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溫濕度計(jì)理論知識(shí)
點(diǎn)擊次數(shù):3636 更新時(shí)間:2014-10-25

溫濕度計(jì)很久以前就與生活存在著密切的關(guān)系,但用數(shù)量來(lái)進(jìn)行表示較為困難。對(duì)濕度的表示方法有濕度、相對(duì)濕度、露點(diǎn)、濕氣與干氣的比值(重量或體積)等等。

  溫濕度計(jì)測(cè)量方法

  溫濕度計(jì)濕度測(cè)量從原理上劃分有二、三十種之多。但濕度測(cè)量始終是世界計(jì)量領(lǐng)域中的難題之一。一個(gè)看似簡(jiǎn)單的量值,深究起來(lái),涉及相當(dāng)復(fù)雜的物理-化學(xué)理論分析和計(jì)算,初涉者可能會(huì)忽略在濕度測(cè)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(jiàn)的濕度測(cè)量方法有:動(dòng)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(diǎn)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(xué)P、V、T平衡原理,平衡時(shí)間較長(zhǎng),分流法是基于濕氣和干空氣的混合。由于采用了現(xiàn)代測(cè)控手段,這些設(shè)備可以做得相當(dāng)精密,卻因設(shè)備復(fù)雜,昂貴,運(yùn)作費(fèi)時(shí)費(fèi)工,主要作為標(biāo)準(zhǔn)計(jì)量之用,其測(cè)量精度可達(dá)±2%RH以上。

 ?、?靜態(tài)法中的飽和鹽法,是濕度測(cè)量中zui常見(jiàn)的方法,簡(jiǎn)單易行。但飽和鹽法對(duì)液、氣兩相的平衡要求很嚴(yán),對(duì)環(huán)境溫度的穩(wěn)定要求較高。用起來(lái)要求等很長(zhǎng)時(shí)間去平衡,低濕點(diǎn)要求更長(zhǎng)。特別在室內(nèi)濕度和瓶?jī)?nèi)濕度差值較大時(shí),每次開(kāi)啟都需要平衡6~8小時(shí)。

 ?、?露點(diǎn)法是測(cè)量濕空氣達(dá)到飽和時(shí)的溫度,是熱力學(xué)的直接結(jié)果,準(zhǔn)確度高,測(cè)量范圍寬。計(jì)量用的精密露點(diǎn)儀準(zhǔn)確度可達(dá)±0.2℃甚至更高。但用現(xiàn)代光-電原理的冷鏡式露點(diǎn)儀價(jià)格昂貴,常和標(biāo)準(zhǔn)濕度發(fā)生器配套使用。

 ?、?干濕球法,這是18世紀(jì)就發(fā)明的測(cè)濕方法。歷史悠久,使用zui普遍。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(fēng)速必需達(dá)到2.5m/s以上。普通用的干濕球溫度計(jì)將此條件簡(jiǎn)化了,所以其準(zhǔn)確度只有5~7%RH,干濕球也不屬于靜態(tài)法,不要簡(jiǎn)單地認(rèn)為只要提高兩支溫度計(jì)的測(cè)量精度就等于提高了濕度計(jì)的測(cè)量精度。

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  電子式濕度傳感器產(chǎn)品及濕度測(cè)量屬于90年代興起的行業(yè), 國(guó)內(nèi)外在濕度傳感器研發(fā)領(lǐng)域取得了長(zhǎng)足進(jìn)步。濕敏傳感器正從簡(jiǎn)單的濕敏元件向集成化、智能化、多參數(shù)檢測(cè)的方向迅速發(fā)展,為開(kāi)發(fā)新一代濕度測(cè)控系統(tǒng)創(chuàng)造了有利條件,也將濕度測(cè)量技術(shù)提高到新的水平。

  這里需了解兩點(diǎn):*,由于濕度是溫度的函數(shù),溫度的變化決定性地影響著濕度的測(cè)量結(jié)果。無(wú)論那種方法,地測(cè)量和控制溫度是*位的。須知即使是一個(gè)隔熱良好的恒溫恒濕箱,其工作室內(nèi)的溫度也存在一定的梯度。所以此空間內(nèi)的濕度也難以*均勻一致。

  第二,由于原理和方法差異較大,各種測(cè)量方法之間難以直接校準(zhǔn)和認(rèn)定,大多只能用間接辦法比對(duì)。所以在兩種測(cè)濕方法之間相互校對(duì)全濕程(相對(duì)濕度0~100%RH)的測(cè)量結(jié)果,或者要在所有溫度范圍內(nèi)校準(zhǔn)各點(diǎn)的測(cè)量結(jié)果,是十分困難的事。例如通風(fēng)干濕球濕度計(jì)要求有規(guī)定風(fēng)速的流動(dòng)空氣,而飽和鹽法則要求嚴(yán)格密封,兩者無(wú)法比對(duì)。的辦法還是按國(guó)家對(duì)濕度計(jì)量器具檢定系統(tǒng)(標(biāo)準(zhǔn))規(guī)定的傳遞方式和檢定規(guī)程去逐級(jí)認(rèn)定

