溫濕度測量是現(xiàn)代測量新發(fā)展出來的一個(gè)領(lǐng)域,尤其濕度的測量更是不斷前進(jìn)。經(jīng)歷了長度法、干濕法直至今天的電測量的歷程,使?jié)穸葴y量技術(shù)日漸成熟。時(shí)至今日,由于我們不再滿足于濕度的測量,尤其是一些場所的監(jiān)控直接要求實(shí)時(shí)記錄其全過程溫濕度變化,并依據(jù)這些變化認(rèn)定儲(chǔ)運(yùn)過程的**性,導(dǎo)致了新的溫濕度測量儀器——溫濕度記錄器的誕生。
溫濕度記錄器是將溫濕度參數(shù)進(jìn)行測量并按照預(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)過程、實(shí)驗(yàn)過程等相關(guān)過程沒有任何危及產(chǎn)品**的事件發(fā)生。
下面以瑞士ROTRONIC公司生產(chǎn)的Hygrolog 溫濕度記錄器為例介紹溫濕度記錄器的原理及應(yīng)用:
原理:溫濕度記錄器由三大部分組成: 測量部分、儀器本體、PC界面 。
下面分別介紹這三部分:
測量部分: 由完全互換的Hygroclip 系列探頭組成,不同的探頭完成不同功能:
Hygroclip s通用探頭,應(yīng)用于通用測量,包括廠房、實(shí)驗(yàn)室、貨柜空間等空間測量。
Hygroclip sc04/sc05狹小空間用探頭,應(yīng)用于要求狹小空間使用、對(duì)產(chǎn)品破壞小的場所。例如:博物館保存雕塑、雕刻等藝術(shù)品;一些化石;工程建筑、橋梁建筑監(jiān)測混凝土干燥等應(yīng)用。
Hygroclip sp05小空間插入探頭,應(yīng)用于顆粒狀堆積材料的插入測量
Hygroclip HK25/40 高溫探頭,*高可達(dá)200℃。用于高溫環(huán)境。
Hygroclip HS28 劍式探頭,應(yīng)用于造紙、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(jìn)行聯(lián)接。并完成不同功能。
儀器本體: Hygrolog 記錄器,通過探頭進(jìn)行測量,將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)并傳輸至PC,其存儲(chǔ)容量為10000個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)(溫度、濕度各5000點(diǎn)),記錄間隔為15S至2h可調(diào):由PC調(diào)整,根據(jù)其設(shè)定值確定記錄時(shí)間*長可達(dá)416天。記錄器工作溫度受電池限制,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(dá)-50至200℃,0至100%RH;精度:±1.5%RH,±0.3℃;防護(hù)等級(jí):IP65。
PC界面: 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(shè)定單位,設(shè)定存儲(chǔ)周期,設(shè)定采樣周期,讀取數(shù)據(jù)并顯示測量數(shù)據(jù)、歷史曲線等,這是數(shù)據(jù)記錄器不可分割的一部分。一個(gè)好的上位機(jī)軟件能夠提供記錄器*廣泛的支持,通過上位機(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。
所有的記錄器均大致遵循這樣一個(gè)模式,所不同的是:有些記錄器將測量部分置于記錄器內(nèi)部,有些記錄器采用單獨(dú)可完全互換的探頭。采用前一種方式,其特點(diǎn)是:可將產(chǎn)品體積變小,但卻帶來了占用存儲(chǔ)資源、校準(zhǔn)不便等問題,也不能同時(shí)運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品完成多種功能,同時(shí),還帶來了由于電池限制而導(dǎo)致監(jiān)測范圍變窄等問題;運(yùn)用后一種電路,由于傳統(tǒng)探頭采用模擬輸出,這樣也帶來:1、需要A/D轉(zhuǎn)換;2、要求對(duì)應(yīng)不同量程和不同輸入進(jìn)行不同的電路或參數(shù)變換這兩個(gè)問題。
基于以上原因,對(duì)我們提出了新的設(shè)計(jì)任務(wù),在這方面,瑞士ROTRONIC公司走到了前列。他們的探頭采用數(shù)字技術(shù),符合一致的協(xié)議,消除了A/D轉(zhuǎn)換的問題。同時(shí)由于測量和記錄部分的分離,*大限度地拓寬了應(yīng)用范圍。由于采用單總線協(xié)議及DIO總線技術(shù),使其資源大大節(jié)約。這樣減少了耗電元件,保證了電池更長的工作時(shí)間。例如:應(yīng)用750mAh的電池,5分鐘為采樣間隔,可連續(xù)記錄6個(gè)月。
ROTRONIC的記錄器應(yīng)用范圍很廣,涵蓋了幾乎所有需要有溫濕度數(shù)據(jù)存檔的地方,并且由于采用了多種特色探頭,使眾多領(lǐng)域的應(yīng)用成為可能。
典型應(yīng)用: 食品儲(chǔ)運(yùn),由于食品儲(chǔ)運(yùn)過程時(shí)間并不是一個(gè)短期問題,但食品保存中的相對(duì)平衡濕度又是保證食品**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。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**進(jìn)入消費(fèi)者口中。
當(dāng)長途運(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。解決爭議的做法就是在發(fā)貨的時(shí)候放入貨艙中一個(gè)記錄器,并啟動(dòng)它,溫濕度記錄器有一個(gè)精密的內(nèi)部時(shí)鐘,忠實(shí)地記錄指定時(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。
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,而記錄器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