溫濕度記錄儀中溫濕度傳感器如何進行檢定分析
來源： http://98fo.cn/ 類別：實用技術 更新時間：2013-03-25 閱讀次
【本資訊由中國糧油儀器網提供】 溫濕度記錄儀是國內自動氣象台(站)普(pu)遍(bian)使(shi)用(yong)的(de)溫(wen)濕(shi)度(du)傳(chuan)感(gan)設(she)備(bei)。為(wei)了(le)確(que)保(bao)傳(chuan)感(gan)器(qi)的(de)測(ce)量(liang)準(zhun)確(que)度(du)，氣(qi)象(xiang)部(bu)門(men)需(xu)要(yao)對(dui)新(xin)出(chu)廠(chang)或(huo)使(shi)用(yong)中(zhong)的(de)傳(chuan)感(gan)器(qi)定(ding)期(qi)進(jin)行(xing)校(xiao)準(zhun)。目(mu)前(qian)，主(zhu)要(yao)利(li)用(yong)天(tian)浙(zhe)江(jiang)托(tuo)普(pu)儀(yi)器(qi)有(you)限(xian)公(gong)司(si)生(sheng)產(chan)的(de)恒(heng)濕(shi)鹽(yan)濕(shi)度(du)發(fa)生(sheng)器(qi)作(zuo)為(wei)此(ci)傳(chuan)感(gan)器(qi)的(de)檢(jian)定(ding)裝(zhuang)置(zhi)。隨(sui)著(zhe)計(ji)量(liang)技(ji)術(shu)的(de)快(kuai)速(su)發(fa)展(zhan)，溫(wen)濕(shi)度(du)檢(jian)定(ding)裝(zhuang)置(zhi)不(bu)斷(duan)地(di)推(tui)陳(chen)出(chu)新(xin)。國(guo)內(nei)各(ge)省(sheng)氣(qi)象(xiang)檢(jian)定(ding)部(bu)門(men)除(chu)了(le)配(pei)備(bei)濕(shi)度(du)檢(jian)定(ding)箱(xiang)以(yi)外(wai)，部(bu)分(fen)省(sheng)份(fen)還(hai)配(pei)備(bei)了(le)濕(shi)度(du)發(fa)生(sheng)器(qi)和(he)調(tiao)溫(wen)調(tiao)濕(shi)箱(xiang)等(deng)，均(jun)可(ke)進(jin)行(xing)HMP45D溫濕度傳感器的校準工作。麵對眾多的溫濕度檢定裝置，哪種裝置的性價比更高、校準質量最好，是計量工作人員較為關心的問題。
但是，關於這方麵的研究甚少，針對這個問題，利用溫濕度記錄儀現有的4種常用溫濕度檢定裝置進行了大量的對比實驗，分析了各檢定裝置校準HMP45D溫濕度傳感器的質量差異，為計量工作者提供一定的參考。溫濕度記錄儀的溫濕度檢定裝置有恒濕鹽濕度發生器、HUMOR20型濕度發生器、DJM10濕度檢定箱和調溫調濕箱。恒濕鹽濕度發生器是天津氣象儀器廠生產的JDH1型濕度檢定裝置，利用一定溫度下密閉容器中氯化鎂和硫酸鋅飽和溶液上方的濕度值為一確定值的原理製成，可進行33%和87%兩濕度點的校準;HUMOR20xingshidufashengqicaiyonglechuantongshuangyafadegongzuoyuanli，tongguokongzhishidufashengqibaoheshineiqixiangyali，liyongjianyafashibaohekongqideyalijiangweihuanjingyali，bingdaoruceliangshi，congerketiaojieceliangshineibukongqishidu;DJM10濕shi度du檢jian定ding箱xiang是shi天tian津jin氣qi象xiang儀yi器qi廠chang生sheng產chan，其qi控kong濕shi原yuan理li是shi利li用yong電dian動dong通tong風feng幹gan濕shi表biao測ce得de的de相xiang對dui濕shi度du值zhi為wei標biao準zhun信xin號hao，通tong過guo控kong製zhi係xi統tong調tiao節jie加jia濕shi器qi與yu幹gan燥zao係xi統tong的de通tong斷duan，實shi現xian箱xiang體ti內nei濕shi度du的de調tiao節jie;調溫調濕箱是德國偉思富奇公司生產的環境試驗箱，其控濕原理類似於DJM10濕度檢定箱，根據內置的幹濕球溫度表測得的溫度值推算出測量室內的濕度，並由加濕係統和除濕係統進行濕度調節。與DJM10濕度檢定箱不同的是調溫調濕箱可以進行溫度控製，控溫範圍為-70~180℃。
實驗主要依據《自動氣象站現場校準方法》：(試行)進行兩點校準，校準點分別為33%RH和87%RH。按照暫行校準方法的規定，溫濕度傳感器的溫度誤差小於0.2℃，濕度小於80%RH時濕度誤差小於4%RH，濕度大於80%RH時濕度誤差小於8%RH。我們選取5支新出廠的HMP45D溫濕度傳感器進行實驗，並以HMP233溫濕度儀為標準器。檢定時，將HMP233溫濕度儀與HMP45D溫濕度傳感器同時放入溫濕度檢定裝置中，穩定30min後開始讀數，1次/min讀數，共讀10次。數據處理時，分別將HMP233溫濕度儀10次溫度和濕度讀數求均值後加上相應修正值作為其標準值，再分別計算HMP45D溫濕度傳感器10次溫度和濕度讀數的平均值，並以此作為其校準結果。最後，將HMP45D溫濕度傳感器的校準結果減去標準值，得到溫度和濕度的測量誤差。下麵分別介紹采用4種檢定裝置檢定時，HMP45D溫濕度傳感器的溫度和濕度校準結果。溫濕度記錄儀的溫度顯示了5支HMP45D溫濕度傳感器分別在4種檢定裝置中的溫度校準結果。利用E+E濕度發生器校準時，HMP233溫濕度儀與HMP45D溫濕度傳感器不能同時放入測量室進行測量。由於兩裝置均為二等溫濕度量傳標準器，實驗中采用了E+E濕度發生器修正後的測量結果作為標準值。因為恒濕鹽濕度發生器、E+E濕shi度du發fa生sheng器qi和he濕shi度du檢jian定ding箱xiang不bu能neng設she定ding溫wen度du校xiao準zhun點dian，所suo測ce溫wen度du均jun為wei環huan境jing溫wen度du。調tiao溫wen調tiao濕shi箱xiang也ye可ke關guan閉bi溫wen控kong進jin行xing環huan境jing溫wen度du單dan點dian校xiao準zhun，但dan失shi去qu了le溫wen度du可ke調tiao的de自zi身shen優you勢shi。實shi驗yan中zhong將jiang調tiao溫wen調tiao濕shi箱xiang的de溫wen度du校xiao準zhun點dian設she為wei20℃，接近環境溫度，並測得HMP45D溫濕度傳感器的溫度誤差。
