¿Cuál es el principio de un termómetro?
1. Calibración de termómetro e higrómetro.
1.0 Finalidad: Garantizar el uso eficaz de los instrumentos de medición y la calidad del proceso de realización del producto.
2.0 Ámbito de aplicación; todos los termómetros e higrómetros de nuestra empresa.
3.0 Bases de calibración:
3.1CB/QP-13 Procedimiento de gestión de equipos de prueba
3.2JJG205-2005 Procedimiento de calibración de termohigrómetro mecánico
3.3GB/T11605-2005 Método de medición de humedad
3.4GB6999-1986 Tabla de búsqueda de humedad relativa de prueba ambiental
3.5JJF1059-1999 Evaluación y expresión de la incertidumbre de medición
p>4.0 Responsabilidades:
4.1 El personal de gestión de mediciones del Departamento de Control de Calidad es responsable de la calibración de los instrumentos de medición.
4.2 Los departamentos de usuarios relevantes deben cooperar con el personal de gestión de mediciones en la calibración.
5.0 Método de calibración:
5.1 ¿Elementos y requisitos de calibración?
Requisitos del índice de artículos con número de serie
1 La apariencia cumple con los requisitos.
2 Error de indicación de temperatura ±2℃
3 Error de indicación de humedad relativa 5? Mano derecha
4Repetibilidad de temperatura≤0,5 ℃
5Repetibilidad de humedad≤2? Mano derecha
5.2 Condiciones y equipo de calibración:
5.2.1 Condiciones de calibración
Temperatura ambiente: en el rango de 15 ~ 25 ℃, la fluctuación de temperatura no ¿No exceder los 3℃/6h? Humedad: ¿no más del 75% RH? .
5.2.2 Calibrador:
1 horno de secado rápido a temperatura constante 0~100℃ y 2 termómetros.
5.3 Proceso de calibración:
5.3.1 ¿Apariencia? Utilice la observación visual.
5.3.1.1 La estructura externa está intacta, sin daños mecánicos evidentes, sin rayones ni corrosión en la superficie, y sin defectos que afecten el desempeño de la medición.
5.3.1.2 ¿Marcar? Hay nombres de fabricantes, especificaciones y modelos, números de licencia, etc.
5.3.1.3 ¿Parte de lectura?
a. La placa de escala es correcta y no está inclinada, y las líneas de escala son claras y uniformes.
B. El rango de la escala de humedad no es inferior al 30 ~ 95 % RH, y la escala mínima no es inferior al 2 % RH.
c. La escala de temperatura no debe ser inferior a 5 ~ 40 ℃, y la escala mínima no debe ser inferior a 65438 ± 0 ℃.
d. El puntero debe ser recto, flexible en rotación y fácil de restablecer.
5.3.2. Error de indicación de temperatura
5.3.2.1 Punto de calibración de temperatura: 28℃. Ajustar la temperatura del horno de secado rápido a temperatura constante a 28°C.
5.3.2.2 Colocar el termómetro a calibrar, y luego de 305 minutos de temperatura constante, comenzar a leer. Primero lea la temperatura del horno de secado a temperatura constante, luego lea la temperatura del termómetro y luego léala cada 5 minutos. Repita tres veces y tome el valor promedio.
5.3.2.3 Cálculo del resultado: Se deben cumplir los requisitos de la Tabla 1.
promedio=T1+T2+T3/3.
Error de indicación de temperatura △T = T promedio - T estándar
Donde: △t - error de indicación del termómetro ℃
t promedio - termómetro Promedio medido; temperatura; ℃
t estándar: el valor de temperatura estándar establecido por el horno de secado a temperatura constante 28 ℃
5.3.3 Error de indicación de humedad relativa
5.3. 3.1 Tome dos termómetros del mismo modelo y especificaciones a 0 ~ 100 ℃, uno se usa como termómetro de bulbo seco T y el otro se envuelve con una gasa limpia (sin arrugas) alrededor del bulbo y se humedece completamente con agua destilada, usado como termómetro de bulbo húmedo tw, colgado verticalmente en la caja de secado.
