溫濕度測量是現代測量新發展出來的一個領域,尤其濕度的測量更是不斷前進。經曆了長度法、ganshifazhizhijintiandedianceliangdelicheng,shishiduceliangjishurijianchengshu。shizhijinri,youyuwomenbuzaimanzuyushidudeceliang,youqishiyixiechangsuodejiankongzhijieyaoqiushishijiluqiquanguochengwenshidubianhua,bingyijuzhexiebianhuarendingchuyunguochengdeanquanxing,daozhilexindewenshiduceliangyiqi――溫濕度記錄器的誕生。 溫濕度記錄器是將溫濕度參數進行測量並按照預定的時間間隔將其儲存在內部存儲器中,在完成記錄功能後將其聯接到PC機,利用適配軟件將存儲的數據提出並按其數值、時間進行分析的儀器。利用該儀器可確定儲運過程、實驗過程等相關過程沒有任何危及產品安全的事件發生。
下麵以瑞士ROTRONIC公司生產的Hygrolog 溫濕度記錄器為例介紹溫濕度記錄器的原理及應用:
一、原理:
溫濕度記錄器由三大部分組成:測量部分、儀器本體、PC界麵。 下麵分別介紹這三部分:
1、測量部分:
由完全互換的Hygroclip 係列探頭組成,不同的探頭完成不同功能:
Hygroclip s通用探頭,應用於通用測量,包括廠房、實驗室、貨櫃空間等空間測量。
Hygroclip sc04/sc05狹小空間用探頭,應用於要求狹小空間使用、對產品破壞小的場所。例如:博物館保存雕塑、雕刻等藝術品;一些化石;工程建築、橋梁建築監測混凝土幹燥等應用。
Hygroclip sp05小空間插入探頭,應用於顆粒狀堆積材料的插入測量
Hygroclip HK25/40 高溫探頭,最高可達200℃。用於高溫環境。
Hygroclip HS28 劍式探頭,應用於造紙、印刷、卷狀堆積物等場所。
以上探頭為完全互換探頭,均可以和Hygrolog進行聯接。並完成不同功能。
2、儀器本體:
Hygrolog記錄器,通過探頭進行測量,將數據存儲並傳輸至PC,其存儲容量為10000個數據點(溫度、濕度各5000點),記錄間隔為15S至2h可調:由PC調整,根據其設定值確定記錄時間最長可達416天。記錄器工作溫度受電池限製,即鋰電池:-20至70℃;堿性電池:-10至50℃。量程及精度由探頭決定,量程:可達-50至200℃,0至100%RH;精度:±1.5%RH,±0.3℃;防護等級:IP65。
3、PC界麵:
HW3軟件。軟件支持是記錄器不可或缺的一部分,其主要功能為:設定單位,設定存儲周期,設定采樣周期,讀取數據並顯示測量數據、曆li史shi曲qu線xian等deng,這zhe是shi數shu據ju記ji錄lu器qi不bu可ke分fen割ge的de一yi部bu分fen。一yi個ge好hao的de上shang位wei機ji軟ruan件jian能neng夠gou提ti供gong記ji錄lu器qi最zui廣guang泛fan的de支zhi持chi,通tong過guo上shang位wei機ji的de支zhi持chi,鍵jian盤pan等deng不bu必bi要yao的de零ling件jian解jie放fang了le,同tong時shi提ti供gong出chu更geng多duo的de資zi源yuan以yi利li用yong。
所有的記錄器均大致遵循這樣一個模式,所不同的是:有些記錄器將測量部分置於記錄器內部,有些記錄器采用單獨可完全互換的探頭。采用前一種方式,其特點是:
可將產品體積變小,但卻帶來了占用存儲資源、校準不便等問題,也不能同時運用標準產品完成多種功能,同時,還帶來了由於電池限製而導致監測範圍變窄等問題;運用後一種電路,由於傳統探頭采用模擬輸出,這樣也帶來:1、需要A/D轉換;2、要求對應不同量程和不同輸入進行不同的電路或參數變換這兩個問題。
基於以上原因,對我們提出了新的設計任務,在這方麵,瑞士ROTRONIC公司走到了前列。他們的探頭采用數字技術,符合一致的協議,消除了A/D轉換的問題。同時由於測量和記錄部分的分離,最大限度地拓寬了應用範圍。由於采用單總線協議及DIO總線技術,使其資源大大節約。這樣減少了耗電元件,保證了電池更長的工作時間。例如:應用750mAh的電池,5分鍾為采樣間隔,可連續記錄6個月。
ROTRONIC的記錄器應用範圍很廣,涵蓋了幾乎所有需要有溫濕度數據存檔的地方,並且由於采用了多種特色探頭,使眾多領域的應用成為可能。
二、典型應用:
