第四章 濕度測(cè)量

第四章濕度測(cè)量第1頁(yè)，課件共37頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月在通風(fēng)與空調(diào)工程中，空氣的濕度與溫度是兩個(gè)相關(guān)的重要熱工參數(shù)，在日常生產(chǎn)、生活中，它們具有非常的重要意義和嚴(yán)格的控制要求。濕度控制有何應(yīng)用呢？1.濕度控制的應(yīng)用第2頁(yè)，課件共37頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月在紡織行業(yè)的應(yīng)用：在相對(duì)濕度增大時(shí)，纖維的硬度和脆性降低，柔軟性大為改善，不易斷紗；靜電的存在，會(huì)妨礙纖維的拉伸、梳理、交織、卷繞過程的順利進(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。1.濕度控制的應(yīng)用第3頁(yè)，課件共37頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月濕度對(duì)人體熱舒適的影響環(huán)境濕度過低時(shí)，體表汗液蒸發(fā)量增加，皮膚會(huì)感覺過于干燥。而濕度過大時(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；1.濕度控制的應(yīng)用第4頁(yè)，課件共37頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月在煙草行業(yè)中的應(yīng)用在制煙過程中，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18～25℃之間，相對(duì)濕度要保持在70%RH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。

1.濕度控制的應(yīng)用第5頁(yè)，課件共37頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月在通信行業(yè)的應(yīng)用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)，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；1.濕度控制的應(yīng)用第6頁(yè)，課件共37頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月在航空航天中的應(yīng)用在航天艙大氣中，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，對(duì)航天艙造成威脅。1.濕度控制的應(yīng)用第7頁(yè)，課件共37頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月其他行業(yè)中的應(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。1.濕度控制的應(yīng)用第8頁(yè)，課件共37頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2.濕空氣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;常溫常壓下干空氣可視為理想氣體;濕空氣中的水蒸汽一般處于過熱狀態(tài)，且含量很少，也可近似看作理想氣體;PgV=mgRgT或Pgvg=RgTPnV=mnRnT或Pnvn=RnT第9頁(yè)，課件共37頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2.1濕度的表示方法

1.絕對(duì)濕度絕對(duì)濕度定義為每立方米濕空氣中所含水蒸氣的質(zhì)量，即濕空氣中的水蒸氣密度（單位是克/米3）。絕對(duì)濕度只能說明濕空氣中實(shí)際所含水蒸氣的質(zhì)量，而不能說明濕空氣干燥或潮濕的程度及吸濕能力的大小。第10頁(yè)，課件共37頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2.1濕度的表示方法2.相對(duì)濕度相對(duì)濕度就是空氣中水蒸氣分壓力Pn與同溫度下飽和水蒸氣分壓力Pb之比值。相對(duì)濕度表征濕空氣中水蒸氣接近飽和的程度。φ值小，說明濕空氣飽和程度小，吸收水蒸氣的能力強(qiáng)；φ值大則說明濕空氣飽和程度大，吸收水蒸氣的能力弱。第11頁(yè)，課件共37頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2.1濕度的表示方法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氣的質(zhì)量。第12頁(yè)，課件共37頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2.2濕度測(cè)量方法濕度測(cè)量方法干濕球法露點(diǎn)法吸濕法第13頁(yè)，課件共37頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月原理：干濕球溫差效應(yīng)潮濕物體表面因?yàn)樗终舭l(fā)而得到冷卻，冷卻的程度取決于周圍空氣的相對(duì)溫度，大氣壓力B和風(fēng)速v。如果大氣壓力B和風(fēng)速v保持不變，空氣的相對(duì)濕度越高，水分蒸發(fā)得就越少，因此，潮濕物體的表面溫度（濕球溫度）與周圍環(huán)境空氣溫度（干球溫度）之差就越小，反之，當(dāng)相對(duì)濕度越低，水分蒸發(fā)量越大，干、濕球溫度差就越大。因此，只要知道干、濕球溫度就可以查表知道相對(duì)濕度。

