濕度測(cè)量方法（鳳山書(shū)屋）

1、 在通風(fēng)與空調(diào)工程中，空氣的濕度與溫度是兩個(gè)相關(guān)的熱工參數(shù)，它們具有同樣的重要意義。濕度控制有何應(yīng)用呢？第四章 濕度測(cè)量1沐風(fēng)書(shū)苑i在紡織行業(yè)的應(yīng)用：對(duì)紡織纖維性能的影響在相對(duì)濕度增大時(shí)，由于纖維吸濕后的分子間距離增大，故纖維的硬度和脆性隨之降低，使纖維的柔軟性大為改善。機(jī)械表面與纖維間的摩擦或纖維間的相互摩擦，不可避免的會(huì)引起纖維帶電，當(dāng)纖維與機(jī)體帶有不同電荷時(shí)，會(huì)妨礙纖維的拉伸、梳理、交織、卷繞過(guò)程的順利進(jìn)行。提高空氣的相對(duì)濕度，可以使纖維的比電阻降低，以增加電荷散逸的速度，從而消除靜電。 2沐風(fēng)書(shū)苑i在空氣調(diào)節(jié)的應(yīng)用：提高人體舒適感 環(huán)境濕度過(guò)低時(shí)，體表汗液蒸發(fā)量增加，皮膚會(huì)感覺(jué)過(guò)于干燥

2、。而濕度過(guò)大時(shí)，體表出的汗不能及時(shí)、充分地蒸發(fā)掉，積于皮膚表面，使人體不舒適感覺(jué)加大。因此，為了提高人體熱舒適性，應(yīng)正確控制室內(nèi)相對(duì)濕度值。3沐風(fēng)書(shū)苑i在卷煙業(yè)的應(yīng)用：對(duì)煙絲質(zhì)量的影響 在制煙過(guò)程中，煙絲的破損率及質(zhì)量與儲(chǔ)存時(shí)的空氣濕度有著重要的關(guān)系。儲(chǔ)存時(shí)空氣過(guò)于干燥，則煙絲易破碎成煙沫，氣味也揮發(fā)出去，煙絲質(zhì)量隨之降低。通常，儲(chǔ)絲庫(kù)的溫度需要維持在1825之間，相對(duì)濕度要保持在70%以上，在此環(huán)境條件下，煙絲才不易破碎，飄塵現(xiàn)象也較輕，煙味也較純正。 4沐風(fēng)書(shū)苑i在通信行業(yè)的應(yīng)用：確保設(shè)備可靠性 為避免因空氣干燥引起靜電，燒壞電路板，造成線路癱瘓，從而引發(fā)事故，同時(shí)保持設(shè)備的最佳運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，

3、延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命，通信行業(yè)動(dòng)力機(jī)房環(huán)境對(duì)濕度和溫度有著嚴(yán)格的要求 。 5沐風(fēng)書(shū)苑i在航天科技中的應(yīng)用：將乘員艙大氣濕度控制于乘員的舒適水平 在乘員艙大氣中，航天員呼吸、蒸發(fā)和洗滌都會(huì)造成水蒸氣增加，甚至達(dá)到飽和狀態(tài)。在失重情況下，水蒸氣可以在任何冷表面凝結(jié)成水珠，且隨機(jī)存在于任何部位或飄浮在大氣之中。早期的載人飛船，隨處存在的冷凝水成為令人十分頭疼的問(wèn)題，“雙子星座”飛船曾采用鋪設(shè)吸水材料的辦法簡(jiǎn)單處理?，F(xiàn)代載人航天器使用一種帶有孔板輸出機(jī)構(gòu)的冷凝熱交換器，以5%通風(fēng)氣流把冷凝水引出排水細(xì)孔，再經(jīng)動(dòng)態(tài)水/氣分離器把水和氣體分開(kāi)。新式的濕度控制裝置除濕效果好，壽命長(zhǎng)，循環(huán)空氣阻力小。6沐風(fēng)書(shū)苑

4、i在其他場(chǎng)合的應(yīng)用 受濕度影響較大的場(chǎng)合，還有如計(jì)算機(jī)房、印刷車間、潔凈室、手術(shù)室、實(shí)驗(yàn)室、半導(dǎo)體生產(chǎn)車間、博物館、檔案館等。 7沐風(fēng)書(shū)苑i 大氣是由干空氣和一定量的水蒸氣混合而成的，我們稱其為濕空氣。干空氣的成分主要是氮（78）、氧（21）、氬（0.93）、二氧化碳（0.03）及其它微量氣體。 在濕空氣中水蒸汽的含量雖少，但其變化卻會(huì)對(duì)空氣環(huán)境的干燥和潮濕程度產(chǎn)生重要的影響，且使?jié)窨諝獾奈锢硇再|(zhì)隨之發(fā)生改變。8沐風(fēng)書(shū)苑i 常溫常壓下干空氣可視為理想氣體，而濕空氣中的水蒸汽一般處于過(guò)熱狀態(tài)，且含量很少，也可近似看作理想氣體。PwV=mwRwT 或 Pwvw=RwTPnV=mnRnT 或 Pnv

