基本介紹
- 中文名：自記溫濕度計
- 外文名：hygrothermograph
- 定義：物象狀態的量
- 表示：RH%
科學名詞定義,測量原理,檢定規程,詳細資訊,
科學名詞定義
中文名稱：溫濕計
英文名稱：hygrothermograph
測量原理
一、溫濕度計濕度定義
濕度很久以前就與生活存在著密切的關係,但用數量來進行表示較為困難。對濕度的表示方法有絕對濕度、相對濕度、露點、濕氣與乾氣的比值（重量或體積）等等。
二、濕度測量方法
溫濕度計濕度測量從原理上劃分有二、三十種之多。但濕度測量始終是世界計量領域中著名的難題之一。一個看似簡單的量值，深究起來，涉及相當複雜的物理-化學理論分析和計算，初涉者可能會忽略在濕度測量中必需注意的許多因素，因而影響感測器的合理使用。
常見的濕度測量方法有：動態法（雙壓法、雙溫法、分流法），靜態法（飽和鹽法、硫酸法），露點法，乾濕球法和電子式感測器法。
① 雙壓法、雙溫法是基於熱力學P、V、T平衡原理，平衡時間較長，分流法是基於絕對濕氣和絕對乾空氣的精確混合。由於採用了現代測控手段，這些設備可以做得相當精密，卻因設備複雜，昂貴，運作費時費工，主要作為標準計量之用，其測量精度可達±2%RH以上。
② 靜態法中的飽和鹽法，是濕度測量中最常見的方法，簡單易行。但飽和鹽法對液、氣兩相的平衡要求很嚴，對環境溫度的穩定要求較高。用起來要求等很長時間去平衡，低濕點要求更長。特別在室內濕度和瓶內濕度差值較大時，每次開啟都需要平衡6~8小時。
③ 露點法是測量濕空氣達到飽和時的溫度，是熱力學的直接結果，準確度高，測量範圍寬。計量用的精密露點儀準確度可達±0.2℃甚至更高。但用現代光-電原理的冷鏡式露點儀價格昂貴，常和標準濕度發生器配套使用。
④ 乾濕球法，這是18世紀就發明的測濕方法。歷史悠久，使用最普遍。乾濕球法是一種間接方法，它用乾濕球方程換算出濕度值，而此方程是有條件的：即在濕球附近的風速必需達到2.5m/s以上。普通用的乾濕球溫度計將此條件簡化了，所以其準確度只有5~7%RH,乾濕球也不屬於靜態法，不要簡單地認為只要提高兩支溫度計的測量精度就等於提高了濕度計的測量精度。
⑤電子式濕度感測器法
電子式濕度感測器產品及濕度測量屬於90年代興起的行業, 近年來，國內外在濕度感測器研發領域取得了長足進步。濕敏感測器正從簡單的濕敏元件向集成化、智慧型化、多參數檢測的方向迅速發展，為開發新一代濕度測控系統創造了有利條件，也將濕度測量技術提高到新的水平。
三、濕度測量方案的選擇
現代濕度測量方案最主要的有兩種：乾濕球測濕法，電子式濕度感測器測濕法。下面對這兩種方案進行比較，以便客戶選擇適合自己的濕度測量方法。
乾濕球測濕法的維護相當簡單，在實際使用中，只需定期給濕球加水及更換濕球紗布即可。與電子式濕度感測器相比，乾濕球測濕法不會產生老化，精度下降等問題。所以乾濕球測濕方法更適合於在高溫及惡劣環境的場合使用。
電子式濕度感測器的特點：
而電子式濕度感測器是近幾十年，特別是近20年才迅速發展起來的。濕度感測器生產廠在產品出廠前都要採用標準濕度發生器來逐支標定，電子式濕度感測器的準確度可以達到2%一3%RH。
在實際使用中，由於塵土、油污及有害氣體的影響，使用時間一長，會產生老化，精度下降，濕度感測器年漂移量一般都在±2%左右，甚至更高。一般情況下，生產廠商會標明1次標定的有效使用時間為1年或2年，到期需重新標定。
電子式濕度感測器的精度水平要結合其長期穩定性去判斷，一般說來，電子式濕度感測器的長期穩定性和使用壽命不如乾濕球濕度感測器。
濕度感測器是採用半導體技術，因此對使用的環境溫度有要求，超過其規定的使用溫度將對感測器造成損壞。
所以電子式濕度感測器測濕方法更適合於在潔淨及常溫的場合使用。
感測器選擇的注意事項
選擇測量範圍
和測量重量、溫度一樣，選擇濕度感測器首先要確定測量範圍。除了氣象、科研部門外，搞溫、濕度測控的一般不需要全濕程（0-100%RH）測量。
選擇測量精度
測量精度是濕度感測器最重要的指標，每提高-個百分點，對濕度感測器來說就是上一個台階，甚至是上一個檔次。因為要達到不同的精度，其製造成本相差很大，售價也相差甚遠。所以使用者一定要量體裁衣，不宜盲目追求"高、精、尖"。
