洁净室嵌入式温湿度监测方案与THE110工程落地全解

> 文档来源：KIMO THE110嵌入式温湿度变送器样本V2版，面向洁净医药、生物实验室项目设计、现场实施、验证运维人员。

> 文章格式采用专题报告风格：行业痛点→产品硬件解析→关键选型配件剖析→安装工艺要点→接线实施风险点→GMP验证关注点→故障处置清单，区别于前面实操推文风格，偏向工程设计报告。

 一、洁净环境温湿度监测的特殊工程诉求

制药GMP车间、生物安全实验室、无菌手术室，普通壁挂温湿度传感器往往无法满足洁净建筑的硬性要求：

1. 洁净表面要求：普通塑料外壳容易积尘、缝隙多，不能满足洁净区擦洗消毒需求；面板缝隙会成为微生物藏匿点。

2. 安装形式约束：洁净室墙面不允许设备突出墙面过多，减少气流扰动、积尘死角，优先嵌入式暗装。

3. 消毒工况耐受：洁净区频繁VHP过氧-化氢熏蒸消毒，普通传感器探头滤膜会快速老化失效，造成湿度测量漂移。

4. 信号输出兼容性：大量自控DDC/PLC普遍为两线制4‑20mA模拟量输入通道，需要两路独立两线输出分别输出温度、湿度。

5. 后期校验维护：探头需要支持单独拆卸送检校准，不拆卸墙面面板，不破坏洁净室墙面密封。

THE110正是针对洁净室上述需求开发的嵌入式分体探头温湿度变送器。整机采用316L不锈钢无积尘面板，墙体暗埋安装，分体可插拔智能探头，两路独立2‑wire 4‑20mA输出。