5、n=RnT 干空氣用下標(biāo)g表示，水蒸汽用下標(biāo)n表示。 根據(jù)道爾頓定律，濕空氣的壓力應(yīng)等于干空氣的壓力與水蒸汽的壓力之和。B = Pg+Pn 海平面的標(biāo)準(zhǔn)大氣壓為101 325Pa。9沐風(fēng)書(shū)苑i第1節(jié) 概述一、空氣濕度的表示方法濕度是表示空氣中水蒸氣含量多少的尺度。表示空氣濕度的常用方法有：絕對(duì)濕度、相對(duì)濕度和含濕量三種。 1絕對(duì)濕度絕對(duì)濕度定義為在每立方米濕空氣（或其他氣體），在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下（0，760mmHg）所含水蒸氣的重量，即濕空氣中的水蒸氣的密度，以字符表示，單位為克/米3。 式中 Pn空氣中水蒸氣分壓力，Pa；T空氣的干球絕對(duì)溫度，K；w空氣的干球攝氏溫度，；Rn水蒸氣的氣體常數(shù)，Rn

6、461J/(kg.k)。10沐風(fēng)書(shū)苑i 2. 相對(duì)濕度 相對(duì)濕度就是空氣中水蒸汽分壓力Pn與同溫度下飽和水蒸汽分壓力Pb之比值。 相對(duì)濕度越小，就表示是空氣離飽和態(tài)越遠(yuǎn)，尚有吸收更多水蒸氣的能力，即空氣越干燥，吸收水蒸氣能力越強(qiáng)；反之，相對(duì)濕度越大，吸收水蒸汽能力越弱，即空氣越潮濕。相對(duì)濕度反映了濕空氣中水蒸汽含量接近飽和的程度，故又稱飽和度。 11沐風(fēng)書(shū)苑i 空氣的相對(duì)濕度是干球溫度、濕球溫度、風(fēng)速和大氣壓力的函數(shù)。12沐風(fēng)書(shū)苑i絕對(duì)濕度只能說(shuō)明濕空氣中實(shí)際所含水蒸汽的質(zhì)量，而不能說(shuō)明濕空氣干燥或潮濕的程度及吸濕能力的大小。 相對(duì)濕度表征濕空氣中水蒸氣接近飽和含量的程度。值小，說(shuō)明濕空氣飽和

7、程度小，吸收水蒸氣的能力強(qiáng)；值大則說(shuō)明濕空氣飽和程度大，吸收水蒸氣的能力弱。13沐風(fēng)書(shū)苑i 3. 含濕量 含濕量就是濕空氣中，每千克干空氣所含有的水蒸汽的質(zhì)量。所以，當(dāng)大氣壓力為定值，含濕量是水蒸氣分壓力的函數(shù)。 14沐風(fēng)書(shū)苑i二、氣體濕度測(cè)量方法 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，干濕球法和吸濕法。干濕球法露點(diǎn)法吸濕法15沐風(fēng)書(shū)苑i 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)，分流法是基于絕對(duì)濕氣和絕對(duì)干空氣的精確混合。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

8、之用，其測(cè)量精度可達(dá)2%以上。 靜態(tài)法中的飽和鹽法，是濕度測(cè)量中最常見(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68小時(shí)。16沐風(fēng)書(shū)苑i 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，使用最普遍。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：

9、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57%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。吸濕法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), 近年來(lái)，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。17沐風(fēng)書(shū)苑i第二節(jié) 干濕球與露點(diǎn)法濕度檢測(cè) 干濕球濕度檢測(cè)是根據(jù)干濕球溫度差效應(yīng)原理進(jìn)行濕度測(cè)量。干濕球溫度差效應(yīng)是指在潮濕物體表面的水分蒸

