濕度儀就是測量空氣溫度或空氣中水汽含量的儀器。在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、氣象、環(huán)保、國防、科研、航天等部門,經(jīng)常需要對環(huán)境濕度進行測量及控制。
對環(huán)境溫、濕度的控制以及對工業(yè)材料水份值的監(jiān)測與分析都已成為比較普遍的技術(shù)條件之一,但在常規(guī)的環(huán)境參數(shù)中,濕度是最難準確測量的一個參數(shù)。這是因為測量濕度要比測量溫度復(fù)雜得多,溫度是個獨立的被測量,而濕度卻受其他因素(大氣壓強、溫度)的影響。此外,濕度的校準也是一個難題。國外生產(chǎn)的濕度標定設(shè)備價格十分昂貴。
濕度定義:在計量法中規(guī)定,濕度定義為"物象狀態(tài)的量"。日常生活中所指的濕度為相對濕度,用RH%表示。總言之,即氣體中(通常為空氣中)所含水蒸氣量(水蒸氣壓)與其空氣相同情況下飽和水蒸氣量(飽和水蒸氣壓)的百分比。
濕度很久以前就與生活存在著密切的關(guān)系,但用數(shù)量來進行表示較為困難。對濕度的表示方法有絕對濕度、相對濕度、露點、濕氣與干氣的比值(重量或體積)等等。
濕度測量方法:濕度測量從原理上劃分有二、三十種之多。但濕度測量始終是計量領(lǐng)域中著名的難題之一。一個看似簡單的量值,深究起來,涉及相當復(fù)雜的物理-化學理論分析和計算,初涉者可能會忽略在濕度測量中必需注意的許多因素,因而影響傳感器的合理使用。
常見的濕度測量方法有:動態(tài)法(雙壓法、雙溫法、分流法),靜態(tài)法(飽和鹽法、硫酸法),露點法,干濕球法和電子式傳感器法。
雙壓法、雙溫法:是基于熱力學P、V、T平衡原理,平衡時間較長,分流法是基于絕對濕氣和絕對干空氣的精確混合。由于采用了現(xiàn)代測控手段,這些設(shè)備可以做得相當精密,卻因設(shè)備復(fù)雜,昂貴,運作費時費工,主要作為標準計量之用,其測量精度可達±2%RH以上。
靜態(tài)法中的飽和鹽法
是溫濕度計測量中常見的方法,簡單易行。但飽和鹽法對液、氣兩相的平衡要求很嚴,對環(huán)境溫度的穩(wěn)定要求較高。用起來要求等很長時間去平衡,低濕點要求更長。特別在室內(nèi)濕度和瓶內(nèi)濕度差值較大時,每次開啟都需要平衡6~8小時。
露點法:是測量濕空氣達到飽和時的溫度,是熱力學的直接結(jié)果,準確度高,測量范圍寬。計量用的精密露點儀準確度可達±0.2℃甚至更高。但用現(xiàn)代光-電原理的冷鏡式露點儀價格昂貴,常和標準濕度發(fā)生器配套使用。
干濕球法:這是18世紀就發(fā)明的測濕方法。歷史悠久,使用干濕球法是一種間接方法,它用干濕球方程換算出濕度值,而此方程是有條件的:即在濕球附近的風速必需達到2.5m/s以上。普通用的干濕球溫度計將此條件簡化了,所以其準確度只有5~7%RH,干濕球也不屬于靜態(tài)法,不要簡單地認為只要提高兩支溫度計的測量精度就等于提高了濕度計的測量精度。干濕球測濕法采用間接測量方法,通過測量干球、濕球的溫度經(jīng)過計算得到濕度值。因此對使用溫度沒有嚴格限制,在高溫環(huán)境下測濕不會對傳感器造成損壞[1]。
干濕球濕度計的特點:早在18世紀人類就發(fā)明了干濕球濕度計,干濕球濕度計的準確度還取決于干球、濕球兩支溫度計本身的精度;濕度計必須處于通風狀態(tài):只有紗布水套、水質(zhì)、風速都滿足一定要求時,才能達到規(guī)定的準確度。干濕球濕度計的準確度只有5%一7%RH。
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