湿度测量常见问题及其避免方法

您参加了维萨拉湿度研究院系列网络研讨会吗？如果您参加了，我们希望您现在对工业湿度测量有了更深的了解。如果您没有参加，欢迎您观看相关视频。作为本系列网络研讨会的补充，本篇博客文章介绍了传感器安装工作中的一些常见错误，以便帮助您避免因传感器安装不当导致的问题。

要想测量准确，首先要安装正确

传感器安装工作中存在许多常见错误，所有这些错误都可能导致测量误差。测量结果不准确，可能导致能源浪费、产品质量和过程效率低下、产品不合要求（从而不得不召回并因此招致高额经济损失）以及建筑内人员所处环境欠佳等后果。以下提示将帮助您一步到位地完成传感器的正确安装，进而提高测量的准确度。

安装室内墙面安装式传感器时，应始终：

1.选择正确的安装位置

安装用于控制特定空间的测量传感器时，安装位置的选择至关重要。为了让测量结果准确反映室内人员实际感受到的情况，您需要选择一个能够代表室内环境的安装位置。这类位置应通风良好，并且附近无热源。

应避免的一些常见错误：

• 将传感器安装在空气流通不畅的地方，如门、设备或家具的后面。
• 将传感器安装在能够产生热量的物品附近，如散热器、供暖管道、打印机或复印机的上方。
• 将传感器安装在太阳光能够直接照射到的地方（请将一天中任意时间点的太阳照射情况考虑在内）。
• 将墙面式传感器安装在天花板上。
• 紧贴着通风管道安装传感器（这将导致在空间达到新的平衡状态之前，传感器的读数已发生变化。这意味着系统需要更频繁地进行调整。）

2.确保传感器安装方向正确

墙面式传感器将传感器和电子器件集成在一个小盒子内，因此在安装时需要遵循特定方向。电子器件产生的热量将向上流动，因此您需要让传感器位于电子器件的下方，以免热量影响测量结果。此外，如果您将传感器的侧面安装到墙面上，传感器内部的热空气将无法排出，从而导致温度读数高于实际值而湿度读数低于实际值。

3.并排安装多个传感器

有些墙面式传感器会产生热量，因此不建议将一个墙面式温度或湿度传感器安装在另一个的上方。如果您这样做，传感器产生的热量可能会影响另一个传感器的测量结果。气体传感器由于产生的热量多于其他传感器，因此这方面的问题尤为严重。您最好遵循制造商的安装建议，选择并排安装传感器。如果不得不纵向安装传感器，则应将产生热量较多的传感器安装在其他传感器的上方。

4.考虑室内通风条件

标准湿度和温度传感器的设计用途是典型办公环境。如果传感器被安装到采用向下排风的房间（如无尘室），电子器件顶部的热量将被风流带到下方的传感器，从而导致测量出的温度升高。针对这个问题的解决办法是，改用专为无尘室或类似空间设计的传感器。这类传感器中的传感器和电子器件彼此分开，确保传感器免受热量影响（同时与环境保持充分接触）。

5.注意是否存在气压差或密封不良的情况

如果传感器所测房间与建筑物墙体空腔之间存在气压差，传感器测量出的读数可能不准确。如果房间内的气压较低，冷空气将通过墙体上的电缆孔隙直接灌入传感器，从而导致温度读数大幅降低。针对这个问题的解决办法是，密封电缆穿过墙体形成的孔洞。

6.避免热传导造成的误差

钢筋混凝土墙可以传导热量，因此使用螺栓固定在墙面上的传感器可能无法如实准确指示空气温度和湿度。针对这个问题的解决办法是，在墙面和变送器之间添加一层绝缘材料，或者将传感器安装在内墙或者绝缘性更好的表面上。
混凝土还会影响对二氧化碳的测量结果。如果二氧化碳传感器被安装到混凝土表面上，测量出的二氧化碳读数将会极低，但这并不能准确反映室内空气中的二氧化碳浓度。一般来说，在传感器下方垫一块板即可解决这个问题。

7.避免体温造成的误差

体温导致读数不准确的误差通常存在于手持式测量。如果您需要进行手持式测量，请不要让测量设备太过靠近身体，并且不要对着传感器呼吸。

安装管道安装式传感器时，应始终：

1 部分确保内外温度一致

对于管道安装式设备，导致误差的常见原因是管道的内外部空气之间存在温差（例如，将设备安装在进气管道内部，用于测量室外条件）。如果存在温差，热量将通过管道传感器管道从高温一侧流向低温一侧，从而导致温度和湿度读数偏离实际值。
如果管道绝缘性好、内部空气流速低、传感器插入程度浅，这方面的影响将会更加明显。解决办法有二：一，使用高品质的室外传感器；二，对传感器进行适当的绝缘处理。