10、發(fā)而冷卻的效應(yīng)，冷卻的程度取決于周圍空氣的相對(duì)濕度、大氣壓力B以及風(fēng)速。當(dāng)大氣壓力B和風(fēng)速v 不變時(shí)，利用被測(cè)空氣相應(yīng)于濕球溫度下飽和水蒸氣壓力和干球溫度下的水蒸氣分壓力之差，與干濕球溫度之差之間存在的數(shù)量關(guān)系確定空氣濕度。測(cè)量空氣的干、濕球溫度，就可以在i-d圖中查出;根據(jù)干球溫度和干、濕球溫差從“通風(fēng)干濕表用相對(duì)濕度表”中查出相對(duì)濕度。 18沐風(fēng)書(shū)苑i 其數(shù)量關(guān)系的數(shù)學(xué)表達(dá)式為： Pb,sPn = A(ws)B 式中，Pb,s 濕球溫度下飽和水蒸氣壓力； Pn 空氣中水蒸氣分壓力； w、s 分別為空氣的干、濕球溫度； B 大氣壓力。 A 與風(fēng)速有關(guān)的系數(shù)；通風(fēng)速度影響系數(shù)A。 濕球溫度造成

11、系數(shù)A的變化。 輻射造成系數(shù)A的誤差 系數(shù)A是濕球直徑、通風(fēng)速度、溫度、壓力、和氣流中水分含量的函數(shù)，嚴(yán)格來(lái)說(shuō)隨每支具體的干濕球及其所處的熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)狀態(tài)不同而異。 19沐風(fēng)書(shū)苑i 將上式代入前式，可得相對(duì)濕度計(jì)算公式為： 根據(jù)w、s分別對(duì)應(yīng)有確定的Pb、Pb,s值，所以根據(jù)干、濕球溫度計(jì)的讀數(shù)差，即可由上式確定被測(cè)空氣的相對(duì)濕度。 20沐風(fēng)書(shū)苑i一、普通干濕球溫度計(jì)由兩支相同的溫度計(jì)組成，其中一支溫度計(jì)的溫包部包有潮濕的紗布，即濕球溫度計(jì)，干濕球溫度計(jì)裝置在同一支架上。濕球溫度計(jì)的球部表面潮濕紗布中的水分不斷進(jìn)行蒸發(fā)，而水分的蒸發(fā)強(qiáng)度則僅據(jù)周圍空氣的氣象條件而定。當(dāng)空氣的相對(duì)濕度愈低，濕球

12、溫度計(jì)上的水分蒸發(fā)愈強(qiáng)，濕球溫度就愈低，干、濕球溫差就愈大；反之，周圍空氣的相對(duì)濕度愈高，干、濕球溫度差就愈小。 21沐風(fēng)書(shū)苑i干球溫度計(jì)濕球溫度計(jì)刻度盤紗布水槽22沐風(fēng)書(shū)苑i特點(diǎn) 無(wú)風(fēng)速控制，無(wú)屏蔽輻射水易污染測(cè)量誤差較大注意： 濕球溫度計(jì)安裝時(shí)，要求溫度計(jì)的球部離開(kāi)水杯上沿至少23cm， 應(yīng)使?jié)袂驕囟扔?jì)周圍空氣流速保持在2.5m/s以上，使A為常數(shù)。23沐風(fēng)書(shū)苑i通風(fēng)干濕球溫度計(jì)（阿斯曼）構(gòu)造 溫度計(jì)置于金屬套管內(nèi)微型風(fēng)機(jī)，特點(diǎn) 濕球附近風(fēng)速固定在2.5m/s金屬套管屏蔽輻射蒸餾水隨時(shí)滴入TwTs24沐風(fēng)書(shū)苑i25沐風(fēng)書(shū)苑i二、干濕球電信號(hào)傳感器與溫度計(jì) 干濕球電信號(hào)傳感器是一種將溫度參數(shù)

13、轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的儀表,也叫電動(dòng)干濕球溫度計(jì)。它和干濕球溫度計(jì)的作用原理相同。主要差別是干球和濕球用兩支微型套管式鎳電阻（或其他電阻溫度計(jì)）所代替。另外增加一個(gè)微型軸流通風(fēng)機(jī)，以便在鎳電阻周圍造成一恒定風(fēng)速的氣流，此恒定氣流速度一般為2.5m/s以上 ，提高測(cè)量精度。26沐風(fēng)書(shū)苑i通過(guò)調(diào)節(jié)可調(diào)電阻R的滑動(dòng)觸頭，使檢流計(jì)為0，可得UDE=UAB。根據(jù)這一關(guān)系計(jì)算出RDE和相對(duì)濕度的關(guān)系，在可調(diào)電阻上進(jìn)行分度，實(shí)現(xiàn)相對(duì)濕度的測(cè)量。27沐風(fēng)書(shū)苑i三、露點(diǎn)法濕度測(cè)量露點(diǎn)法測(cè)量相對(duì)濕度的基本原理為：先測(cè)定露點(diǎn)溫度l，然后確定對(duì)應(yīng)于l的飽和蒸氣壓力Pl。顯然，Pl即為被測(cè)空氣的水蒸氣壓力Pn。因此，可用下式求

