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濕度變送器校準方法初探

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準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準規范,本文提出一種校準一體化濕度變送器的方法,并對校準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準濕度場中,以精密露點儀作為標準器,同時將標準器插入標準濕度場中,待穩定后,濕度變送器將標準濕度信號轉換成(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準原理框圖

二、校準條件和設備

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、校準方法

1.校準點的選擇

校準點包含上、下限值在內至少5個點,校準點應均勻分布在整個測量范圍內。

2.校準方法

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,穩定后讀取變送器相應的實際輸出值Id和露點儀示值。重復測量4次,取誤差最大值作為基本誤差。

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,準確度等級:0.5級。

校準點選擇:20%RH、35%RH、50%RH、65%RH、80%RH。

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

配套設備信息:(1)名稱:直流標準信號源,型號/規格:SPMK3003,測量范圍:(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;測量范圍:相對濕度為(20%~95%)RH,溫度為-40℃~+180℃,濕度均勻度≤1.0%RH,濕度波動度≤0.8%RH。

校準時環境條件:溫度:22.0℃;相對濕度:69%。

將一體化濕度變送器與精密露點儀一起分別放入恒溫恒濕箱中,分別設定恒溫恒濕箱內濕度為20%RH、35%RH、50%RH、65%RH、80%RH(20℃條件下),待穩定后,分別讀取精密露點儀的相對濕度和直流標準信號源的輸出電流值,重復讀取4次,按式(1)計算基本誤差,表1列出了具體結果。

 
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