食(shi)品(pin)儲(chu)運(yun),由(you)於(yu)食(shi)品(pin)儲(chu)運(yun)過(guo)程(cheng)時(shi)間(jian)並(bing)不(bu)是(shi)一(yi)個(ge)短(duan)期(qi)問(wen)題(ti),但(dan)食(shi)品(pin)保(bao)存(cun)中(zhong)的(de)相(xiang)對(dui)平(ping)衡(heng)濕(shi)度(du)又(you)是(shi)保(bao)證(zheng)食(shi)品(pin)安(an)全(quan)的(de)一(yi)項(xiang)重(zhong)要(yao)指(zhi)標(biao),相(xiang)對(dui)平(ping)衡(heng)濕(shi)度(du)直(zhi)接(jie)影(ying)響(xiang)菌(jun)落(luo)的(de)生(sheng)長(chang)。例(li)如(ru):在平衡相對濕度為95%RH至91%RH範圍內,易於滋生的菌落為沙門氏菌、波林特菌、乳酸菌、黴菌和酵母菌。而食物保存周期也與溫度、平衡相對濕度有關,平衡相對濕度值為81%RH的蛋糕,其保質期為27℃時14天、21℃時24天,如果平衡相對濕度提高到85%RH,這些指標將降低為27℃ 時8天、21℃ 時12天tian。吸xi濕shi物wu質zhi的de平ping衡heng相xiang對dui濕shi度du起qi到dao了le決jue定ding性xing作zuo用yong。平ping衡heng相xiang對dui濕shi度du定ding義yi為wei物wu質zhi與yu空kong氣qi中zhong水shui不bu進jin行xing交jiao換huan情qing況kuang下xia,由you周zhou圍wei空kong氣qi獲huo取qu的de濕shi度du值zhi。這zhe個ge定ding義yi很hen清qing楚chu,為wei了le成cheng功gong地di儲chu存cun和he保bao持chi這zhe些xie產chan品pin,環huan境jing氣qi候hou的de控kong製zhi及ji包bao裝zhuang必bi須xu仔zai細xi指zhi明ming。同tong時shi,很hen多duo食shi品pin的de保bao存cun在zai過guo於yu幹gan燥zao情qing況kuang下xia,其qi口kou感gan都dou會hui有you些xie變bian壞huai。針zhen對dui這zhe種zhong情qing況kuang,要yao求qiu實shi時shi記ji錄lu溫wen濕shi度du變bian化hua,保bao證zheng食shi品pin安an全quan進jin入ru消xiao費fei者zhe口kou中zhong。
當(dang)長(chang)途(tu)運(yun)輸(shu)或(huo)者(zhe)海(hai)運(yun)冷(leng)凍(dong)冷(leng)藏(zang)食(shi)品(pin)時(shi),如(ru)何(he)在(zai)接(jie)收(shou)時(shi)證(zheng)明(ming)貨(huo)物(wu)一(yi)直(zhi)處(chu)於(yu)規(gui)定(ding)的(de)溫(wen)濕(shi)度(du)條(tiao)件(jian)是(shi)件(jian)非(fei)常(chang)重(zhong)要(yao)的(de)事(shi)。解(jie)決(jue)爭(zheng)議(yi)的(de)做(zuo)法(fa)就(jiu)是(shi)在(zai)發(fa)貨(huo)的(de)時(shi)候(hou)放(fang)入(ru)貨(huo)艙(cang)中(zhong)一(yi)個(ge)記(ji)錄(lu)器(qi),並(bing)啟(qi)動(dong)它(ta),溫(wen)濕(shi)度(du)記(ji)錄(lu)器(qi)有(you)一(yi)個(ge)精(jing)密(mi)的(de)內(nei)部(bu)時(shi)鍾(zhong),忠(zhong)實(shi)地(di)記(ji)錄(lu)指(zhi)定(ding)時(shi)間(jian)間(jian)隔(ge)的(de)溫(wen)濕(shi)度(du)數(shu)據(ju),在(zai)取(qu)出(chu)時(shi)可(ke)以(yi)容(rong)易(yi)地(di)利(li)用(yong)電(dian)腦(nao)察(cha)看(kan)圖(tu)形(xing)文(wen)件(jian)及(ji)報(bao)警(jing)值(zhi),判(pan)斷(duan)是(shi)否(fou)超(chao)過(guo)容(rong)許(xu)值(zhi),什麼時候及持續時間都能輕鬆獲得,承運方是否有責任也會立即知曉。
