一、湿度传感器概述

1. 工作原理
   Forma 150i内置湿度传感器通常采用电容式或薄膜电阻式元件，基于材料电容或电阻随环境相对湿度（RH）变化而变化的特性，输出与湿度成比例的模拟或数字信号。

2. 布局与接口
   传感器多安装于箱体后壁或侧壁通风腔内，与温度、CO₂等探头共用接口板，通过多芯电缆连接至主控板。其外壳带有防护网，可滤除大颗粒杂质。

3. 性能指标

• 测量范围：5%–95% RH

• 精度：±2% RH（在37 °C、50% RH下）

• 响应时间：τ₆₃ ≤ 30 s

• 供电与接口：5 VDC、I²C/4–20 mA或0–5 V输出

了解以上基础，才能在维护时准确针对结构特点和性能要求采取适当措施。

二、日常清洁与环境维护

1. 清洁频次与工具

• 频次：建议每月进行一次清洁；高污染环境下可缩短为半月一次。

• 工具：压缩空气罐（低压）、无纤维棉签、医用酒精（70%）、防静电刷、小毛刷。

2. 清洁步骤

1. 断电与断气

• 先按照SOP关闭培养箱，切断电源和CO₂供给，防止误动作或气体泄漏。

2. 打开后盖或传感器保护罩

• 使用合适螺丝刀拆下后壁或侧壁的传感器防护网罩，轻放备用。

3. 吹除大颗粒尘埃

• 将压缩空气罐保持竖直，距传感器外壳约10 cm，短促喷射2–3次，去除悬浮灰尘。

4. 刷拭缝隙与网罩

• 用防静电刷清理网罩与壳体缝隙，再用小毛刷轻刷传感器外壳表面。

5. 擦拭与消毒

• 棉签蘸取少许70%医用酒精，轻拭传感元件外壳与接口板，待酒精自然挥发（约30 s）后再合上保护罩。

6. 复位与上电

• 重新安装防护网罩并拧紧螺丝，恢复电源与CO₂供气，观察箱内湿度显示恢复正常。

3. 注意事项

• 切勿使用浓度过高的酒精或含腐蚀性溶剂，以免损伤密封垫或塑料件。

• 不要直接喷射压缩空气至传感器敏感膜上，以防过大气流冲击破坏元件。

• 清洁时保持室内洁净，避免二次污染。

三、标定与校准

1. 校准周期与标准

• 周期：建议每半年进行一次精度校准；若实验对湿度敏感度极高（±1% RH），则季校一次。

• 标准：使用国家计量院推荐的两点饱和盐溶液法（如镁硫酸盐97.4% RH、氯化钾84.3% RH）或标准校准仪器（校准不确定度±0.5% RH）。

2. 校准前准备

1. 校准箱/容器：准备密闭容器，保持恒温（37 °C）并放入饱和盐溶液。

2. 校准探头：使用经溯源校准的便携式计量级湿度探头作为参考，并确保其校准证书在有效期内。

3. SOP与记录表：填写校准协议，明确环境条件、测试点、接受限值（±2% RH）及偏差处理流程。

3. 两点校准步骤

1. 零点校准（低点）

• 容器中放入饱和镁硫酸盐溶液，箱内温度稳至37 °C后，放入培养箱传感器延长线至盐溶液上方；待平衡30 min，记录传感器读数与参考探头数据。

• 计算偏差，并在主控系统内调整对应线性回归系数或通过控制软件进行补偿。

2. 满量程校准（高点）

• 同理，将传感器置于饱和氯化钾溶液环境中，待稳态后记录数据。

3. 线性检验

• 在50% RH环境（可用自带程序或混合盐溶液）下再测一次，验证经过两点校准后输出的线性符合度（R² ≥ 0.995）。

4. 校准后验证

• 完成校准并填写校准证书，校准档案中应包括环境温度、饱和溶液批号、参考探头型号与证书编号、原始读数、修正系数及校准人员签名。

• 校准完成后三天内，再次测量箱内天然湿度分布（如上、中、下三点），验证无超限情况。

