溫濕度記錄儀的原理與應(yīng)用

    溫濕度測(cè)量是現(xiàn)代測(cè)量新發(fā)展出來(lái)的一個(gè)領(lǐng)域，尤其濕度的測(cè)量更是不斷前進(jìn)。經(jīng)歷了長(zhǎng)度法、干濕法直至今天的電測(cè)量的歷程，使?jié)穸葴y(cè)量技術(shù)日漸成熟,。時(shí)至今日，由于我們不再滿足于溫濕度的測(cè)量，尤其是一些場(chǎng)所的監(jiān)控直接要求實(shí)時(shí)記錄其全過(guò)程溫濕度變化,，并依據(jù)這些變化認(rèn)定儲(chǔ)運(yùn)過(guò)程的安全性，導(dǎo)致了新的溫濕度測(cè)量?jī)x器——溫濕度記錄儀的誕生,。

溫濕度記錄儀是將溫濕度參數(shù)進(jìn)行測(cè)量并按照預(yù)定的時(shí)間間隔將其儲(chǔ)存在內(nèi)部存儲(chǔ)器中,，在完成記錄功能后將其聯(lián)接到PC機(jī)，利用適配軟件將存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)提出并按其數(shù)值,、時(shí)間進(jìn)行分析的儀器,。利用該儀器可確定儲(chǔ)運(yùn)過(guò)程、實(shí)驗(yàn)過(guò)程等相關(guān)過(guò)程沒(méi)有任何危及產(chǎn)品安全的事件發(fā)生,。

下面以溫濕度記錄儀為例介紹溫濕度記錄儀的原理及應(yīng)用： 
原理 
溫濕度記錄儀由三大部分組成：測(cè)量部分,、儀器本體、PC界面,。

下面分別介紹這三部分： 
測(cè)量部分：即溫度傳感器和濕度傳感器,。 
溫度傳感器：溫度探頭由NTC和pt1000系列組成，不同的探頭完成不同功能： 
NTC通用探頭：應(yīng)用于通用測(cè)量,，包括廠房,、實(shí)驗(yàn)室、貨柜空間等空間測(cè)量,，其精度為±0.5℃,，尺寸大小為：直徑5mm，長(zhǎng)25mm,。 
Pt1000-1型溫度傳感器高溫探頭,，高可達(dá)300℃。用于高溫環(huán)境,。 
Pt1000-2型溫度傳感器高精度探頭,，高精度可達(dá)到±0.2℃，用于實(shí)驗(yàn)室等要求高精度的場(chǎng)合。尺寸大小為：直徑3mm,，長(zhǎng)30mm,。 
(以上溫度探頭均可以按照用戶要求進(jìn)行組合，以完成不同功能,。) 
濕度傳感器：濕度探頭均采用美國(guó)進(jìn)口霍尼威爾濕度傳感器,，其精度為±3%，甚至可以達(dá)到±2%,，測(cè)量范圍為0～100%RH,。尺寸大小為：直徑7～13mm,長(zhǎng)17mm。 
(以上所有溫濕度探頭均可選擇內(nèi)置或外置,，以供不同需求的客戶選擇)

儀器本體：記錄儀,，通過(guò)探頭進(jìn)行測(cè)量，將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)并傳輸至PC,，其存儲(chǔ)容量為9890組數(shù)據(jù)(溫度,、濕度各9890點(diǎn))，記錄間隔為2S至24h連續(xù)可調(diào)：由PC軟件調(diào)整,，根據(jù)其設(shè)定值確定記錄時(shí)間長(zhǎng)可達(dá)26年多,。記錄儀工作溫度受電池限制，即鋰電池：-20至100℃,；堿性電池：-10至50℃,。量程及精度由探頭決定，量程：可達(dá)-40至300℃,，0至100%RH,；精度：±2%RH～±3%RH，±0.2℃～±0.5℃,；防護(hù)：密閉,、防水。儀器尺寸：58mm＊72mm＊29mm,。

PC界面：軟件,。軟件支持是記錄儀*的一部分，其主要功能為：設(shè)定記錄間隔(2s～24h任意可調(diào)),，設(shè)定停止方式,，設(shè)定啟動(dòng)時(shí)間，讀取數(shù)據(jù)并顯示測(cè)量數(shù)據(jù),、歷史曲線等,，提供打印功能，把數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為EXCEL或WORD文檔形式等等功能,，這是數(shù)據(jù)記錄儀不可分割的一部分。一個(gè)好的上位機(jī)軟件能夠提供記錄儀廣泛的支持，通過(guò)上位機(jī)的支持,，鍵盤等不必要的零件解放了,，同時(shí)提供出更多的資源以利用。