博物館文物、檔案管理:這zhe是shi溫wen濕shi度du產chan品pin應ying用yong的de另ling一yi個ge大da的de領ling域yu,而er記ji錄lu器qi在zai其qi中zhong又you是shi很hen有you特te色se的de產chan品pin。檔dang案an的de紙zhi張zhang在zai溫wen濕shi度du適shi宜yi的de條tiao件jian可ke以yi多duo存cun放fang一yi些xie時shi間jian,而er一yi旦dan溫wen濕shi度du條tiao件jian遭zao到dao破po壞huai紙zhi張zhang將jiang要yao變bian脆cui,重zhong要yao資zi料liao也ye將jiang隨sui之zhi蕩dang然ran無wu存cun,對dui檔dang案an館guan進jin行xing溫wen濕shi度du記ji錄lu是shi必bi要yao的de,可ke以yi預yu防fang惡e性xing事shi故gu的de發fa生sheng。使shi用yong溫wen濕shi度du記ji錄lu器qi將jiang使shi溫wen濕shi度du記ji錄lu的de工gong作zuo得de以yi簡jian化hua,也ye將jiang節jie約yue文wen物wu保bao管guan的de成cheng本ben,使shi這zhe一yi工gong作zuo得de以yi科ke學xue化hua,不bu受shou到dao過guo多duo的de人ren為wei因yin素su的de幹gan擾rao。同tong時shi由you於yu采cai用yongHygroclip sc04這樣的微小探頭,保證了對藝術品的最小破壞的前提下,文物,包括其色彩、形狀不受損毀。
建材實驗:
在(zai)建(jian)材(cai)尤(you)其(qi)是(shi)混(hun)凝(ning)土(tu)幹(gan)燥(zao)過(guo)程(cheng)中(zhong),我(wo)們(men)應(ying)注(zhu)意(yi)其(qi)幹(gan)燥(zao)趨(qu)勢(shi),這(zhe)是(shi)評(ping)價(jia)產(chan)品(pin)的(de)指(zhi)標(biao)之(zhi)一(yi),也(ye)為(wei)建(jian)築(zhu)施(shi)工(gong)方(fang)提(ti)供(gong)了(le)可(ke)靠(kao)的(de)數(shu)據(ju)。應(ying)用(yong)溫(wen)濕(shi)度(du)記(ji)錄(lu)器(qi)可(ke)以(yi)將(jiang)此(ci)數(shu)據(ju)記(ji)錄(lu)並(bing)提(ti)供(gong)給(gei)建(jian)材(cai)研(yan)究(jiu)方(fang),將(jiang)為(wei)施(shi)工(gong)提(ti)供(gong)有(you)益(yi)的(de)幫(bang)助(zhu)。尤(you)其(qi)是(shi)在(zai)軍(jun)事(shi)建(jian)築(zhu)中(zhong),時(shi)間(jian)就(jiu)是(shi)生(sheng)命(ming),準(zhun)確(que)把(ba)握(wo)混(hun)凝(ning)土(tu)幹(gan)燥(zao)時(shi)間(jian)為(wei)先(xian)發(fa)致(zhi)敵(di),為(wei)有(you)效(xiao)地(di)將(jiang)有(you)生(sheng)力(li)量(liang)提(ti)供(gong)到(dao)戰(zhan)場(chang)上(shang)提(ti)供(gong)了(le)保(bao)證(zheng),這(zhe)一(yi)功(gong)能(neng)由(you)Hygrolog+HygroClip sc04完成。
農業及畜牧業的應用:
農業及畜牧業生產,尤其一些經濟作物的生產,在其幼苗期要詳細記錄溫濕度值。而在農業應用中,由於惡劣環境――肥料、糞便等造成的酸堿性環境使濕度產品漂移超出其他環境,這樣就要求濕敏電容漂移較小、整機校準方便。 氣候記錄:Hygrolog溫溫度記錄儀對農業及氣象分析具有很突出的意義。
建築驗收:
主要體現在智能樓宇的驗收。由於建築行業的驗收項目多,除暖通空調指標外,其他諸如射線強度、jiaquannongdudengjianzhubuyaoqiufuherentijiankangzhibiaoyeyaojiance,zhexiezhibiaoshizhijieguanxidaorentijiankangde。ruguozaizhexiezhibiaobumingledeqingkuangxia,ceshirenyuanmaoranjinruzhexiechangsuobingchangqizaiqijianjinxingjilu,shiduiceshirenyuanderenshenjiankangdebufuzeren,eryingyongjiluqijiuhuibaozhengzaiqudekekaoshujudetongshiduiceshirenyuanderenshenanquanjinxingzuidabaohu。