錨點(diǎn)

 

  濕度方案

  現(xiàn)代濕度測(cè)量方案zui主要的有兩種:干濕球測(cè)濕法,電子式濕度傳感器測(cè)濕法。下面對(duì)這兩種方案進(jìn)行比較,以便客戶選擇適合自己的濕度測(cè)量方法。

  干濕球測(cè)濕法的維護(hù)相當(dāng)簡(jiǎn)單,在實(shí)際使用中,只需定期給濕球加水及更換濕球紗布即可。與電子式濕度傳感器相比,干濕球測(cè)濕法不會(huì)產(chǎn)生老化,精度下降等問(wèn)題。所以干濕球測(cè)濕方法更適合于在高溫及惡劣環(huán)境的場(chǎng)合使用。

  電子式濕度傳感器的特點(diǎn):

  而電子式濕度傳感器是近幾十年,特別是近20年才迅速發(fā)展起來(lái)的。濕度傳感器生產(chǎn)廠在產(chǎn)品出廠前都要采用標(biāo)準(zhǔn)濕度發(fā)生器來(lái)逐支標(biāo)定,電子式濕度傳感器的準(zhǔn)確度可以達(dá)到2%一3%RH。

  在實(shí)際使用中,由于塵土、油污及有害氣體的影響,使用時(shí)間一長(zhǎng),會(huì)產(chǎn)生老化,精度下降,濕度傳感器年漂移量一般都在±2%左右,或者更高。一般情況下生產(chǎn)廠商會(huì)標(biāo)明1次標(biāo)定的有效使用時(shí)間為1年或2年,到期之后需重新標(biāo)定。

  電子式濕度傳感器的精度水平要結(jié)合其長(zhǎng)期穩(wěn)定性去判斷,一般說(shuō)來(lái),電子式濕度傳感器的長(zhǎng)期穩(wěn)定性和使用壽命不如干濕球濕度傳感器。

  濕度傳感器是采用半導(dǎo)體技術(shù),因此對(duì)使用的環(huán)境溫度有要求,超過(guò)其規(guī)定的使用溫度將對(duì)傳感器造成損壞。

  所以電子式濕度傳感器測(cè)濕方法更適合于在潔凈及常溫的場(chǎng)合使用。

  溫濕度計(jì)注意事項(xiàng)編輯

錨點(diǎn)

 

  測(cè)量范圍

  和測(cè)量重量、溫度一樣,選擇濕度傳感器首先要確定測(cè)量范圍。除了氣象、科研部門外,搞溫、濕度測(cè)控的一般不需要全濕程(0-100%RH)測(cè)量

錨點(diǎn)

 

  測(cè)量精度

  測(cè)量精度是濕度傳感器zui重要的指標(biāo),每提高-個(gè)百分點(diǎn),對(duì)濕度傳感器來(lái)說(shuō)就是上一個(gè)臺(tái)階,甚至是上一個(gè)檔次。因?yàn)橐_(dá)到不同的精度,其制造成本相差很大,售價(jià)也相差甚遠(yuǎn)。所以使用者一定要量體裁衣,不宜盲目追求"高、精、尖"。

  如在不同溫度下使用濕度傳感器,其示值還要考慮溫度漂移的影響。*,相對(duì)濕度是溫度的函數(shù),溫度嚴(yán)重地影響著空間內(nèi)的相對(duì)濕度。溫度每變化0.1℃。將產(chǎn)生0.5%RH的濕度變化(誤差)。使用場(chǎng)合如果難以做到恒溫,則提出過(guò)高的測(cè)濕精度是不合適的。

  多數(shù)情況下,如果沒(méi)有的控溫手段,或者被測(cè)空間是非密封的,±5%RH的精度就足夠了。對(duì)于要求控制恒溫、恒濕的局部空間,或者需要隨時(shí)跟蹤記錄濕度變化的場(chǎng)合,再選用±3%RH以上精度的濕度傳感器。

  而精度高于±2%RH的要求恐怕連校準(zhǔn)傳感器的標(biāo)準(zhǔn)濕度發(fā)生器也難以做到,更何況傳感器自身了。相對(duì)濕度測(cè)量?jī)x表,即使在20-25℃下,要達(dá)到2%RH的準(zhǔn)確度仍是很困難的。通常產(chǎn)品資料中給出的特性是在常溫(20℃±10℃)和潔凈的氣體中測(cè)量的。

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