14、出空氣的相對(duì)濕度。 式中 Pl對(duì)應(yīng)被測(cè)濕度空氣露點(diǎn)溫度的飽和水蒸氣壓力；Pb飽和水蒸氣壓力。露點(diǎn)溫度是指被測(cè)濕空氣冷卻到水蒸氣達(dá)到飽和狀態(tài)并開(kāi)始凝結(jié)出水分的對(duì)應(yīng)溫度。 水的飽和蒸氣壓力隨溫度的降低而逐漸下降。在同樣的空氣水蒸氣壓力下，溫度越低，則空氣的水蒸氣壓與同溫度下水的飽和蒸氣壓差值越小。當(dāng)空氣溫度下降到某一溫度時(shí)，空氣中的水蒸氣壓與同溫度下水的飽和水蒸氣壓相等。此時(shí)，空氣中的水蒸氣將向液相轉(zhuǎn)化而凝結(jié)成露珠，相對(duì)濕度為100RH。該溫度，稱為空氣的露點(diǎn)溫度，簡(jiǎn)稱露點(diǎn)。如果這一溫度低于0時(shí)，水蒸氣將結(jié)霜，又稱為霜點(diǎn)溫度。兩者統(tǒng)稱為露點(diǎn)?？諝庵兴魵鈮涸叫。饵c(diǎn)越低，因而可用露點(diǎn)表示空氣中的濕

15、度。28沐風(fēng)書(shū)苑i露點(diǎn)溫度的測(cè)定方法，先把一物體表面加以冷卻，一直冷卻到與該表面相鄰近的空氣層中的水蒸氣開(kāi)始在表面上凝集成水分為止。開(kāi)始凝集水分的瞬間，其鄰近空氣層的溫度，即為被測(cè)空氣的露點(diǎn)溫度。保證露點(diǎn)法測(cè)量溫度精確的關(guān)鍵，是如何精確地測(cè)定水蒸氣開(kāi)始凝結(jié)的瞬間空氣溫度。用于直接測(cè)量露點(diǎn)的儀表有經(jīng)典的露點(diǎn)濕度計(jì)與光電式濕度計(jì)等。5010203040-1001020304050溫度/10%RH露點(diǎn)/90%RH80%RH70%RH60%RH50%RH40%RH20%RH30%RH29沐風(fēng)書(shū)苑i露點(diǎn)濕度計(jì)充滿乙醚溶液主要缺點(diǎn)：當(dāng)冷卻表面上出現(xiàn)露珠的瞬間，需立即測(cè)定表面溫度，但一般不易測(cè)準(zhǔn)，而容易造成

16、較大的測(cè)量誤差。30沐風(fēng)書(shū)苑i露點(diǎn)濕度計(jì) 測(cè)量時(shí)在黃銅盒中注入乙醚的溶液，然后用橡皮鼓氣球?qū)⒖諝獯蛉朦S銅盒中，并由另一管口排出，使乙醚得到較快速度的蒸發(fā)，當(dāng)乙醚蒸發(fā)時(shí)即吸收了乙醚自身熱量使溫度降低，當(dāng)空氣中水蒸氣開(kāi)始在鍍鎳黃銅盒外表面凝結(jié)時(shí)，插入盒中的溫度計(jì)讀數(shù)就是空氣的露點(diǎn)。測(cè)出露點(diǎn)以后，再?gòu)乃魵獗碇胁槌雎饵c(diǎn)溫度的水蒸氣飽和壓力Pl和干球溫度下飽和水蒸氣的壓力Pb，就能算出空氣的相對(duì)濕度。31沐風(fēng)書(shū)苑i光電式露點(diǎn)濕度計(jì) 光電式露點(diǎn)濕度計(jì)是使用光電原理直接測(cè)量氣體露點(diǎn)溫度的一種電測(cè)法濕度計(jì)。其測(cè)量準(zhǔn)確度高，可靠性強(qiáng)，使用范圍廣，尤其適用于低溫狀態(tài)。影響測(cè)量精度的因素：高度光潔的露點(diǎn)鏡；高精度

