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Shanghai Hujing Medical Equipment Co., Ltd
Arbeitsprinzip des Temperatur- und Feuchtigkeitsdifferenztesters
Datum:2025-07-08Lesen Sie:2
Der Temperatur- und Feuchtigkeitsdifferenztester ist ein integriertes tragbares Instrument, das hauptsächlich zur gleichzeitigen Überwachung und Aufzeichnung der Luftdruckdifferenz (Druckdifferenz) zwischen Temperatur, Feuchtigkeit und Raum in der Umgebung verwendet wird. Das Kernprinzip besteht darin, drei verschiedene Sensortechnologien mit Signalverarbeitungssystemen wie folgt zu kombinieren:
1. Prinzip der Temperaturmessung
Sensortyp: In der Regel wird ein Thermostor (z. B. PT100/PT1000 Platinwiderstand) oder ein Thermoelement verwendet.
Arbeitsprinzip:
Thermistor: Eigenschaften, bei denen sich der Widerstandswert eines Leiters oder Halbleiters mit Temperaturänderungen ändert. Wenn die Temperatur steigt, ändert sich der Widerstandswert vorhersehbar (positiver oder negativer Temperaturkoeffizient). Die Schaltung im Inneren des Instruments misst diesen Widerstandswert und berechnet den entsprechenden Temperaturwert genau mit einer Kalkulationsformel.
Thermoelektronische Koppel: Verwenden Sie die Temperaturunterschiede zwischen zwei verschiedenen metallischen Verbindungspunkten (Thermoelektronische Koppel), um eine kleine Spannung zu erzeugen (Sebeck-Effekt). Das Instrument misst diese Spannung und berechnet die tatsächliche Temperatur des heißen Endes anhand der kalten Kompensationstemperatur.
Prinzip der Feuchtigkeitsmessung
Sensortyp: Am häufigsten werden kapazitive Feuchtigkeitssensoren verwendet.
Arbeitsprinzip:
Der Sensorkern ist ein für Wassermoleküle empfindliches Polymerfilm oder ein speziell behandeltes Keramiksubstrat, dessen Elektroden auf beiden Seiten einen Kondensator bilden.
Wenn der Wasserdampf in der Umgebung von diesem feuchtsempfindlichen Material absorbiert oder entbindet wird, ändert sich die dielektrische Konstante des Materials.
Eine Änderung der dielektrischen Konstante führt direkt zu einer Änderung des Kapazitätswertes.
Die Schaltung im Inneren des Instruments misst genau die Menge der Veränderung dieses kleinen Kondensators und konvertiert sie in die entsprechende relative Luftfeuchtigkeit (% RH). Sensoren benötigen in der Regel eine Temperaturkompensation, um genauere Ergebnisse zu erzielen.
3. Druckdifferenzmessprinzip
Sensortyp: Der Kern ist ein Differenzdrucksensor.
Arbeitsprinzip:
Im Inneren des Sensors befindet sich eine sehr dünne Siliziumfilm (oder Metallfolie).
Beide Seiten der Membran sind über die Hochdruck-End-Schnittstelle (+) und Niederdruck-End-Schnittstelle (-) des Instruments mit zwei Räumen verbunden, in denen die Druckdifferenz gemessen werden muss (z. B. Raum und Flur, Reinraum und Pufferraum).
Wenn der Luftdruck beider Räume auf beide Seiten der Membran wirkt, entsteht eine Druckdifferenz (ΔP).
Diese Druckdifferenz bewirkt eine äußerst kleine physikalische Veränderung (Biegung) der Membran.
Ein auf der Membran integriertes Druckwiderstandselement (Stressmesser) oder eine kondensative Polplatte erkennt diese Veränderung:
Druckwiderstandstyp: Die Formänderung führt zu einer Änderung des Widerstandswertes der Druckwiderstandselemente und bildet das Ausgangssignal der Whiston-Brücke.
Kapazitativ: Die Veränderung führt zu einer Änderung des Kapazitätswertes zwischen der Membran und der beidseitigen feststehenden Elektrode.
