Was ist Feuchtigkeitskalibrierung?

Die Luftfeuchtigkeitskalibrierung umfasst die Überprüfung der Genauigkeit und die richtige Einstellung von Sensoren, die den Feuchtigkeitsgehalt in der Luft messen. Solche Messungen sind in vielen Labor- und Herstellungsprozessen von entscheidender Bedeutung. Eine genaue Kalibrierung der relativen Luftfeuchtigkeit (RH), der Feuchtigkeitsmenge in der Luft 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, selbst wenn der Feuchtigkeitsgehalt gleich bleibt. Eine ordnungsgemäße Feuchtekalibrierung von Überwachungsgeräten trägt dazu bei, dass die Umgebungsbedingungen über einen zuverlässigen Zeitraum innerhalb der erforderlichen Spezifikationen bleiben.

Hygrometer sind Geräte zur Messung der Luftfeuchtigkeit. Die meisten von ihnen messen eine Größe wie Temperatur, Luftdruck oder Änderungen der elektrischen Eigenschaften, die empfindlich auf Feuchtigkeitsänderungen reagieren. Typischerweise zeigen diese Messungen einen Feuchtigkeitswert im Vergleich mit einer Standardreferenz an. Eine Schwierigkeit bei der Kalibrierung ist die Erzeugung einer genauen und stabilen relativen Feuchte außerhalb eines speziellen Labors.

Eine bequeme und weit verbreitete Methode zur Feuchtigkeitskalibrierung umfasst gesättigte Salzlösungen. Es wurden Daten zu den Eigenschaften von 28 verschiedenen Salzlösungen zusammengestellt, die den gesamten Bereich der RH-Werte abdecken. Dabei wird der Boden einer luftdichten Box mit einer gesättigten Salzlösung bedeckt, die im darüber liegenden Raum mit hinreichender Genauigkeit eine relative Luftfeuchtigkeit erzeugt. Der RH-Wert hängt vom verwendeten Salz ab und ist weitgehend temperaturunabhängig. Eine Gleichmäßigkeit der Temperatur innerhalb der Box ist jedoch erforderlich.

Auch ungesättigte Salzlösungen können verwendet werden, um eine bestimmte relative Luftfeuchtigkeit zu erzeugen. In diesem Fall hängen die erzeugten RH-Werte von einer sorgfältigen Handhabung der Salzkonzentration und der Umgebungstemperatur ab. Ebenso wie bei der obigen Methode wird das Messgerät im Raum über der Lösung zur Feuchtekalibrierung abgestützt. Nachdem der gewünschte RH-Wert generiert wurde, können die Messwerte des Geräts notiert und Einstellungen vorgenommen werden.

Bei einem anderen Verfahren wird ein Strom trockener Luft mit 0% RH in zwei Ströme geleitet. Einer ist mit Wasserdampf bis zu 100 % RH gesättigt. Die relative Feuchte in der Messkammer kann dann durch Mischen der beiden Ströme mit einem Mass Flow Controller (MFC), einem Instrument zur Steuerung des Gasflusses, eingestellt werden. Diese Methode ermöglicht zwar eine Feuchtekalibrierung auf verschiedenen Ebenen, ist jedoch selbst von der richtigen Kalibrierung des MFC abhängig.

Implementierungen der gesättigten Salzmethode werden oft in Form von Kits an Unternehmen verkauft, die nicht über die Ressourcen verfügen, um ein eigenes Labor einzurichten oder einen Vertrag mit einer Instrumentenkalibrierungsfirma abzuschließen. Pharmaunternehmen, Mikroelektronikhersteller und Forschungslabore sind jedoch auf streng regulierte Umgebungen angewiesen. An diesen Standorten ist die professionelle Feuchtekalibrierung ein Standard und wird regelmäßig durchgeführt.