“多支傳感器差值均值”為5支傳感器在同一溫濕度自記儀的檢定裝置中溫度誤差絕對值的均值。對於同一支溫濕度傳感器來說，恒濕鹽濕度發生器、E+E濕度發生器和DJM10濕度檢定箱的“多支傳感器差值均值”分別為0.11℃，0.13℃和0.12℃，而調溫調濕箱為0.32℃，同時其部分校準結果出現超差的情況。根據另溫濕度自記儀的3種檢定裝置的校準結果初步判斷，5支傳感器均符合《自動氣象站現場校準方法》規程的技術要求。而調溫調濕箱在控溫狀態下，不能真實反映傳感器的溫度性能，溫度校準結果的置信度較低。溫濕度記錄儀的濕度表3顯示了4種檢定裝置校準HMP45D溫濕度傳感器時的濕度校準結果。同樣，利用E+E濕度發生器校準HMP45D溫濕度傳感器時，采用了E+E濕度發生器的修正後的測量結果作為濕度的標準值。溫濕度記錄儀的溫濕度傳感器濕度校準結果減去濕度標準值，得到5支傳感器在不同的檢定裝置中濕度測量誤差。溫濕度記錄儀的4種檢定裝置校準5支傳感器時，測量誤差中的“多支傳感器差值平均”分別為1.9%RH，1.4%RH，1.5%RH和1.8%RH。總體來看，4種溫濕度記錄儀的檢定裝置濕度校準結果具有較高的準確度和可信度，均可進行HMP45D溫濕度傳感器的校準。但是，從設備成本、工作效率、能耗和普及率等方麵綜合來看，調溫調濕箱和E+E濕度發生器的價格相對較高，目前隻有部分省份配備了這兩種校準裝置，還不能在全國推廣。
而溫濕度記錄儀具有較高的性價比和普及率，較適合校準HMP45D溫濕度傳感器的濕度。同時，從室內和室外校準來看，溫濕度記錄儀的恒濕鹽濕度發生器的體積較小，攜帶方便，便於到現場校準。DJM10濕度檢定箱的優點是檢定人員可以根據需要設定濕度點，提高傳感器的校準質量，更適於在實驗室內進行批量傳感器的校準。
但是，關於這方麵的研究甚少，針對這個問題，利用溫濕度記錄儀現有的4種常用溫濕度檢定裝置進行了大量的對比實驗，分析了各檢定裝置校準HMP45D溫濕度傳感器的質量差異，為計量工作者提供一定的參考。溫濕度記錄儀的溫濕度檢定裝置有恒濕鹽濕度發生器、HUMOR20型濕度發生器、DJM10濕度檢定箱和調溫調濕箱。恒濕鹽濕度發生器是天津氣象儀器廠生產的JDH1型濕度檢定裝置，利用一定溫度下密閉容器中氯化鎂和硫酸鋅飽和溶液上方的濕度值為一確定值的原理製成，可進行33%和87%兩濕度點的校準;HUMOR20xingshidufashengqicaiyonglechuantongshuangyafadegongzuoyuanli，tongguokongzhishidufashengqibaoheshineiqixiangyali，liyongjianyafashibaohekongqideyalijiangweihuanjingyali，bingdaoruceliangshi，congerketiaojieceliangshineibukongqishidu;DJM10濕shi度du檢jian定ding箱xiang是shi天tian津jin氣qi象xiang儀yi器qi廠chang生sheng產chan，其qi控kong濕shi原yuan理li是shi利li用yong電dian動dong通tong風feng幹gan濕shi表biao測ce得de的de相xiang對dui濕shi度du值zhi為wei標biao準zhun信xin號hao，通tong過guo控kong製zhi係xi統tong調tiao節jie加jia濕shi器qi與yu幹gan燥zao係xi統tong的de通tong斷duan，實shi現xian箱xiang體ti內nei濕shi度du的de調tiao節jie;調溫調濕箱是德國偉思富奇公司生產的環境試驗箱，其控濕原理類似於DJM10濕度檢定箱，根據內置的幹濕球溫度表測得的溫度值推算出測量室內的濕度，並由加濕係統和除濕係統進行濕度調節。與DJM10濕度檢定箱不同的是調溫調濕箱可以進行溫度控製，控溫範圍為-70~180℃。
