别小瞧！温湿度传感器，拿捏水务排水温湿“命门”！

一、工作原理

（一）温度测量原理

热电阻式

热电阻传感器是利用金属导体（如铂、铜）的电阻值随温度变化而变化的特性来测量温度。以铂电阻为例，其电阻 - 温度关系接近线性，在 0 - 850℃范围内，可用公式来表示，其中是温度为时的电阻值，是 0℃时的电阻值，和是常数。当温度升高时，金属内部的自由电子运动加剧，导致电阻值增大，通过测量电阻的变化就能计算出温度。

热电偶式

热电偶是基于塞贝克效应工作的。当两种不同的导体或半导体 A 和 B 组成一个闭合回路时，若两个接触点温度不同（和），则在回路中会产生电动势。电动势的大小与温度差有关，其关系可以用公式表示，其中是电动势，是塞贝克系数，与材料 A 和 B 的性质有关。通过测量这个电动势就可以计算出温度。

（二）湿度测量原理

电容式

电容式湿度传感器主要利用了湿敏材料（如高分子聚合物）的介电常数随湿度变化的特性。当环境湿度增加时，湿敏材料吸收水分，其介电常数增大，从而使传感器的电容值发生变化。根据电容值与湿度的关系曲线，通过测量电容的变化就可以确定环境湿度。其电容变化与湿度的关系可以用公式表示，其中是湿度为时的电容值，是初始电容值，是与湿敏材料有关的常数。

电阻式

电阻式湿度传感器是基于湿敏材料的电阻随湿度变化的原理。有些金属氧化物（如氧化锂）或高分子材料，在湿度变化时，其内部的离子导电性或电子导电性会发生改变，导致电阻值变化。一般来说，湿度增加，电阻值减小。通过测量电阻的变化就可以得到湿度信息。

二、应用场景

（一）污水处理厂环境监测

室内环境控制

在污水处理厂的控制室、配电室等室内场所，温湿度传感器可以实时监测室内环境的温湿度。适宜的温度和湿度范围对于电子设备的正常运行非常重要。例如，温度过高可能会导致电子设备（如 PLC 控制器、变频器等）过热损坏，湿度太大可能会引起电气设备短路、腐蚀。通过监测温湿度，当温度或湿度超出设定范围时，可以及时启动空调、除湿机等设备进行调节。

污泥处理区域监测

在污泥脱水机房、污泥干化车间等区域，温湿度传感器有助于监控工作环境。污泥处理过程中会产生热量和水汽，过高的温度和湿度不仅会影响工人的工作环境，还可能对设备（如污泥脱水机、干化设备等）的性能和寿命产生不利影响。同时，对于污泥发酵等过程，合适的温度和湿度条件是保证发酵效果的关键因素。

（二）排水管道及泵站环境监测

排水管道内部环境监测

在一些大型排水管道内部，特别是在地下水位较高或靠近水源的地方，温湿度传感器可以安装在管道壁上，用于监测管道内部的湿度情况。如果管道内部湿度长期过高，可能会导致管道腐蚀加剧，影响管道的使用寿命。通过监测湿度，可以及时采取防腐措施，如增加防腐涂层或调整排水方式。

排水泵站环境监测

排水泵站的电机房、泵房等区域需要合适的温湿度环境。电机在运行过程中会产生热量，温湿度传感器可以监测环境温度，当温度过高时，及时启动通风设备或冷却系统，防止电机过热损坏。同时，泵站内的湿度也会影响电气设备的绝缘性能，过高的湿度可能会引发电气故障，通过湿度监测可以有效预防此类问题。

三、特点

高精度

现代温湿度传感器具有较高的精度。温度传感器的精度可以达到 ±0.1 - ±0.5℃，湿度传感器的精度可达 ±2 - ±5% RH（相对湿度）。这种高精度的测量可以为水务排水行业的环境控制和设备保护提供准确的数据支持。

稳定性好

温湿度传感器经过良好的封装和校准后，在正常使用环境下能够保持长期稳定的性能。例如，采用高质量的湿敏材料和先进的制造工艺的电容式湿度传感器，其性能可以在几年内保持相对稳定，减少了频繁校准的麻烦。

小型化和集成化

随着技术的发展，温湿度传感器越来越小型化和集成化。可以方便地安装在各种设备或狭小的空间内。例如，一些小型的温湿度传感器可以集成在排水设备的控制柜中，不占太多空间，同时能够实时监测内部环境的温湿度。

四、安装与维护要点

（一）安装要点

位置选择

在安装温度传感器时，要避免阳光直射、靠近热源或冷源的位置，以确保测量的是环境的真实温度。对于湿度传感器，要安装在空气流通良好、能够代表环境平均湿度的位置，避免安装在风口、靠近水源或易产生水汽的地方（如水管接口处）。

防水防尘

由于水务排水行业环境较为复杂，温湿度传感器需要有良好的防水防尘措施。特别是在排水管道、泵站等湿度较高的环境中，传感器应该采用密封良好的外壳，或者安装在防水防尘的保护罩内，防止水分和灰尘进入传感器内部，影响测量精度和使用寿命。

（二）维护要点

定期校准

虽然温湿度传感器具有较好的稳定性，但还是需要定期校准。一般建议每年校准一次温度传感器，每半年校准一次湿度传感器。校准可以使用标准的温湿度校准设备，按照传感器的说明书进行操作。

清洁维护

定期清洁传感器的外壳，去除灰尘、油污等污染物。对于湿度传感器，还要注意检查湿敏元件是否被污垢覆盖，如有需要，可以使用干净的软布或专门的清洁剂进行清洁。同时，要检查传感器的连接线路是否松动，确保信号传输正常。