重要醫衛場所:
按照《醫院潔淨手術部建築技術規範征求意見稿》的要求手術室的溫濕度必須控製在一定的範圍內:即溫度在22 8943;25℃;相對濕度45%RH 8943;60%RH。適宜的環境溫濕度對操作者和病人都是非常重要的。當室溫超過28℃,濕度大於70%RH時,易有悶熱、出汗、煩燥、疲勞等反應,容易影響安定的情緒和敏捷的思維,使操作者的技術水平不能得到很好的發揮。同時病人也會出現心率快、出汗多等症狀而增加手術難度;當室溫低於20dushi,zhichuanshoushuyidecaozuozhehuigandaoleng,yiyingxiangcaozuodongzuodelingminxinghezhunquexing,youqishishouzhidexiweidongzuo。luoludebingrenyouyuchuangshangjitidikanglichuyudixiashuiping,gengyifashengganmaodengbingfazheng。shineishidudi,wutibiaomianfuchensuimouxiedongzuo,rupudan、開關門等造成氣流改變而懸浮在空氣中。手術間內外溫差大,開門後部分區域的空氣形成蝸流,風速增大到約手術間原風速的4倍,此時物體表麵附著物迅速飄浮於空氣中。根據美國CDC的調查表明手術室空氣中浮遊菌數在700-800cfu/m3時就有經空氣感染的危險。從結果可見,手術時鋪單至鋪單後2小(xiao)時(shi)空(kong)氣(qi)汙(wu)染(ran)最(zui)嚴(yan)重(zhong),此(ci)時(shi)正(zheng)是(shi)手(shou)術(shu)階(jie)段(duan)。由(you)於(yu)受(shou)重(zhong)力(li)作(zuo)用(yong),室(shi)內(nei)飄(piao)塵(chen)可(ke)直(zhi)接(jie)沉(chen)降(jiang)到(dao)手(shou)術(shu)創(chuang)麵(mian),或(huo)操(cao)作(zuo)者(zhe)的(de)手(shou)或(huo)手(shou)術(shu)器(qi)械(xie)上(shang),因(yin)此(ci)加(jia)強(qiang)控(kong)製(zhi)此(ci)期(qi)的(de)空(kong)氣(qi)汙(wu)染(ran)對(dui)預(yu)防(fang)術(shu)後(hou)切(qie)口(kou)感(gan)染(ran)是(shi)致(zhi)關(guan)重(zhong)要(yao)的(de)。這(zhe)些(xie)要(yao)求(qiu)衛(wei)生(sheng)防(fang)疫(yi)部(bu)門(men)通(tong)過(guo)自(zi)己(ji)的(de)監(jian)測(ce)確(que)認(ren)各(ge)醫(yi)院(yuan)手(shou)術(shu)室(shi)的(de)達(da)標(biao)情(qing)況(kuang),記(ji)錄(lu)器(qi)是(shi)一(yi)種(zhong)很(hen)好(hao)的(de)方(fang)法(fa),減(jian)少(shao)了(le)人(ren)員(yuan)浪(lang)費(fei),並(bing)使(shi)執(zhi)法(fa)的(de)公(gong)正(zheng)性(xing)得(de)到(dao)保(bao)證(zheng)。
管路維護:
guanlulideshiqihuicujinweishengwushengchang,guandaoshangfameijiushizheyangxingchengde。zhebudanyingxiangkongqiliudong,haihuizishengdaliangxijun。zhexiezaodaowurandequyuduijiankanggouchengweixie,bingzuizhongdaozhishineikongqizhiliang(IAQ,Indoor Air Quality)惡化。芬蘭歐立法(Oy Lifa)公司利用羅卓尼克(ROTRONIC)溫濕度記錄器和一輛微型卡車找到了非常好的辦法來研究管道狀況、遠程視頻設備及檢查管路。