一、引言

二、校準前的準備工作

（一）標準濕度源的選擇

1. 飽和鹽溶液法

• 原理：不同的飽和鹽溶液在特定溫度下具有穩(wěn)定的相對濕度值。例如，氯化鈉飽和溶液在 25℃時，相對濕度約為 75.3%。通過將濕度測量設備置于密封容器內(nèi)的飽和鹽溶液環(huán)境中，可以利用該穩(wěn)定濕度值對設備進行校準。

• 操作：準備一個密封性能良好的玻璃容器，將適量的氯化鈉（分析純）溶解在水中，直至形成飽和溶液，溶液底部有少量未溶解的鹽晶體存在。將濕度測量設備放入容器中，確保設備探頭不接觸溶液表面，密封容器后，放置在溫度穩(wěn)定在 25℃的環(huán)境中（可使用高精度恒溫箱），待濕度穩(wěn)定后（一般需要數(shù)小時），讀取濕度測量設備的數(shù)值并與飽和鹽溶液對應的標準濕度值進行比較。

2. 高精度濕度發(fā)生器

• 原理：高精度濕度發(fā)生器能夠精確控制和產(chǎn)生特定濕度的氣流。它通過精確控制水的蒸發(fā)量或采用滲透原理等方法來生成已知濕度的氣體環(huán)境。

• 操作：將濕度發(fā)生器按照操作手冊進行預熱和初始化設置，設定目標濕度值（如 50% RH、80% RH 等）和溫度值（通常與試驗箱常用溫度范圍相匹配，如 20℃、30℃等）。將濕度測量設備置于濕度發(fā)生器的氣流出口處，待濕度穩(wěn)定后（一般根據(jù)濕度發(fā)生器的響應時間而定，幾分鐘到幾十分鐘不等），記錄濕度測量設備的讀數(shù)，并與濕度發(fā)生器設定的標準濕度值進行對比。

（二）校準環(huán)境的控制

1. 溫度穩(wěn)定性

• 校準過程應在溫度穩(wěn)定的環(huán)境中進行，因為濕度與溫度密切相關。一般使用恒溫恒濕室或高精度空調(diào)來維持環(huán)境溫度的穩(wěn)定，溫度波動范圍應控制在 ±1℃以內(nèi)。例如，若校準飽和鹽溶液法中的濕度測量設備，在 25℃校準溫度下，實際環(huán)境溫度應保持在 24℃ - 26℃之間，以確保飽和鹽溶液的濕度值穩(wěn)定且準確。

2. 避免干擾源

• 校準環(huán)境應遠離強電磁場、振動源和化學污染源。強電磁場可能干擾電子濕度測量設備的正常工作，振動源可能導致測量設備內(nèi)部部件松動或位移，影響測量精度。化學污染源（如揮發(fā)性有機化合物、酸性或堿性氣體等）可能與濕度測量設備的敏感元件發(fā)生反應，改變其性能。例如，在校準過程中，應關閉附近可能產(chǎn)生電磁場的設備（如大型電機、變壓器等），將校準裝置放置在遠離化學實驗室或工業(yè)污染源的區(qū)域。

三、校準步驟

（一）設備連接與預熱

1. 連接檢查

• 檢查濕度測量設備與數(shù)據(jù)記錄或顯示終端的連接是否正常。對于有線連接的設備，確保數(shù)據(jù)線無破損、接頭牢固；對于無線連接的設備，檢查信號傳輸是否穩(wěn)定，配對是否成功。例如，若使用帶有 RS485 接口的電容式濕度傳感器，檢查 RS485 數(shù)據(jù)線的連接，確保傳感器與數(shù)據(jù)采集器之間能夠正常通信。

2. 預熱處理

• 根據(jù)濕度測量設備的說明書，對設備進行預熱。不同類型的設備預熱時間不同，一般為 10 - 30 分鐘。預熱的目的是使設備內(nèi)部的電子元件和敏感部件達到穩(wěn)定的工作狀態(tài)，減少初始測量誤差。例如，一些電阻式濕度傳感器在預熱過程中，其電阻值會逐漸穩(wěn)定，從而提高測量精度。

（二）零點校準

1. 干燥環(huán)境校準

• 將濕度測量設備置于干燥環(huán)境中，如使用干燥劑（如硅膠、分子篩等）的密封容器內(nèi)。確保容器內(nèi)的相對濕度低于 5% RH。一般可將濕度測量設備與干燥劑一起放置在密封玻璃干燥器中，干燥劑應定期更換以保持其干燥性能。在干燥環(huán)境中放置足夠長的時間（通常為 2 - 4 小時），使設備充分適應干燥條件后，將設備的測量值調(diào)整為零或記錄當前測量值作為零點偏移量，以便在后續(xù)測量中進行修正。

2. 數(shù)據(jù)記錄與調(diào)整

• 在校準過程中，記錄濕度測量設備在干燥環(huán)境下的測量數(shù)據(jù)，包括測量時間、測量值等信息。如果設備具有自動零點校準功能，按照設備說明書操作，啟動零點校準程序；如果設備需要手動調(diào)整，根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)，通過設備的校準按鈕或軟件界面將測量值調(diào)整為零。

