습도계를 정확하게 교정하는 방법

습도 교정, 교정

이 게시물에서 배울 내용:

 

Calibrating Humidity Sensors with a Mixed-Flow Humidity Generator Calibrator
혼합 유량 습도 발생 교정기로 습도 센서 교정
 

우리는 약물을 복용하거나, 비행기를 타고, 음식을 먹고, 화학 제품을 사용하는 등 일반적인 일을 할 때, 우리가 사용하는 제품과 프로세스가 안전하고 효과적으로 작동한다고 생각합니다. 그러나 그것은 위험하기 때문에 제약, 반도체, 화학, 항공 우주, 식품 가공 등과 같은 산업이 제품과 공정의 품질을 보장하기 위해 규제를 시행합니다. 이러한 규정으로, 일반적으로 온도 및 습도를 포함한 많은 매개 변수를 정기적으로 측정해야 합니다. 측정이 정확한지 확인하는 것은 곧 교정의 시작입니다.

습도를 측정하는 것이 왜 중요합니까?

올바른 온도와 습도를 유지하는 것은 제품이 손상되지 않도록 돕기 때문에 습도를 측정하는 것은 중요합니다. 다음과 같은 여러 가지 이유로 제품이 손상될 수 있습니다.

  • 응축
  • 박테리아 및 세균 성장
  • 몰드
  • 정전기 방전
  • 부식
  • 뒤틀림

이러한 문제를 방지하기 위해 제품이 손상될 위험이 있는 산업에서는 제조 공정을 통해 제품을 보관하는 동안 습도와 온도를 지속적으로 측정하는 계측기를 설치합니다.

습도를 측정하는 기기 유형은 무엇입니까?

Psychrometer (Wet / Dry Bulb)
증발기의 냉각 효과를 통해 습도계 (습식/건구) 센서가 습도를 측정합니다.
 

습도를 측정하는 기기에는 다음이 포함되지만 이에 국한되지는 않습니다.

왜 습도를 교정해야 합니까?

제조업체의 사양 내에서 작동하도록 습도 계측기를 정기적으로 교정하는 것이 중요합니다. 캘리브레이션을 사용하면 이러한 계측기를 사용하여 측정한 내용이 정확하여 품질을 유지할 수 있습니다.

습도계 또는 기타 습도 센서를 정확하게 교정하는 방법

습도계 또는 기타 습도 센서를 가장 정확하게 교정하려면, 다양한 온도 및 습도 수준에서 습도를 생성하고 측정해야 합니다. 이 작업을 효율적으로 수행하려면 습도 발생기 / 교정기를 사용하십시오. 이 측정값은 테스트 대상 장치(DUT)의 측정 값과 비교됩니다. 두 측정의 차이를 통해 DUT 측정의 오차를 계산할 수 있습니다.

여기에 설명된 교정 프로세스는 혼합 흐름 습도 발생 교정기를 사용하여 습도와 온도를 생성하고 측정합니다. 이 유형의 기기에는 건조기 시스템과 가습기 시스템을 통해 공기가 순환되는 챔버가 있습니다. 컨트롤러는 챔버에서 얼마나 많은 건조 공기와 습한 공기를 혼합할지 결정합니다. 보정된 챔버 센서가 챔버 습도 및 온도를 결정합니다. 이 유형의 발전기는 보정을 빠르고 정확하게 수행합니다.

습도계 또는 기타 습도 센서를 교정하는 방법은 다음과 같습니다.

