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(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)時記錄其全過程溫濕度變化,并依據(jù)這些變化認(rèn)定儲運(yùn)過程的安全性,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(jī),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(jìn)行分析的儀器。利用該儀器可確定儲運(yùn)過程、實(shí)驗(yàn)過程等相關(guān)過程沒有任何危及產(chǎn)品安全的事件發(fā)生。
下面以紡織車間使用的瑞士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,最高可達(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)存儲并傳輸至PC,其存儲容量為10000個數(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)定值確定記錄時間最長可達(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: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(jī)軟件能夠提供記錄器最廣泛的支持,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(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資源、校準(zhǔn)不便等問題,也不能同時運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品完成多種功能,同時,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)變換這兩個問題。
基于以上原因,對我們提出了新的設(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。同時由于測量和記錄部分的分離,最大限度地拓寬了應(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。