17、的光學(xué)與熱電制冷調(diào)節(jié)系統(tǒng)；采樣氣體需潔凈。32沐風(fēng)書(shū)苑i露點(diǎn)測(cè)量中應(yīng)該注意的若干問(wèn)題（一）鏡面污染對(duì)露點(diǎn)測(cè)量的影響在露點(diǎn)測(cè)量中，鏡面污染是一個(gè)突出的問(wèn)題，其影響主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面；一是拉烏爾效應(yīng)，二是改變鏡面本底放射水平。拉烏爾效應(yīng)是由水溶性物質(zhì)造成的。如果被測(cè)氣體中攜帶這種物質(zhì)(一般是可溶性鹽類)則鏡面提前結(jié)露，使測(cè)量結(jié)果產(chǎn)生正偏差。若污染物是不溶于水的微粒，如灰塵等，則會(huì)增加本底的散射水平，從而使光電露點(diǎn)儀發(fā)生零點(diǎn)漂移。此外，一些沸點(diǎn)比水低的容易冷凝的物質(zhì)(例如有機(jī)物)的蒸氣，不言而喻將對(duì)露點(diǎn)的測(cè)量產(chǎn)生干擾。因此，無(wú)論任何一種類型的露點(diǎn)儀都應(yīng)防止污染鏡面。一般說(shuō)來(lái)，工業(yè)流程氣體分析污染的影

18、響是比較嚴(yán)重的。但即使是在純氣的測(cè)量中鏡面的污染亦會(huì)隨時(shí)間增加而積累。33沐風(fēng)書(shū)苑i（二）露點(diǎn)儀測(cè)量條件的選擇在露點(diǎn)儀的設(shè)計(jì)中要著重考慮直接影響結(jié)露過(guò)程熱質(zhì)交換的各種因素，這個(gè)原則同樣適用于自動(dòng)化程度不太高的露點(diǎn)儀器操作條件的選擇。被測(cè)氣體的溫度通常都是室溫。因此當(dāng)氣流通過(guò)露點(diǎn)室時(shí)必然要影響體系的傳熱和傳質(zhì)過(guò)程。當(dāng)其它條件固定時(shí)，加大流速將有利于氣流和鏡面之間的傳質(zhì)。特別是在進(jìn)行低霜點(diǎn)測(cè)量時(shí)，流速應(yīng)適當(dāng)提高，以加快露層形成速度，但是流速不能太大，否則會(huì)造成過(guò)熱問(wèn)題。這對(duì)制冷功率比較小的熱電制冷露點(diǎn)儀尤為明顯。流速太大還會(huì)導(dǎo)致露點(diǎn)室壓力降低而流速的改變又將影響體系的熱平衡。所以在露點(diǎn)測(cè)量中選擇適

19、當(dāng)?shù)牧魉偈潜匾模魉俚倪x擇應(yīng)視制冷方法和露點(diǎn)室的結(jié)構(gòu)而定。一般的流速范圍在0.40.7 L/min-1之間。為了減小傳熱的影響，可考慮在被測(cè)氣體進(jìn)入露點(diǎn)室之前進(jìn)行預(yù)冷處理。34沐風(fēng)書(shū)苑i在露點(diǎn)測(cè)量中鏡面降溫速度的控制是一個(gè)重要問(wèn)題，對(duì)于自動(dòng)光電露點(diǎn)儀是由設(shè)計(jì)決定的，而對(duì)于手控制冷量的露點(diǎn)儀則是操作中的問(wèn)題。因?yàn)槔湓吹睦鋮s點(diǎn)、測(cè)溫點(diǎn)和鏡面間的熱傳導(dǎo)有一個(gè)過(guò)程并存在一定的溫度梯度。所以熱慣性將影響結(jié)露(霜)的過(guò)程和速度，給測(cè)量結(jié)果帶來(lái)誤差。這種情況又隨使用的測(cè)溫元件不同而異，例如由于結(jié)構(gòu)關(guān)系，鉑電阻感溫元件的測(cè)量點(diǎn)與鏡面之間的溫度梯度比較大，熱傳導(dǎo)速度也比較慢，從而使測(cè)溫和結(jié)露不能同步進(jìn)行。而且

20、導(dǎo)致露層的厚度無(wú)法控制。這對(duì)目視結(jié)露來(lái)說(shuō)將產(chǎn)生負(fù)誤差。35沐風(fēng)書(shū)苑i另一個(gè)問(wèn)題是降溫速度太快可能造成“過(guò)冷”。我們知道，在一定條件下，水汽達(dá)到飽和狀態(tài)時(shí)，液相仍然不出現(xiàn)，或者水在零度以下時(shí)仍不結(jié)冰，這種現(xiàn)象稱為過(guò)飽和或“過(guò)冷”。對(duì)于結(jié)露 (或霜)過(guò)程來(lái)說(shuō)，這種現(xiàn)象往往是由于被測(cè)氣體和鏡面非常干凈，乃至缺少足夠數(shù)量的凝結(jié)核心而引起的。Suomi在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，如果一個(gè)高度拋光的鏡面并且其干凈程度合乎化學(xué)要求，則露的形成溫度要比真實(shí)的露點(diǎn)溫度低幾度。36沐風(fēng)書(shū)苑i過(guò)冷現(xiàn)象是短暫的，共時(shí)間長(zhǎng)短和露點(diǎn)或霜點(diǎn)溫度有關(guān)。這種現(xiàn)象可以通過(guò)顯微鏡觀察出來(lái)。解決的辦法之一是重復(fù)加熱和冷卻鏡面的操作，直到這種現(xiàn)象消

