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濕度變送器校准方法初探

近年來,隨著科技不斷進步,對濕度測量的要求也越來越高。一體化濕度變送器就是一類准確度較高的濕度測量儀表,但目前還沒有相關的檢定規程或校准規範,本文提出一種校准一體化濕度變送器的方法,並對校准裝置的不確定度作了評定。

一、原理

將一體化濕度變送器放入標准濕度場中,以精密露點儀作爲標准器,同時將標准器插入標准濕度場中,待穩定後,濕度變送器將標准濕度信號轉換成(0~10)mA、(4~20)mA或(1~5)V的直流信號輸出,用數字多用表讀取輸出的直流信號,用比較法計算一體化濕度變送器的誤差,其
一體化濕度變送器校准原理框圖

二、校准條件和設備

1.精密露點儀。

2.數字多用表。

3.恒溫恒濕箱。

4.環境條件:溫度:(20±5)℃,相對濕度:(45%~75%)RH。

三、校准方法

1.校准點的選擇

校准點包含上、下限值在內至少5個點,校准點應均勻分布在整個測量範圍內。

2.校准方法

將精密露點儀和被檢一體化濕度變送器放入恒溫恒濕箱內,穩定後讀取變送器相應的實際輸出值Id和露點儀示值。重複測量4次,取誤差最大值作爲基本誤差。

3.一體化濕度變送器基本誤差

按式(1)計算

ΔIt=Id-〔I+(ts+Δts-t)×(Im/tm)〕(1)

式中:ΔIt——一體化濕度變送器在濕度t時的測量誤差;Id——一體化濕度變送器的輸出電流(電壓)值;I——一體化濕度變送器的標稱電流(電壓)值;ts——精密露點儀的示值;Δts——精密露點儀的修正值;t——名義濕度;Im——一體化濕度變送器的輸出量程;tm——一體化濕度變送器的濕度輸入量程。

4.實例

一體化濕度變送器信息,型號/規格:EE23、(20%~80%)RH,准確度等級:0.5級。

校准點選擇:20%RH、35%RH、50%RH、65%RH、80%RH。

標准器信息,名稱:精密露點儀;型號/規格:S-1S-8;測量範圍:溫度:0℃~60℃;露點溫度:-35℃~+50℃;相對濕度:(0%~100%)RH;准確度等級:二級。

配套設備信息:(1)名稱:直流標准信號源,型號/規格:SPMK3003,測量範圍:(0.0000~25.0000)mA,MPE:±(0.03%×讀數+0.003%×量程)。(2)名稱:恒溫恒濕箱;型號/規格:C-340;測量範圍:相對濕度爲(20%~95%)RH,溫度爲-40℃~+180℃,濕度均勻度≤1.0%RH,濕度波動度≤0.8%RH。

校准時環境條件:溫度:22.0℃;相對濕度:69%。

将一体化湿度变送器与精密露点仪一起分别放入恒温恒湿箱中,分别设定恒温恒湿箱内湿度为20%RH、35%RH、50%RH、65%RH、80%RH(20℃条件下),待稳定后,分别读取精密露点仪的相对湿度和直流标准信号源的输出电流值,重复读取4次,按式(1)計算基本误差,表1列出了具体结果。

 
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