如在不同溫度下使用濕度感測器，其示值還要考慮溫度漂移的影響。眾所周知，相對濕度是溫度的函式，溫度嚴重地影響著指定空間內的相對濕度。溫度每變化0.1℃。將產生0.5%RH的濕度變化（誤差）。使用場合如果難以做到恆溫，則提出過高的測濕精度是不合適的。
多數情況下，如果沒有精確的控溫手段，或者被測空間是非密封的，±5%RH的精度就足夠了。對於要求精確控制恆溫、恆濕的局部空間，或者需要隨時跟蹤記錄濕度變化的場合，再選用±3%RH以上精度的濕度感測器。
而精度高於±2%RH的要求恐怕連校準感測器的標準濕度發生器也難以做到，更何況感測器自身了。相對濕度測量儀表，即使在20-25℃下，要達到2%RH的準確度仍是很困難的。通常產品資料中給出的特性是在常溫（20℃±10℃）和潔淨的氣體中測量的。
考慮時漂和溫漂
在實際使用中，由於塵土、油污及有害氣體的影響，使用時間一長，電子式濕度傳器會產生老化，精度下降，電子式濕度傳器年漂移量一般都在±2%左右，甚至更高。一般情況下，生產廠商會標明1次標定的有效使用時間為1年或2年，到期需重新標定。
其它注意事項
濕度感測器是非密封性的，為保護測量的準確度和穩定性，應儘量避免在酸性、鹼性及含有機溶劑的氣氛中使用。也避免在粉塵較大的環境中使用。為正確反映欲測空間的濕度，還應避免將感測器安放在離牆壁太近或空氣不流通的死角處。如果被測的房間太大，就應放置多個感測器。
有的濕度感測器對供電電源要求比較高，否則將影響測量精度。或者感測器之間相互干擾，甚至無法工作。使用時應按照技術要求提供合適的、符合精度要求的供電電源。
感測器需要進行遠距離信號傳輸時，要注意信號的衰減問題。當傳輸距離超過200m以上時，建議選用頻率輸出信號的濕度感測器。
檢定規程
1 引 言
原毛髮濕度計檢定規程（代號JJG205-80）為氣象專用儀器檢定規程，於1980年實施。經過二十多年的發展，濕度測量的領域發生了很大的變化，目前絕大多數濕度計（包括毛髮濕度計）用於工農業各個領域，超出了氣象專用儀器的範圍；同時對儀器測量範圍、準確度、穩定性、使用溫度範圍等方面的要求都發生了很大的變化；而且隨著技術的發展，原來的感濕材料為單一的發毛，現逐漸擴展到尼龍、聚醯亞胺等高分子材料，儀器的特性也隨之發生了很大的改變。對於上述變化，原毛髮濕度計檢定規程已無法適用，必須進行修訂。
2 修訂要點
2.1. 關於規程名稱及適用範圍
根據目前實際情況，將原規程名稱“氣象用毛髮濕度計、毛髮濕度表檢定規程”更改為“機械式溫濕度計檢定規程”。其中主要包含三點修改：
a、 將規程的適用範圍由氣象領域擴展到其它各領域
原規程是20多年前制訂的氣象儀器專用規程，幾十年來，隨著工業技術的發展，濕度計的使用場合已從氣象領域逐漸擴展到工業領域，因此，繼續將規程局限於氣象專用已不合適。
b、將規程的適用範圍由毛髮濕度計擴展到其它各類機械式濕度計
毛髮濕度計的感濕材料原為人頭髮。隨著技術的進步，出現了大量的以尼龍、聚醯亞胺等高分子材料作感濕材料的濕度計，它們的工作原理與毛髮濕度計類似，通常稱為機械式濕度計。目前這類儀器的數量已大大超過原毛髮濕度計。
另外，以玻璃液體溫度計構成的自然通風式乾濕表目前在我國的使用也非常最廣泛，它們價格很低，使用場合和精度要求都與毛髮濕度計相同。
因此，將以上兩類儀器納入本規程的適用範圍是必要的。
c、將規程的適用範圍由濕度計擴展到溫濕度計
目前實際生產和使用的濕度計均為溫濕度一體式儀器，單獨的濕度計、濕度表則很少。因此，將溫、濕度兩部分都包括進來無論是對用戶，還是對計量機構和計量管理機構都是十分有利的。
2.2 關於計量性能要求
2.2.1 示值誤差
根據溫濕度計生產和使用的實際情況，確定溫度最大允許誤差為：± 2℃。濕度示值誤差定為：±5%RH（40%RH～70%RH，20℃）、± 7%RH（40%RH以下或70%RH以上，20℃）。這是考慮到以下原因：
a、 目前國內廠家生產的工業用機械式溫濕度計的出廠指標一般都為：±5%RH、±1℃～±2℃。
b、工業上實際環境濕度範圍一般在40%RH～70%RH之間，溫度一般在18℃～25℃左右，這一範圍對溫濕度要求較高。
