温湿度传感器检定装置对比实验与分析

20. 2
20. 0
15. 7
15. 7
20. 2
20. 4
D2410060 D2120042
12. 5 19. 2
12. 7 19. 3
21. 3
21. 5
21. 0
20. 8
14. 5 19. 5
14. 6 19. 6
20. 0 20. 1
20. 4 20. 3
87% D2410054
17. 4
别在 4 种检定装置中的温度校准结果。利用 E+ E 湿 度 发 生 器 校 准 时, H M P233 温 湿 度 仪 与
表测得的相对湿度值为标准信号, 通过控制系统 H MP 45D 温湿度传感器不能同时放入测量室进
调节加湿器与干燥系统的通断, 实现箱体内湿度 的调节; 调温调湿箱是德国伟思富奇公司生产的
差。下面 分别 介绍 采 用 4 种检 定装 置检 定 时, HMP45D 温湿度传感器的温度和湿度校准结果。
相压力, 利用减压阀使饱和空气的压力降为环境 2. 1 温度
压力, 并导入测量室, 从而可调节测量室内部空气
表 1 显示了 5 支 H MP 45D 温湿度传感器分
湿度; DJM 10 湿度检定箱是天津气象仪器厂生产 ( 出厂编号: 03) , 其控湿原理是利用电动通风干湿
发生器、H U MOR20 型湿度发生器、DJM 10 湿度 仪与 H M P45D 温湿度传感器同时放入温湿度检
检定箱和调温调湿箱。恒湿盐湿度发生器是天津 气象仪器厂生产的 JDH 1 型湿度检定装置( 出厂
定装置中, 稳定 30 min 后开始读数, 1 次/ m in 读 数, 共读 10 次。数据处理时, 分别将 HMP233 温
0 引言
H MP 45D 温湿度传感器 是国内自动气象台 ( 站) 普遍使用的温湿度传感设备[ 1 3] 。为了确保 传感器的测量准确度, 气象部门需要对新出厂或 使用中的传感器定期 进行校准[ 4, 5] 。目前, 主要 利用天津气象仪器厂生产的恒湿盐湿度发生器作 为此传感器的检定装置[ 6] 。随着计量技术的快速
( A nhui A tmos p her ic Sound ing and T echnical Sup p or t Center , H ef ei 230031)
Abstract: T he r easo nable select ion of t he t emperat ur e and humidit y calibr at ion dev ice has gr eat significance fo r t he improvement of t est qualit y of H M P45D senso r and t he r educt io n of cost . On the application of f our kinds of temperature and humidit y cal ibrat io n dev ices of our unit, the dif ferences fo r the calibrat ion qual it y of H M P45D sensors am ong calibrat ion dev ices are analy zed based on lot s of com pariso n ex perim ent s. T he r esult s show t hat humidit y generat or w it h sat urat ed salt solut io ns and DJM 10 humidity t est chest are m ore suitable t o t est H M P45D sensor because o f t he high co st perf ormance r at io. T he hum idity gener at or w ith saturat ed salt solut io ns is suit able to t est H M P45D sensors o n the spo t, and hum idity t est chest is fully suit able t o t est in t he labor at or y. Key words: temperature and humidit y sensor; calibration device; calibratio n qualit y; err or
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恒湿盐湿度发生器
HM P233 HM P45D
17. 5
17. 5
E + E 湿度发生器
湿度发生器 H M P45
20. 2
20. 1
D JM 10 湿度检定箱
DH M P233 HM P45D
14. 9
14. 8
调温恒调箱
H M P233 H M P45D
20. 4
20. 7
D2120042 33% D2410054
摘 要: 合理选取 H MP 45D 温湿度传感器的检定装置对提高校准质量、节约校准成本具有重 要意义。文中基于本单位现有的 4 台温湿度检定装置, 通过大量的对比实验, 分析了不同装置 对 H MP45D 温湿度传感器校准质量的差异。结果表明: 恒湿盐湿度发生器和 DJM10 型湿度检 定箱具有较高的性价比, 适合作为 HMP45D 温湿度传感器的检定装置。具体来说, 恒湿盐湿度 发生器适合 H MP45D 温湿度传感器的现场校准工作, 而湿度检定箱更适合完成室内校准任务。 关键词: 温湿度传感器; 检定装置; 校准质量; 误差 中图分类号: T H 71 文献标识码: A 文章编号: 1006 009X( 2010) 03 0084 03
23. 0 22. 0
23. 0 22. 1
20. 2
20. 0
20. 1
20. 0
20. 0 14. 3
19. 8 14. 4
20. 1 20. 1
20. 5 20. 5
D2410063
20. 5
20. 4
20. 2
20. 2
15. 2
15. 4
20. 2
20. 6
D2650033
19. 8
19. 6