（三）量程校準

1. 多點校準

• 選擇多個校準點，一般至少包括低濕度（如 20% RH）、中濕度（如 50% RH）和高濕度（如 80% RH）三個點。利用標準濕度源（如飽和鹽溶液或高精度濕度發(fā)生器）分別產(chǎn)生這些校準點的濕度環(huán)境，將濕度測量設備置于其中，待濕度穩(wěn)定后，記錄設備的測量值。例如，使用氯化鋰飽和溶液產(chǎn)生低濕度環(huán)境（約 11% RH 在 25℃），使用硫酸鉀飽和溶液產(chǎn)生中濕度環(huán)境（約 97% RH 在 25℃），使用高精度濕度發(fā)生器產(chǎn)生高濕度環(huán)境（如 80% RH），依次將濕度測量設備放入這些環(huán)境中進行校準。

2. 校準曲線繪制與修正

• 根據(jù)記錄的標準濕度值和測量設備的測量值，繪制校準曲線。一般以標準濕度值為橫坐標，測量值為縱坐標。如果測量值與標準濕度值存在偏差，通過線性回歸或其他擬合方法確定校準方程，對測量設備的測量數(shù)據(jù)進行修正。例如，如果校準曲線顯示測量設備在高濕度區(qū)域存在正偏差，即測量值高于標準濕度值，可通過校準方程對測量數(shù)據(jù)進行向下修正，以提高測量精度。

（四）重復性與穩(wěn)定性測試

1. 重復性測試

• 在相同的校準條件下（包括溫度、濕度源等），對濕度測量設備進行多次重復測量。一般重復測量 5 - 10 次，每次測量之間的時間間隔應保持一致（如 10 分鐘）。計算測量值的標準偏差或變異系數(shù)，評估設備的重復性。例如，在 50% RH 的校準點，多次測量值分別為 49.8% RH、50.2% RH、49.9% RH 等，計算其標準偏差，如果標準偏差較小（如小于 0.5% RH），則說明設備的重復性較好。

2. 穩(wěn)定性測試

• 在較長時間內(nèi)（如 24 小時或更長），每隔一定時間（如 1 小時）對濕度測量設備進行測量，觀察測量值的變化趨勢。將測量設備置于穩(wěn)定的濕度環(huán)境中（如使用飽和鹽溶液維持的密封環(huán)境），記錄不同時間點的測量值。如果測量值在長時間內(nèi)波動較小（如波動范圍在 ±1% RH 以內(nèi)），則說明設備的穩(wěn)定性較好。如果發(fā)現(xiàn)測量值有較大波動或漂移，需要進一步檢查設備的內(nèi)部部件（如傳感器的老化、電路的穩(wěn)定性等），并進行相應的調(diào)整或維修。

四、校準后的驗證與記錄

（一）驗證測量

1. 對比測試

• 使用校準后的濕度測量設備對已知濕度環(huán)境進行測量，該已知濕度環(huán)境可以是與校準過程中不同的飽和鹽溶液環(huán)境或由高精度濕度發(fā)生器產(chǎn)生的特定濕度環(huán)境。例如，使用硝酸鉀飽和溶液（在 25℃時相對濕度約為 93% RH）的密封容器作為驗證環(huán)境，將校準后的濕度測量設備放入其中，待濕度穩(wěn)定后，測量其濕度值，并與硝酸鉀飽和溶液的標準濕度值進行對比。如果測量誤差在允許范圍內(nèi)（一般根據(jù)設備的精度要求而定，如 ±2% RH 或更小），則說明校準有效。

2. 實際應用測試

• 將校準后的濕度測量設備安裝回海洋腐蝕環(huán)境模擬試驗箱，在試驗箱正常運行的情況下，對箱內(nèi)濕度進行測量，并與試驗箱內(nèi)其他輔助濕度測量設備（如果有）或以往實驗中已知的濕度數(shù)據(jù)進行對比。觀察測量值是否與預期相符，是否能夠準確反映試驗箱內(nèi)的濕度變化情況。例如，在進行海洋腐蝕實驗時，試驗箱設定濕度為 70% RH，校準后的濕度測量設備測量值應接近 70% RH，且在實驗過程中能夠跟隨濕度的波動而準確測量。

（二）記錄與歸檔

1. 校準數(shù)據(jù)記錄

• 詳細記錄校準過程中的所有數(shù)據(jù)，包括校準前設備的基本信息（如型號、序列號、生產(chǎn)日期等）、校準時間、校準環(huán)境條件（溫度、濕度等）、標準濕度源的信息（如飽和鹽溶液的種類、高精度濕度發(fā)生器的設置參數(shù)等）、零點校準數(shù)據(jù)、量程校準數(shù)據(jù)、重復性與穩(wěn)定性測試數(shù)據(jù)以及校準后的驗證數(shù)據(jù)等。記錄表格應清晰、完整，便于后續(xù)查詢和分析。例如，創(chuàng)建一個 Excel 表格，將上述數(shù)據(jù)分類填入相應的列中，并為每個校準過程生成一個唯的編號，以便管理。

2. 文檔歸檔

• 將校準記錄文檔與濕度測量設備的說明書、維修記錄等相關資料一起歸檔保存。歸檔的文檔應按照一定的分類和編號規(guī)則進行整理，并存放在專門的檔案柜或電子文檔管理系統(tǒng)中。例如，按照設備型號和校準時間順序進行分類，將紙質(zhì)文檔放入相應的文件夾中，電子文檔則存儲在指的文件夾結構內(nèi)，并做好備份，確保數(shù)據(jù)的安全性和可追溯性。

五、總結