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溫濕度記錄器

作者:CEO 時間:2023-01-02

信息摘要:摘要:本文以瑞士ROTRONIC公司生產(chǎn)的Hygrolog溫濕度記錄儀為例介紹溫濕度記錄器的原理及應用,為國內(nèi)同行提供參考。Abstract:Weintroducetheprincipleandapplicationofhumidityandt

溫濕度記錄器

溫濕度記錄器

  

  摘要:本文以瑞士ROTRONIC公司生產(chǎn)的Hygrolog溫濕度記錄儀為例介紹溫濕度記錄器的原理及應用,為國內(nèi)同行提供參考。

  Abstract:WeintroducetheprincipleandapplicationofhumidityandtemperaturedataloggerusingtheexampleofHygrologDesignedbyRotronic.

  關(guān)鍵字:溫濕度、記錄器、食品儲運、博物館、檔案館、暖通空調(diào)

  溫濕度測量是現(xiàn)代測量新發(fā)展出來的一個領(lǐng)域,尤其濕度的測量更是不斷前進。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)控直接要求實時記錄其全過程溫濕度變化,并依據(jù)這些變化認定儲運過程的安全性,導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)進行測量并按照預定的時間間隔將其儲存在內(nèi)部存儲器中,在完成記錄功能后將其聯(lián)接到PC機,利用適配軟件將存儲的數(shù)據(jù)提出并按其數(shù)值、時間進行分析的儀器。利用該儀器可確定儲運過程、實驗過程等相關(guān)過程沒有任何危及產(chǎn)品安全的事件發(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:

  Hygroclips通用探頭,應用于通用測量,包括廠房、實驗室、貨柜空間等空間測量。

  Hygroclipsc04/sc05狹小空間用探頭,應用于要求狹小空間使用、對產(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)測混凝土干燥等應用。

  Hygroclipsp05小空間插入探頭,應用于顆粒狀堆積材料的插入測量

  HygroclipHK25/40高溫探頭,最高可達200℃。用于高溫環(huán)境。

  HygroclipHS28劍式探頭,應用于造紙、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進行聯(lián)接。并完成不同功能。

  儀器本體:Hygrolog記錄器,通過探頭進行測量,將數(shù)據(jù)存儲并傳輸至PC,其存儲容量為個數(shù)據(jù)點(溫度、濕度各5000點),記錄間隔為15S至2h可調(diào):由PC調(diào)整,根據(jù)其設(shè)定值確定記錄時間最長可達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-50至200℃,0至100%RH;精度:±1.5%RH,±0.3℃;防護等級: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。一個好的上位機軟件能夠提供記錄器最廣泛的支持,通過上位機的支持,鍵盤等不必要的零件解放了,同時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可完全互換的探頭。采用前一種方式,其特點是:可將產(chǎn)品體積變小,但卻帶來了占用存儲資源、校準不便等問題,也不能同時運用標準產(chǎn)品完成多種功能,同時,還帶來了由于電池限制而導致監(jiān)測范圍變窄等問題;運用后一種電路,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、要求對應不同量程和不同輸入進行不同的電路或參數(shù)變換這兩個問題。

  基于以上原因,對我們提出了新的設(shè)計任務,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。同時由于測量和記錄部分的分離,最大限度地拓寬了應用范圍。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間。例如:應用750mAh的電池,5分鐘為采樣間隔,可連續(xù)記錄6個月。

  ROTRONIC的記錄器應用范圍很廣,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)域的應用成為可能。

  典型應用:

  食品儲運,由于食品儲運過程時間并不是一個短期問題,但食品保存中的相對平衡濕度又是保證食品安全的一項重要指標,相對平衡濕度直接影響菌落的生長。例如:在平衡相對濕度為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、平衡相對濕度有關(guān),平衡相對濕度值為81%RH的蛋糕,其保質(zhì)期為27℃時14天、21℃時24天,如果平衡相對濕度提高到85%RH,這些指標將降低為27℃時8天、21℃時12天。吸濕物質(zhì)的平衡相對濕度起到了決定性作用。平衡相對濕度定義為物質(zhì)與空氣中水不進行交換情況下,由周圍空氣獲取的濕度值。這個定義很清楚,為了成功地儲存和保持這些產(chǎn)品,環(huán)境氣候的控制及包裝必須仔細指明。同時,很多食品的保存在過于干燥情況下,其口感都會有些變壞。針對這種情況,要求實時記錄溫濕度變化,保證食品安全進入消費者口中。