21、除為止。另一個(gè)解決辦法是直接利用過(guò)冷水的水汽壓數(shù)據(jù)。并且這樣作恰恰與氣象系統(tǒng)低于零度時(shí)的相對(duì)濕度定義相吻合。由上可見(jiàn)，無(wú)論是從熱慣性或過(guò)冷現(xiàn)象來(lái)考慮，降溫速度都不宜太快，如果超過(guò)合理范圍，則降溫速度愈快，熱慣性也愈大，露點(diǎn)測(cè)量的誤差就愈大，也越容易出現(xiàn)過(guò)冷。最佳降溫速度一般通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)確定。37沐風(fēng)書(shū)苑iHNP-50型冷鏡式露點(diǎn)儀技術(shù)指標(biāo)露點(diǎn)溫度測(cè)量范圍：- 65 20 最大制冷溫差 ： 105 露點(diǎn)溫度測(cè)試準(zhǔn)確度 DEW 0.3 PPM/V ( 換算精度0.1% ) RH( 換算精度 0.1% ) 顯示靈敏度： 0.1 樣氣壓力： 0.1 MPa/cm2樣氣流量 ： 0.4 -1.0Lmin顯

22、示器： 16 x 2 液晶屏額定工作電壓： 220VAC 50Hz 外形尺寸（W）360 x（D）350 x（H）135mm重量： 8.6Kg38沐風(fēng)書(shū)苑i便攜式溫濕度露點(diǎn)測(cè)量?jī)x 只要計(jì)算機(jī)與測(cè)量?jī)x相連，可隨時(shí)將溫濕度露點(diǎn)值通過(guò)串口存入計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)庫(kù)中。還可以定時(shí)自動(dòng)導(dǎo)入數(shù)據(jù)。39沐風(fēng)書(shū)苑i 40沐風(fēng)書(shū)苑i能夠把溫濕度露點(diǎn)以曲線的形式顯示出來(lái)，選擇歷史數(shù)據(jù)曲線（幾年數(shù)據(jù)曲線），也可以選擇最近幾天或幾個(gè)月的數(shù)據(jù)曲線，可以任意選擇。測(cè)量?jī)x和測(cè)量參數(shù)可任意選擇。選中那一部分參數(shù)，曲線就顯示那一部分參數(shù)的圖形，本控件還具有對(duì)曲線的處理功能，控件有圖形縮放、移動(dòng)圖形、查看圖形數(shù)據(jù)、打印等功能。41沐風(fēng)書(shū)

23、苑i第三節(jié) 氯化鋰電阻濕度傳感器氯化鋰（LiCl）是一種在大氣中不分解、不揮發(fā)，也不變質(zhì)而具有穩(wěn)定的離子型無(wú)機(jī)鹽類。 其吸濕量與空氣的相對(duì)濕度成一定函數(shù)關(guān)系，隨著空氣相對(duì)濕度的增減變化，氯化鋰吸濕量也隨之變化。只有當(dāng)它的蒸氣壓等于周圍空氣的水蒸氣分壓力時(shí)才處于平衡狀態(tài)。因此，隨著空氣相對(duì)濕度的增加，氯化鋰的吸濕量也隨之增加，從而使氯化鋰中導(dǎo)電的離子數(shù)也隨之增加，最后導(dǎo)致它的電阻減小。當(dāng)氯化鋰的蒸氣壓高于空氣中的水蒸氣分壓力時(shí)，氯化鋰放出水分，導(dǎo)致電阻增大。氯化鋰電阻濕度傳感器就是根據(jù)這個(gè)原理制成的。*屬于吸濕法測(cè)量，*根據(jù)氯化鋰的吸濕特性和氯化鋰吸濕后電阻變化特性。42沐風(fēng)書(shū)苑i一、傳感器氯化

