Калибровка гигрометра

Что такое калибровка?

Калибровка изначально представляет собой сравнительное измерение: показания поверяемого измерительного прибора сравниваются со показаниями эталонного измерительного прибора. Сама по себе калибровка не требует вмешательства в измерительный прибор.

Однако сравнительное измерение может показать, что показания измерительного прибора отклоняются от эталонного значения настолько, что требуется корректировка. Важно отметить, что каждое измерение имеет неопределённость (допуск). Это относится как к самому измерительному прибору, так и к эталонному измерительному прибору. Пока отклонение показаний двух приборов находится в пределах этого допуска, корректировка измерительного прибора не требуется.

Если калибруемый гигрометр, а также эталонный гигрометр имеют точность измерения (например) ± 3 % относительной влажности, то отклонения показаний до 6 % относительной влажности все еще находятся в пределах допустимых отклонений.

Различия в разных точках измерения также могут быть разными. Например, разница может составлять 2% при относительной влажности 30%, но 4% или 5% при относительной влажности 75%. Постоянная разница возможна, но маловероятна.

Когда следует проводить калибровку?

Отклонения результатов измерений, выходящие за пределы допустимого диапазона, могут быть вызваны различными причинами. Длительное хранение гигрометра в условиях достаточно низкой влажности может привести к смещению показаний. Это особенно актуально для гигрометров с человеческим волосом. Кроме того, сильная вибрация при транспортировке может изменить заводскую настройку гигрометра настолько, что отображаемое измеренное значение выйдет за пределы допустимого диапазона. Кроме того, измерительный элемент гигрометра подвержен естественному старению, что со временем может привести к смещению показаний.

Поэтому мы рекомендуем калибровать гигрометры один или два раза в год. Если гигрометр используется в помещении, имеет смысл делать это по окончании отопительного сезона, поскольку в это время гигрометр подвергался воздействию довольно низкой влажности. Однако калибровка также имеет смысл, если измерительный прибор транспортировался, и отображаемые значения кажутся некорректными.

Как калибруется гигрометр?

Перед калибровкой гигрометр следует регенерировать в условиях высокой влажности, чтобы устранить возможные отклонения показаний. Для этого несколько раз подвергайте гигрометр воздействию изменяющейся влажности (попеременно между влажностью насыщения и комнатной влажностью) и/или поместите его на ночь во влагоудерживающий пакет

Сравнительное измерение с помощью эталонного гигрометра

Относительная влажность воздуха зависит от температуры. Поэтому важно, чтобы оба гигрометра имели одинаковую температуру. Лучший способ добиться этого — обеспечить постоянный поток воздуха (принудительная вентиляция) с помощью вентилятора (30–60 минут) при постоянной комнатной температуре. Следует избегать близости к источникам тепла, а также к другим источникам излучения, таким как прямые солнечные лучи. Также убедитесь, что оба гигрометра находятся в рабочем положении, то есть вертикально. Положение гигрометра на задней стороне корпуса обычно приводит к небольшому изменению положения стрелки.

После того, как гигрометры будут настроены на текущую температуру в течение достаточного времени (примерно часа), можно провести сравнительный замер. Даже во время калибровки температура должна поддерживаться максимально постоянной (изменение температуры <1 °C в час). Имейте в виду, что разница температур всего в 1 °C при комнатной температуре (в зависимости от влажности) создаёт фактическую разницу относительной влажности 2–7 %.

В частном секторе часто отсутствует эталонный измерительный прибор, который можно использовать для сравнительного измерения. Однако существует несколько практичных методов, которые можно использовать для получения эталонного значения даже в домашних условиях. Ниже приведены рекомендуемые нами процедуры:

Влажный пакет

Поместите гигрометр во влажную ткань не менее чем на 30 минут. Также подойдет плотно закрывающийся прозрачный пластиковый пакет, в который гигрометр помещается вместе с влажной тканью. Преимущество такого подхода заключается в том, что показания можно посмотреть в любой момент. После выдержки не менее 30 минут показания гигрометра должны находиться в диапазоне относительной влажности 95–98%. Для снятия показаний достаточно лишь открыть ткань, поскольку стрелка гигрометра резко упадет до более низкого значения, как только гигрометр будет вынут из влажной ткани. Кроме того, следует помнить, что влажный пакет не обеспечивает определенного значения влажности, поэтому диапазон 95–98 % является лишь ориентировочным. Показания в диапазоне 92–100 % все еще находятся в пределах допуска.

Значение относительной влажности выше 100% (пересыщение) физически не является стабильным состоянием и, следовательно, возможно лишь в течение короткого времени. Тем не менее, показания гигрометра могут быть немного выше 100%, поскольку допуск, естественно, распространяется и на более высокое значение: если относительная влажность составляет 99%, а погрешность измерения составляет ±3%, отображаемое значение относительной влажности 102% всё ещё находится в пределах допуска. Коррекция гигрометра возможна и, безусловно, полезна, но не обязательна.

Солевой раствор

Каждая соль в той или иной степени гигроскопична. Это означает, что она притягивает воду. Если соль находится в насыщенном растворе, над этим раствором устанавливается очень постоянная «равновесная влажность». При влажности выше равновесной вода поглощается, при влажности ниже — испаряется. Следовательно, в закрытом помещении с постоянной температурой установится равновесная влажность, которую можно использовать для сравнения. Для создания такого «нормального климата» необходимы чистая соль, дистиллированная вода и закрытый сосуд с постоянной температурой.