c、毛髮等機械式濕度計均為低檔儀器，一般不適用於低濕、高溫高濕等特殊場合。
d、相對濕度這一參數對溫度有依賴性，因此相對濕度的技術指標應在一定溫度下給出。 f、原規程未對儀器的濕示值誤差作任何規定，這對用戶的使用帶來很大的不便。
2.2.2 濕滯誤差/溫度回差
溫度回差定為：0.5℃；濕滯誤差定為：3%RH。
原規程中稱為濕度變差，為5%RH。根據實驗結果，機械式濕度計的濕滯誤差僅為1%RH。
2.2.3 重複性
定為溫度0.5℃、濕度2%RH。由實驗結果得到。
2.3 關於計量器具控制
2.3.1 標準器
標準器一般為精密露點儀，最大允許誤差為：露點±0.2℃DP，溫度±0.1℃。
考慮到各地氣象部門以往都用通風乾濕表作標準器，且經濟條件不允許，因此保留採用數字通風乾濕表的選項，最大允許誤差為：為1.0%RH～1.7%RH。
3.3.1 配套設備
主要指溫濕度檢定箱，為保證檢定結果不確定度滿足要求，對其主要技術指標作了詳細規定。考慮到相對濕度檢定必須在恆定溫度下進行，箱子必須具有調溫功能。
標準器和配套設備的技術指標是十分關鍵的，它必須定得恰到好處，既能滿足機械式溫濕度計的檢定要求，又符合實際國情。我們在規程制定過程中，以不確定度評定結果為依據，結合目前市場所能提供設備的實際情況，適當地調整標準器和配套設備各部分的不確定度分量，再依據該分量值確定技術指標。
3.3 環境條件
環境溫濕度的要求主要是考慮到標準器和配套設備的最佳工作狀況。
3.4 檢定方法
刪除了原規程中對儀器的放大倍率和示值進行調整的內容，因為這屬於儀器維修的範疇。
對儀器的濕度檢定點進行了改進，增加了30%RH～70%RH之間的檢定點，刪除了90%RH、100%RH的檢定點。這是據於以下原因：
a、絕大多數濕度儀器使用在40%RH～70%RH。
b、實驗結果顯示，毛髮濕度計具有非線性，在30%RH、70%RH點滿足示值誤差的情況下，不能保證40%RH、50%RH、60%RH也滿足要求。
c、80%RH的以上濕度點很少使用。
2.4 關於檢定周期
溫濕度記錄儀和溫濕度表均採用相同的測量原理，因此，檢定周期均定為1年引。
2.5 關於溫濕度均勻度和波動度測試方法
溫濕度檢定箱的均勻度和波動度指標關係到檢定結果的不確定度。由於目前現有的各種測試方法都是針對環境試驗箱的，不僅測量精度要求低，而且結果都是取一段時間平均值，而我們檢定時是讀取瞬時讀數的，因此不能直接採用這些方法，故制訂了專用的測試方法，作為附錄列入。
2.6 檢定結果的不確定度
參照JJF 1059 – 1999的要求，對按本規程的方法進行檢定的結果進行了不確定度評定，評定結果：溫濕度的擴展不確定度均小於儀器示值誤差的1/3，表明本規程的方法是合理的。
3 結論
本規程的制訂充分考慮了國內機械式溫濕度計的實際情況，方便和規範了儀器的生產和使用，保證了量值的統一。
詳細資訊
一、產品介紹：溫濕度記錄儀廣泛套用於食品、藥品及鮮活物品的存儲和運輸以及符合HACCP體系認證的行業，也可用於實驗室等需對溫濕度作監控的場所。儀器具有性能穩定、體積小巧、記錄信息量大、精度高、功耗低等特點。
二、產品特點:
1、優秀的防水外殼、耐磨
2、具有高精度的溫度記錄功能
3、LED訊號警示
4、採樣間隔：從1秒到 2小時
5、採樣數據量：16000筆
6、數據保留記憶，不論在停電或更換時
7、低電壓顯示
8、帶有顯示功能
9、數據存貯量更大，溫度量程更寬
三、技術指標：
測量範圍
溫度：-40～85℃ (-40～185℉)
濕度 0～100%
準確度
溫度：±0.6℃（-20～50℃）；±1.2℃（-40～-20℃，51～85℃）
濕度：±3%
LCD顯示
顯示：溫度/濕度（螢幕尺寸：12X25.5）
解析度：0.1℃/0.1℉，0.1%
取樣數
16000筆
LED訊號
紅光（超過或低於設定值時）/黃光（記錄資料中）
套用範圍
適用於溫室、倉庫、食物運輸、機艙、藝術館、博物館等
尺寸/重量
80（L）×55（W）×22（T）mm（記錄儀）/重：26g
124（L）×92（W）×50（T）mm（整組）/ 重：230g
供電電源
ER3或CR2鋰電池X1
附屬檔案
電池，使用說明書。
