紹興環境實驗裝備熱工計量檢測公司

數字式溫濕度計濕度測量原理

(1) 電容式濕度傳感器（主流技術）

• 結構：高分子薄膜（如聚酰亞胺）作為介電質，兩側鍍金屬電極形成電容器。
• 工作機制：
  • 環境濕度變化→薄膜吸/脫附水分子→介電常數變化→電容值改變。
  • 電容值與相對濕度（%RH）成近似線性關系（需溫度補償）。
• 典型傳感器：Honeywell HIH4030、Sensirion SHT系列。

(2) 信號處理流程

1. 電容-頻率/電壓轉換：通過振蕩電路將電容變化轉換為頻率或電壓信號。
2. ADC轉換：數字量化濕度信號。
3. 溫度補償：濕度傳感器受溫度影響，需用溫度測量值修正濕度讀數（算法內置）。

1. 標準器及配套設備選擇
   • 選用高精度的溫度標準源作為校準的基準，其不確定度應優于被校準溫度顯示儀不確定度的 1/3。例如，如果溫度顯示儀的不確定度為 ±1℃，則溫度標準源的不確定度應優于 ±0.3℃。
   • 根據溫度顯示儀的輸入類型（如熱電偶、熱電阻等），準備相應的連接導線和轉換接口，確保連接可靠，信號傳輸準確。
2. 環境條件檢查
   • 校準環境溫度應保持在（20±5）℃，相對濕度在 45% - 75% 為宜。
   • 環境應無強電磁場干擾、無振動，避免陽光直射和空氣對流，以防止對校準結果產生影響。
3. 被校溫度顯示儀檢查
   • 檢查溫度顯示儀的外觀，顯示屏應清晰完整，無缺劃、漏顯等現象，外殼無破損、變形。
   • 檢查各按鍵、旋鈕操作是否靈活，功能是否正常，連接端子是否松動、氧化等。

工作用輻射溫度計校準步驟

1.連接與預熱

1.將標準輻射溫度計與待校溫度計對準黑體輻射源中心，保持相同測量距離，確保測量視場完全覆蓋黑體腔開口。

2.開啟黑體輻射源及溫度計電源，預熱至少30分鐘（具體時間參照設備說明書）。

2.下限校準

1.設置黑體源溫度為量程下限，待溫度穩定后（波動≤±1℃），記錄標準溫度計示值T1和待校溫度計示值T2。

2.調整待校溫度計零點/偏移參數，使T2=T1±允許誤差。

3.量程校準

1.將黑體源升溫至量程上限，穩定后記錄標準值與待校值。

2.通過增益調整功能修正量程偏差，確保上限點誤差在允許范圍內。

4.多點校準

1.在量程范圍內均勻選取5個校準點。

2.每個溫度點穩定后同步記錄標準值和被校值，計算示值誤差Δ=被校值-標。準值

3.繪制溫度-誤差曲線，驗證線性度（典型要求≤±1%FS）。

5.回程誤差測試

1.從下限至上限按50℃間隔逐步升溫測試，記錄各點輸出值。

2.從上限以相同間隔逐步降溫測試，計算同一溫度點升/降過程的較大差值。

3.回程誤差應≤基本誤差限的1/2。

6.穩定性驗證

1.在中間量程點持續工作2小時，每15分鐘記錄1次測量值。

2.計算比較大漂移量，應滿足年穩定性指標。

玻璃液體溫度計校準

• 校準前準備
  • 標準器：選擇精度等級至少比被校溫度計高一個等級的標準溫度計或標準鉑電阻溫度計。
  • 環境條件：校準環境溫度應穩定，波動范圍不超過 ±1℃，無強氣流和振動。
  • 設備：準備恒溫槽，根據校準溫度范圍選擇合適的恒溫槽，如低溫恒溫槽用于低溫校準，油恒溫槽用于中高溫校準。
• 校準步驟
  • 外觀檢查：檢查溫度計有無破損、刻度是否清晰、液柱是否連續等。
  • 零點校準：將溫度計插入冰水混合物中，待示數穩定后（一般需 10 - 15 分鐘），調整溫度計零點。
  • 多點校準：根據溫度計測量范圍，選取若干校準點，如測量范圍為 - 50℃ - 150℃，可選擇 - 40℃、0℃、50℃、100℃、140℃等點。將溫度計放入恒溫槽，設置恒溫槽溫度至各校準點，穩定后記錄標準溫度計和被校溫度計示數，計算誤差。

恒溫槽校準步驟 英菲熱工，享譽全球！金華恒溫槽熱工計量檢測公司

1.設備配置與預平衡

1. 將標準鉑電阻溫度計（如PT100，擴展不確定度U≤0.05℃）安裝于槽體幾何中心及四角位置，浸入深度≥100mm
2. 連接多通道數據采集器，通電預熱1小時，初始溫度設定為25℃

2.溫度均勻性校準

1. 設置目標溫度（如-20℃、50℃、150℃），待溫度穩定（波動≤±0.01℃/10min）后保持30分鐘
2. 同步讀取5個測溫點的數據，計算工作區域比較大溫差（允差≤±0.05℃/工業級）

3.溫度波動性測試

1. 在中間溫度點（如100℃）連續采集數據30分鐘，采樣間隔10秒
2. 計算溫度波動度：t波動=(tmax-tmin)/2（應≤±0.02℃/高精度槽）

4.溫度穩定性驗證

1. 在量程上限（如200℃）連續運行8小時，每小時記錄中心點溫度值
2. 漂移量ΔT=|t終-t初|應≤±0.1℃（AA級恒溫槽指標）

5.升溫/降溫速率測試

1. 設置從50℃→150℃全功率升溫，記錄達到設定值±0.1℃范圍所需時間
2. 計算平均速率（典型值≥3℃/min），超差時檢查加熱系統功率

6.參數修正與報告

1. 通過PID參數調整補償溫度偏差，重測關鍵點驗證修正效果
2. 生成校準證書，包含均勻性、波動度、穩定性及測量不確定度（如U=0.03℃,k=2）

英菲技術精，產業升級快！紹興環境實驗裝備熱工計量檢測公司

雙金屬片式溫度開關

• 結構：由兩種熱膨脹系數不同的金屬層壓成片狀。
• 工作流程：
  • 溫度升高→雙金屬片因膨脹差異彎曲→推動觸點分離（切斷電路）。
  • 溫度降低→雙金屬片恢復平直→觸點閉合（導通電路）。
• 特點：
  • 優點：結構簡單、成本低、無需外部電源。
  • 缺點：精度較低（±5℃），響應速度慢（秒級），機械壽命有限（約10萬次）。
• 應用：電熱水壺、電熨斗、電機過熱保護。

液體膨脹式溫度開關

• 結構：感溫包內充注液體（如硅油），通過毛細管連接波紋管或膜片。
• 工作流程：
  • 溫度升高→液體膨脹→壓力推動波紋管形變→觸發微動開關。
  • 溫度降低→液體收縮→波紋管復位→開關恢復初始狀態。
• 特點：
  • 優點：驅動力大、精度較高（±2℃）、適合高壓/高功率場景。
  • 缺點：體積較大，存在液體泄漏風險。
• 應用：工業加熱設備、壓縮機過熱保護。