计量与 检测研究湿度卡原理及其检测方法萧敏儿方永智(深圳市计量质量检测研究院, 广东深圳518055)摘要: 主要介绍了湿度卡的定义、 性能及其在实际运用中的作用、 湿度卡的工作原理、 检测湿度卡的方法和对试验结果的分析关键词: 原理; 检测方法; 结果分析湿度卡是一种廉价、 便捷、 有效的检测环境湿度的 卡片, 主要用于防潮包装内部的湿度监视 大部分的电 子元器件、 精密光学部件等高端电子、 仪器设备容易受 湿气的影响而导致产品锈蚀、 灵敏度降低甚至出现不可 恢复的损坏, 为避免这种情况的发生, 产品会采用防潮 包装组合, 在最后成品及半成品的包装阶段对产品进行 保护 湿度显示卡就是便捷、 经济的检测湿度是否在受 控范围的标准物, 使用人员可以直观的通过湿度卡颜色 的变化来判断密封包装里的产品是否处于安全的湿度环 境, 也提醒使用人员及时更换干燥剂以减少产品因潮湿 所产生的损失1湿度卡的分类与工作原理 湿度卡主要分为有钴和无钴两类1.1有钴湿度卡有钴湿度卡干燥时外观显示蓝色, 吸水后显示粉红 色, 所以可以直接通过观察湿度卡的颜色知道湿度状 态。
有钴湿度卡可以循环再生运用, 变粉红色的湿度卡 通过烘干法可变回蓝色 由于有钴湿度卡含有不符合新 的欧盟标准的禁用物质, 已经被渐渐淘汰1.2无钴湿度卡无钴湿度卡同样是通过吸收水气, 使其本身的颜色 产生变化而判断湿度值是否符合要求的环境湿度的检测 方法 按照欧盟标准, 无钴湿度卡主要分为 3 种类型, 如表 1 所示表 1 无钴湿度卡的类型类型干燥色吸湿色指定色2湿度卡的运用 湿度卡被广泛运用于电子产品、 仓储、 半导体以及 电子线路板、 光学镜片仪器业、 有机材料、 复合材料、 金属材料等行业中为了保障货物在储存和运输过程中, 不会因为湿度 过高而导致物品发霉变质, 对产品性能造成破坏, 包装 上都会存放干燥剂保证物品的质量, 同时也会放湿度卡 随时观察包装好的物品是否有受潮的现象湿度卡轻巧便携、 廉价、 使用方便, 不仅可降低储 存和运输成本, 还可以有效发挥其性能, 大大提高经济 效益湿度卡仅用于观察环境湿度情况, 所以其规格一般 不超过 60% 现有的湿度卡一般为 5%~10%~15%, 5%~10% ~60% , 30% ~40% ~50% , 10% ~20% ~30% ~40% ,10%~20%~30%~40%~50%~60%这几种类型。
3湿度卡的检测方法由于湿度卡被大量运用于不同行业的精密设备储存 中, 所以湿度卡指示的准确与否关系到这些精密设备是 否能正常运行及其性能是否稳定目前我国没有相关的检定规程、 校准规范和国家标 准对湿度卡的检测作相关规定 因为湿度卡是对环境湿 度的大小进行判定, 所以可以参考测量湿度的方法来判 断其准确性3.1动态湿度发生器法动态湿度发生器是目前测量湿度的最高标准, 该方 法准确性高、 稳定性好亮黄色Ⅰ型 (YELLOW)棕褐色Ⅱ型 (BROWN)亮黄色Ⅲ型 (YELLOW)淡蓝色(AZURE)蓝色(AZURE)无色(NC)绿色 (GREEN)灰色 (GRAY)淡黄色(YELLOWISH)3.1.1试验材料表 2 为试验所需的标准器及样品3.1.2试验方法(1) 由于被测样品检测前属于封闭的真空干燥 状《轻工 标准 与质 量 》2014 年第 4 期·47·捍 卫 生 活 品 质推 动 产 业 升 级计量与 检测研究标准器表 2 试验所需材料态, 湿度值低于 5%, 直接观察外观即可判断是否符合 试验要求2) 不同溶质的饱和盐溶液湿度值是固定不变的。