四、故障诊断与排除

1. 典型故障现象

• 湿度读数“——”或超出上下限（0%或100%）。

• 湿度波动剧烈，偶尔出现跳变。

• 与外部便携探头读数差异 >5% RH。

• 箱内实际结露或严重干燥，但显示正常。

2. 排查思路与步骤

1. 接口与供电检查

• 先断电，拆下传感器排线检查端子有无氧化或松脱，再测量5 V和地线是否稳定。

2. 传感元件状态

• 若经过清洁仍跳变，可取下模块进行烘干处理（60 °C烘箱中2 h），恢复后若仍异常，则更换模块。

3. 软件与固件

• 检查主控系统固件版本，若存在已知湿度误差BUG，请联系赛默飞技术支持并升级固件。

4. 湿化系统检查

• 箱内水盘或超声雾化管（如有）异常，导致湿度过高或过低，也会误导传感器，应同步维护水盘与雾化器件。

五、传感器更换流程

1. 备件与工具准备

• 原厂或授权配件：湿度传感器模块、接口排线、O型密封圈。

• 工具：小十字螺丝刀、扭力起子（0.5 N·m）、绝缘手套、防静电手环。

2. 更换步骤

1. 停机断电

• 按SOP关机，拔下电源线及CO₂管路，等待5 min后开始操作。

2. 打开盖板并拆线

• 卸下后壁盖板，先松开传感器排线的锁扣，再取下螺丝及O型圈，轻拔模块。

3. 安装新模块

• 检查新传感器O型圈完好，涂少量硅脂后装入槽内，插入模块并按规定扭力拧紧螺丝。

4. 连线与复位

• 按原插针顺序插回排线，固定锁扣，合上后壁盖板。

5. 功能自检

• 通电后执行湿度自检程序，检查读数合理，无错误代码；再进行一次快速校准（双点法中低点即可）。

3. 更换注意

• 操作时佩戴防静电手环，避免静电损伤元件；

• 严格按照扭力要求紧固螺丝，防止过松或过紧；

• 更换后务必更新维护记录并标注更换日期与新模块序列号。

六、维护记录与文档管理

1. 维护日志

• 每次清洁、校准、故障与更换均需在《湿度传感器维护日志》中记录：日期、项目、操作人员、工具型号、发现问题与处理结果、签名。

2. 校准证书与报告

• 按校准周期归档校准机构证书、校准原始数据与调整系数，并扫描上传至LIMS或设备管理系统。

3. SOP与培训记录

• 保存所有操作SOP的版本与修订记录，记录参与培训的人员名单、时间及考核成绩。

4. 偏差与CAPA闭环

• 若发现维护过程中或运行中存在偏差超限，应填写偏差报告并启动CAPA流程，将结果纳入持续改进。

七、人员培训与安全注意

1. 培训要点

• 理论知识：湿度传感原理、常见故障机理、校准方法与数据分析。

• 操作技能：拆装流程、防静电与安全用电要求、数据记录与偏差处理。

• 紧急预案：湿度异常（过干或过湿）时的应急处理流程。

2. 安全防护

• 操作人员佩戴绝缘手套并切断气源，避免高湿环境下触电或气体泄漏。

• 使用化学消毒剂或酒精时，要注意通风，防止蒸汽浓度过高引发健康风险。

• 更换传感器时严格遵守防静电操作规程，避免损坏元件。

八、最佳实践与持续改进

1. 趋势分析

• 建议将关键数据（校准偏差、故障频次、模块更换次数）纳入季度设备回顾报告，识别潜在的质量变化趋势。

2. 预防性更换

• 若湿度传感器使用超过两年或累积校准偏差增大，应在静默窗口期内主动更换，避免影响实验。

3. 技术升级

• 关注赛默飞新一代智能传感器（如集成温湿CO₂三合一模块）的应用，评估升级可行性，提高精度与稳定性。