5.3.3.2 Encender el soplador en estufa de secado a temperatura constante a 28°C durante 30 minutos, y comenzar a leer después de 3 minutos. Lea primero la temperatura del bulbo húmedo, luego la temperatura del bulbo seco, cada 1 minuto, * * * 3 veces. (La gasa debe volverse a humedecer después de 6 minutos.
) Calcule la diferencia de temperatura (t-tw) entre el bulbo seco y el bulbo húmedo para cada medición.
5.3.3.3 Verifique GB6999-1986 "Medidor de humedad relativa para pruebas ambientales" según la diferencia de temperatura entre bulbos secos y húmedos. Los parámetros relevantes son: higrómetro esférico, tipo 0,8, t=28°C. como se muestra en la Tabla 2.
De acuerdo con la diferencia de temperatura seca y húmeda medida, encuentre la humedad relativa correspondiente en 5.3.3.4, registre la humedad relativa mostrada por el termómetro calibrado y tome el valor promedio para comparar.
5.3.3.5 Cálculo del resultado: Se deben cumplir los requisitos de la Tabla 1.
U medida promedio=U medida 1+U medida 2+U medida 3/3
U estándar promedio=U estándar 1+U estándar 2+U estándar 3/3 .
Error de indicación de humedad relativa △U=U promedio de medición-U promedio estándar
Donde: u promedio de medición-humedad relativa mostrada por el termómetro de calibración %RH
△u——Error de indicación de humedad relativa del termómetro; %RH
Medidor de humedad relativa del termómetro esférico de mercurio a 228 ℃
P=110 KPa, A = 0,7947 ×10-1C-1(0,8m/s)
Valor de inspección de la unidad de proyecto
Diferencia de temperatura seca y húmeda T-TW 0,10,20 30,40. 91,0.
Humedad relativa %
Diferencia de temperatura seca y húmeda T-TW 1.11.21.31.41.61.71.81.92.0.
Humedad relativa %RH 91. 292. 489. 788. 988. 187. 386. 685. 5438+084.3.
Diferencia de temperatura seca y húmeda 2,12 .
Humedad relativa % 83 . 380 .54838538686
Diferencia de temperatura seca y húmeda T-TW 3.13.23 . 5438+0.871 .170,4 69,7 .
Diferencia de temperatura seca y húmeda 4.14.24 . 864 . 462 . . . . . . . . . . . . . >Humedad relativa % HR 61. 460. 058. 757. 456. 054. 753. 452. 150. 949. 6.
Diferencia de temperatura seca y húmeda 7.27.47.67.88.08.28.48.68.89.0
Humedad relativa % RH 48. 347. 145. 844. 643. 342. 140. 939. 537. 3.
Diferencia de temperatura seca y húmeda T-TW 9. 29. 49. 69. 810.010.210.410.610.61.
Humedad relativa % RH 36.1.34 . /p >
Humedad relativa % HR 23. 020. 317. 715. 012. 49. 97. 44. 92. 50. 1.
Repetibilidad de la temperatura
De acuerdo con el error de indicación de temperatura en 5.3.2, la diferencia entre el valor máximo y el valor mínimo de tres mediciones de temperatura es la repetibilidad de la temperatura del termómetro, que debe cumplir con los requisitos de la Tabla 1.
Repetibilidad de la temperatura = T valor máximo - T valor mínimo.
¿En la receta? tmax——¿el valor máximo al medir tres temperaturas? ℃
Valor mínimo de t: el valor mínimo de tres mediciones de temperatura; ℃
¿Repetibilidad de la humedad relativa?
¿El método de prueba para el error de indicación de humedad relativa es según 5.3.3? La diferencia entre el valor máximo y el valor mínimo mostrado tres veces por el termómetro es la repetibilidad de la humedad relativa del termómetro, que debe cumplir con los requisitos de la Tabla 1.