典型應(yīng)用 
食品儲(chǔ)運(yùn)：由于食品儲(chǔ)運(yùn)過(guò)程時(shí)間并不是一個(gè)短期問(wèn)題,，但食品保存中的相對(duì)平衡濕度又是保證食品安全的一項(xiàng)重要指標(biāo),，相對(duì)平衡濕度直接影響菌落的生長(zhǎng)。例如：在平衡相對(duì)濕度為95%RH至91%RH范圍內(nèi),，易于滋生的菌落為沙門氏菌,、波林特菌、乳酸菌,、霉菌和酵母菌,。而食物保存周期也與溫度、平衡相對(duì)濕度有關(guān),，平衡相對(duì)濕度值為81%RH的蛋糕,，其保質(zhì)期為27℃時(shí)14天、21℃時(shí)24天,，如果平衡相對(duì)濕度提高到85%RH,，這些指標(biāo)將降低為27℃ 時(shí)8天、21℃ 時(shí)12天,。吸濕物質(zhì)的平衡相對(duì)濕度起到了決定性作用,。平衡相對(duì)濕度定義為物質(zhì)與空氣中水不進(jìn)行交換情況下，由周圍空氣獲取的濕度值,。這個(gè)定義很清楚,，為了成功地儲(chǔ)存和保持這些產(chǎn)品，環(huán)境氣候的控制及包裝必須仔細(xì)指明,。同時(shí),，很多食品的保存在過(guò)于干燥情況下，其口感都會(huì)有些變壞,。針對(duì)這種情況,，要求實(shí)時(shí)記錄溫濕度變化，保證食品安全進(jìn)入消費(fèi)者口中,。

當(dāng)長(zhǎng)途運(yùn)輸或者海運(yùn)冷凍冷藏食品時(shí),，如何在接收時(shí)證明貨物一直處于規(guī)定的溫濕度條件是件非常重要的事。解決爭(zhēng)議的做法就是在發(fā)貨的時(shí)候放入貨艙中一個(gè)記錄儀,，并啟動(dòng)它,，溫濕度記錄儀有一個(gè)精密的內(nèi)部時(shí)鐘，忠實(shí)地記錄時(shí)間間隔的溫濕度數(shù)據(jù),，在取出時(shí)可以容易地利用電腦察看圖形文件及報(bào)警值,，判斷是否超過(guò)容許值,什么時(shí)候及持續(xù)時(shí)間都能輕松獲得,，承運(yùn)方是否有責(zé)任也會(huì)立即知曉。目前上海外資企業(yè)哈根達(dá)斯和杭州肯德基食品有限公司,，通過(guò)使用我們的產(chǎn)品找到了科學(xué)管理冷藏運(yùn)輸?shù)挠辛k法,。

博物館文物、檔案管理：這是溫濕度產(chǎn)品應(yīng)用的另一個(gè)大的領(lǐng)域,，而記錄儀在其中又是很有特色的產(chǎn)品,。檔案的紙張?jiān)跍貪穸冗m宜的條件可以多存放一些時(shí)間，而一旦溫濕度條件遭到破壞紙張將要變脆,，重要資料也將隨之蕩然無(wú)存,，對(duì)檔案館進(jìn)行溫濕度記錄是必要的，可以預(yù)防惡性事故的發(fā)生,。使用溫濕度記錄儀將使溫濕度記錄的工作得以簡(jiǎn)化,，也將節(jié)約文物保管的成本，使這一工作得以科學(xué)化,，不受到過(guò)多的人為因素的干擾,。同時(shí)由于采用NTC這樣的微小探頭，保證了對(duì)藝術(shù)品的小破壞的前提下,，文物,，包括其色彩、形狀不受損毀,。

建材實(shí)驗(yàn)：在建材尤其是混凝土干燥過(guò)程中,，我們應(yīng)注意其干燥趨勢(shì)，這是評(píng)價(jià)產(chǎn)品的指標(biāo)之一,，也為建筑施工方提供了可靠的數(shù)據(jù),。應(yīng)用溫濕度記錄儀可以將此數(shù)據(jù)記錄并提供給建材研究方，將為施工提供有益的幫助,。尤其是在軍事建筑中,，時(shí)間就是生命，準(zhǔn)確把握混凝土干燥時(shí)間為先發(fā)致敵,，為有效地將有生力量提供到戰(zhàn)場(chǎng)上提供了保證,，這一功能都可以由完成。