24、鋰電阻濕度傳感器分梳狀和柱狀兩種形式。 43沐風(fēng)書(shū)苑i注意： 為了避免氯化鋰溶液發(fā)生電解，電極兩端應(yīng)接交流電。 量程窄，一般為15%20%，例如，0.05%的濃度對(duì)應(yīng)感濕范圍為80%-100%，0.2%的濃度對(duì)應(yīng)的感濕范圍為60%-80%。 環(huán)境溫度對(duì)輸出影響較大，因此要進(jìn)行溫度補(bǔ)償。 最高使用溫度55，當(dāng)大于55，氯化鋰溶液容易蒸發(fā)。44沐風(fēng)書(shū)苑i在聚碳酸酯基片上制成一對(duì)梳狀金電極，然后浸涂溶于聚乙烯醇的氯化鋰膠狀溶液，其表面再涂上一層多孔性保護(hù)膜而成。氯化鋰是潮解性鹽，這種電解質(zhì)溶液形成的薄膜能隨著空氣中水蒸汽的變化而吸濕或脫濕。感濕膜的電阻隨空氣相對(duì)濕度變化而變化，當(dāng)空氣中濕度增加時(shí)，感

25、濕膜中鹽的濃度降低。梳狀傳感器使用交流電橋測(cè)量其阻值，不允許用直流電源，以防氯化鋰溶液發(fā)生電解。最高使用溫度55，當(dāng)大于55時(shí)，氯化鋰溶液將蒸發(fā)。使用環(huán)境應(yīng)保持空氣清潔，無(wú)粉塵、纖維等。 45沐風(fēng)書(shū)苑i 氯化鋰傳感器的測(cè)濕范圍與所涂氯化鋰濃度及其它成分有關(guān)。采用某一濃度制作的元件在其有效的感濕范圍內(nèi)，其電阻值隨周圍空氣相對(duì)濕度的變化符合指數(shù)關(guān)系。當(dāng)濕度低于其有效的感濕范圍時(shí)，其阻值迅速增加，趨于無(wú)限大；而當(dāng)高于該范圍時(shí)，其阻值變得非常小，乃至趨于零。 每一傳感器的測(cè)量范圍較窄，故應(yīng)按照測(cè)量范圍的要求，選用相應(yīng)的量程。為擴(kuò)大測(cè)量范圍，可采用多片組合傳感器。R1R2R3R4rrrrABRAB=f(

26、)7595%5575%3555%1535%46沐風(fēng)書(shū)苑i47沐風(fēng)書(shū)苑i氯化鋰傳感器測(cè)量電橋合成、放大、檢波電壓電流轉(zhuǎn)換器熱敏電阻放大、檢波電壓電流轉(zhuǎn)換器 二、變送器 將氯化鋰濕度測(cè)頭接入交流電橋，此電橋?qū)鞲衅鞯碾娮栊盘?hào)轉(zhuǎn)變?yōu)榻涣麟妷盒盘?hào)。此電壓經(jīng)放大、檢波整流變成與相對(duì)濕度成一定函數(shù)關(guān)系的直流電壓，再經(jīng)電壓-電流轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)010mA的電流信號(hào)。010mA010mA溫、濕度變送器輸出的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)，便于遠(yuǎn)距離傳送、記錄和調(diào)節(jié)，測(cè)量和調(diào)節(jié)精度高，常用于高精度的溫、濕度測(cè)量和調(diào)節(jié)系統(tǒng)。 48沐風(fēng)書(shū)苑i三、新型氯化鋰濕度傳感器優(yōu)點(diǎn)：長(zhǎng)期工作穩(wěn)定性好，制作濕度測(cè)量?jī)x時(shí)會(huì)有較高的精度，響應(yīng)迅速。缺點(diǎn)：

27、有結(jié)露時(shí)易失效。它特別適合空調(diào)系統(tǒng)使用。49沐風(fēng)書(shū)苑i第四節(jié) 高分子濕度傳感器一、高分子電容式濕度傳感器在高分子薄膜上的電極是很薄的金屬微孔蒸發(fā)膜，水分子可通過(guò)兩端的電極被高分子薄膜吸附或釋放。隨著這種水分子吸附或釋放，高分子薄膜的介電系數(shù)將發(fā)生相應(yīng)的變化。因?yàn)榻殡娤禂?shù)隨空氣中的相對(duì)濕度變化而變化，所以只要測(cè)定電容就可測(cè)得相對(duì)濕度。 根據(jù)電容公式可知，在電容兩個(gè)極板的面積和間距不變的情況下，當(dāng)介電常數(shù)發(fā)生變化時(shí)將引起電容值的變化。50沐風(fēng)書(shū)苑i特點(diǎn)：迅速吸濕、脫濕，滯后小，響應(yīng)快，不受氣流速度影響，測(cè)量范圍寬，抗污染能力強(qiáng)，穩(wěn)定性好。51沐風(fēng)書(shū)苑iHMD60Y溫濕度變送器測(cè)量系統(tǒng)接線圖變送器接

