高精度温湿度校验箱 ——原理及应用 重庆约克仪器公司 2010年1月.

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1 高精度温湿度校验箱 ——原理及应用 重庆约克仪器公司 2010年1月

2 0、内容提要 基本概念 相对湿度 露点温度 应用 工作原理 产品介绍 2019/1/14

3 基本概念—什么叫湿度？ 湿度（Humidity） 绝对湿度（Absolute humidity）
在计量法中规定，湿度定义为“物象状态的量”。 绝对湿度（Absolute humidity） 单位体积（1m3）的气体中含有水蒸气的质量（g）。 相对湿度（Relative humidity） 气体中的水蒸气压力（E）与该气体的饱和水蒸气压（Es）的比值，用百分比表示∶RH=E/Es×100% 日常生活中所指的湿度为相对湿度。 饱和水蒸气压 气体中所含水蒸气的量是有限度的，达到限度的状态即可称之为饱和，此时的水蒸气压即称为饱和水蒸气压。 2019/1/14

4 基本概念—什么叫露点？ 露点（Dew Point） 不同温度的气体，含有的水蒸气的质量不同。温度较高的气体其所含水蒸气也较多。
各温度所对应的饱和水蒸气压是一定的。 若将此气冷却，其所含水蒸气的质量不发生变化，相对湿度增加，当降至到某一特定温度Td时，相对湿度RH达到100%饱和，此时，若继续进行冷却的话，其中一部分的水蒸气将凝聚成露。此时的温度即为露点温度，即露点（Dew Point Temperature）。 若露点在0℃以下结冰时即为霜点（Frost Point）。 2019/1/14

5 基本概念—露点与相对湿度的关系 在一定温度下相对湿度对应于露点温度值。 露点温度值不受温度值的影响
相对湿度值受温度值的影响，随着温度值的变化而变化 2019/1/14

6 基本概念—历史发展 湿度测量的历史 湿度和温度很久以前就与生活存在着密切的关系，但用数量来进行表示较为困难。
湿度计测的历史可以追溯到中国古代的天秤：公元前179年，为最早的湿度计测。 温度计测可追溯到有记载的希腊时代的温度计。 2019/1/14

7 一个困难的任务 表面上，要达到精确温湿度控制显得非常容易：只需提供测量元件的准确度指标就可以
实际上精确温湿度控制需要注意的问题很多，是一个困难的任务，主要需要考虑三大参数。对于一些只给出测量仪表不确定度的恒温恒湿箱或环境实验箱，其指标是片面的，不科学的。 2019/1/14

8 三大参数 控制稳定性 均匀性 传感器精度 2019/1/14

9 控制稳定性 控制器在传感器所在位置保持始终如一的控制的能力 。 包括在设定点控制器波动，日夜和季节波动等等波动的总和。
因为温度的变化对相对湿度的影响很大，所以保证较高精度的温度稳定性是前提。 2019/1/14

10 均匀性 气体流量、加热或水分不充足或者泄露造成控制区域内层化
影响均与性的因素：总负荷、空气交换总量、负载摆放位置、空气分配、优良的隔离等等。 2019/1/14

11 传感器精度 温度和相对湿度传感器的校验不确定度 较高准确度的温度传感器容易得到
较高精度的湿度传感器不容易得到，要求具有溯源性和无漂移。目前测量温湿度最好的仪器就是高精度冷镜式露点仪。 2019/1/14

12 产品介绍 EC系列高精度温湿度校验箱 EC4型和EC30型 2019/1/14

13 产品介绍-EC4 图中选装了记录仪及干燥机（装于底部箱内） 2019/1/14

14 产品介绍-EC4 背面视图 2019/1/14

15 产品介绍-EC30 2019/1/14

16 产品介绍-EC30 背面视图 2019/1/14

17 SmartPad控制器 2019/1/14

18 控制器操作 操作简便 用户只需在SmartPad控制器上键入所需的温度和相对湿度设定值即可，系统自动控制调节到目标值。 2019/1/14

19 应用 高精度温湿度校验箱主要应用场合 应用领域：计量、制药、造纸、纺织等需要高精度恒温恒湿环境的行业 在计量机构的应用
主要用于检定机械式温湿度计、校验温湿度手持表/传感器等温湿度测量仪表 2019/1/14

