湿度的测量.ppt

湿度的测量 1湿度参数的定义 湿度 表示空气中水汽含量的物理量 1 混合比 2 比湿q 3 绝对湿度 v 4 水汽的摩尔分数 其中 5 水汽压 空气中水汽部分的压力 6 饱和水汽压Ew和Ei 湿空气中的水汽压不能无限制的增加 在一定温度下 能够容纳的水汽含量有一个极限值 如果超过这个极限值 就会有一部分水汽凝结成液态水或凝华成冰 这一极限值称为该温度下的饱和水汽压 分为水面Ew和冰面Ei两种 温度越高 饱和水汽压越大 7 相对湿度压力为P 温度为T的湿空气 其水汽压与水面饱和水汽压的比值的百分数 8 露点温度 Td 霜点温度 Tf T 的湿空气 P不变 降温至Td Tf 使其对水 冰 面饱和时的温度 另外可导出以下常用关系式 用一对并列装置的 形状完全相同的温度表一支测气温 称干球温度表另一支包有保持浸透蒸馏水的脱脂纱布 称湿球温度表 2干湿球湿度表 干湿球湿度表的原理 一 基本原理 由于蒸发 湿球表面不断有耗散蒸发潜热 使湿球温度下降 由于湿球与四周空气有温差 四周空气与湿球产生热交换 则在稳定平衡时 湿球温度表蒸发支出的热量应等于与四周热空气交换得到的热量 单位时间通过单位湿球面积蒸发水分的质量 四周空气向湿球传递的热量 湿球蒸发消耗的热量为 故 其中称为干湿表系数 可取作 上式称为干湿表 绝对湿度 方程 二 湿球结冰时的湿度计算公式 湿球结冰时 湿球的冰面直接升华成水汽 冰的升华损失的热量与对流热交换相互平衡 因此上式将改写为 则 由上述关于A值的公式可知 式中Lw Tw 为水蒸发潜热 Li Tw 为冰升华潜热 三干湿球湿度表的测湿精度 误差来源 温度表的示值误差 通风误差 沾污或结冰误差玻璃温度表的读数可估读到0 1 C 对相对湿度产生的误差为 30 C时 误差约1 30 C时 误差约18 我国规范规定 10 C以下停止使用干湿球温度表 3毛发湿度表 一 测湿原理 湿度从0 100 时 毛发伸长2 5 伸长量与湿度变化成正比 二 毛发伸长量与相对湿度的关系相对湿度0 100 时 长度变化L 3毛发湿度表 三毛发的特性温度效应 热膨胀系数极不规则滞后效应 瘫痪效应四气象站规定 10 以下用毛发湿度表测湿 毛发湿度表 毛发湿度计 毛发 4冷镜露点湿度表 一 露点仪原理 若使空气通过一个光洁的金属镜面时等压降温 直到镜面上开始出现露 或霜 读取这瞬间的镜面温度 就是露点 或霜点 温度 露点仪就是根据此原理设计的 露点仪的组成 1 传感器 高度抛光的金属镜面2 温度控制与显示系统 冷却器 加热器3 光学检测装置 光源系统 显微镜系统 光电式露点湿度计 HNP 50型冷镜式露点仪 技术指标露点温度测量范围 65 20 最大制冷温差 105 露点温度测试准确度DEW 0 3PPM V 换算精度0 1 RH 换算精度0 1 显示灵敏度 0 1 样气压力 0 1MPa cm2样气流量 0 4 1 0L min显示器 16x2液晶屏额定工作电压 220VAC50Hz外形尺寸 W 360 x D 350 x H 135mm重量 8 6Kg 便携式温湿度露点测量仪 只要计算机与测量仪相连 可随时将温湿度露点值通过串口存入计算机的数据库中 还可以定时自动导入数据 5电学湿度表 电阻型 碳膜湿敏电阻电容型 高分子薄膜湿敏电容 碳膜湿度片 碳膜湿敏电阻用高分子聚合物和导电材料碳黑 加上粘合剂配成一定比例的胶状液体 涂覆到基片上组成的电阻片 吸湿膜片随湿度变化改变其电阻值这类元件测湿精度较干湿表低 主要用在无线电探空仪和遥测设备中 高分子薄膜湿敏电容 是以高分子聚合物为介质的电容器 因吸收 或释放 水汽而改变电容值 它制作精巧 性能优良 常用在探空仪和遥测中 高分子湿敏电容湿度计 高分子薄膜湿敏电容 湿敏电容的特性 温度系数 0 05 0 1 滞差在相对湿度为5 90 内低于1 采取防污措施元件的滞后系数在常温下可保持在1s以下 6光学湿度计 吸收光谱法在现代湿度测量中占有一定的位置 而且是唯一用来测量快速脉动的方法 强水汽吸收带可在红外和紫外波段找到 根据Beer定律 单色光学辐射透过吸收介质的衰减可表示为 ln F F0 w wlF0 发射光源的通量密度 F 到达检测器的通量密度 w 水汽对该波长的吸收系数 w 水汽密度 绝对湿度 l 光学路径 在 w和l固定的情况下 测定比值F F0 或