Repetibilidad de la humedad relativa = U max -U min
¿En la fórmula? u Máximo: el valor máximo de humedad relativa medido tres veces; %RH
u mínimo: el valor mínimo de humedad relativa medido tres veces;
5.4.1A Incertidumbre (Medición); dispersión):
5.4.2 Incertidumbre cuadrada de tipo B (suma de cuadrados de incertidumbres durante la calibración del horno de secado a temperatura constante y del termómetro)
5.4.3 Incertidumbre sintética
5.4.4 Incertidumbre ampliada: U=kUC(k=2)
5.5 Período de calibración: 12 meses.
2. Principio del termohigrómetro
Definición de humedad
En metrología, la humedad se define como "la cantidad de estado de la imagen". La humedad en la vida diaria se refiere a la humedad relativa, expresada en% HR. En una palabra, es el porcentaje de vapor de agua saturado (presión de vapor de agua saturado) de un gas (normalmente aire) en las mismas condiciones que su aire.
La relación entre humedad y vida existe desde hace mucho tiempo, pero es difícil expresarla en términos de cantidad. La humedad está representada por la humedad absoluta, la humedad relativa, el punto de rocío, la relación entre humedad y gas seco (peso o volumen), etc.
Métodos de medición
Utilizando un termómetro para medir la humedad, existen en principio veinte o treinta maneras. Pero la medición de la humedad siempre ha sido uno de los problemas famosos en el mundo de la medición. Un valor aparentemente simple, pero un estudio en profundidad implica análisis y cálculos teóricos físicos y químicos bastante complejos. Los principiantes pueden ignorar muchos factores a los que se debe prestar atención en la medición de la humedad, lo que afecta el uso razonable del sensor.
Los métodos comunes de medición de humedad incluyen: método dinámico (método de doble presión, método de doble temperatura y método de flujo dividido), método estático (método de sal saturada y método de ácido sulfúrico), método de punto de rocío, método de bulbo seco y húmedo y Ley de sensores electrónicos.
① El método de doble presión y el método de doble temperatura se basan en los principios de equilibrio termodinámico P, V y T y tienen tiempos de equilibrio prolongados. El método de flujo dividido se basa en la mezcla precisa de humedad absoluta y aire absolutamente seco. Debido al uso de métodos modernos de medición y control, estos dispositivos pueden ser bastante precisos, pero debido a su complejidad, alto costo y operación que requiere mucho tiempo, se usan principalmente para mediciones estándar, con una precisión de medición de hasta 2% RH. o más.
② El método de la sal saturada entre los métodos estáticos es el método más utilizado en la medición de la humedad y es simple y fácil de operar. El método de las sales saturadas tiene requisitos estrictos sobre el equilibrio de las fases líquida y gaseosa y la estabilidad de la temperatura ambiente. El equilibrio lleva mucho tiempo y los puntos bajos de humedad aún más. Especialmente cuando hay una gran diferencia entre la humedad interior y la humedad dentro de la botella, se necesitan de 6 a 8 horas para equilibrarse cada vez.
(3) El método del punto de rocío mide la temperatura del aire húmedo cuando alcanza la saturación. Es un resultado directo de la termodinámica y tiene una alta precisión y un amplio rango de medición. La precisión de la medición del medidor de punto de rocío de precisión puede alcanzar 0,2 ℃ o más. Sin embargo, los medidores de punto de rocío de espejo enfriado basados en principios fotoeléctricos modernos son costosos y a menudo se usan con generadores de humedad estándar.
④El método de bulbo húmedo y seco se inventó en el siglo XVIII. Tiene una larga historia y es el más utilizado.
El método de bulbo húmedo y seco es un método indirecto que utiliza la ecuación de bulbo húmedo y seco para convertir valores de humedad. Esta ecuación es condicional: es decir, la velocidad del viento cerca del bulbo húmedo debe alcanzar más de 2,5 m/s. Los termómetros de bulbo húmedo se simplifican. Bajo esta condición, su precisión es de solo 5 ~ 7% de humedad relativa, y el método de bulbo húmedo y seco no es un método estático. No piense simplemente que mejorar la precisión de la medición de los dos termómetros equivale a mejorar la precisión de la medición del higrómetro.