20 校验箱工作原理 高精度温湿度校验箱对温度和相对湿度的控制是通过让一部分回流空气通过可以精确设定温度的水流，水流温度为目标条件下的露点温度 。气流在水流温度条件下达到饱和，然后通过除雾器，再与外围空气混合，并重新加热到目标条件的干球温度 ，接着再循环到工作区。 置于工作区的高精度冷镜式露点仪将信号反馈给调节器，调节器可根据期望的相对湿度自动确定合适的水流温度。这一特性不仅提供了相对湿度的直接设定，而且自动补偿了工作区的负荷变化。 2019/1/14

21 校验箱工作原理图示 2019/1/14

22 冷镜式露点仪原理 Edge Tech的冷镜式露点仪配有金属面镜面，按一定角度将高平行LED光源射到镜面上，光电感应器测量反射光强，通过半导体制冷镜面，一旦露层出现，镜面上的露层会导致光源发生散射，这时光电感应器检测到的光强会大大降低，反馈控制电路可自动追踪露点变化，并保持平衡，嵌于镜面里的铂电阻温度计可测量冷凝镜温度。 2019/1/14

23 冷镜式露点仪原理图示 2019/1/14

24 特点 “双温法”控制原理 精确箱内控制 露点仪运用基准测量技术 经验证的性能优越湿度控制系统 溯源NIST的高精度、可靠传感器
2019/1/14

25 优点 取得并保持超级稳定性和一致性 再校准仅需将露点仪送检 高度稳定、一致的环境 方便的操作 2019/1/14

26 技术指标-校验箱 相对湿度量程：10～97% 相对湿度稳定性：±0.5% 相对湿度一致性：±0.5% 温度量程：7～85℃
温度稳定性：±0.2℃ 温度一致性：±0.3℃ 供电：220VAC，15amps，50Hz 2019/1/14

27 校验箱工作曲线 2019/1/14

28 校验箱尺寸-EC4 外部尺寸：104宽×73深×117高（cm） 内部尺寸：45宽×45深×60高(cm) 净重：270公斤
2019/1/14

29 校验箱尺寸-EC30 外部尺寸：136宽×108深×201高（cm） 内部尺寸：87宽×72深×134高(cm) 净重：520公斤
2019/1/14

30 技术指标-冷镜式露点仪 露点/霜点量程：-40℃～+85℃ 露点/霜点温降：60℃ 最大冷却速率：2.0℃/秒
环境温度量程：-50～+150℃ 相当RH量程：接近1%饱和 露点精度：±0.2℃（可选±0.15℃） 温度精度：±0.2℃（可选±0.1℃） 滞后性：无 净重：5.5公斤 运输重量：6.8公斤 2019/1/14

31 与普通恒温恒湿箱的比较 任务不同 高精度温湿度校验箱主要用于计量机构检定、校验工作；普通恒温恒湿箱和环境实验箱主要用于工业测试和研究
性能指标不同 计量器具的性能指标必须高于工业应用设备的性能指标 2019/1/14

32 与普通恒温恒湿箱的比较 具有无可比拟的控制稳定性；普通恒温恒湿箱控制稳定性差，无法满足计量工作的要求
具有无可比拟的一致性；普通恒温恒湿箱一致性差，无法满足计量工作的要求 采用基准的冷镜式露点仪作为测量仪表，满足量值传递的要求；普通恒温恒湿箱一般采用温湿度传感器作为测量仪表，存在不确定度较大和漂移量较大等问题，不能作为量值传递仪器 箱内风量较小，对被检传感器类温湿度表影响小，可以忽略不计；普通恒温恒湿箱的通风量太大，影响传感器类温湿度表的读数 2019/1/14

33 典 型 用 户-国际 泰国国家计量院 韩国空军计量中心 美国国会图书馆 …… 2019/1/14

34 典 型 用 户-国内 上海计量测试研究院 新疆计量测试研究院 云南省计量测试研究院 广州计量测试院 杭州市质检院 浙江省计量测试研究院
无锡市计量测试中心 温州市质检院 宁波市质检院 第二炮兵研究院 … 2019/1/14

35 重庆约克仪器公司 YORK INSTRUMENT
谢谢大家！ 2019/1/14