Der Sensor wandelt diese physikalische Veränderung in ein elektrisches Signal um, das proportional zur Spannungsdifferenz ist (normalerweise Spannung oder Strom).
Die elektronischen Schaltungen im Inneren des Instruments verstärken und verarbeiten dieses schwache elektrische Signal präzise und verwandeln es in eine Anzeige von Druckdifferenzwerten (Einheiten wie Pa, inH2O, mmH2O usw.).
4. Der gesamte Arbeitsablauf
Datenerfassung: Temperatursensor und Feuchtigkeitssensor erfassen jeweils die physikalische Menge in der Umgebung (Wärme, Wasserdampf), der Differenzdrucksensor verbindet zwei Räume durch einen Schlauch und erhält die physikalische Veränderung durch den Druckdifferenz.
Signalwandlung: Alle Sensoren verwandeln wahrgenommene physikalische Mengen in schwache elektrische Signale (Widerstands-, Kapazitäts-, Spannungs-/Stromveränderungen).
Signalkonditionierung: Die hochpräzisen Schaltungen im Inneren des Instruments (Verstärker, ADC) verstärken, filtern und konvertieren diese schwachen Signale in digitale Signale.
Datenverarbeitung und Kompensation: Der eingebaute Mikroprozessor (MCU) empfängt digitale Signale:
Berechnung mit vorgespeicherten Sensorkalibrierungsparametern und -algorithmen.
Durchführen der erforderlichen Kompensationsberechnungen (z. B. Temperaturkompensation für Feuchtigkeitssensoren, lineare Kompensation für Drucksensoren und Temperaturkompensation).
Berechnen Sie genaue Temperaturwerte, relative Feuchtigkeitswerte und Druckdifferenzwerte.
Anzeige und Ausgabe: Die Berechnungsergebnisse werden in Echtzeit auf dem Bildschirm des Instruments angezeigt (in der Regel LCD oder OLED). Die Geräte verfügen in der Regel auch über Datenaufzeichnung (Speicherung), Alarmfunktion (Überschränkungsaufforderung) und die Übertragung von Daten an einen Computer oder ein Handy zur weiteren Analyse über USB / Bluetooth.
5. Kernwerte der Anwendung
Dieses 3-in-1-Gerät eignet sich besonders für Orte, in denen die Umweltparameter streng kontrolliert werden müssen:
1. Reinraum (Pharma, Elektronik, Bio-Labor): Überwachen Sie den Druckgradienten des Raumes, um die Sauberkeit zu gewährleisten (positiver Druck verhindert den Eintritt von äußeren Verschmutzungen, negativer Druck verhindert das Auslaufen gefährlicher Stoffe), während Sie überwachen, ob die Temperatur und Luftfeuchtigkeit den Prozessanforderungen entsprechen.
Inbetriebnahme und Wartung von HVAC-Systemen: Überprüfen Sie den Luftdruckdifferenz, den Filterwiderstand, das Raumdruckdifferenzgleichgewicht und den Umgebungskomfort (Temperatur und Luftfeuchtigkeit).
Medizinische Einrichtungen (Operationssaal, Isolationsraum): Aufrechterhaltung der notwendigen Druckdifferenz zur Kontrolle der Infektion und Gewährleistung der geeigneten Temperatur und Luftfeuchtigkeit.
4. Gebäude Umhüllung Struktur Test: Messung der Druckdifferenz innerhalb und außerhalb des Gebäudes.
5. Labore, Rechenzentren und andere Gelegenheiten, in denen die Umweltparameter genau angefordert werden.
Zusammenfassend erfasst der Temperatur-, Feuchtigkeits- und Luftdruckdifferenztester die Temperatur, Feuchtigkeit und Luftdruckdifferenz der Umgebung durch drei verschiedene Arten von Sensoren, verwandelt diese physikalischen Signale in elektrische Signale mit elektronischer Technologie und kalibriert sie nach präziser Berechnung, Kompensation und Kalibrierung und liefert schließlich drei wichtige Umweltparameterwerte gleichzeitig in digitaler Form, was ein effektives und praktisches Werkzeug für die Umweltüberwachung und -management bietet.