机械式温湿度表检定过程中的相关问题

陈健巧

摘 要：本文就以检定温湿度作为表在检定操作过程中可能存在的一些问题特点进行案例分析讨论说明，对比了温湿度表在检定的检查具体步骤、检定操作方法等多个关键方面，采用一种多元化的检定深度数据剖析法，对其检定操作过程中可能存在的一些问题，提出合理的具体解决对策方案。

关键词：温湿度表;检定;问题

随着社会和科学技术的发展，湿度测量在生产和生活中的作用变得越来越重要，温度和湿度测量设备也不断出现。如何确保温度和湿度测量仪器的准确测量是检测和测试部门的重要问题。现在已经提高了基于湿度的标准的指标，但是在实际测试过程中仍需要考虑许多细节，否则会严重影响湿度计的验证和校准结果。根据实际工作，将从三个方面来解释容易出现校准错误的区域：标准设备、温湿度校准箱和温湿度计。

一、温度示值的检定

温度显示验证过程中，应使用铂电阻温度计作为标准设备。要注意在某些任务中，需要将探头放置在箱中心附近，并与温度计和湿度计处于同一水平。打开铂电阻温度计并对其进行预热。打开箱中的电源开关，输入在温度和湿度显示面板中指定的参数，然后按确定键。运行一段时间后，确认箱将处于稳定状态。此时，验证者可以仔细观察温度计的读数是否已进入稳定状态。由于温度计和湿度计的热反应时间比铂热阻长得多，因此，在温度计处于稳定状态后，需要等待温度计和湿度计变得稳定。当温度计进入稳定状态时，可以在再稳定10分钟后读取被测温湿度计显示值。

二、湿度示值的检定

在精密介质湿度检定露点的表示值的精确测量检定以及工作管理过程中，使用精密介质湿度检定露点仪器也可以直接作为精密湿度检定标准器。应将露点仪的测量探头放置于检定箱内的中心位置。在电动机箱室内温湿度自动监测功能检定箱内的控制面板上直接进行输入一个信号相应的锁定机箱室内温度、湿度监测设定值，按下这个锁定后的确认键。当仔细观查检定箱内气动空气净化湿度水压指示灯的数值并达到稳定空气湿度指示状态后，再仔细检查精密气动空气湿度露点仪的箱内空气湿度及水压指示灯的值是否稳定。

三、标准器为通风干湿表

使用湿式通风器的干湿表表球作为使用标准器时，在正常情况下，使用通风机的干湿表经下一步相关标准和法规验证且不符合相关规定的要求时，在实际使用它的过程中还应特别注意以下几种情况：一般凡是湿式表球上有纱套。湿球上的纱套因为空气污染率高需要定期进行更换。更换时一定要尽量使用这些厂家免费提供的其他同类产品纱套，因为这些厂家一般都根据自己实际采用的湿式网球湿度传感器和湿式网球上的纱套，做了一定湿度上的修正。当我们采用不同湿度的球制作纱套时，因为纱套厚度不同，会在同时某种程度上也会改变不同湿球的运动直径，并且会加大不同纱套球在横面和截面不同方向上的运动温度梯度，这都将使其成为温度误差主要来源。二来就是适量加水。一般而言，用于通风表和干湿表的热水器和容器的容积不大。如果太大，通常情况下只能连续使用一天，可能需要及时添加水。如果长时间不使用它或编织湿球的纱布被拧干，则在关闭机器后，将湿球注满水至少30分钟后，再次打开它。否则，湿球使电源关闭。在冷却风扇无法通风的正常情况下，湿球纱布在传感器位置不容易被弄湿。另外，请使用蒸馏水避免污染纱套。第三是传感器的位置。根据干湿表的通风原理，干湿球传感器必须位于钢管的中央，以确保均匀通风。但是，由于安装者的粗心或螺丝的长时间松动，传感器会倾斜或接触管壁，从而导致较大的温度测量误差。因此，应经常观察。

四、恒温箱和恒湿箱有效控制工作范围区域及被动自检干湿箱和温度计表的通风性能问题

依据JJG205-2005《机械式温湿度计检定规程》的国家相关标准规定，检定时只是仅需要把被动监测自动质检箱的温度恒温和湿度管理测量计相关元件直接放置于一个自动恒温恒湿箱的有效额定温度工作范围温度区域内。此处的相关描述虽然只有简单的一句话，但其对临床药品质量检定以及检验方法结果的最终判定影响却十分重大。在验证过程中，为了最大程度地减少固定溫度、恒温、恒湿性验证系统箱验证部件的数量增加，如果将其多次放置在固定的恒温恒湿箱中，则被测自检温湿度计，那么在检定过程箱体及其部件周边的被测自检温度恒湿度测量计就可能会很少且有概率可能同时多次出现与实际标示测量值检定参数数量偏差较大的检定异常现象。另外，一次室内箱中放置过多的新鲜空气和恒温湿度计，很有可能甚至会导致整个室内恒温箱和整个恒湿箱内部的室外通风量和室内风速受到很大程度影响。

