干湿温度计检定方法研究

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摘要

湿度是指空气中所含水汽的多少，通常我们用相对湿度来表示湿度的大小，它和温度一样，都是考评环境条件的一个重要参数。相对湿度检定必须在恒定温度下进行，用于干湿温度计检定的设备必须具有调温功能，所以对恒温恒湿箱的温度控制显得十分重要。目前较为常见的温湿度仪表有毛发式、电阻电容式、干湿球式等，以玻璃液体温度计构成的自然通风式干湿表目前在我国的使用也非常最广泛，它们价格很低，使用场合和精度要求都与毛发湿度计相同，它们的测量范围均为5℃～50℃、30%RH～95%RH。因此，规程修订以后将以上两类仪器纳入规程JJG205-2005《机械式温湿度计检定规程》的适用范围是必要的。本论文主要就干湿球温度计检定时遇到的问题及采取的方法进行研究。

本文重点分析干湿温度计检定方法研究，介绍了恒温恒湿箱的使用，检定过程中可能遇到的问题及解决方法。

关键词：干湿温度计 通风干湿表干球温度 湿球温度

一、 校准用标准器、配套设备及工作原理

1、数字式通风干湿表，能同时显示相对湿度和温度、恒温恒湿箱、纯净水等。

2、温湿度检定箱，具有自动控温控湿功能。

3、被检干湿温度计用于环境实验室温湿度测量，其最大允许误差应满足温度不超过±2℃，相对湿度不超过±5%RH（40% RH~70% RH，20℃）、±7%RH（40% RH以下或70% RH以上，20℃）。

4、标准器要求

选择数字式通风干湿表，能同时显示相对湿度和温度，其技术指标为最大允许误差为±0.1℃,相对湿度最大允许误差为±1.7%RH。

5、工作原理

由两支相同的普通温度计组成，一支用于测定气温，称干球温度计；另一支在球部用蒸馏水浸湿的纱布包住，纱布下端浸入蒸馏水中，称湿球温度计。空气中温度与干湿球温差存在某种函数关系，所以通过测量干球温度和湿球温度即可算出空气中的湿度。

将标准器的探头置于温湿度检定箱工作室检定腔的中心位置，被检仪器置于温湿度检定箱工作室的有效空间内，放置的方式与数量应不影响箱内空气循环。检定箱的工作室应保证气密性，且不得放置潮湿或强吸湿性材料。温度、湿度达到检定点稳定后，分别读取标准器与被测量的数值，最后用直接比对方法得到湿度修正值。

二、校准方法和校准项目

以前对干湿温度计的检定，我公司依据JJG130-2004工作用玻璃液体温度计检定规程，分别对干湿温度计的干球温度和湿球温度的准确性和一致性，没有考虑到纱布对湿球的影响，这种方法存在一定问题。而JJG205-2005机械式温湿度计检定规程中明确把干湿温度计列入检定对象，要求和其它温湿度仪表一样在规定的检定点检定。

1、本套校准装置采用了恒温恒湿箱，主要硬件包括：检定腔、传感器适配器、加热器、制冷器、加湿器、除湿器、气泵、气阀、和气路组成。

2、恒温恒湿箱的操作：

恒温恒湿箱的操作者应是经过严格培训的检定人员，否则会对箱体造成伤害。

（1）打开检定箱后门板，打开加湿器加水口，打开溢流阀，关闭加湿器放液阀，从加湿器加水口加入介质，加至溢流口溢出为止，关闭加湿器溢流阀，拧好加湿器加水口。

（2）温湿度检定箱在控制仪表面板的后测槽体加水口处，在顶端有注水口，拧开水口盖加入工作介质（蒸馏水或纯净水），大约加80L水直至槽体溢流口有水流出，等开机后打开循环泵，循环1~2分钟后再加至溢流口，流出即可。

（3）打开前面箱门将被检仪表或传感器放入箱体内，按其说明准备好温湿度传感器，将标准温度传感器注入蒸馏水到适当位子处悬挂于箱体内，把需引出的接线从右测孔中穿出，连接到数字式湿度仪上，盖上软木塞，关好箱门，做好准备工作。

（4）接好设备电源线，按总电源开关，打开设备总电流，温度控制仪表显示绿灯亮，打开湿度仪表电源开关，按其温湿度仪表说明书设置所需要的温湿度值，打开风扇电源开关，打开循环泵电源，打开制冷电源开关。

（5）在仪表显示温度接近设定温度值时，关闭辅助加温开关或制冷机电源开关。

（6）检定/校准几点常出现的问题分析及处理

1）标准器使用时间长了，标准器的湿度读数与检定箱本身的湿度仪表显示不符或相差大时，则需要更换标准器中的白色棉布条，棉布条时间长了，会被介质污染，影响其导流能力。

2）有时在工作的时候，湿度下不去：

①这时就要检查分子筛是否按说明书要求活化好，分子筛一定要保持干燥状态；

②检查工作区下部夹层是否有积水，积水多了，湿气会增大；

③检查干气阀是否打开。

3）有时湿度上不来：

①这时就要检查加湿器是否缺水；

②检查加湿管路内是否有积水，应打开排水开关排水；

③检查湿气阀是否打开。

3、湿度测量与检定

将一支编号为温度-1的干湿温度计送至辽宁省计量研究院进行数据测试，然后和本单位该支干湿温度计的测试数据进行比较，求出偏差值。结果如表1和表2所示。

表1 本单位测试数据

标准示值

%RH 被检示值 修正值

%RH

干球温度℃ 湿球温度℃ 湿度值%RH

42.7 20.5 13.7 41.3 1.4

表2 辽宁省计量研究院测试数据

标准示值

%RH 被检示值 修正值

%RH

干球温度℃ 湿球温度℃ 湿度值%RH

40.1 24.1 17.1 38 2.1

从表中可以看出二者求得的修正值相差在1%RH之间，说明本单位测试数据可信。此方法的检定可行。

三、结论

通过干湿温度计检定方法研究，主要解决检定箱控温精度这一问题，标准器和配套设备的技术指标是十分关键的，它必须定得恰到好处，既能满足机械式温湿度计的检定要求，又符合实际国情。能够解决公司内各种类型的机械式温湿度计的检定/校准等问题，形成一套完整的检定/校准系统，并能溯源至国家计量基准，整套系统设计先进，结构合理，操作方便，数据可靠，能为生产和科研提供优质快捷的服务和可靠的计量保证。

四、特此对有过帮助的单位：

湖州唯立仪表厂、上海市计量测试技术研究院、辽宁省计量研究院表示衷心感谢！

参考文献

[1]李吉林，汪开道，张锦霞等。温度计量中国计量出版社1989.9

[2]栾恩杰，高志强，马恒儒等。热学计量原子能出版社2002.6

[3]张文东，王国衍，张丽芳。JJG205-2005《机械式温湿度计检定规程》上海市计量测试技术研究院2006.3

作者简介：

葛纪全 1979年3月23日出生，2002年毕业于辽宁电大，机电技术应用专业，工程师。2003年从事热学计量专业工作。

注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。