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一、引言

二、校准前的准备工作

（一）标准湿度源的选择

1. 饱和盐溶液法

• 原理：不同的饱和盐溶液在特定温度下具有稳定的相对湿度值。例如，氯化钠饱和溶液在 25℃时，相对湿度约为 75.3%。通过将湿度测量设备置于密封容器内的饱和盐溶液环境中，可以利用该稳定湿度值对设备进行校准。

• 操作：准备一个密封性能良好的玻璃容器，将适量的氯化钠（分析纯）溶解在水中，直至形成饱和溶液，溶液底部有少量未溶解的盐晶体存在。将湿度测量设备放入容器中，确保设备探头不接触溶液表面，密封容器后，放置在温度稳定在 25℃的环境中（可使用高精度恒温箱），待湿度稳定后（一般需要数小时），读取湿度测量设备的数值并与饱和盐溶液对应的标准湿度值进行比较。

2. 高精度湿度发生器

• 原理：高精度湿度发生器能够精确控制和产生特定湿度的气流。它通过精确控制水的蒸发量或采用渗透原理等方法来生成已知湿度的气体环境。

• 操作：将湿度发生器按照操作手册进行预热和初始化设置，设定目标湿度值（如 50% RH、80% RH 等）和温度值（通常与试验箱常用温度范围相匹配，如 20℃、30℃等）。将湿度测量设备置于湿度发生器的气流出口处，待湿度稳定后（一般根据湿度发生器的响应时间而定，几分钟到几十分钟不等），记录湿度测量设备的读数，并与湿度发生器设定的标准湿度值进行对比。

（二）校准环境的控制

1. 温度稳定性

• 校准过程应在温度稳定的环境中进行，因为湿度与温度密切相关。一般使用恒温恒湿室或高精度空调来维持环境温度的稳定，温度波动范围应控制在 ±1℃以内。例如，若校准饱和盐溶液法中的湿度测量设备，在 25℃校准温度下，实际环境温度应保持在 24℃ - 26℃之间，以确保饱和盐溶液的湿度值稳定且准确。

2. 避免干扰源

• 校准环境应远离强电磁场、振动源和化学污染源。强电磁场可能干扰电子湿度测量设备的正常工作，振动源可能导致测量设备内部部件松动或位移，影响测量精度。化学污染源（如挥发性有机化合物、酸性或碱性气体等）可能与湿度测量设备的敏感元件发生反应，改变其性能。例如，在校准过程中，应关闭附近可能产生电磁场的设备（如大型电机、变压器等），将校准装置放置在远离化学实验室或工业污染源的区域。

三、校准步骤

（一）设备连接与预热

1. 连接检查

• 检查湿度测量设备与数据记录或显示终端的连接是否正常。对于有线连接的设备，确保数据线无破损、接头牢固；对于无线连接的设备，检查信号传输是否稳定，配对是否成功。例如，若使用带有 RS485 接口的电容式湿度传感器，检查 RS485 数据线的连接，确保传感器与数据采集器之间能够正常通信。

2. 预热处理

• 根据湿度测量设备的说明书，对设备进行预热。不同类型的设备预热时间不同，一般为 10 - 30 分钟。预热的目的是使设备内部的电子元件和敏感部件达到稳定的工作状态，减少初始测量误差。例如，一些电阻式湿度传感器在预热过程中，其电阻值会逐渐稳定，从而提高测量精度。

（二）零点校准

1. 干燥环境校准

• 将湿度测量设备置于干燥环境中，如使用干燥剂（如硅胶、分子筛等）的密封容器内。确保容器内的相对湿度低于 5% RH。一般可将湿度测量设备与干燥剂一起放置在密封玻璃干燥器中，干燥剂应定期更换以保持其干燥性能。在干燥环境中放置足够长的时间（通常为 2 - 4 小时），使设备充分适应干燥条件后，将设备的测量值调整为零或记录当前测量值作为零点偏移量，以便在后续测量中进行修正。

2. 数据记录与调整

• 在校准过程中，记录湿度测量设备在干燥环境下的测量数据，包括测量时间、测量值等信息。如果设备具有自动零点校准功能，按照设备说明书操作，启动零点校准程序；如果设备需要手动调整，根据记录的数据，通过设备的校准按钮或软件界面将测量值调整为零。