2.防止冷凝造成的损坏

如果管道内湿度高并且室外温度低，传感器管道将因热传导效应而变得冷却，导致传感器上形成冷凝水。管道内侧也会形成冷凝水，并沿着管道流到传感器。如果传感器向下倾斜，这不仅会导致读数不准确，甚至可能造成腐蚀。为了尽可能减少冷凝物造成的影响（以及可能的损坏），传感器应保持水平（必要时可稍微向上倾斜）。这可以让冷凝水远离传感元件，确保安全。

3.避免将传感器安装在死角

和安装室内墙上安装式传感器时一样，您需要将传感器安装在具有代表性的位置。如果您将传感器安装在管道死角，空气将不会流经传感器，这意味着测量结果将不能代表主气流的情况。如果传感器周围的空气停滞不动，这部分气流的变化将比主气流迟缓，读数将不能时刻准确反映当前情况。因此，您需要避免将传感器安装在死角，确保传感器始终与气流保持适当接触。

4.将传感器的一部分安装到流程内部时，请谨慎抉择

为某些工艺流程安装传感器时，需要将传感器部分伸入内部、部分留在外部，内外温差可能会非常大。例如，通过隔热墙测量烘焙炉内的温度和相对湿度时，主体为金属材质的传感器由于存在热泄漏，传感器给出的温度读数将低于炉内实际值，而相对湿度读数则将高于炉内实际值。热泄漏的速度与空气流速有关，探头在静止空气中冷却得更快，导致的误差也更大。如果湿度高，不仅温度和相对湿度的测量结果会不准确，还可能出现冷凝问题。 
这个问题的解决办法有二。一，改进安装：将探头插入得更深和/或对探头留在外面的部分进行绝缘处理。这样做可以尽可能减少内外温差，并有助于您准确测量相对湿度。您还可以考虑是否需要测量相对湿度。您可以考虑使用其他参数，其中有些参数的好处是不受温度影响。这样您就可以使用加热探头，从根本上避免形成冷凝水。

5.避免将传感器安装在过于靠近加湿器的地方

管道湿度传感器通常用于湿度控制，湿度控制最终通过雾化器或喷雾加湿器来实现。如果管道传感器的安装位置过于靠近加湿器，会导致水分在传感器上聚集并形成冷凝，从而导致传感器无法进行准确的测量。
情况严重时，传感器将被损坏。即使情况没有那么严重，如果传感器持续与湿气接触，其测量结果将无法用于实现精确控制。传感器干而复湿、湿而复干将导致湿度读数剧烈波动，从而导致设备持续运行并难以精确维持各种条件。此外还会导致传感器提前出现漂移和污染，进一步扩大误差。
为了避免这些问题，管道传感器的安装位置应与加湿器保持足够距离。具体距离取决于管道尺寸与空气流速，但通常建议相距 5 米。另外，您在安装管道传感器时还可以在传感器的下游位置保留一个额外的接入口。这个接入口可在今后用于临时性安装参考探头，以便验证并校准主传感器的测量结果。不用时可用管道胶带封住该接入口以防止泄漏。

安装室外传感器时，应始终：

1. 使用防辐射罩

太阳辐射可让传感器的温度上升 2°C。为了避免太阳辐射的影响，所用传感器应附带高品质防辐射罩（罩板的下方应为黑色）。风可以减少热量，因此请将传感器安装在通风良好的位置。另外，防辐射罩脏污后升温变快，因此请保持防护罩的清洁。安装在城市地区的防护罩可能需要更频繁地进行清洁。如果防护罩外侧变黑或变脏，就说明需要立即进行清洁了。如果您打算将传感器安装在墙上，通常应选择较少受到阳光照射的朝北的墙。

2.保护传感器免受雨水和恶劣天气的影响

雨、雪、冷凝物会在传感器的表面或附近形成积水，从而导致传感器读数漂移以及湿度读数高于实际值。恶劣天气还可能会损坏传感器。您可以采取以下多种方法，保护传感器免受天气影响：

• 使用专为在潮湿的室外条件下工作而设计的传感器
• 将传感器安装在通风良好的位置（风可以促成水分蒸发，确保测量结果准确可靠）
• 对于工业级应用，可以使用加热探头来避免冷凝物的影响 

3.确保传感器的安装位置远离其他热源

建筑物的墙壁由于质量大，可以储存大量的热或冷。另外，它还可以因太阳辐射而变热。如果传感器的安装位置距离墙壁或黑色屋顶过近，没有留出足够的间距，测量结果可能会不准确。
为了减少墙壁热量造成的影响，室外测量传感器应安装在通风良好的位置。最好将它安装在远离建筑物的杆子上，或安装在屋顶上方。不要将它安装在直接受阳光照射的深色表面上，也不要将它安装在屋檐下。屋檐下会积聚热空气，导致测量结果不准确、不可靠。