溫濕度表檢定中的一些問題

劉麗紅

（唐山市計量測試所，河北 唐山 063000）

溫濕度表檢定中的一些問題

劉麗紅

（唐山市計量測試所，河北 唐山 063000）

溫度表征物體的冷熱程度。溫度決定一系統(tǒng)是否與其他系統(tǒng)處于熱平衡的物理量，一切互為熱平衡的物體都具有相同的溫度。氣體中水蒸氣含量稱為濕度。濕度的平衡狀態(tài)隨溫度的變化而變化，如自然界變化或給空氣加熱使溫度升高，那么空氣吸收水分的能力也會增強(qiáng)。此時，不人為地增加空氣中的含水量，空氣便會從環(huán)境內(nèi)放置的物質(zhì)中抽取水分而使這些物質(zhì)變干，這一過程就是因空氣相對濕度的變化而引起的。目前的、溫濕度測量儀器都是采用與被測空氣充分接觸、達(dá)到溫濕度平衡來進(jìn)行測量的。對于濕度和溫度的檢定，整個過程必須要在一個產(chǎn)生恒定且均勻的溫濕度場的狀態(tài)下進(jìn)行，再與電動數(shù)字式通風(fēng)干濕表或精密露點(diǎn)儀加以配合。因此，溫濕度標(biāo)準(zhǔn)箱等相關(guān)設(shè)備的利用也就尤為重要。本文就以溫濕度表在檢定過程中存在的問題進(jìn)行分析說明，對溫濕度檢定的具體步驟、檢定方法等多個方面，采用多元化的深度剖析法，對其檢定過程中存在的問題，提出合理的解決方案。

溫濕度表；檢定；問題

現(xiàn)階段適用于實(shí)驗(yàn)室、機(jī)房、倉庫、廠房等室內(nèi)環(huán)境溫濕度測量的為機(jī)械式溫濕度計。它的溫度部分為雙金屬溫度計或玻璃液體溫度計，濕度部分為機(jī)械式濕度計或干濕表。機(jī)械式濕度計采用毛發(fā)、尼龍及有機(jī)高分子鍍膜材料等作為感濕元件，可直接指示相對濕度，其有指針型和記錄型濕度計。干濕表有玻璃液體溫度計、濕球上水套、盛水器和濕度查算表或計算尺構(gòu)成的自然通風(fēng)式干濕球濕度計。

1 檢定用的儀器設(shè)備及工作原理

（1）檢定用標(biāo)準(zhǔn)器具可選用精密露點(diǎn)儀或通風(fēng)干濕表。精密露點(diǎn)儀配鉑電阻溫度計，保證露點(diǎn)、相對濕度和溫度的同時顯示；通風(fēng)干濕表能同時顯示相對濕度和溫度，多選用電動數(shù)字式通風(fēng)干濕表。

（2）配套設(shè)備溫濕度表檢定箱。溫濕度檢定箱具備自動調(diào)溫調(diào)濕功能，箱體上多采用雙操作孔設(shè)計，使檢定員能將雙手伸入箱體，直接在箱體里調(diào)整被檢儀表。采用大觀察窗或多面觀察窗，超厚保溫層，在大批量同時檢定的同時保證冷量熱量不散失，保證升降溫迅速穩(wěn)定。

（3）用于實(shí)驗(yàn)室環(huán)境大氣壓力及溫濕度測量的大氣壓力計及溫濕度計。

（4）對標(biāo)準(zhǔn)器的要求。精密露點(diǎn)儀及通風(fēng)干濕表溫度測量范圍需達(dá)到5～50℃，最大允許誤差±0.1℃；精密露點(diǎn)儀的露點(diǎn)測量范圍為0～40℃DP，最大允許誤差±0.2℃DP；通風(fēng)干濕表的相對濕度測量范圍在20℃狀態(tài)下，40%RH～70%RH最大允許誤差±1.0%RH，大于70%RH最大允許誤差±1.7%RH。

（5）溫濕度表檢定箱的工作原理。溫濕度表檢定箱可以采用不同的工作原理，目前主要為雙溫法、干濕氣流混合法、加濕去濕法三種類型。

雙溫法溫濕度箱的工作原理是：先通過空氣在噴淋式水飽和器中產(chǎn)生一定露點(diǎn)的飽和濕氣，然后將該濕氣加熱至所需溫度，從而在箱內(nèi)獲得既定的溫濕度環(huán)境。箱內(nèi)空氣一般是封閉循環(huán)的，其飽和過程和加熱過程周而復(fù)始，交替進(jìn)行。

