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相对湿度仪器的校准和调整中不同方法的利与弊
录入时间:2010-6-18
有很多种对相对湿度仪器进行校准和调整的方法。在理想状态下,所有的仪器都应在认可的实验室按照最高的标准进行审核和认证。在实际工作中,我们必须在时间、成本、技术要求、专门技术和每个具体用户组织的独特需求之间取得平衡。

      为了将不同的校准途径和方法归类,我们对一些最具共性的方法加以说明,并分析其利弊。首先,所有的校准工作都适用于四种通用的概念,这些概念需要加以说明:

      校准–将一台仪器的测量数据与一种已知的标准相比较的行为。

      调整–调整一台仪器以满足某项标准的行为。

      校准周期–一台仪器两次连续校准之间的时间间隔。

      工作标准–一台按次要标准或主要标准校准,然后用来校准其它仪器的仪器。

      “校准”一词是公用的,而不是通用的。为了避免误解,规定校准不包括对仪器的调整。

      用户经常向制造商寻求校准周期的建议,而对所有仪器设定相同的校准周期是很困难的,但是在实践过程中,根据仪器的用途,其测量性能可能存在不同程度的漂移因此用户必须设定校准周期。计量人员定期对仪器进行校准(不进行调整),记录下历史数据,直到测量偏差超过容许的性能指标为止,通过这种方法来解决这一问题。仪器的“维护”日与最近一次可接受的校准之间的时间就是校准周期。这一周期通过频率较少的校准进行监控,直到出现被证实的超差。工作标准是可以用来校准其它仪器的任何仪器。没有必要让工作标准成为所有可能的仪器中精度和可重复性最高的仪器。工作标准的测量性能只需要满足指定用途即可。对于工作标准而言,重点就是定期按照次要标准或主要标准进行校准,并且其性能必须受到严格的监控和记录。

      温度的重要性

      相对湿度对温度变化的依赖性很高。为了获得最佳的校准结果,所有用来校准的仪器都应处于温度平衡的环境下。这意味着校准环境的温度要十分稳定,而且,试验中的工作标准和被校准仪器所处的环境温度必须相同。如果没有满足这些条件,校准可能会因为存在温度差异而产生误差。在实际使用过程中,这就意味着在现场使用仪器时,便携式的工作标准必须耗费时间以达到这种平衡。当贮存在室温下的标准仪器在比室温高或低的工艺过程或环境下使用时,这种平衡显得尤为重要。

      单点现场校准

      这种方法使用工作标准来校准永久性安装的现场仪器,而无须将其拆卸下来进行维护。例如,技术人员可以进入一个房间用一台手持式仪器来检测壁挂式的变送器。这种方法的主要优点在于检测过程快速而方便。现场仪器不存在任何停工时间,也不会因拆卸和安装而产生额外劳动。这种方法的缺点就是缺少第2个校准点来验证现场仪器的动态响应是否正确。如果测量条件在一个较小的工作范围内是稳定的,则可以适当地轻轻对传感器吹气并观察其响应和恢复情况。如果测量条件在一个宽量程范围内变化,那么最好采用多点校准。

      多点现场校准

      两点或三点校准可利用湿度发生器得以实现,前提是局部环境温度必须稳定。很多设备都可以生成特定的湿度水平,但每种设备都有其特定的局限性和要求。例如,一套饱和盐溶液校准器既经济又便于运输。但是,在盐槽暴露于空气中之后,必须要有足够的时间来达到湿度平衡。盐槽不考虑可溯源性。只有在盐槽内使用适当的工作标准才能实现可溯源性。

      内部实验室校准

      很多机构都已经具备自己内部专门的计量和校准能力。这种情况在装备大量仪器,并且需要维护和开展“关键任务”测量的机构内是很常见的。

      内部实验室校准具有很多优点。实验室的能力可以与机构内部的需求相匹配。在有些情况下,仪器用户可以完全从维护仪器性能的压力下解放出来。计量专家可以决定校准周期,受训的技术人员在受控环境下实施最高精度要求的作业。完全可以快速完成检修,并且可以按用户要求定制“现场服务”来满足特殊的要求。而在一些大型的机构内,如果校准设备离现场仪器不够近的话,其便利性可能会受到一定程度的损失。

      商业校准实验室

      这些是赢利性的校准服务机构。一般情况下仪器要拆卸下来然后再送到这类实验室进行校准。一些商业性的实验室会提供拆卸和安装仪器的人员,有些甚至在移动式的实验室内提供现场校准服务。

      商业实验室对于需要校准的仪器数量较少,以致于完全不考虑在校准设备上投资的用户而言尤其有用。这些实验室的能力水平参差不齐,但是有些实验室能够提供高水准的校准,可能仅次于国家级标准实验室,例如美国国家标准与技术协会。商业实验室可能擅长于难以实现的湿度条件下的校准;例如,在极端温度范围内极高或极低的湿度。

      寻求商业实验室服务的用户应该考虑到该实验室是否通过认证。认证的意思是这类实验室已经通过一家独立机构的审核和证明。认证的结果就是列出批准实验室通过的“范围”。这个范围规定了实验室提供的参数、量程和不确定因素。在美国目前有两家认证机构,分别是NVLAP和A2LA。两家机构都在其网站上列出了通过认证的实验室清单和它们各自的能力。

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      VAISALA公司联系方式:chinasales@vaisala.com。

      
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