图1 金属外壳EE22温湿度变送器

通过组合不同型号的变送器，其结果既可以节省仪表造价，又有利于充分发挥仪表性能，并可为用户大大节约仪表维护成本。E+E全新解决方案已在多家制药企业印证了成功，本文将对此详细介绍。

随着越来越多制药企业GMP、FDA认证工作的开展，从设计、施工、调试、运行和维护等多个方面，对涉及到EMS和BMS系统的温湿度变送器提出了更为严格的技术要求，针对这一迅速变化的市场，E+E公司为制药行业专门设计了全新的温湿度测量解决方案。

FDA、GMP认证对温湿度变送器的基本技术要求

FDA、GMP药品生产质量管理规范中，对安装在EMS和BMS环境中的仪表，明确提出要能耐受清洗、便于消毒灭菌、减少灰尘聚积和方便清洗等基本原则，温湿度仪表的测量精度可以根据不同的生产工艺要求来确定，通常的温度应控制在18～26℃，湿度在45%～65%RH之间，对于仪表的校准功能和校准证书，FDA、GMP做出了特别说明：即用于生产和检验的仪器仪表和量具衡器，其适用的量程范围和精度应符合生产和检验系统的最低要求，仪表带有明显的合格标志，并能进行定期的校验，同时，每台仪表的校准证书，均能溯源至国际标准；具体到温湿度变送器，可以理解为仪表必须具备两点校准功能（相当于零点和量程的调校），每台仪表均带有能溯源至国际标准的证书。

图2 用标准温度和湿度发生器校准EE22

应用于EMS/BMS系统的解决方案

E+E针对现场的不同技术要求，提出了以EE22温湿度变送器为核心的测量解决方案。EE22是一款可更换数字式测量探头的温湿度变送器，敏感元件采用HC105 系列高分子薄膜湿敏电容，结合数字处理技术，将湿敏元件和数字处理芯片集成在可插拔的测量探头中，使用非常方便，能满足FDA和GMP对各种工厂的认证要求，并最大限度地降低了仪表的造价。目前，正在使用EE系列温湿度变送器的项目包括：深圳GSK海王药业、苏州诺华、上海查士睿华、科文斯以及国内的东北制药、华北制药、江山制药等许多制药企业。

EE22温湿度变送器的主要技术特点

采用可互换的数字化温湿度测量探头

将湿敏元件和数字处理模块集成在可插拔互换的探头中，探头与变送器本体之间采用标准接口联接，所有传感器的校准数据均存储在探头中的芯片内，探头将测量的温湿度测量值首先转化为数字信号，而后发送给变送器本体，变送器本体再将其转化为4~20mA信号进行远传，仪表的精度取决于测量探头的精度，变送器本体和探头无需一一对应，任何一个本体都能接收探头发送的标准的数字信号，这样就极大地提高了测量探头的互换性，方便用户使用。

图3 EE22参比探头

操作简便的两点湿度校准和两点温度校准

通过PCB电路板上的选择开关和按键开关，即能方便地对变送器探头进行温湿度的两点校准。由于EE22的探头采用的是E+E研制多年的HC105系列湿敏元件，因此，只需在低湿 (<50%RH) 和高湿 (>50%RH) 之间，任选两个相差30%的湿度点，即可对变送器进行两点湿度校准。通常这个校准过程应该在实验室里进行，并使用标准的湿度发生器来完成校准过程，如果在现场进行校准，只能校验环境中的一个湿度点。采用两点校准的目的在于：定期将仪表的综合误差控制在合格范围之内，保证系统的测量精度。

背部出线结构设计便于清洗

为了减少仪表安装和电缆引线引起的积灰面，便于墙面和仪表的清洗，EE22变送器有针对性地提供了背部出线型号，其特点是将信号线通过背部的穿线孔引出，接入EMS洁净厂房墙壁上的接线盒，同时变送器又完全遮盖住接线盒，变送器表面没有任何明线，可用硅胶密封变送器与墙面的缝隙。这样的结构，使变送器的周围不易聚集灰尘，便于消毒和清洗。校验时，只需将数字探头拆下，送至实验室进行校准即可，无需对导线进行拆卸和安装。

应对探头污染的湿度敏感元件镀膜功能

在有粉尘和污染的应用场合，为了提高探头的使用寿命，防止污染物对探头上的敏感元件的侵蚀，并引起变送器的长期漂移，E+E开发了湿度敏感元件的镀膜技术。进入过滤器的空气，仍有可能带有污染物质，这些细微的粉尘颗粒物和轻度的腐蚀性物质会粘附在洁净的湿敏元件表面，因此使用镀膜敏感元件后，镀膜层包裹住敏感元件，将污染物抵挡在测量元件的外部，延长元件的使用寿命。

针对H2O2消毒环境的过滤器选择

有时需要用H2O2对EMS环境进行定期的消毒作业，在此过程中，湿度的测量还必须同时进行，H2O2有很强的氧化性，会腐蚀变送器的测量元件，并造成器件的漂移，严重时会直接损坏变送器，为应对这种特殊的应用场合，建议选用特殊的H2O2过滤器，这种过滤器能有效防止H2O2对变送器的侵蚀，保持仪表的测量精度，图3 是使用H2O2过滤器和不使用H2O2过滤器的EE22变送器在60日后的测量输出比对表，从中可以看出，不使用H2O2过滤器的变送器的误差，已经远远超出正常的误差范围。

图4 在H2O2环境中，60天后的变送器测量比对图表

专用参比探头

由于采用了可互换的数字式温湿度探头，为方便现场调试，E+E专门开发了带固定温度和湿度值输出的参比探头，作为工程师调试和日常维护的专用工具，方便地更换参比探头后，立即就能检测变送器的功能和精度，同时，完成控制回路的通道试验，以检查变送器回路和DDC/PLC系统之间是否工作正常，通常现场选择两个参比探头，一个输出信号是高湿+低温，另一个输出信号是低湿+高温。只要系统中显示的数据与参比探头上的标注数据一致，就说明从变送器本体到监测系统均处于正常的工作状态。

灵活的型号配置和方案选择

E+E推出的温湿度测量解决方案，在以EE22为基础的同时，充分考虑到现场的各种具体应用要求，将各种型号的变送器组合在一起，可以产生出优化的解决方案，不同系列可以应用在不同的场合：

EE21系列变送器：应用于BMS的管道中。

EE22系列变送器：应用于EMS环境中，墙面安装。

EE23系列变送器：应用于BMS有露点测量要求的管道中。（RH、T、Td）

EE31系列变送器：应用于BMS的管道和EMS的墙面安装，多参数输出。（RH、T、e、Td 、Tf、Tw、r、dv、h）

EE30EX系列变送器：应用于BMS，EMS有本安防爆要求的场合。

EE35系列变送器：应用于CDA（压缩干燥空气）工段。

通过这些仪表的组合应用，能在控制仪表造价的同时，又能充分发挥其性能，为用户节约成本，降低日后的维修维护费用。

小结

通过组合应用这些仪表，能在控制仪表造价的同时，又能充分发挥各自性能，同时还可以为用户节约成本，降低日后的维修维护费用。