分别配置氢氧化钾、 碘化锂、 碘化钾 3 种盐的 饱和溶样 品无 钴 湿 度 卡Ⅱ型 (5%~10%~60%)- 态, 湿度值低于 5%, 直接观察外观即可判断是否符合 试验要求2) 把样品放入湿度发生器中, 设定值为 8%; 稳 定足够长时间后, 记录标准器露点湿度计上的示值, 观 察湿度卡的颜色变化; 采用同样的方法将湿度发生器分 别设定为 15%、 55%、 65%, 稳定后记录标准值和湿度 卡的颜色变化3.1.3试验结果 试验要求及结果如表 3 所示表 3 试验结果试验方法试验要求试验结果判定 外观检查液, 得到试验所需的稳定湿度值如表 5 所示表 5 试验所需的稳定湿度值饱和盐溶液对应湿度值 (25 ℃) /%精度/% 氢氧化钾8.2±0.5碘化锂17.6±0.5碘 化 钾68.9±0.5 (3) 把湿度卡和精密湿度传感器分别放入配置好的 饱和盐溶液中, 稳定足够长时间后, 记录精密湿度传感 器的示值并观察湿度卡的颜色变化3.2.3试验结果 试验结果如表 6 所示表 6 试验结果(<5%)指示面 “5%” 应呈棕褐色棕褐色符合要求指示面 “5%” 应呈蓝色蓝色试 验 方 法 试 验 要 求 试 验 结 果 判 定 外观检查 (<5%) 湿度值 8%湿度值 15%指示面 “10%” 应呈棕褐色棕褐色指示面 “10%” 应呈蓝色蓝色 指示面 “60%” 应呈棕褐色棕褐色符合要求符合要求氢氧化钾饱和 盐溶液 (8.2%)指示面 “10%” 应呈棕褐色棕褐色符合要求湿 度 值 65% 指 示 面 “60%” 应 呈 蓝 色蓝 色符 合 要 求 碘化锂饱和盐 溶液 (17.6%)碘化钾饱和盐指示面 “10%” 应呈蓝色蓝色符合要求指示面 “60%” 应呈棕褐色棕褐色用精密的湿度发生器作为恒定气流源、 露点仪作为 标准器, 通过修正可忽略两者的误差。
湿度卡在湿度发 生器产生的不同的稳定湿度环境下发生颜色变化, 其颜 色变化可直接通过肉眼观察, 通过记录的标准器示值并 修正, 可判断此次试验结果符合要求 此方法是作为检 测湿度卡是否符合要求的最佳方法3.2 静态湿度发生器法由于每种盐的饱和溶液都有一个固定的湿度点, 而 且溶质都不容易挥发,, 利用这一特点, 可配置相关湿 度值的饱和盐溶液进行测试3.2.1 试验材料 表 4 为测试所需的标准器及样品表 4 测试所需材料名称规格/测量范围精度 精密湿度传感器指示面 “60%” 应呈蓝色蓝色符合要求 溶液 (68.9%)盐溶液作为固定的湿度值来源, 虽然不如湿度发生 器精度高、 反应快, 但是其湿度值稳定, 只需要配备精 密湿度传感器作为标准器即可作为测试湿度卡的标准装 置 本次试验通过记录精密湿度传感器示值和观察湿度 卡的颜色变化, 可判断出试验结果符合要求4结束语 湿度卡作为衡量空气中水分含量的器具, 被广泛运 用于储存运输中 由于其价廉、 使用方便, 可降低各行 业成本, 带来有效经济效益 湿度卡作为监视环境湿度 的重要器具, 其性能的稳定、 准确是物品存储安全的关 键, 对其准确性的评估是必要的。
本文介绍的动态湿度 发生器法和饱和盐溶液法通过长期试验验证了其可靠性和准确性, 为检测湿度卡工作垫定了基础 标准器(若干)0%~100%±1%配套设备饱和盐溶液氢氧化钾、 碘化锂、 碘化钾 ±0.5%样品无钴湿度卡Ⅱ型 (5%~10%~60%)-3.2.2试验方法(1) 由于被测样品测试前属于封闭的真空干燥 状参考文献: [1] 李干英, 范金鹏. 湿度测量 [M] . 北京: 气象出版社, 1990 年.·48·《轻工 标准 与质 量 》2014 年第 4 期捍 卫 生 活 品 质推 动 产 业 升 级指示面 “5%” 应呈棕褐色棕褐色符合要求指示面 “5%” 应呈蓝色蓝色名称规格/测量范围精度露点湿度计 湿度发生器-15 ℃dp~+20 ℃dp 5%~95%±0.15 ℃dp ±1%。