⑤Método del sensor de humedad electrónico
Los productos de sensores de humedad electrónicos y la medición de la humedad son industrias que surgieron en la década de 1990 y se han logrado grandes avances en la investigación y el desarrollo de sensores de humedad en el país y en el extranjero. . Los sensores de humedad se están desarrollando rápidamente desde sensores de humedad simples hasta detección integrada, inteligente y multiparamétrica, creando condiciones favorables para el desarrollo de una nueva generación de sistemas de control y medición de humedad y elevando la tecnología de medición de humedad a un nuevo nivel.
Hay dos puntos que debemos entender aquí: Primero, debido a que la humedad es función de la temperatura, los cambios de temperatura tienen un impacto decisivo en los resultados de la medición de la humedad. De cualquier manera, medir y controlar con precisión la temperatura es la primera prioridad. Cabe señalar que incluso en una cámara bien aislada de temperatura y humedad constantes, existe un cierto gradiente de temperatura en la sala de trabajo. Por tanto, es difícil conseguir una humedad completamente uniforme en este espacio.
En segundo lugar, debido a las enormes diferencias en principios y métodos, varios métodos de medición son difíciles de calibrar e identificar directamente, y la mayoría solo se pueden comparar mediante métodos indirectos. Por lo tanto, es difícil verificar los resultados de la medición de todo el rango de humedad (humedad relativa 0 ~ 100% RH) entre los dos métodos de medición de humedad, o calibrar los resultados de la medición de cada punto en todos los rangos de temperatura. Por ejemplo, el higrómetro ventilado de bulbo húmedo y seco requiere un flujo de aire con una velocidad de viento específica, mientras que la ley de sal saturada requiere un sellado estricto, por lo que ambos no se pueden comparar. La mejor manera es realizar la valoración paso a paso según el método de transmisión y procedimientos de calibración estipulados en el sistema nacional de calibración (norma) para instrumentos de medición de humedad.
Esquema de humedad
Existen dos esquemas principales para la medición de humedad moderna: el método de bulbo húmedo y seco y el método del sensor electrónico de humedad. Comparemos estas dos opciones para que los clientes puedan elegir el método de medición de humedad que más les convenga.
El mantenimiento del método de humidificación de bulbo húmedo y seco es bastante sencillo. En el uso real, solo necesita agregar agua a la bola mojada regularmente y reemplazar la gasa de la bola mojada. En comparación con los sensores electrónicos de humedad, el método de bulbo húmedo y seco no causa problemas como envejecimiento y precisión reducida. Por lo tanto, el método de medición de la humedad de bulbo húmedo y seco es más adecuado para altas temperaturas y ambientes hostiles.
Características de los sensores electrónicos de humedad:
Los sensores electrónicos de humedad se han desarrollado rápidamente en las últimas décadas, especialmente en los últimos 20 años. Antes de salir de fábrica, los fabricantes de sensores de humedad deben calibrarlos uno por uno utilizando un generador de humedad estándar. La precisión de los sensores de humedad electrónicos puede alcanzar el 2%-3% de humedad relativa.
En el uso real, debido a la influencia del polvo, el aceite y los gases nocivos, el sensor de humedad envejecerá con el tiempo y su precisión disminuirá. La deriva anual de los sensores de humedad es generalmente de alrededor del 2% o más. En circunstancias normales, el fabricante indicará que el tiempo de uso efectivo de 1 calibración es de 1 año o 2 años y es necesario recalibrarlo después de su vencimiento.
El nivel de precisión de un sensor electrónico de humedad debe juzgarse por su estabilidad a largo plazo. En términos generales, la estabilidad a largo plazo y la vida útil de los sensores electrónicos de humedad no son tan buenas como las de los sensores de humedad de bulbo seco y húmedo.
El sensor de humedad utiliza tecnología de semiconductores, por lo que tiene requisitos para la temperatura ambiente. Exceder la temperatura especificada dañará el sensor.
Por lo tanto, el método de medición de humedad del sensor electrónico de humedad es más adecuado para ocasiones limpias y con temperaturas normales.