 二、THE110产品硬件架构与核心参数解读

 2.1 机械结构

1. 前面板：316L不锈钢，110 mm×100 mm，表面平整少缝隙，适配洁净室擦拭消毒；后部壳体PA6.6工程塑料。

2. 安装腔体：墙体开槽尺寸92 mm × 87 mm，深度40 mm，后部电气模块全部埋入墙体内部。

3. 测量方案：主机与探头分体，标配10 m探头电缆；探头为可插拔智能传感器，更换探头无需修改主机配置。

4. 防护等级IP65；整机重量615g（含探头及配套电缆）。

5. 显示屏：LCD液晶屏，交替循环显示温度、湿度数值；测量数字高度10 mm。

 2.2 测量性能指标

|参数|规格|备注|

|---|---|---|

|温度量程|-20～+80℃|主机环境0‑50℃，探头耐受‑20~80℃|

|温度精度|±0.2℃（20℃条件）|洁净区常温环境表现优异|

|湿度量程|0‑100%RH|仅用于非结露工况|

|湿度精度|±1.5%RH（10‑80%RH，20℃）|超出区间精度会下降|

|响应时间|湿度T63=4s；温度T63=15s|分体探头直接接触被测空气|

 2.3 电气输出特性

- 输出形式：温度、湿度两路完-全独立两线制4‑20mA被动输出

- 供电：每一路回路供电16‑30 Vdc，不支持24Vac交流供电

- 最大回路负载：500Ω；整机功耗1.2VA

- 通讯辅助：预留USB接口，可使用KIMO专用USB线缆连接电脑，配置参数、读取记录。

> 重点理解：两路独立两线输出，意味着温度一路2线回路，湿度另外一路2线回路；需要占用PLC/DDC两个AI模拟量输入通道，不可共用回路。

 三、探头保护盖配件选型——洁净消毒工况的关键

THE110探头可以选配多种保护滤盖，这是很多项目容易忽略的关键点，直接决定传感器在洁净车间使用寿命与测量准确度。

1. EPFI粉尘型：应对粉尘较多工况，过滤空气中颗粒物，保护传感元件。

2. EPFT防水滴型：可以抵御冷凝水滴飞溅；适合存在喷淋、冷凝风险房间。

3. EPH₂O₂过-氧-化氢专用保护盖【医药洁净重点款】

> 当房间做VHP汽化过氧-化氢灭菌，普通滤膜会被强氧化气体破坏，湿度会持续漂移。选配EPH2O2特富龙保护盖，耐受H₂O₂反复熏蒸消毒，维持温湿度测量精度。

> ⚠️如果医药洁净室没有选配该配件，多次VHP消毒之后湿度精度会失效，验证无法通过。

滤盖材质包含塑料、316L不锈钢、特富龙、二氧化锰多种，必须根据车间消毒工艺条件选型。探头还可以搭配BFP‑13探头固定支架，用于风管、设备腔体安装。

 四、嵌入式安装工艺及洁净密封要求

嵌入式安装不同于普通壁挂变送器，墙体开孔、缝隙密封直接影响洁净室围护气密性，属于洁净施工关键工序。

1. 墙体开槽尺寸严格控制：92 mm × 87 mm，深度40 mm，开槽深度不足，后部接线盒无法埋入墙体，面板会凸起墙面。

2. 将变送器后部电气本体完-全置入墙体槽洞内；

3. 不锈钢面板四周和墙面缝隙，必须使用洁净级硅胶进行密封填充。

> 工程风险点：不打硅胶密封，墙面缝隙形成漏风通道，破坏洁净房间压差，同时缝隙滋生微生物，GMP验收不通过。

4. 分体探头布置要点

    - 探头安装位置避开送风口直吹、墙体冷桥、门窗风口气流扰动；

    - 10米延长电缆敷设，电缆不能强力拉扯；

    - 探头本体不要埋入墙体，探头暴露于被测房间空气当中。

5. 维护便利性优势：后期校验仅需要拆卸探头，不锈钢面板依旧固定在洁净墙面上，不需要破坏墙面密封，降低再验证工作量。

 五、电气接线两种实施方案与典型错误

> 安全前提：接线作业由持证技术人员，接线前切断回路供电，遵循NFC15‑100电气规范。

THE110温度、湿度是两套互相独立的2‑wire（两线制）4‑20mA回路。有两种接线方案：

 方案A：PLC/DDC作为被动接收（现场最常-用）

PLC AI通道分别为温度回路、湿度回路提供16‑30V直流供电。每一路两根线，分别接入PLC两个AI输入通道。

 方案B：外部直流电源主动供电，显示仪表接收信号

外接DC电源分别给温度、湿度回路供电，数显仪表采集4‑20mA信号。

 高频接线错误清单

1. ❌错误1：把温度、湿度两路输出合并在同一个两线回路。两路信号互相干扰，温湿度读数错乱。THE110不能共用回路，必须占用两路独立AI通道。

2. ❌错误2：接入24Vac交流电源。该变送器只有两线直流供电，接入交流电直接烧毁内部电路。

3. ❌错误3：探头电缆屏蔽线没有处理。文档明确：接口6位置黑白双色线缆，白色为屏蔽层，屏蔽层建议单端接地，禁止两端接地，避免引入地环路干扰。

4. ❌错误4：接线端子接入到手册标注“无效端口"，设备无输出。端子排只有4‑7（探头）、8‑12（电源输出）为有效端子，其余端子空置。

> 负载验算：每一路4‑20mA回路总电阻不超过500Ω；长距离布线时，需要核算线缆电阻，防止回路负载超限，输出达不到20mA满量程。

 六、GMP验证视角下THE110使用要点

医药洁净项目仪表需要满足验证审计追踪要求，结合THE110特性：

1. 校准策略：分体探头可以单独拆送计量机构校准；主机留在墙体内，不需要拆除不锈钢面板。校准完成装回即可，降低洁净区二次密封风险。

2. 消毒兼容性确认：执行VHP灭菌工序，必须确认使用EPH₂O₂过氧-化氢专用保护盖；普通滤盖不能用于反复过氧-化氢熏蒸。

3. 巡检项目

    - 检查不锈钢面板硅胶密封完整性，缝隙无开裂；

    - 检查探头保护滤盖，出现脏污、老化及时更换；

    - 观察显示屏温湿度数值是否和参照标准仪表比对，确认无漂移。

4. 清洁维护：禁止刺激性溶剂、含甲醛福尔马林清洁剂，使用洁净室中性擦拭剂清洁不锈钢面板和探头外壳。

 七、现场故障排查清单

|故障现象|可能根因|处置方法|

|---|---|---|

|温度/湿度完-全无输出|回路供电电压不足，接线接入无效端子；正负极接反|测量回路电压，确认16‑30Vdc；核对端子定义，检查极性|

|其中一路无信号，另一路正常|一路回路断线、AI通道损坏；该路负载超过500Ω|分开测试两路回路，核算线缆总电阻|

|湿度读数漂移偏大，消毒之后误差大|没有选配H₂O₂专用滤盖，滤膜被过氧-化氢氧化损坏|更换EPH2O2专用保护滤盖，重新比对校准|

|温度读数异常，湿度正常|探头电缆接触不良，探头插头松动|断电，重新插拔智能探头接头|

|数值跳动不稳定|屏蔽线缆两端接地，引入地环路干扰；线缆靠近动力电缆|屏蔽层改为单端接地；模拟信号线远离动力电缆|

 八、选型小结

THE110不是通用型温湿度变送器，定位是医药、生物洁净室嵌入式专用仪表。

1. 如果项目为洁净墙、需要嵌入式暗装、316L不锈钢洁净面板、会进行VHP过氧-化氢灭菌：优先选择THE110，同时按需选配对应探头保护滤盖；

2. 电气设计阶段提前预留两路独立两线制AI输入通道，不能共用回路；供电只能是16‑30 Vdc直流，严禁24Vac；

3. 施工关键点在于墙体开槽尺寸、面板四周硅胶密封，保证洁净围护气密性；

4. 运维阶段利用可插拔探头优势，单独送检探头，最-大-程度降低洁净室再验证成本。

> 拓展对比：如果现场不需要嵌入式安装，只需要普通壁挂温湿度；或者希望集成差压、CO₂多参数，则可以选用C310多功能变送器搭配温湿度探头；而THE110的核心优势是洁净墙体嵌入式安装工艺与不锈钢洁净面板。