Was ist Feuchtigkeitskalibrierung?
Bei der Feuchtigkeitskalibrierung wird die Genauigkeit von Sensoren, die den Feuchtigkeitsgehalt in der Luft messen, überprüft und die richtige Einstellung vorgenommen. Solche Messungen sind in vielen Labor- und Herstellungsprozessen von entscheidender Bedeutung. Eine genaue Kalibrierung der relativen Luftfeuchtigkeit (RH), der Menge an Luftfeuchtigkeit im Vergleich zu dem Maximum, das sie bei einer bestimmten Temperatur halten kann, ist besonders schwierig. Eine kleine Änderung der Umgebungstemperatur kann den Wert ändern, auch wenn der Feuchtigkeitsgehalt gleich bleibt. Durch eine ordnungsgemäße Feuchtekalibrierung der Überwachungsgeräte wird sichergestellt, dass die Umgebungsbedingungen für einen zuverlässigen Zeitraum innerhalb der erforderlichen Spezifikationen bleiben.
Hygrometer sind Geräte zur Messung der Luftfeuchtigkeit. Die meisten davon messen Größen wie Temperatur, Luftdruck oder Änderungen der elektrischen Eigenschaften, die empfindlich auf Änderungen der Luftfeuchtigkeit reagieren. Typischerweise geben diese Messungen einen Feuchtigkeitswert durch Vergleich mit einer Standardreferenz an. Eine Schwierigkeit bei der Kalibrierung ist die Erzeugung einer genauen und stabilen relativen Luftfeuchtigkeit außerhalb eines speziellen Labors.
Eine bequeme und weit verbreitete Methode zur Kalibrierung der Luftfeuchtigkeit umfasst gesättigte Salzlösungen. Es wurden Daten zu den Eigenschaften von 28 verschiedenen Salzlösungen zusammengestellt, die den gesamten Bereich der relativen Luftfeuchtigkeit abdecken. Bei diesem Verfahren wird der Boden einer luftdichten Box mit einer gesättigten Salzlösung bedeckt, die in dem Raum darüber mit angemessener Genauigkeit eine relative Luftfeuchtigkeit erzeugt. Der RH-Wert ist abhängig vom verwendeten Salz und weitgehend temperaturunabhängig. Gleichmäßigkeit der Temperatur innerhalb der Box ist jedoch erforderlich.
Ungesättigte Salzlösungen können auch zur Erzeugung einer bestimmten relativen Luftfeuchtigkeit verwendet werden. In diesem Fall hängen die erzeugten relativen Luftfeuchtigkeitswerte von einem sorgfältigen Management der Salzkonzentration und der Umgebungstemperatur ab. Genau wie bei der obigen Methode wird das Messgerät im Raum über der Lösung für die Feuchtekalibrierung gehalten. Sobald der gewünschte relative Luftfeuchtigkeitswert erzeugt wurde, kann der Messwert des Geräts notiert und Anpassungen vorgenommen werden.
Bei einem anderen Verfahren wird ein trockener Luftstrom mit 0% relativer Luftfeuchtigkeit in zwei Ströme geleitet. Einer ist mit Wasserdampf bis zu 100% rF gesättigt. Die relative Luftfeuchtigkeit in der Messkammer kann dann durch Mischen der beiden Ströme mit einem Massendurchflussregler (MFC), einem Instrument zur Steuerung des Gasflusses, eingestellt werden. Diese Methode ermöglicht zwar eine Feuchtigkeitskalibrierung in einem Bereich von Pegeln, ist jedoch selbst von der ordnungsgemäßen Kalibrierung des MFC abhängig.
Implementierungen der gesättigten Salzmethode werden häufig in Form von Kits an Unternehmen verkauft, die nicht über die Ressourcen verfügen, um ein firmeninternes Labor einzurichten oder einen Vertrag mit einer Firma für Instrumentenkalibrierung abzuschließen. Pharmaunternehmen, Mikroelektronikhersteller und Forschungslabors sind jedoch auf streng regulierte Umgebungen angewiesen. An diesen Standorten ist die professionelle Kalibrierung der Luftfeuchtigkeit ein Standardverfahren, das regelmäßig durchgeführt wird.