  1. 제조업체의 지시에 따라 습도 발생기 가습기 저장소에 증류수를 채웁니다.
  2. 챔버에서 기존 응축을 제거합니다.
  3. 테스트 대상 장치 (DUT)를 습도 발생기의 챔버에 삽입하십시오. 캘리브레이션하는 센서 유형에 따라 챔버 내부에 완전히 배치하거나 포트 구멍을 통해 센서 부분만 삽입할 수 있습니다.
  4. 챔버를 원하는 온도 및 습도 포인트로 설정하십시오.
    1. 낮은 상대 습도 지점을 먼저 설정하고 이후의 각 교정 단계에서 더 높은 수준으로 증가시킵니다.
    2. 챔버 내부에서 수증기가 응축될 가능성을 최소화하기 위해 더 낮은 온도 교정 지점을 먼저 설정하십시오.
    3. 일반적으로 모범 사례는 가장 낮은 이슬점을 생성하는 온도 및 습도 지점에서 시작한 다음 위로 이동하는 것입니다. 필요한 경우, DUT에서 요구할 경우, 온도 그리고/또는 습도가 낮아질 수 있습니다.
  5. 챔버와 DUT가 안정화될 때까지 기다리십시오.
  6. 교정기에 표시된 실제 온도 및 습도를 기록하십시오.
  7. 판독 값을 DUT에 기록하십시오.
  8. 교정기 판독 값과 DUT 판독 값의 차이는 DUT가 "오차" 양을 나타냅니다. 차이가 너무 크면 센서를 조정, 수리 또는 교체해야 할 수 있습니다.

교정하는 동안 냉각-거울(chilled-mirror) 프로브 또는 습도계를 기준으로 사용

습도 교정 작업에 높은 수준의 정확도가 필요한 경우 DUT의 판독 값을 교정기의 디스플레이 대신 기준 값과 비교함으로써 최상의 측정을 얻기 위하여 외부 기준을 사용하는 것이 좋습니다 (0.5°C 이슬점 불확실도를 권장합니다).

냉각 거울 습도계를 습도 기준으로 사용하고, 기준 등급 디지털 온도계를 온도 기준으로 사용하는 것이 일반적입니다. 냉각 거울 습도계는 물이 응축되기 시작할 때까지 광택이 있는 금속 표면의 이슬점을 측정하는 방식의 습도 기준 표준입니다. 이 시점에서 이슬점 온도가 측정됩니다. 광학 검출 시스템은 거울 표면으로부터 반사된 광을 측정합니다.

냉각 거울 습도계에는 DUT 옆의 습도 챔버에 삽입할 수 있는 공기 온도 센서가 있습니다. 이슬점 및 공기 온도 측정을 통해 상대 습도는 냉각 거울로 계산되어 높은 수준의 정확도로 측정됩니다.

DUT 교정 중 DUT의 판독 값은 냉각 거울 시스템으로 측정된 매우 정확한 상대 습도와 비교됩니다. DUT 온도 센서는 냉각 거울 공기 온도 온도계 또는 DUT와 함께 챔버에 삽입된 기준 등급 디지털 온도계 시스템과 비교됩니다.

냉각 거울 습도계로 교정을 구성하는 세 가지 방법이 있습니다.

Calibrating a Hygrometer or Other Humidity Sensor Using a Chilled Mirror Sensor Head Inserted into the Humidity Generator's Chamber
습도 발생기의 챔버에 삽입된 냉각 거울 센서 헤드를 사용하여 습도계 또는 기타 습도 센서 교정
 
  1. 원격 헤드.이 방법에서는 냉각 거울 센서 헤드가 습도 발생기의 챔버에 삽입됩니다. 이 방법은 응결 위험을 줄이며 일반적으로 외부 펌프가 필요하지 않습니다.
Calibrating a Hygrometer or Other Humidity Sensor Using a Humidity Generator with Remote Head with Pumped Air
공기가 펌핑된 원격 헤드가 있는 습도 발생기를 사용하여 습도계 또는 기타 습도 센서 교정
 
  1. 공기가 펌핑된 원격 헤드.발생기 내부에 튜브를 삽입하여 습도 챔버에서 냉각 거울 원격 헤드 센서로 가스 샘플을 채웁니다. 참고: 챔버에서 가스를 배출할 때 가스의 이슬점은 주변 온도보다 낮아야 합니다. 그렇지 않으면 튜브에 응결이 발생하지 않도록 가열된 튜브를 사용해야 합니다.
Humidity Generator Performing a Calibration Using a Chilled-Mirror Sensor with Pump Style Setup
펌프 스타일 설정된 냉각 거울 센서를 사용하여 교정을 수행하는 습도 발생기
 
  1. 펌프 스타일. 대부분의 냉각 거울 습도계 시스템에는 냉각 거울 센서가 내장되어 있어 습도 발생기 (또는 교정기)에서 냉각 거울 측정 시스템으로 공기가 펌핑 됩니다. 대부분의 경우 공기는 리턴 라인을 사용하여 발전기로 반환됩니다. 다시 공기의 이슬점을 주변 온도보다 낮게 유지하여 라인에 응결이 있는지 확인하십시오.