五、温湿度检定箱

（一）温湿度箱湿度上冲的问题

在使用校准电子式空气温湿度计的传感器时，会不难发现经常都会有电子温湿度计在一次校准90%Rh点以上时出现显示温度超量的过程，可是在校准低于90%Rh时其显示误差范围并不大。这种高温现象主要是与大气温湿度变化传感器的工作原理密切相关的。湿度感温传感器主要分为低压电阻式和高压电容式两种，产品的基本工作形式都主要是在壳体基片内部涂覆感湿保温材料后形成感温保湿膜。虽然经过一个定点长时间的温度波动，温湿度监测检定箱最终还是能够被稳定在我们设计的定点附近，但是湿度达到饱和后，温度和湿度检查传感器可能会在湿敏膜上出现凝露，即使箱中的湿度降低，它也不会立即消失。这样，超出了显示范围。有两种方法可以解决此问题。一种是使用PID调整来修改PID参数，以避免控制湿度的箱中的过冲。此方法可以避免这种现象，但是会增加温湿度检定箱的稳定时间。第二个是在风速较高时增加风速并加速湿敏膜的冷凝蒸发。但是，温度和湿度检定箱不仅用于校准温度计和湿度计，而且在其他设备中，其箱内的风速必须小于0.2m/s，因此必须调整温度和湿度箱内的风速装置。

（二）箱内风速的问题

JJG205-2005机械喷槭式空气温湿度计检定标准规程中明确要求，在自动检定箱内干湿表时箱内自动风速控制要不得低于0.2m/s。目前大部分不需要带任何强迫力和通风的手动干湿表都都是直接使用两支透明水银色的温度计，并且还自带一个相对湿度值的换算指数表。应当特别注意的一点是，此表示值是在百叶自然通风运行速度下降时给出的（根据目前我国历年平均自然风速统计资料，百叶箱内平均值的自然通风运行速度大约为0.4m/s）。如果各地风速不同，测量时得出的空气湿度的数值可能会随之有较大的不同。比如在平均干球温度为20℃，湿球温度为10℃时，风速误差为0.2m/s与0.4m/s的干球湿度误差计算平均值通常相差3%Rh左右。

有些生产企业在为客户在设备进行校准送检一只专用传感器与一只安装显示器的部分完全隔开分离的一只专用测量温湿度计或测量水位计时，在安装显示器的部件中，专用传感器的几个显示部件可以完全隔离并混装，而无须专用温度计和湿度计，在校准后的实际生产中通常会发生这种情况，这种方法是不可取的。在校准时针对视频传感器与视频图像以及显示器的部分通常都只是一体共同进行校准的，修正值也通常都只是针对一个视频整体进行校准部分给出的，如果在实际视频使用时互相校准混用就难以使用一个整体校准修正后的校准值了。所以不同的工作原理、不同的结构材料、不同的部件结构等所做出的温湿传感器中所反映的温湿度的数值总是也会存在一些差异。因此，在校准这些设备时，传感器和显示器必须一一对应，并且客户还必须根据校准时的情况使用校正值。

六、系统控制方案

在一个过程化的控制管理系统中，控制策略管理是系统的一个核心。由于目前温室建筑温湿度控制过程计量控制器的各个控制参数和使用控制器的对象差别较多，而且各自的控制参数对象的物理性质功能差异较大，各自的控制参数和使用控制器的对象相互也有牵连，采用目前常规的各种数字模拟pid控制算法、大林控制算法或模糊控制算法都比较困难，而且由于这些控制参数难以确定，控制器的效果也不一定理想，故需要采用一种独创的数字模拟温室操作员控制方式和具有较高回差的乒乓球式控制。此法的操作程序结构简单，模仿室内操作管理人员手动操作，到达室内温湿度设定控制点后即关闭自动控制器的对象;低到一定控制值（温度可以微调）则自动开启，周而复始继续工作。这样，系统就可以能按照在数据库中预先设定的一个理想温度曲线平稳地自动控制整个温室内部环境的平均温湿度。

在本机运行自动控制时，根据本机主控控制系统本机实时存储测得的各种理想温湿度、物理测量计算数据和主控系统实时存储的世界各国著名农业科学技术权威专家对不同生长阶段的农作物健康生长提供的各种符合理想的温湿度测量数据组合起来，通过本机智能自动控制实现固定自动温室中各个点的被控自动控制系统对象的正常工作运行，以使各个被控固定温室实际温度和理想湿度的计算数值始终处在与整个农作物健康正常生长的最佳平衡运行状态上。

七、结语

基于这种文字气体数据库过程、管理存储技术的新型民用温室冷冻气体的测温湿度自动控制系统过程、测温自动控制过程管理技术系统不仅仅是一种目前国际国内应用广泛的新型温室计算机自动测温控制过程管理技术系统，还是一种可以广泛应用于其他冷冻气室温度和湿度复杂变化环境下的测温自动控制，具有较好的室内国际市场应用发展前景，其气体温湿度变化信息的文字数据库管理存储及气体图形信息显示控制功能对帮助用户进一步了解分析新型溫室的气体温湿度变化历史记录情况有着重要技术意义及实用价值。湿度值的测量比较复杂，湿度值的测量对于仪器的日常校准处理工作也比较困难，但是，只要尽可能充分考虑校准过程的各种操作细节，并严格按照行业法规或标准操作要求进行校准，就可以有效地提高仪器的校准水平。

参考文献：

[1]葛莉.机械式温湿度计测量结果的不确定度评定[J].工业计量，2017（S1）.

[2]王烈豪.机械式温湿度计校准测量结果不确定度评定[J].工业计量，2017（S1）.