仪器计量校准检测机构天溯带您了解机械式温湿度计检定中的示值误差

- 2019-09-10-

 机械式温湿度计的检定


  1.检定用标准器的技术性能和选型要求

  依据JJG205-2005《机械式温湿度计检定规程》要求,检定用标准器应选用精密露点仪或通风干湿表。选用精密露点仪时,应使用铂热电阻来记录露点、相对湿度和温度。精密露点仪计量性能要求如表1所示。选用能同时显示相对湿度和温度的电动数字式通风干湿表时,通风干湿表应与大气压力计配套使用。通风干湿表计量性能要求如表2所示。


      Jjg205-2005对温湿度检定箱也有相应的规定。温湿度检定箱的测量性能见表3。目前常用的温湿度测试箱有三种工作原理:双温法、干湿混合法和加湿除湿法。一个稳定的温湿度检定箱可以产生一个恒定、均匀的温湿度场,这对检定是非常必要的。笔者建议选择一个箱上有两个操作孔的温湿度检定箱,使检定过程中被测仪器能在箱内直接调节。通过大面积的透明观察窗或多个透明观察窗,在质量验证过程中保证箱内的冷热平衡,同时保证加热和冷却的速度。


2.温湿度计的检定方法和要求

  (1)温度示值的检定

  在温度指示的检定过程中,应选用铂电阻温度计作为标准。具体操作时应注意探头的一端应放入与温度计、湿度计处于同一水平的校准箱中,探头不能接触校准箱的四壁。打开铂电阻温度计开关,提前预热。启动校准箱电源开关,在温湿度校准箱面板上输入指定参数,按确认键。校准箱在运行一段时间后将进入稳定状态。此时,校准人员可以仔细观察温度计读数是否处于稳定状态。由于湿度计的热响应时间比铂热电阻的热响应时间长得多,所以在温度计进入稳定状态后,必须等待湿度计进入稳定状态。如果温度计已进入稳定状态,再稳定10分钟,即可读取温湿度表和温度计的读数。

  (2)湿度示值的检定

  在湿度指示检定过程中,以精密露点仪为标准。精密露点仪探头置于温湿度检定箱中间。在温湿度校验箱面板上输入相应的温湿度值,按确认键。当校准箱中的湿度值达到稳定状态时,观察精密露点仪的湿度指示是否稳定。如果湿露点仪的指示已进入稳定状态,也需要等待约10分钟,然后读取被测温湿度仪和精密露点仪的指示。

 示值检定中的主要误差分析


  1.精密露点仪

  

   精密露点仪测量相对湿度的主要误差来源有:一是露点温度测量误差;二是气体温度测量误差。

   在露点温度测量中,镜面污染是造成露点测量误差的重要原因之一。其影响主要表现在两个方面:一是拉乌尔效应;二是改变反射镜的背景散射水平。拉乌尔效应是由水溶性物质引起的。如果这种物质(通常是可溶的盐)在被测气体中携带,镜面会提前冷凝,这会导致测量结果的偏差。如果污染物是水不溶性微粒(如灰尘等),则会改变反射镜的背景散射水平,使光电露点仪产生零点漂移。因此,应尽量防止露点仪镜面受到污染,这就要求温湿度检定箱中使用的水必须是纯净水,同时,气体在进入检定箱前应进行过滤。但是,即使在纯气体的测量中,镜面的污染也会随着时间的增加而积累,因此应根据具体情况定期或随时用无水乙醇或专用清洗液清洗镜面。

   为了得到相对湿度值,需要准确测量气体温度。误差有两个来源:一是温度计本身的误差。根据jjg205-2005的要求,本标准的温度测量误差不超过±0.1℃。二是校准盒的均匀性和波动性引起的误差。规定要求温湿度检定箱温度均匀性不超过0.3℃,温度波动不超过±0.2℃。这样,在满足规定要求的情况下,由于温度传感器本身的误差和温湿度检定箱中的不同位置,会出现一定的湿度误差。

   精密露点仪湿度指示的分辨率为0.1%RH,循环中未经校正的精密露点仪引入的误差为±1.0%RH。

   精密露点仪温度指示分辨率为0.1℃,未经校正的精密露点仪误差为±0.1℃。

   为了保证精密露点仪的测量性能满足相应规定的要求,并保持稳定,除定期送检外,在实际使用中,露点仪的露点传感器(输入型)与温度传感器之间也要保持适当的距离。如果两者之间的距离太近,则会影响温度计的测量结果。


  2.温湿度检定箱

  

   在将温湿度控制到稳定状态的过程中,温湿度校验箱会出现湿度向上冲洗的现象。虽然经过一段时间的波动后会稳定在设定的湿度点,但在之前的冲洗过程中会引起湿敏膜上的冷凝,导致湿度指示偏差,增加一定的误差。通过温湿度校验箱面板可适当调整PIDC参数,以减小上升幅度,避免升值过程中出现上升现象。

   当温湿度检定箱的湿度波动为±0.8%RH(20℃时),温湿度检定箱的湿度均匀性为1.0%RH(20℃时)。

   温湿度检定箱温度波动为±0.2℃,温湿度检定箱温度均匀性为0.3℃。


  3.其他注意事项

  

   机械湿度计检定前,首先检查指针是否卡死,指针是否正常移动。检测方法是:轻轻敲击温湿度计,观察指针是否灵活。如果指针卡住,必须在验证前修复。校验时,被测温湿度表应整齐地放置在温湿度校验箱中,使测试仪能随时清楚地观察指针的变化。读取数据时,测试仪的视线应垂直于刻度盘,以避免由于斜视读取数据而产生的误差。

   由于精密露点仪工作环境复杂,需要定期清洗精密露点仪镜面。每次启动前还必须观察镜面。如果发现镜面被污染,需要及时清洗,清洗后才能使用。温湿度检查箱也应定期维护。首先,温湿度检测箱中使用的水应为纯净水。同时,气体进入检查箱前应进行过滤。更换专用纱布时,应戴上专用橡胶手套进行相关工作,避免手上有油污或细菌污染。

   随时注意镜式露点仪的测量值与温湿度检定箱显示值的差值是否稳定。如有较大偏差,应立即停止使用,查明原因并采取相应措施。



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