農(nóng)業(yè)及畜牧業(yè)的應(yīng)用：農(nóng)業(yè)及畜牧業(yè)生產(chǎn),，尤其一些經(jīng)濟(jì)作物的生產(chǎn),，在其幼苗期要詳細(xì)記錄溫濕度值。而在農(nóng)業(yè)應(yīng)用中,，由于惡劣環(huán)境——肥料,、糞便等造成的酸堿性環(huán)境使?jié)穸犬a(chǎn)品漂移超出其他環(huán)境，這樣就要求濕敏電容漂移較小,、整機(jī)校準(zhǔn)方便,。目前在浙江大學(xué),、山東農(nóng)業(yè)大學(xué)、西北農(nóng)林科技大學(xué)等院校都使用了用于農(nóng)業(yè)方面的科研,，而且反映十分良好,。

氣候記錄：溫溫度記錄儀對(duì)農(nóng)業(yè)及氣象分析具有很突出的意義。

建筑驗(yàn)收：主要體現(xiàn)在智能樓宇的驗(yàn)收,。由于建筑行業(yè)的驗(yàn)收項(xiàng)目多，除暖通空調(diào)指標(biāo)外,，其他諸如射線強(qiáng)度,、甲醛濃度等建筑部要求符合人體健康指標(biāo)也要監(jiān)測(cè)，這些指標(biāo)是直接關(guān)系到人體健康的,。如果在這些指標(biāo)不明了的情況下,，測(cè)試人員貿(mào)然進(jìn)入這些場(chǎng)所并長(zhǎng)期在其間進(jìn)行記錄，是對(duì)測(cè)試人員的人身健康的不負(fù)責(zé)任,，而應(yīng)用記錄儀就會(huì)保證在取得可靠數(shù)據(jù)的同時(shí)對(duì)測(cè)試人員的人身安全進(jìn)行大保護(hù),。

重要醫(yī)衛(wèi)場(chǎng)所：按照《醫(yī)院潔凈手術(shù)部建筑技術(shù)規(guī)范征求意見(jiàn)稿》的要求手術(shù)室的溫濕度必須控制在一定的范圍內(nèi)：即溫度在22…25℃；相對(duì)濕度45％RH…60％RH,。 適宜的環(huán)境溫濕度對(duì)操作者和病人都是非常重要的,。當(dāng)室溫超過(guò)28℃，濕度大于70%RH時(shí),，易有悶熱,、出汗、煩燥,、疲勞等反應(yīng),，容易影響安定的情緒和敏捷的思維，使操作者的技術(shù)水平不能得到很好的發(fā)揮,。同時(shí)病人也會(huì)出現(xiàn)心率快,、出汗多等癥狀而增加手術(shù)難度；當(dāng)室溫低于20度時(shí),，只穿手術(shù)衣的操作者會(huì)感到冷,，易影響操作動(dòng)作的靈敏性和準(zhǔn)確性，尤其是手指的細(xì)微動(dòng)作,。裸露的病人由于創(chuàng)傷機(jī)體抵抗力處于低下水平,，更易發(fā)生感冒等并發(fā)癥。室內(nèi)濕度低,，物體表面浮塵隨某些動(dòng)作,，如鋪單、開關(guān)門等造成氣流改變而懸浮在空氣中,。手術(shù)間內(nèi)外溫差大,，開門后部分區(qū)域的空氣形成蝸流,，風(fēng)速增大到約手術(shù)間原風(fēng)速的4倍，此時(shí)物體表面附著物迅速飄浮于空氣中,。根據(jù)美國(guó)CDC的調(diào)查表明手術(shù)室空氣中浮游菌數(shù)在700-800cfu/m3時(shí)就有經(jīng)空氣感染的危險(xiǎn),。從結(jié)果可見(jiàn)，手術(shù)時(shí)鋪單至鋪單后2小時(shí)空氣污染嚴(yán)重,，此時(shí)正是手術(shù)階段,。由于受重力作用，室內(nèi)飄塵可直接沉降到手術(shù)創(chuàng)面,，或操作者的手或手術(shù)器械上,，因此加強(qiáng)控制此期的空氣污染對(duì)預(yù)防術(shù)后切口感染是致關(guān)重要的。這些要求衛(wèi)生防疫部門通過(guò)自己的監(jiān)測(cè)確認(rèn)各醫(yī)院手術(shù)室的達(dá)標(biāo)情況,，記錄儀是一種很好的方法,，減少了人員浪費(fèi)，并使執(zhí)法的公正性得到保證,。