  當長途運輸或者海運冷凍冷藏食品時,如何在接收時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)貨的時候放入貨艙中一個記錄器,并啟動它,溫濕度記錄器有一個精密的內(nèi)部時鐘,忠實地記錄指定時間間隔的溫濕度數(shù)據(jù),在取出時可以容易地利用電腦察看圖形文件及報警值,判斷是否超過容許值,什么時候及持續(xù)時間都能輕松獲得,承運方是否有責任也會立即知曉。

  博物館文物、檔案管理:這是溫濕度產(chǎn)品應用的另一個大的領(lǐng)域,而記錄器在其中又是很有特色的產(chǎn)品。檔案的紙張在溫濕度適宜的條件可以多存放一些時間,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存,對檔案館進行溫濕度記錄是必要的,可以預防惡性事故的發(fā)生。使用溫濕度記錄器將使溫濕度記錄的工作得以簡化,也將節(jié)約文物保管的成本,使這一工作得以科學化,不受到過多的人為因素的干擾。同時由于采用Hygroclipsc04這樣的微小探頭,保證了對藝術(shù)品的A破壞的前提下,文物,包括其色彩、形狀不受損毀。

  建材實驗:在建材尤其是混凝土干燥過程中,我們應注意其干燥趨勢,這是評價產(chǎn)品的指標之一,也為建筑施工方提供了可靠的數(shù)據(jù)。應用溫濕度記錄器可以將此數(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,時間就是生命,準確把握混凝土干燥時間為先發(fā)致敵,為有效地將有生力量提供到戰(zhàn)場上提供了保證,這一功能由Hygrolog+HygroClipsc04完成。

  農(nóng)業(yè)及畜牧業(yè)的應用:農(nóng)業(yè)及畜牧業(yè)生產(chǎn),尤其一些經(jīng)濟作物的生產(chǎn),在其幼苗期要詳細記錄溫濕度值。而在農(nóng)業(yè)應用中,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、整機校準方便。

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

  建筑驗收:主要體現(xiàn)在智能樓宇的驗收。由于建筑行業(yè)的驗收項目多,除暖通空調(diào)指標外,其他諸如射線強度、甲醛濃度等建筑部要求符合人體健康指標也要監(jiān)測,這些指標是直接關(guān)系到人體健康的。如果在這些指標不明了的情況下,測試人員貿(mào)然進入這些場所并長期在其間進行記錄,是對測試人員的人身健康的不負責任,而應用記錄器就會保證在取得可靠數(shù)據(jù)的同時對測試人員的人身安全進行最大保護

  重要醫(yī)衛(wèi)場所:按照《醫(yī)院潔凈手術(shù)部建筑技術(shù)規(guī)范征求意見稿》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℃;相對濕度45%RH…60%RH。適宜的環(huán)境溫濕度對操作者和病人都是非常重要的。當室溫超過28℃,濕度大于70%RH時,易有悶熱、出汗、煩燥、疲勞等反應,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。同時病人也會出現(xiàn)心率快、出汗多等癥狀而增加手術(shù)難度;當室溫低于20度時,只穿手術(shù)衣的操作者會感到冷,易影響操作動作的靈敏性和準確性,尤其是手指的細微動作。裸露的病人由于創(chuàng)傷機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,風速增大到約手術(shù)間原風速的4倍,此時物體表面附著物迅速飄浮于空氣中。根據(jù)美國CDC的調(diào)查表明手術(shù)室空氣中浮游菌數(shù)在700-800cfu/m3時就有經(jīng)空氣感染的危險。從結(jié)果可見,手術(shù)時鋪單至鋪單后2小時空氣污染最嚴重,此時正是手術(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,因此加強控制此期的空氣污染對預防術(shù)后切口感染是致關(guān)重要的。這些要求衛(wèi)生防疫部門通過自己的監(jiān)測確認各醫(yī)院手術(shù)室的達標情況,記錄器是一種很好的方法,減少了人員浪費,并使執(zhí)法的公正性得到保證。

  管路維護:管路里的濕氣會促進微生物生長,管道上發(fā)霉就是這樣形成的。這不但影響空氣流動,還會滋生大量細菌。這些遭到污染的區(qū)域?qū)】禈?gòu)成威脅,并最終導致室內(nèi)空氣質(zhì)量(IAQ,IndoorAirQuality)惡化。芬蘭歐立法(OyLifa)公司利用羅卓尼克(ROTRONIC)溫濕度記錄器和一輛微型卡車找到了非常好的辦法來研究管道狀況、遠程視頻設(shè)備及檢查管路。

  總結(jié):無人值守的溫濕度記錄器為操作人員節(jié)省時間并可以在人不便參與的場合工作,提供了忠實的數(shù)據(jù),也為事后分析提供了便捷之路。由于筆者能力有限,未能對其典型應用進行詳盡的說明,見諒,謹請業(yè)內(nèi)同行多加指正。

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