|
|
|
温湿度记录器的原理及应用 |
温湿度测量是现代测量新发展出来的一个领域，尤其湿度的测量更是不断前进。经历了长度法、干湿法直至今天的电测量的历程，使湿度测量技术日渐成熟。时至今日，由于我们不再满足于湿度的测量，尤其是一些场所的监控直接要求实时记录其全过程温湿度变化，并依据这些变化认定储运过程的安全性，导致了新的温湿度测量仪器——温湿度记录器的诞生。
温湿度记录器是将温湿度参数进行测量并按照预定的时间间隔将其储存在内部存储器中，在完成记录功能后将其联接到PC机，利用适配软件将存储的数据提出并按其数值、时间进行分析的仪器。利用该仪器可确定储运过程、实验过程等相关过程没有任何危及产品安全的事件发生。
下面以瑞士ROTRONIC公司生产的Hygrolog 温湿度记录器为例介绍温湿度记录器的原理及应用：
原理：温湿度记录器由三大部分组成：测量部分、仪器本体、PC界面。
下面分别介绍这三部分：
测量部分：由完全互换的Hygroclip 系列探头组成，不同的探头完成不同功能：
Hygroclip s通用探头，应用于通用测量，包括厂房、实验室、货柜空间等空间测量。
Hygroclip sc04/sc05狭小空间用探头，应用于要求狭小空间使用、对产品破坏小的场所。例如：博物馆保存雕塑、雕刻等艺术品；一些化石；工程建筑、桥梁建筑监测混凝土干燥等应用。
Hygroclip sp05小空间插入探头，应用于颗粒状堆积材料的插入测量
Hygroclip HK25/40 高温探头，最高可达200℃。用于高温环境。
Hygroclip HS28 剑式探头，应用于造纸、印刷、卷状堆积物等场所。
以上探头为完全互换探头，均可以和Hygrolog进行联接。并完成不同功能。
仪器本体：Hygrolog 记录器，通过探头进行测量，将数据存储并传输至PC，其存储容量为10000个数据点（温度、湿度各5000点），记录间隔为15S至2h可调：由PC调整，根据其设定值确定记录时间最长可达416天。记录器工作温度受电池限制，即锂电池：-20至70℃；碱性电池：-10至50℃。量程及精度由探头决定，量程：可达-50至200℃，0至100%RH；精度：±1.5%RH，±0.3℃；防护等级：IP65。
PC界面：HW3软件。软件支持是记录器不可或缺的一部分，其主要功能为：设定单位，设定存储周期，设定采样周期，读取数据并显示测量数据、历史曲线等，这是数据记录器不可分割的一部分。一个好的上位机软件能够提供记录器最广泛的支持，通过上位机的支持，键盘等不必要的零件解放了，同时提供出更多的资源以利用。
所有的记录器均大致遵循这样一个模式，所不同的是：有些记录器将测量部分置于记录器内部，有些记录器采用单独可完全互换的探头。采用前一种方式，其特点是：可将产品体积变小，但却带来了占用存储资源、校准不便等问题，也不能同时运用标准产品完成多种功能，同时，还带来了由于电池限制而导致监测范围变窄等问题；运用后一种电路，由于传统探头采用模拟输出，这样也带来：1、需要A/D转换；2、要求对应不同量程和不同输入进行不同的电路或参数变换这两个问题。
基于以上原因，对我们提出了新的设计任务，在这方面，瑞士ROTRONIC公司走到了前列。他们的探头采用数字技术，符合一致的协议，消除了A/D转换的问题。同时由于测量和记录部分的分离，最大限度地拓宽了应用范围。由于采用单总线协议及DIO总线技术，使其资源大大节约。这样减少了耗电元件，保证了电池更长的工作时间。例如：应用750mAh的电池，5分钟为采样间隔，可连续记录6个月。
ROTRONIC的记录器应用范围很广，涵盖了几乎所有需要有温湿度数据存档的地方，并且由于采用了多种特色探头，使众多领域的应用成为可能。
典型应用：
食品储运，由于食品储运过程时间并不是一个短期问题，但食品保存中的相对平衡湿度又是保证食品安全的一项重要指标，相对平衡湿度直接影响菌落的生长。例如：在平衡相对湿度为95%RH至91%RH范围内，易于滋生的菌落为沙门氏菌、波林特菌、乳酸菌、霉菌和酵母菌。而食物保存周期也与温度、平衡相对湿度有关，平衡相对湿度值为81%RH的蛋糕，其保质期为27℃时14天、21℃时24天，如果平衡相对湿度提高到85%RH，这些指标将降低为27℃ 时8天、21℃ 时12天。吸湿物质的平衡相对湿度起到了决定性作用。平衡相对湿度定义为物质与空气中水不进行交换情况下，由周围空气获取的湿度值。这个定义很清楚，为了成功地储存和保持这些产品，环境气候的控制及包装必须仔细指明。同时，很多食品的保存在过于干燥情况下，其口感都会有些变坏。针对这种情况，要求实时记录温湿度变化，保证食品安全进入消费者口中。 |
|
|
|
| |
|
|
|
|
|
|
|
|
