為VHP滅菌傳遞窗選擇濕度傳感器，需要重點考慮其能否在VHP（汽化過氧化氫）這種強氧化、高腐蝕性的嚴(yán)苛環(huán)境中長期穩(wěn)定、精確地工作。選型不當(dāng)會導(dǎo)致傳感器快速失效、讀數(shù)漂移，直接影響滅菌過程的驗證和產(chǎn)品安全。以下是選擇濕度傳感器時的核心考量因素、推薦類型及選型建議：
一、核心挑戰(zhàn)與要求
1.強氧化性環(huán)境：高濃度氣態(tài)H?O?會腐蝕大多數(shù)傳感器的感應(yīng)材料或金屬部件。
2.寬濕度范圍：需要測量從干燥階段（可能低至1%RH以下）到潤濕/滅菌階段的高濕度環(huán)境。
3.精度與穩(wěn)定性：滅菌工藝驗證要求數(shù)據(jù)可靠，傳感器需長期穩(wěn)定，漂移小。
4.耐受高溫：部分滅菌周期或清洗過程可能伴隨升溫。
5.快速響應(yīng)：能夠跟蹤滅菌過程中濕度的快速變化。
二、推薦的傳感器技術(shù)類型
在VHP環(huán)境中，電容式聚合物傳感器是最不推薦的，因為其感濕聚合物層極易被H?O?氧化而永9損壞。主流且可靠的選擇是以下兩種：
1.氧化鋁（Al?O?）濕度傳感器
原理：基于多孔氧化鋁膜電容變化測量水汽分壓，輸出為露點/霜點溫度。
優(yōu)點：
1.強的耐腐蝕性：氧化鋁本身是惰性材料，對H?O?耐受性佳，是VHP環(huán)境下的傳統(tǒng)選擇。
2.測量極低濕度：非常適合測量干燥階段的低露點（可達-80°C以下）。
3.長期穩(wěn)定性好。
缺點：
1.在高濕環(huán)境下（>95%RH）精度會下降，響應(yīng)速度相對較慢。
2.通常輸出為露點值，如需相對濕度（RH），需結(jié)合溫度值進行換算。
適用場景：非常適合VHP傳遞窗的干燥階段監(jiān)測和過程控制。
2.石英晶體微天平（QCM）或聲表面波（SAW）傳感器
原理：通過晶體表面吸附水分導(dǎo)致的頻率變化來測量濕度，通常直接輸出水汽分壓或ppmV。
優(yōu)點：
1.高的耐化學(xué)性：晶體表面通常有特殊的惰性涂層（如二氧化硅），抗H?O?腐蝕能力非常強。
2.高精度與快速響應(yīng)：在整個量程內(nèi)都具有高精度，響應(yīng)速度極快。
3.直接測量水汽濃度：輸出參數(shù)（水汽分壓、ppm）非常適合工藝開發(fā)和驗證。
缺點：
1.價格通常高于氧化鋁傳感器。
2.同樣需要結(jié)合溫度計算相對濕度。
適用場景：高性能、高可靠性應(yīng)用的選擇，尤其適合要求快速響應(yīng)和全程高精度的VHP滅菌工藝。
三、關(guān)鍵選型參數(shù)清單
在選擇具體型號時，請務(wù)必核實以下參數(shù)：
耐H?O?濃度：明確標(biāo)注可長期耐受的H?O?氣體濃度（例如，高達1000 ppm或更高）。
測量范圍：
1）濕度：至少覆蓋1%-100%RH，或?qū)?yīng)的露點范圍（如-80°C DP至+60°C DP）。
2）溫度：覆蓋滅菌循環(huán)可能涉及的溫度范圍（如0°C-60°C或更寬）。
精度：在低濕區(qū)域（<5%RH）的精度至關(guān)重要，通常要求±1%RH或±2°C DP。
長期穩(wěn)定性：年漂移量越小越好（如<0.5%RH/年）。
響應(yīng)時間：T63應(yīng)盡可能短（如<10秒），以跟蹤快速變化。
輸出信號：常見的4-20mA、0-10V或數(shù)字接口（如RS485、Modbus），需與傳遞窗PLC或SCADA系統(tǒng)兼容。
探頭材質(zhì)：傳感器殼體、防護罩應(yīng)為316L不銹鋼或同等耐腐蝕材料。
防護等級：至少IP65，防止清潔時進水。
認證：是否有適用于制藥行業(yè)的相關(guān)證書（如CE、RoHS），或符合GMP對數(shù)據(jù)完整性的要求。