28、線圖52沐風(fēng)書(shū)苑i接通電源后53沐風(fēng)書(shū)苑i電壓電流電流和相對(duì)濕度成線性比例關(guān)系：420mA對(duì)應(yīng)于010054沐風(fēng)書(shū)苑i二、高分子電阻式濕度傳感器高分子電阻式濕度傳感器主要使用高分子固體電解質(zhì)材料制作感濕膜，由于膜中的可動(dòng)離子而產(chǎn)生導(dǎo)電性，隨著濕度的增加，其電離作用增強(qiáng)，使可動(dòng)離子的濃度增大，電極間的電阻值減小。當(dāng)濕度減小時(shí)，電離作用也隨之減弱，可動(dòng)離子的濃度也減小，電極間的電阻值增大。這樣，濕度傳感器對(duì)水分子的吸附和釋放情況，可通過(guò)電極間電阻值的變化檢測(cè)出來(lái)，從而得到相應(yīng)的濕度值。55沐風(fēng)書(shū)苑i 使用高分子固體電解質(zhì)材料制作感濕膜，當(dāng)相對(duì)濕度大時(shí)，膜中的可移動(dòng)離子濃度增大，電阻減少，當(dāng)相對(duì)濕度

29、降低時(shí)，膜中的可運(yùn)動(dòng)離子濃度減少，電阻阻值增大。這樣可通過(guò)電極間的電阻值的變化測(cè)量相對(duì)濕度。 56沐風(fēng)書(shū)苑iHPR-MQ-M52R（M52R）是一款環(huán)保型的高分子濕度傳感器。在空調(diào)、加濕器、除濕機(jī)等民用家電產(chǎn)品中得到了廣泛的應(yīng)用。 57沐風(fēng)書(shū)苑i58沐風(fēng)書(shū)苑i59沐風(fēng)書(shū)苑i60沐風(fēng)書(shū)苑i61沐風(fēng)書(shū)苑i第五節(jié) 金屬氧化物濕度傳感器一金屬氧化物陶瓷濕度傳感器 由金屬氧化物多孔性陶瓷燒結(jié)而成。燒結(jié)體上有微孔，可使?jié)衩魧游交蜥尫潘肿?，造成其電阻值的改變?主要有：MgCr2O4-TiO2陶瓷濕度傳感器、NiO陶瓷濕度傳感器。特點(diǎn)：工作范圍寬、穩(wěn)定性好、壽命長(zhǎng)、耐環(huán)境能力強(qiáng)62沐風(fēng)書(shū)苑i 2、主要特

30、性與性能 （1）電阻一濕度特性 MgCr2O4TiO2系陶瓷濕度傳感器的電阻一濕度特性，隨著相對(duì)濕度的增加，電阻值急驟下降，基本按指數(shù)規(guī)律下降。在單對(duì)數(shù)的坐標(biāo)中，電阻濕度特性近似呈線性關(guān)系。當(dāng)相對(duì)濕度由0變?yōu)?00RH時(shí)，阻值從107下降到104，即變化了三個(gè)數(shù)量級(jí)。20406080100103104105106107108相對(duì)濕度/%R/63沐風(fēng)書(shū)苑i （2）電阻溫度特性是在不同的溫度環(huán)境下，測(cè)量陶瓷濕度傳感器的電阻濕度特性。從圖可見(jiàn)，從20到80各條曲線的變化規(guī)律基本一致，具有負(fù)溫度系數(shù)，其感濕負(fù)溫度系數(shù)為0.38RH。如果要求精確的濕度測(cè)量，需要對(duì)濕度傳感器進(jìn)行溫度補(bǔ)償。 2040608

31、0100103104105106107108相對(duì)濕度/%20406080R/MgCr2O4-TiO2系濕度傳感器的電阻溫度特性64沐風(fēng)書(shū)苑iMgCr2O4-TiO2系濕度傳感器的時(shí)間響應(yīng)特性20406080100010203094%RH 50%RH1%RH 50%RH t /s%RH （3）響應(yīng)時(shí)間 響應(yīng)時(shí)間特性如圖。根據(jù)響應(yīng)時(shí)間的規(guī)定，從圖中可知，響應(yīng)時(shí)間小于10s。65沐風(fēng)書(shū)苑i（4）穩(wěn)定性 制成的MgCr2O4-TiO2系陶瓷類濕度傳感器，需要實(shí)驗(yàn)：高溫負(fù)荷實(shí)驗(yàn)(大氣中，溫度150，交流電壓5V，時(shí)間104h)；高溫高濕負(fù)荷試驗(yàn)(濕度大于95RH，溫度60，交流電壓5V，時(shí)間104h)；常溫常濕試驗(yàn)濕度(1090)RH，溫度(1040)；油氣循環(huán)試驗(yàn)(油蒸氣加熱清洗循環(huán)25萬(wàn)次，交流電壓5V)。經(jīng)過(guò)以上各種試驗(yàn)，