實驗主要依據《自動氣象站現場校準方法》：(試行)進行兩點校準，校準點分別為33%RH和87%RH。按照暫行校準方法的規定，溫濕度傳感器的溫度誤差小於0.2℃，濕度小於80%RH時濕度誤差小於4%RH，濕度大於80%RH時濕度誤差小於8%RH。我們選取5支新出廠的HMP45D溫濕度傳感器進行實驗，並以HMP233溫濕度儀為標準器。檢定時，將HMP233溫濕度儀與HMP45D溫濕度傳感器同時放入溫濕度檢定裝置中，穩定30min後開始讀數，1次/min讀數，共讀10次。數據處理時，分別將HMP233溫濕度儀10次溫度和濕度讀數求均值後加上相應修正值作為其標準值，再分別計算HMP45D溫濕度傳感器10次溫度和濕度讀數的平均值，並以此作為其校準結果。最後，將HMP45D溫濕度傳感器的校準結果減去標準值，得到溫度和濕度的測量誤差。下麵分別介紹采用4種檢定裝置檢定時，HMP45D溫濕度傳感器的溫度和濕度校準結果。溫濕度記錄儀的溫度顯示了5支HMP45D溫濕度傳感器分別在4種檢定裝置中的溫度校準結果。利用E+E濕度發生器校準時，HMP233溫濕度儀與HMP45D溫濕度傳感器不能同時放入測量室進行測量。由於兩裝置均為二等溫濕度量傳標準器，實驗中采用了E+E濕度發生器修正後的測量結果作為標準值。因為恒濕鹽濕度發生器、E+E濕shi度du發fa生sheng器qi和he濕shi度du檢jian定ding箱xiang不bu能neng設she定ding溫wen度du校xiao準zhun點dian，所suo測ce溫wen度du均jun為wei環huan境jing溫wen度du。調tiao溫wen調tiao濕shi箱xiang也ye可ke關guan閉bi溫wen控kong進jin行xing環huan境jing溫wen度du單dan點dian校xiao準zhun，但dan失shi去qu了le溫wen度du可ke調tiao的de自zi身shen優you勢shi。實shi驗yan中zhong將jiang調tiao溫wen調tiao濕shi箱xiang的de溫wen度du校xiao準zhun點dian設she為wei20℃，接近環境溫度，並測得HMP45D溫濕度傳感器的溫度誤差。
“多支傳感器差值均值”為5支傳感器在同一溫濕度自記儀的檢定裝置中溫度誤差絕對值的均值。對於同一支溫濕度傳感器來說，恒濕鹽濕度發生器、E+E濕度發生器和DJM10濕度檢定箱的“多支傳感器差值均值”分別為0.11℃，0.13℃和0.12℃，而調溫調濕箱為0.32℃，同時其部分校準結果出現超差的情況。根據另溫濕度自記儀的3種檢定裝置的校準結果初步判斷，5支傳感器均符合《自動氣象站現場校準方法》規程的技術要求。而調溫調濕箱在控溫狀態下，不能真實反映傳感器的溫度性能，溫度校準結果的置信度較低。溫濕度記錄儀的濕度表3顯示了4種檢定裝置校準HMP45D溫濕度傳感器時的濕度校準結果。同樣，利用E+E濕度發生器校準HMP45D溫濕度傳感器時，采用了E+E濕度發生器的修正後的測量結果作為濕度的標準值。溫濕度記錄儀的溫濕度傳感器濕度校準結果減去濕度標準值，得到5支傳感器在不同的檢定裝置中濕度測量誤差。溫濕度記錄儀的4種檢定裝置校準5支傳感器時，測量誤差中的“多支傳感器差值平均”分別為1.9%RH，1.4%RH，1.5%RH和1.8%RH。總體來看，4種溫濕度記錄儀的檢定裝置濕度校準結果具有較高的準確度和可信度，均可進行HMP45D溫濕度傳感器的校準。但是，從設備成本、工作效率、能耗和普及率等方麵綜合來看，調溫調濕箱和E+E濕度發生器的價格相對較高，目前隻有部分省份配備了這兩種校準裝置，還不能在全國推廣。
而溫濕度記錄儀具有較高的性價比和普及率，較適合校準HMP45D溫濕度傳感器的濕度。同時，從室內和室外校準來看，溫濕度記錄儀的恒濕鹽濕度發生器的體積較小，攜帶方便，便於到現場校準。DJM10濕度檢定箱的優點是檢定人員可以根據需要設定濕度點，提高傳感器的校準質量，更適於在實驗室內進行批量傳感器的校準。
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