误差的一个重要来源是:镜面的污染，若被测气体中有可溶性的盐类，则镜面会提前结露，使结果产生正偏差。若被测气体中有不溶于水的微粒，会使露点仪发生零点漂移。所以温湿度检定箱所使用的水不能是矿物质水，必须是蒸馏水，且装水之前必须进行过滤。其次，从温湿度检定箱取出露点仪湿度传感器后，一定要对镜面作以保护，防止它露置在空气中被污染，影响后面的使用。就以上情况而言，应该定期的送检，并将修正值输入标准器加以修正。与此同时，露点仪的露点传感器和温度传感器应该保持一定的距离，因为半导体在工作过程中会散热，而这个热量会影响温度传感器的测量结果。

3对温、湿度表的湿度调试

我院通过温湿度检定箱来对毛发温湿度表以及其他湿度传感器进行检测工作，用冷镜式精密露点仪测量温湿度检定箱内的湿度标准值。在进行温湿度表的检定过程中，首先需要将冷镜式精密露点仪的探头置于温湿度检定箱正中位置，再将需要检测的温湿度表放在湿度检定箱内，打开温湿度检定箱总电源，在温湿度检定箱电脑键盘上输入检定规程中的湿度要求，按下确认键。当检定箱内湿度数值达到相应水平之后，机器会进入到稳定状态，在该过程中检定人员可以就温湿度表的湿度数值进行读龋如果该数值跟冷镜式精密露点仪的标准数值存在有差额较大的情况，则需要做好温湿度表湿度数值的调整工作，具体调整模式跟温度调节基本保持一致。要求通过小螺丝刀来将指针调整在指示湿度40%RH的状态下，在调节过程中需要保持动作的迅速性跟准确性，在调整工作完成之后需要进行调整窗口的尽快关闭，来让箱内温度保持在二十摄氏度左右。在该基础上结合相应的调节方法来进行湿度显示数值的调整处理，借此来获得良好的湿度检定效果。

结语

在新时期机械式温湿度表的检定过程中还存在有一定的误差，这也就需要部分检定人员能够做好对温湿度表的调试工作，借此来降低跟消除温湿度表的检定示值误差，只有这样才能够达到规程的相关要求，从而充分满足用户们的实际需求。

参考文献

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