（三）量程校准

1. 多点校准

• 选择多个校准点，一般至少包括低湿度（如 20% RH）、中湿度（如 50% RH）和高湿度（如 80% RH）三个点。利用标准湿度源（如饱和盐溶液或高精度湿度发生器）分别产生这些校准点的湿度环境，将湿度测量设备置于其中，待湿度稳定后，记录设备的测量值。例如，使用氯化锂饱和溶液产生低湿度环境（约 11% RH 在 25℃），使用硫酸钾饱和溶液产生中湿度环境（约 97% RH 在 25℃），使用高精度湿度发生器产生高湿度环境（如 80% RH），依次将湿度测量设备放入这些环境中进行校准。

2. 校准曲线绘制与修正

• 根据记录的标准湿度值和测量设备的测量值，绘制校准曲线。一般以标准湿度值为横坐标，测量值为纵坐标。如果测量值与标准湿度值存在偏差，通过线性回归或其他拟合方法确定校准方程，对测量设备的测量数据进行修正。例如，如果校准曲线显示测量设备在高湿度区域存在正偏差，即测量值高于标准湿度值，可通过校准方程对测量数据进行向下修正，以提高测量精度。

（四）重复性与稳定性测试

1. 重复性测试

• 在相同的校准条件下（包括温度、湿度源等），对湿度测量设备进行多次重复测量。一般重复测量 5 - 10 次，每次测量之间的时间间隔应保持一致（如 10 分钟）。计算测量值的标准偏差或变异系数，评估设备的重复性。例如，在 50% RH 的校准点，多次测量值分别为 49.8% RH、50.2% RH、49.9% RH 等，计算其标准偏差，如果标准偏差较小（如小于 0.5% RH），则说明设备的重复性较好。

2. 稳定性测试

• 在较长时间内（如 24 小时或更长），每隔一定时间（如 1 小时）对湿度测量设备进行测量，观察测量值的变化趋势。将测量设备置于稳定的湿度环境中（如使用饱和盐溶液维持的密封环境），记录不同时间点的测量值。如果测量值在长时间内波动较小（如波动范围在 ±1% RH 以内），则说明设备的稳定性较好。如果发现测量值有较大波动或漂移，需要进一步检查设备的内部部件（如传感器的老化、电路的稳定性等），并进行相应的调整或维修。

四、校准后的验证与记录

（一）验证测量

1. 对比测试

• 使用校准后的湿度测量设备对已知湿度环境进行测量，该已知湿度环境可以是与校准过程中不同的饱和盐溶液环境或由高精度湿度发生器产生的特定湿度环境。例如，使用硝酸钾饱和溶液（在 25℃时相对湿度约为 93% RH）的密封容器作为验证环境，将校准后的湿度测量设备放入其中，待湿度稳定后，测量其湿度值，并与硝酸钾饱和溶液的标准湿度值进行对比。如果测量误差在允许范围内（一般根据设备的精度要求而定，如 ±2% RH 或更小），则说明校准有效。

2. 实际应用测试

• 将校准后的湿度测量设备安装回海洋腐蚀环境模拟试验箱，在试验箱正常运行的情况下，对箱内湿度进行测量，并与试验箱内其他辅助湿度测量设备（如果有）或以往实验中已知的湿度数据进行对比。观察测量值是否与预期相符，是否能够准确反映试验箱内的湿度变化情况。例如，在进行海洋腐蚀实验时，试验箱设定湿度为 70% RH，校准后的湿度测量设备测量值应接近 70% RH，且在实验过程中能够跟随湿度的波动而准确测量。

（二）记录与归档

1. 校准数据记录

• 详细记录校准过程中的所有数据，包括校准前设备的基本信息（如型号、序列号、生产日期等）、校准时间、校准环境条件（温度、湿度等）、标准湿度源的信息（如饱和盐溶液的种类、高精度湿度发生器的设置参数等）、零点校准数据、量程校准数据、重复性与稳定性测试数据以及校准后的验证数据等。记录表格应清晰、完整，便于后续查询和分析。例如，创建一个 Excel 表格，将上述数据分类填入相应的列中，并为每个校准过程生成一个唯的编号，以便管理。

2. 文档归档

• 将校准记录文档与湿度测量设备的说明书、维修记录等相关资料一起归档保存。归档的文档应按照一定的分类和编号规则进行整理，并存放在专门的档案柜或电子文档管理系统中。例如，按照设备型号和校准时间顺序进行分类，将纸质文档放入相应的文件夹中，电子文档则存储在指的文件夹结构内，并做好备份，确保数据的安全性和可追溯性。

五、总结