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温湿度变送器作为环境监测的核心设备，其测量准确性直接影响工业生产、科研实验及仓储管理等场景的数据可靠性。本文将从技术原理、操作流程、质量控制及维护要点四个维度，系统阐述温湿度变送器的校准工作。
一、校准技术原理
1. 湿度校准原理
- 相对湿度定义：空气中实际水蒸气分压与同温度下饱和水蒸气分压的百分比。
- 校准方法：通过标准湿度发生器(如饱和盐溶液法、双压法)或高精度露点仪，提供已知湿度环境，对比变送器输出值与标准值的偏差。
- 关键参数：需考虑湿度滞后效应(吸湿/脱湿过程差异)，校准时需覆盖升/降湿双向测试。
2. 温度校准原理
- 测温基准：基于国际通用的ITS-90温度标定体系，使用标准铂电阻温度计(如Pt100)或二等标准水银温度计作为参考。
- 校准方法：通过恒温槽(如液体槽、电热恒温箱)提供稳定温度场，验证变送器在不同温度点的响应线性度与重复性。
二、校准操作流程
1. 前期准备
- 环境控制：确保校准室温度波动≤±0.5℃、湿度波动≤±3%RH，避免气流干扰。
- 设备检查：确认变送器外观无损坏，传感器探头清洁干燥，接线牢固。
- 标准器选择：
- 湿度标准：选用误差≤±1%RH的露点仪或精度更高的冷镜式露点仪。
- 温度标准：二等标准温度计(分辨率0.01℃)或高精度数字温度计。
- 预热处理：变送器通电预热30分钟以上，消除传感器热滞后效应。
2. 校准步骤
- 温度校准：
1. 设置恒温槽目标温度(如0℃、25℃、50℃等典型点)。
2. 将标准温度计与变送器探头置于同一测温位置，待温度稳定后(约10分钟)记录数据。
3. 重复测量3次，计算平均值作为实测值，与标准值对比计算误差。
- 湿度校准：
1. 使用饱和盐溶液法(如硫酸锂LiCl饱和溶液对应11%RH)或调温调湿箱生成标准湿度环境。
2. 同步记录变送器输出值与标准湿度仪读数，覆盖10%~90%RH范围，每隔10%RH设一个校准点。
3. 每个点稳定时间≥15分钟，消除传感器响应延迟影响。
3. 数据修正
- 误差分析：若误差超出允许范围(如±2%RH或±0.5℃)，需通过变送器内置参数(如斜率、截距)或外部调试软件进行补偿。
- 记录存档：填写校准证书，包含设备信息、校准日期、环境条件、原始数据及修正后的结果，长期保存备查。
三、质量控制要点
1. 环境稳定性控制
- 避免校准过程中环境参数波动，如使用屏蔽罩隔离气流，定期检查恒温槽介质(如硅油)的均匀性。
- 高温高湿环境下需延长稳定时间，防止介质蒸发或冷凝影响结果。
2. 标准器溯源性
- 标准仪器需具备有效计量证书，定期送检(如每年一次)，确保量值传递的准确性。
- 露点仪需校准其镜面污染状态，避免油污或划痕导致反射光强异常。
3. 操作规范性
- 严禁用手直接接触传感器敏感部件，防止静电或油污污染。
- 多参数校准时需交叉验证，例如温度变化可能引起湿度测量漂移，需分别独立校准。
四、维护与周期管理
1. 日常维护
- 定期清洁传感器表面，使用无尘布蘸酒精轻拭，避免划伤。
- 检查电缆绝缘层，防止潮湿环境中漏电干扰信号。
2. 周期性校准
- 工业场景：建议每季度校准一次，恶劣环境(如粉尘、腐蚀性气体)缩短至每月。
- 实验室场景：半年校准一次，关键实验前增加校验。
- 存储设备：长期停用后需重新校准，避免传感器老化失效。
3. 故障预判
- 若校准后误差仍超标，需检查传感器是否老化(如电容式湿度传感器性能衰减)、电路是否受潮或A/D转换模块故障。
- 建立历史数据趋势图，提前预警潜在故障。
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