建筑环境测试技术教案4

建筑环境测试技术教案4 第4次课的教学整体安排授课时间第4周周2第 5、 6、7节课时安排3授课题目(教学章、节或主题)第四章湿度测量教学目的、要求（分掌握、理解、了解三个层次）目的掌握湿度测量的原理、方法及传感器要求理解湿度的表示方法；掌握干湿球法、露点法、吸湿法中氯化锂湿度传感器。 教学内容（包括基本内容、重点、难点）基本内容主要讲授湿度测量基本概念，干湿球湿度计、露点湿度计、氯化锂湿度计。 对于空调系统，除了温度这个重要参数外，湿度也是一个非常重要的参数，它影响人体的舒适度，通常以相对湿度表示。 基本的测量方法是干湿球法、露点法、吸湿法。 重点相对湿度的数学表达式、测量原理，露点湿度计、氯化锂湿度计。 难点干湿球法、露点法、吸湿法的测量原理。 讨论与思考1.对于露点法，为什么测量干球温度和露点温度可以得到被测空气的相对湿度？2.为什么被测空气露点温度下的饱和蒸汽压力就是被测空气的水蒸气分压力？课后作业1.对LiCl电阻湿度测头通常采用桥路进行测量，桥路的供电电源通常采用什么电源？为什么？2.采用普通干湿球温度计进行相对湿度测量，为了提高测试精度通常需要注意什么？教学过程设计讲授120分钟，提问与讨论15分钟授课类型理论课教学方式讲授讨论教学资源多媒体1第四章湿度测量第一节湿度测量概述一湿度的表示方法1.绝对湿度每m3湿空气在标况下（0，1大气压）所含湿空气的重量，即水蒸气密度。 单位为g/m3。 由气体状态方程PVn n=R n T P P P n1=n=n1000=2.169273.15+w Vn R nT461T所以测得被测空气的水蒸气分压力，及干球温度即可求得绝对湿度。 2相对湿度空气中水蒸气分压力P n与同温度下饱和水蒸气分压力P b的比值P?=n100%P bP n=P b.s?A(w?s)B Pb.s相应于湿球温度的饱和水蒸气压力；Pb干球温度对应的饱和水蒸气压力；B大气压力；A与风速有关的系数。 ?=f(w,s,v,B)3.含湿量空气由干空气和湿空气组成，每kg干空气所含水蒸气的量，称为含湿量。 符号d，单位g/kg mP VR TP287d=1000S=1000n n?w w=1000n=m wRnT n P wV wP w461P P=622n=622nPw B?P n所以，当大气压力为定值，含湿量是水蒸气分压力的函数。 二气体湿度测量方法1干湿球法简单干湿球湿度计，通风干湿球湿度计（阿斯曼）2露点法光电式露点湿度计3吸湿法氯化锂电阻式，加热式氯化锂法高分子电阻式，高分子电容式金属氧化物陶瓷电阻式，金属氧化物膜电阻式2第二节干湿球与露点法湿度检测一干湿球法湿度测量PP?A(w?s)B?=n100%=b.sP bP b?测得干球温度和湿球温度可计算相对湿度。 ?适用范围大于0，测量误差12%。 1普通干湿球温度计 （1）构造同精度温度计两支、脱脂纱布、蒸馏水 （2）特点无风速控制，无屏蔽辐射水易污染测量误差较大注意湿球温度计安装时，要求温度计的球部离开水杯上沿至少23cm，应使湿球温度计周围空气流速保持在2.5m/s以上，使A为常数。 2通风干湿球温度计（阿斯曼）*构造温度计置于金属套管内微型风机，特点-湿球附近风速固定在2.5m/s-金属套管屏蔽辐射-蒸馏水随时滴入3电动干湿球温度计将湿信号转换成电信号，有利于远传。 构造轴流风机、镍电阻、湿球纱布、盛水杯、测量桥路。 测量桥路两个桥路通过电阻R连接，构成双电桥。 U CE=f CE(t w)U AB=f AB(t S)通过调节可调电阻R的滑动触头，使检流计为0，可得U DE=U AB。 f(t)U UAB U=RAB=RAB SRDE=DE=U CEICE UCE fCE(t)R3w?根据这一关系计算出RDE和相对湿度的关系，在可调电阻上进行分度，实现相对湿度的测量。 二露点法湿度测量露点温度将被测空气冷却，当湿空气冷却到水蒸气达到饱和并开始凝结出水分时所对应的温度。 先测定露点温度t L，根据t L确定该温度下饱和水蒸气压力P L。 P L即为被测空气的水蒸气分压力Pn。 P?=L100%Pb1露点湿度计采用两只玻璃棒温度计，一只测量干球温度，另一只放入黄铜盒内测量露点温度。 根据测得的露点温度和干球温度通过查表得到对应的露点温度下的饱和蒸气压力和干球温度下的饱和蒸气压力。 缺点露点温度不易测准。 2光电式露点湿度计?影响测量精度的因素高度光洁的露点镜；高精度的光学与热电制冷调节系统；采样气体需洁净。 4第三节氯化锂电阻湿度计*属于吸湿法测量，*根据氯化锂的吸湿特性和氯化锂吸湿后电阻变化特性。 一传感器形式梳状、柱状。 注意1.为了避免氯化锂溶液发生电解，电极两端应接交流电。 2.量程窄，一般为15%20%，例如，0.05%的浓度对应感湿范围为80%-100%，0.2%的浓度对应的感湿范围为60%-80%。 3.环境温度对输出影响较大，因此要进行温度补偿。 4.最高使用温度55，当大于55，氯化锂溶液容易蒸发。 扩大氯化锂湿度计的测量范围二变送器将氯化锂湿度测头接入交流电桥，此电桥将传感器的电阻信号转变为交流电压信号。 此电压经放大、检波整流变成与相对湿度成一定函数关系的直流电压，5再经电压-电流转换器转换成标准0-10mA的电流信号。 第四节高分子湿度传感器一高分子电容式湿度传感器特点迅速吸湿、脱湿，滞后小，响应快，不受气流速度影响，测量范围宽，抗污染能力强，稳定性好。 C=S/d根据电容公式可知，在电容两个极板的面积和间距不变的情况下，当介电常数发生变化时将引起电容值的变化。 二高分子电阻式湿度传感器使用高分子固体电解质材料制作感湿膜，当相对湿度大时，膜中的可移动离子浓度增大，电阻减少，当相对湿度降低时，膜中的可运动离子浓度减少，电阻阻值增大。 这样可通过电极间的电阻值的变化测量相对湿度。 6第五节金属氧化物湿度传感器一金属氧化物陶瓷湿度传感器由金属氧化物多孔性陶瓷烧结而成。 烧结体上有微孔，可使湿敏层吸附或释放水分子，造成其电阻值的改变。 二金属氧化物膜湿度传感器原理将调制好的金属氧化物的糊状物加工在陶瓷基片及电极上，采用烧结或烘干的方法使之固化成膜。 这种膜的含湿量随着外界空气的含湿量的变化而变化，含湿量的变化又引起电阻阻值的变化，通过测量电阻之间的阻值即可测量相对湿度。 特点传感器电阻的对数值与湿度成线性关系，测湿范围、工作温度范围宽。 第七节饱和盐溶液湿度校正装置关键实现不同范围内维持恒定的相对湿度空间，可