성공적인 교정 및 습도 측정을 위한 팁

  • 온도 및 습도와 같은 주변 효과로부터 DUT 센서를 효과적으로 분리하는 습도 교정기를 사용하여 측정 영역을 주변과 분리하십시오.
  • 교정기 챔버의 내부와 외부 사이에 공기가 새지 않도록 하십시오.
  • 주변 온도와 격리되도록 센서를 올바르게 삽입하십시오.
  • 결로가 발생하지 않도록 하십시오.
  • 습도 발생기가 DUT와 함께 안정적이고 균일해질 때까지 기다리십시오.
  • 수증기를 흡수하고 방출하는 플라스틱, 목재 및 폼과 같은 재료를 사용하지 마십시오.
  • PTFE 비점착 코팅 및 스테인리스 스틸과 같은 재료를 사용하여 습도를 측정하십시오.
  • DUT 또는 교정기를 휘발성 화학 물질에 노출시키지 마십시오. 향수 및 세제와 같은 물질은 습도 센서를 손상시킬 수 있습니다.
  • 교정기의 습도 챔버를 깨끗하게 유지하십시오.
  • 교정기에는 증류수만 사용하십시오.
  • 교정기의 습도 챔버에 항상 문을 두십시오.
  • 외부 점검 표준을 사용하여 챔버 온도/습도 센서의 드리프트를 모니터링합니다. 냉각 거울 습도계는 종종 이 목적으로 사용됩니다.

더 알아보기

습도 및 습도 교정에 대한 자세한 내용을 위하여 “습도 센서를 교정하는 방법”이라는 웨비나가 있습니다. 언제든지 다운로드하여 볼 수 있습니다.

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일반적인 습도 용어: 유용한 정의

습도: 기체 중 물의 존재, 가장 일반적으로 기체는 공기입니다. 습도 량은 여러 가지 방법과 측정 수를 사용하여 측정하고 표현할 수 있습니다.

상대 습도 (% rh): 기체에 얼마나 많은 수증기가 있는지 나타내는 가장 일반적인 방법입니다. 수반 온도에서 수증기 포화의 백분율로 표시됩니다. 주어진 온도에서 공기는 포화 상태에 도달하기 전에 일정량의 증기만을 보유할 수 있으며 증기는 응축으로 변합니다. 따라서 % rh는 포화를 유발할 양에 대한 실제 수증기의 백분율입니다.

습도계: 습도를 나타내는 기기. 기기가 습도와 공기 온도를 측정하면 열 습도계입니다.

건습계: 두 온도계를 사용하여 습도를 측정하는 기기. 온도계 하나를 물에 적신 양말에 넣어 증발시켜 온도계를 식힙니다. 온도차가 습도와 관련된 증발 속도로 평가되므로 차트를 사용하여 일반 온도계와 물에 잠긴 온도계의 온도차를 변환합니다.

이슬점: 기체 (보통 공기)가 100 % 수증기 포화 상태가 되어 증기가 응축될 때까지 냉각되는 온도. 이슬점은 종종 공기 습도를 설명하기 위해 일기 예보에 사용됩니다. 결로 현상은 결빙이 얼음으로 형성될 때 사용됩니다. 욕실 거울에 온도계를 부착할 수 있다면 샤워 실에서 나오는 습한 공기가 거울로 응축되는 정확한 온도를 측정할 수 있습니다. 이 온도는 욕실의 이슬점입니다. 욕실의 공기 온도도 측정한 경우 이슬점과 결합하여 상대 습도를 계산할 수 있습니다.