行测量。由于两装置 均为二等温湿 度量传标准 器, 实验中采用了 E+ E 湿度发生器修正后的测
环境试验箱( 出厂编号: 54686004190320) , 其控湿 量结果作为标准值。因为恒湿盐湿度发生器、E
原理类似于 DJM 10 湿度检定箱, 根据内置的干湿 + E 湿度发生器和湿度检定箱不能设定温度校准
用本单位现有的 4 种常用温湿度检定装置进行了 ( 试行) 进行两点校准, 校准点分别为 33% RH 和
大量 的 对 比 实 验, 分 析 了 各 检 定 装 置 校 准 H MP 45D 温湿度传感器的质量差异, 为计量工作
87% RH 。按照暂 行校准方法的 规定, 温 湿度传 感器的温度误差小于 0. 2 , 湿度小于 80% RH
球温度表测得的温度值推算出测量室内的湿度, 并由加湿 系 统 和 除 湿 系 统 进 行 湿度 调 节。与
点, 所测温度均为环境温度。调温调湿箱也可关 闭温控进行环境温度单点校准, 但失去了温度可
DJM 源自文库0 湿度检定箱不同的是调温调湿箱可以进 调的自身优势。实验中将调温调湿箱的温度校准
行温度控制, 控温范围为- 70~ 180 。
Comparison experiments and analysis for calibration devices of temperature and humidity sensor
Wang M in, Zhou Changw en, Wei Genbao, So ng Aw ei, Ma Jing uo, Chen Bin
者提供一定的参考。
时湿度误差小于 4% RH , 湿度大于 80% RH 时湿
1 检定装置
度误 差小 于 8% RH 。我们 选 取 5 支新 出 厂的 H MP 45D 温湿度传感器进行实验, 并以 H M P233
本单位配备的温湿度检定装置有恒湿盐湿度 温湿度仪为标准器。检定时, 将 H M P233 温湿度
编号: 02- 005) , 利用一定温度下密闭容器中氯化 湿度仪 10 次温度和湿度读数求均值后加上相应修
镁和硫酸锌饱和溶液上方的湿度值为一确定值的 原理制成, 可进行 33% 和 87% 两湿度点的校准;
正值作为其标准值, 再分别计算 HMP45D 温湿度 传感器 10 次温度和湿度读数的平均值, 并以此作
表中∃ 多支传感器差值均值%为 5 支传感器在同一 检定装置中温度误差绝对值的均值。从表 2 中可 以看出, 对于同一支温湿度传感器来说, 恒湿盐湿 度发生器、E+ E 湿度发生器和 DJM10 湿度检定箱 的∃ 多支传感器差值均值%分别为 0. 11 , 0. 13 和 0. 12 , 而调温调湿箱为 0. 32 , 同时其部分 校准结果出现超差的情况。根据另 3 种检定装置 的校准结果初步判断, 5 支传感器均符合!自动气 象站现场校准方法∀规程的技术要求。而调温调 湿箱在控温状态下, 不能真实反映传感器的温度
发展, 温湿度检定装置不断地推陈出新。国内各 省气象检定部门除了配备湿度检定箱以外, 部分 省份还配备了湿度发生器和调温调湿箱等, 均可 进行 H M P45D 温湿度传感器的校准工作。面对 众多的温湿度检定装置, 哪种装置的性价比更高、 校准质量最好, 是计量工作人员较为关心的问题。 但是, 关于这方面的研究甚少, 针对这个问题, 利
2 校准结果及分析
点设为 20 , 接近环境温度, 并测得 H M P45D 温 湿度传感器的温度误差。
根据表 1 中数据, 计算得到 H M P45D 温湿度
实验主要依据!自动气象 站现场校准方 法∀ 传感 器相 对于 标准 器 的温 度测 量误 差 见表 2。
表 1 HMP45D 温湿度传感器在 4 种检定装置中的温度校准结果( 单位: )
表 2 HMP45D 温湿度传感器在 4 种检定 装置中 的温度测量 误差
恒湿盐湿度 E+ E 湿度 DJM 10 湿度 调温 发生器 发生器 检定箱 调湿箱
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- 0. 2
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0. 2
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19. 6
19. 8
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20. 4
D2410063
15. 9
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14. 7
14. 7
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20. 7
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20. 2
# 86 #
气象水文海洋仪器
Sep. 2010
H UM OR20 型 湿 度 发 生 器 是 奥 地 利 E + E 为其校准结果。最后, 将 H MP45D 温湿度传感器
Elekt ronik R Ges. m. b. H . 公司 生产的湿 度发生 的校准结果减去标准值, 得到温度和湿度的测量误
设备 ( 出厂编号: P58983. 168) , 采用了传统双压 法的工作原理, 通过控制湿度发生器饱和室内气
收稿日期: 2010 03 15. 基金项目: 气象计量标准装置期间核查方 法( 行业标准: ICS 07. 060 A 47) . 作者简介: 王敏( 1981- ) , 女, 硕士. 从事气象仪器检定、检修与计量方法研究工作.
第3期
王 敏, 等: 温湿度传感器检定装置对比实验与分析
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第3期 2010 年 9 月
气象水文海洋仪器
M eteor olog ical, Hy drolog ical and M arine Instruments
N o. 3 Sep. 2010
温湿度传感器检定装置对比实验与分析
王 敏, 周昌文, 魏根宝, 宋阿伟, 马锦国, 陈 斌
( 安徽省大气探测 技术保障中心, 合肥 230031)