机械式温湿度表检定过程中的相关问题

/ 山东省计量科学研究院

0 引言

温湿度在工业、农业、气象、医疗以及日常生活等方面都得到了广泛的应用，特别是随着科学技术的发展，温湿度的检测和控制越来越受到人们的重视，近年来各类温湿度表的检定数量逐年增加。笔者从事温湿度表的检定工作，就该类计量器具的检定和维护总结了几点体会。

1 检定用标准器、配套设备和工作原理

（1）通风干湿表或者精密露点仪，能同时显示相对湿度和温度。

（2）温湿度检定箱，具有自动控温控湿功能。

（3）根据JJG 205-2005《机械式温湿度计》检定规程要求，被检仪器最大允许误差应满足温度不超过±2 ℃，相对湿度不超过±5%RH（40%RH～70%RH，20 ℃）、±7%RH（40%RH以下或70%RH以上，20 ℃）。

（4）温湿度表工作原理

机械式温湿度表包括干湿球式温湿度计和指针式温湿度表。其中干湿球式温湿度计由两支相同的普通温度计组成，一支用于测量温度，称干球温度计；另一支用纱布包住球部，纱布下端浸入蒸馏水中，称湿球温度计，空气中温度与干湿球温差存在某种函数关系，所以通过测量干球温度和湿球温度即可算出空气中的湿度。

指针式温湿度表由温度部分和湿度部分组成，温度部分是根据两种不同金属在温度改变时膨胀程度不同的原理工作的，主要的元件是一个用两种或多种金属片叠压在一起组成的多层金属片，为提高测温灵敏度，通常将金属片制成螺旋卷形状。当多层金属片的温度改变时，各层金属膨胀或收缩量不等，使得螺旋卷卷起或松开。由于螺旋卷的一端固定而另一端同可以自由转动的指针相连，因此，当双金属片感受到温度变化时，指针即可在一圆形分度标尺上指示出温度。湿度部分是利用毛发、尼龙和聚酰亚胺等有机高分子材料的几何尺寸都会随着相对湿度的变化而变化这一特性，将上述材料制成线状、带状感湿原件或涂覆在弹性材料上卷成游丝状感湿原件，然后通过机械放大装置将由湿度变化引起的几何量变化用指针指示出来，从而直接指示相对湿度。

（5）温湿度表的检定

将标准器的探头固定于温湿度检定箱腔体中心位置，被检仪器置于温湿度检定箱中的有效空间内，放置的方式和数量应不影响箱内空气循环。检定箱应保证气密性，且不得放置潮湿或强吸湿性材料。温度、湿度达到检定点且稳定后，分别读取标准器与被检仪器的数值，最后用直接比对的方法得到温湿度的示值误差。

图1 温湿度表检定示意图

2 HWS型（调温调湿法）温湿度检定箱的操作、使用中的问题

（1）首先，温湿度检定箱的操作者应是经过严格培训的检定人员，否则错误的操作会对检定箱造成损害。

（2）在日常使用过程中，应保证检定箱加湿器液位槽符合使用要求，液位槽液位过低会导致加湿器无法工作，甚至会导致循环泵的损坏。

（3）在使用标准通风干湿表作为标准器时，需定期更换标准器中的白色纱布条。纱布条使用时间长了，会被介质污染，影响测量准确度。

有时在工作的时候湿度不准，当湿度降不下去时，①这时就要检查工作区下部夹层是否有积水，积水多了，湿气就会增大，②检查干气阀是否打开；当湿度升不上去时，①这时首先检查加湿器是否缺水，导致液位槽液位过低，②检查加湿管路内是否有积水，如有积水应打开排水开关排水，③检查湿气阀是否打开。

3 干湿温度计上水纱布套问题

干湿温度计湿球的上水纱布套作为该类计量器具的重要配件，它的质量优劣、捆扎方式、使用时间长短等因素会直接影响湿球温度计的示值准确性。建议尽量使用标准纱布套。如要自行用纱布捆扎，那在捆扎制作纱布套时也要注意对感温泡的上下包裹位置以及保留适当的松紧度。另外，有条件的单位要尽量使用蒸馏水或者纯净水作为湿球温度计用水。因为自来水中含有较多的钙质，时间久了会导致上水纱布套钙化，纱布套会变硬、变黄，导致湿球温度计示值不准。在干湿球温度计的使用过程中，如果发现上水纱布套出现钙化现象，就应及时加以维护或者更换上水纱布套。

4 指针式温湿度表的调修

目前，生产温湿度表的厂家众多，制造水平参差不齐，特别是相对湿度的超差率很高，所以对温湿度表的调修是非常重要的。在检定过程中，发现温湿度表需要调修时，就需要打开检定箱，而此时检定箱内温度、湿度已经恒定，打开后就会遭到破坏，需要重新稳定，费时费力。笔者建议在检定这种示值误差较大的温湿度表时，先按照检定规程将每个检定点的示值误差记录下来。检定完毕后，看示值误差是否是单向的，如果是单向的，可以将温湿度表静置在实验室恒温恒湿房间中一段时间。当温湿度表示值稳定后，再进行示值误差的反向调整（用小螺丝刀直接调节温湿度表背后旋钮），以达到检定规程的误差要求，调修完毕后再放入检定箱中进行检定；如果示值误差是双向的，这样就无法进行调修了，只能返回厂家进行修理。

5 结语

机械式温湿度表是应用比较广泛的计量器具，容易发生故障，因此，在检定过程中应熟悉被检仪器和检定用标准器、配套设备的原理、结构和特点，并结合本文提供的故障表现、产生原因和操作方法认真分析原因，找出问题所在。另外，本文提供的维护调修方法也可以减少仪器故障的发生，延长仪器的使用寿命，提高检定工作效率。