干濕氣流混合法溫濕度箱是將干濕兩股氣流以一定流量比例混合，然后再將混合后的濕氣控制到預(yù)定溫度，從而得到所需的溫度和相對濕度的濕氣。

加濕去濕法溫濕度箱是采用蒸汽或噴霧加濕、制冷去濕的方式實(shí)現(xiàn)箱內(nèi)溫濕度控制的。

溫濕度檢定箱的作用是產(chǎn)生恒定且均勻的溫濕度場。

2 示值誤差的檢定方法

檢定原理如圖1。

圖1

如圖中所示，將精密露點(diǎn)儀或通風(fēng)干濕表的探頭與被檢溫濕度計同時放入溫濕度檢定箱內(nèi)，精密露點(diǎn)儀或通風(fēng)干濕表的探頭置于溫濕度檢定箱工作室的中心位置，被檢溫濕度計置于溫濕度檢定箱工作室的有效空間內(nèi)，放置的方式與數(shù)量以不影響箱內(nèi)空氣循環(huán)為宜。檢定箱工作室保證氣密性，且不得放置潮濕或強(qiáng)吸濕性材料。溫度檢定點(diǎn)選擇15℃、20℃及30℃，濕度檢定點(diǎn)選擇20℃狀態(tài)下的40%RH、60%RH以及80%RH。溫濕度檢定依照從低到高的順序依次進(jìn)行檢定。先對溫度15℃檢定點(diǎn)進(jìn)行檢定，再對溫度20℃及濕度40%RH同時進(jìn)行檢定。

檢定過程中檢定箱的溫度達(dá)到設(shè)定值后，應(yīng)再穩(wěn)定30min后才開始讀數(shù)，先讀精密露點(diǎn)儀或通風(fēng)干濕表，后讀被檢溫濕度計，間隔5min后重復(fù)讀數(shù)一次。取兩次讀數(shù)的算術(shù)平均值為標(biāo)準(zhǔn)器和被檢儀器的溫度及濕度示值，示值誤差依照下式進(jìn)行計算：

式中：T、H 分別為被檢儀器的溫度、濕度示值，TB、HB分別為標(biāo)準(zhǔn)器的示值，d 為標(biāo)準(zhǔn)器溫度修正值。

3 檢定中問題的分析與措施

在對濕度和溫度進(jìn)行精準(zhǔn)、正確的檢定過程中，有以下因素影響測量結(jié)果。

（1）儀器發(fā)熱效應(yīng) 。由于空氣熱容量小，儀器微小發(fā)熱都會改變所在區(qū)域的溫度和濕度。

（2）濕球水分蒸發(fā)。干濕表的濕球上水套會不斷蒸發(fā)水分，從而影響原有溫濕場分布。

（3）儀器擺放。放置儀器后，原有的空氣流動有所改變，相應(yīng)的溫濕度場也有改變。因此，放置儀器應(yīng)盡量減小這種改變。 擺放時，空氣流動的上游位置應(yīng)擺放發(fā)熱小的儀器，溫濕度敏感器件部位應(yīng)處于迎風(fēng)位置。干濕表應(yīng)放在空氣流動的最下游（進(jìn)回風(fēng)口）。

（4）風(fēng)速。風(fēng)速除了影響平衡時間外，還會影響最終測量結(jié)果。風(fēng)速大可以更多地帶走儀器散發(fā)的熱量，減弱儀器發(fā)熱效應(yīng)，使溫度值更低、濕度值更高。

（5）儀器的校準(zhǔn)方法。對于發(fā)熱效應(yīng)大的儀器，如果校準(zhǔn)時的散熱情況與實(shí)際測量時的情況差異很大，測量結(jié)果就會偏離。

（6）照明。照明產(chǎn)生輻射熱量，影響測量結(jié)果?？蛇x用冷光照明方式。

（7）儀器本身溫度、濕度之間的相互影響。干濕表的濕球上水套的水分蒸發(fā)吸收周圍空氣的熱量，使干球溫度降低。而隨著濕度的升高，濕球溫度回升，干球溫度也會回升。 濕度傳感器都受溫度的影響。此外，有些溫濕度傳感器的發(fā)熱還會隨濕度升高而大幅度增加，從而會導(dǎo)致儀器的溫度測量值隨濕度升高有所增加（視儀器數(shù)量和散熱情況而定）。

4 結(jié)語

在檢定工作中，標(biāo)準(zhǔn)器為通風(fēng)干濕表時，使用前一定要檢查干球、濕球傳感器是否配置完好，濕球傳感器探頭是否濕潤，加濕器水量是否充足，還要定期清洗或更換紗布，保證濕球傳感器性能良好。

[1]李吉林，汪開道，張錦霞等.溫度計量[D] .中國計量出版社，1989,9.

[2]張文東，王國衍,張麗芳 . JJG205－2005《機(jī)械式溫濕度計檢定規(guī)程》. 上海市計量測試技術(shù)研究院.

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1671-0711（2017）06（下）-0188-02