Хлорид натрия – легкодоступная и безвредная соль. Он продаётся в высокой степени очистки в виде регенерирующей соли для посудомоечных машин или в виде поваренной соли. Важно следить за тем, чтобы в нём содержалось как можно меньше добавок (йода, фтора, антислеживающих агентов и т. д.). Хлорид натрия высокой чистоты (>99,9%), но при этом довольно дорогой, продаётся в аптеках.

Из этой соли готовят насыщенный раствор в воде (желательно дистиллированной). Для этого требуется около 40–50 г соли на 100 мл воды. Избыток соли не вредит, если все кристаллы соли хорошо смочены. Достижимая точность зависит от чистоты используемых веществ и постоянства температуры и может быть приблизительно равна:

Поваренная соль без добавок в водопроводной воде при относительной влажности около 75 % ±5 % отн. влажности

Регенерированная соль в дистиллированной воде с относительной влажностью около 75 % ±2 % отн. влажности

Хлорид натрия >99,9 % в дистиллированной воде

(при постоянстве температуры <0,1К/ч при 25°C) 75,3 % относительной влажности <±0,5 % отн. влажности

Хлорид магния также является солью, хорошо подходящей для сравнительных измерений и безвредной. Он доступен в продаже как пищевая добавка E511, компонент дорожной соли или добавка для морских аквариумов. Однако в аптеках он доступен только в необходимой степени чистоты >99%. Для приготовления насыщенного раствора требуется около 60–70 г на 100 мл воды.

Гексагидрат хлорида магния pA

в дистиллированной воде <0,1 К/ч при 25°C) 32,8 % относительной влажности ±0,5 % относительной влажности

Для сравнительного измерения гигрометр и насыщенный раствор должны находиться в одном сосуде и поддерживаться при постоянной температуре не менее 1–2 часов. Сосуд должен быть как можно меньше, но при этом обеспечивать обзор дисплея гигрометра. Солевой раствор и гигрометр ни в коем случае не должны соприкасаться, иначе гигрометр может быть поврежден. При последовательном использовании двух «нормальных климатических условий» (хлорид натрия с относительной влажностью 75,3% и хлорид магния с относительной влажностью 32,8%) можно проверить линейность гигрометра (калибровка в двух разных точках измерения). Для калибровки гигрометра также можно использовать «Humidity Packs» компании BOVEDA (или аналогичные), которые также создают компенсирующую влажность с помощью насыщенного солевого раствора. Эти пакеты доступны для различных значений относительной влажности и помещаются вместе с гигрометром в плотно закрывающийся прозрачный пластиковый пакет. Однако при использовании этих «Комплектов влажности» необходимо также учитывать допуск относительной влажности ±5 %.

Описанные методы позволяют определить, соответствует ли показания вашего гигрометра допустимому диапазону. Если это не так, необходимо отрегулировать показания. Для этого выполните следующие действия:

Как корректируется гигрометр?

Показания корректируются простой регулировкой положения стрелки (настройкой нуля). Регулировочный винт обычно расположен в одном из отверстий на боковой стороне корпуса. Эти гигрометры легко узнать по двум винтам на циферблате. Однако иногда регулировка также осуществляется через отверстие на задней стороне корпуса. Если прилагаемая инструкция по эксплуатации не помогла вам разобраться, обратитесь в нашу службу поддержки клиентов.

Влажный пакет

Очень важно, чтобы гигрометр оставался во влажной ткани. Приоткройте её лишь настолько, чтобы обеспечить доступ к регулировочному винту. Отрегулируйте показания гигрометра до 98% относительной влажности.

После корректировки показаний снова закройте салфетку и подождите ещё несколько минут. Затем проверьте, действительно ли показания стабилизируются на уровне относительной влажности 98%. Может потребоваться повторная небольшая корректировка. В этом случае действуйте, как описано выше. Если вы используете упомянутый выше пластиковый пакет, вы также можете проткнуть фольгу отвёрткой и спокойно установить необходимое значение. Лёгкое постукивание по нему устраняет лёгкое трение в измерительном механизме после корректировки, что позволяет добиться более точной настройки.

Солевой раствор

Сначала отметьте разницу в показаниях. Например, если равновесная влажность в сосуде составляла 75%, а гигрометр показывал 81%, то отклонение составляет +6%. Выньте гигрометр из сосуда и дайте ему адаптироваться к комнатному климату не менее часа. Затем выполните коррекцию в обратном направлении. В приведенном выше примере выполняется коррекция относительной влажности на -6%. Затем повторите описанную выше калибровку. Таким образом, вы можете проверить, стабилизируется ли показания гигрометра на значении, превышающем значение в солевом растворе. При необходимости следует выполнить дополнительную коррекцию. Для этого повторите описанные здесь действия.

Высококачественные гигрометры от FISCHER

Влажность воздуха играет важную роль в нашем здоровье и благополучии. Поэтому использование гигрометра или климатометра необходимо для поддержания хорошего микроклимата в помещении. Для получения точных показаний эти измерительные приборы необходимо регулярно калибровать. Для этого можно воспользоваться одним из описанных выше методов.

Источник: fischer-barometer.de