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溫濕度計很久以前就與生活存在著密切的關(guān)系,但用數(shù)量來進(jìn)行表示較為困難。對濕度的表示方法有濕度、相對濕度、露點(diǎn)、濕氣與干氣的比值(重量或體積)等等。
溫濕度計測量方法
溫濕度計濕度測量從原理上劃分有二、三十種之多。但濕度測量始終是世界計量領(lǐng)域中的難題之一。一個看似簡單的量值,深究起來,涉及相當(dāng)復(fù)雜的物理-化學(xué)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(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,平衡時間較長,分流法是基于濕氣和干空氣的混合。由于采用了現(xiàn)代測控手段,這些設(shè)備可以做得相當(dāng)精密,卻因設(shè)備復(fù)雜,昂貴,運(yùn)作費(fèi)時費(fèi)工,主要作為標(biāo)準(zhǔn)計量之用,其測量精度可達(dá)±2%RH以上。
?、?靜態(tài)法中的飽和鹽法,是濕度測量中zui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(yán),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(diǎn)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(diǎn)法是測量濕空氣達(dá)到飽和時的溫度,是熱力學(xué)的直接結(jié)果,準(zhǔn)確度高,測量范圍寬。計量用的精密露點(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)儀價格昂貴,常和標(biāo)準(zhǔn)濕度發(fā)生器配套使用。
④ 干濕球法,這是18世紀(jì)就發(fā)明的測濕方法。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將此條件簡化了,所以其準(zhǔn)確度只有5~7%RH,干濕球也不屬于靜態(tài)法,不要簡單地認(rèn)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。
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電子式濕度傳感器產(chǎn)品及濕度測量屬于90年代興起的行業(yè), 國內(nèi)外在濕度傳感器研發(fā)領(lǐng)域取得了長足進(jìn)步。濕敏傳感器正從簡單的濕敏元件向集成化、智能化、多參數(shù)檢測的方向迅速發(fā)展,為開發(fā)新一代濕度測控系統(tǒng)創(chuàng)造了有利條件,也將濕度測量技術(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量結(jié)果。無論那種方法,地測量和控制溫度是*位的。須知即使是一個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。所以在兩種測濕方法之間相互校對全濕程(相對濕度0~100%RH)的測量結(jié)果,或者要在所有溫度范圍內(nèi)校準(zhǔn)各點(diǎn)的測量結(jié)果,是十分困難的事。例如通風(fēng)干濕球濕度計要求有規(guī)定風(fēng)速的流動空氣,而飽和鹽法則要求嚴(yán)格密封,兩者無法比對。的辦法還是按國家對濕度計量器具檢定系統(tǒng)(標(biāo)準(zhǔn))規(guī)定的傳遞方式和檢定規(guī)程去逐級認(rèn)定
濕度方案
現(xiàn)代濕度測量方案zui主要的有兩種:干濕球測濕法,電子式濕度傳感器測濕法。下面對這兩種方案進(jìn)行比較,以便客戶選擇適合自己的濕度測量方法。
干濕球測濕法的維護(hù)相當(dāng)簡單,在實際使用中,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,干濕球測濕法不會產(chǎn)生老化,精度下降等問題。所以干濕球測濕方法更適合于在高溫及惡劣環(huán)境的場合使用。
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。
在實際使用中,由于塵土、油污及有害氣體的影響,使用時間一長,會產(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)廠商會標(biāo)明1次標(biāo)定的有效使用時間為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)合其長期穩(wěn)定性去判斷,一般說來,電子式濕度傳感器的長期穩(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),因此對使用的環(huán)境溫度有要求,超過其規(guī)定的使用溫度將對傳感器造成損壞。
所以電子式濕度傳感器測濕方法更適合于在潔凈及常溫的場合使用。
溫濕度計注意事項編輯
測量范圍
和測量重量、溫度一樣,選擇濕度傳感器首先要確定測量范圍。除了氣象、科研部門外,搞溫、濕度測控的一般不需要全濕程(0-100%RH)測量
測量精度
測量精度是濕度傳感器zui重要的指標(biāo),每提高-個百分點(diǎn),對濕度傳感器來說就是上一個臺階,甚至是上一個檔次。因為要達(dá)到不同的精度,其制造成本相差很大,售價也相差甚遠(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)。使用場合如果難以做到恒溫,則提出過高的測濕精度是不合適的。
多數(shù)情況下,如果沒有的控溫手段,或者被測空間是非密封的,±5%RH的精度就足夠了。對于要求控制恒溫、恒濕的局部空間,或者需要隨時跟蹤記錄濕度變化的場合,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。相對濕度測量儀表,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℃)和潔凈的氣體中測量的。