3.干濕球濕度計(jì)的測(cè)量原理第14頁(yè)，課件共37頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月3.1熱力學(xué)濕球溫度與濕球溫度干球溫度計(jì)濕球溫度計(jì)干濕球溫差效應(yīng)棉紗第15頁(yè)，課件共37頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月干球溫度計(jì)濕球溫度計(jì)刻度盤紗布水槽第16頁(yè)，課件共37頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月3.2通風(fēng)干濕球濕度計(jì)機(jī)械型電動(dòng)型第17頁(yè)，課件共37頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月為了能自動(dòng)顯示空氣的相對(duì)濕度和遠(yuǎn)距離傳送濕度信號(hào)，采用電動(dòng)干濕球溫度計(jì)。它的干濕球溫度計(jì)是用金屬電阻（鎳電阻）代替膨脹式溫度計(jì)，并設(shè)置一個(gè)微型軸流風(fēng)機(jī)，以便在熱電阻周圍造成2.5m/s的風(fēng)速，提高測(cè)量精度。3.3電動(dòng)干濕球濕度計(jì)第18頁(yè)，課件共37頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月airinairout干球熱電阻濕球熱電阻第19頁(yè)，課件共37頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月基本原理：先測(cè)定露點(diǎn)溫度θl，然后確定對(duì)應(yīng)于θl的飽和水蒸氣壓力Pl。顯然，Pl即為被測(cè)空氣的水蒸氣分壓力Pn。4.露點(diǎn)濕度計(jì)工作原理PlPnP等濕冷卻lPn等濕冷卻第20頁(yè)，課件共37頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月4.1露點(diǎn)濕度計(jì)充滿乙醚溶液乙醚黃銅盒氣球空氣干球溫度計(jì)露點(diǎn)溫度計(jì)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)，而容易造成較大的測(cè)量誤差。第21頁(yè)，課件共37頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月光電式露點(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)。4.2光電露點(diǎn)濕度計(jì)第22頁(yè)，課件共37頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月5.毛發(fā)濕度計(jì)頭發(fā)經(jīng)過脫脂處理后，其長(zhǎng)度可隨周圍空氣濕度變化而伸長(zhǎng)或縮短。利用這個(gè)特性制作的毛發(fā)濕度計(jì)有指示型和記錄型兩種。第23頁(yè)，課件共37頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

基本原理：某些鹽類放在空氣中，其含濕量與空氣的相對(duì)濕度有關(guān)；而含濕量大小又引起本身電阻的變化。因此可以通過這種傳感器將空氣相對(duì)濕度轉(zhuǎn)換為其電阻值的測(cè)量。這種方法稱為吸濕法濕度測(cè)量。6.氯化鋰電阻式濕度傳感器第24頁(yè)，課件共37頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月6.氯化鋰電阻式濕度傳感器

氯化鋰是一種在大氣中不分解、不揮發(fā)，也不變質(zhì)而具有穩(wěn)定的離子型無機(jī)鹽類。其吸濕量與空氣相對(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。當(dāng)氯化鋰溶液吸收水氣后，使導(dǎo)電的離子數(shù)增加，因此導(dǎo)致電阻的降低；反之，則使電阻增加。氯化鋰電阻濕度傳感器就是根據(jù)這一原理工作的。第25頁(yè)，課件共37頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月6.1氯化鋰濕度傳感器的結(jié)構(gòu)塑料板端子電極氯化鋰溶液梳狀引線插座電極氯化鋰溶液柱狀第26頁(yè)，課件共37頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月6.2組合式氯化鋰濕度傳感器氯化鋰傳感器的測(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。第27頁(yè)，課件共37頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月6.2組合式氯化鋰濕度傳感器R1R2R3R4rrrrABRAB=f(

)75~95%55~75%35~55%15~35%第28頁(yè)，課件共37頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月6.3氯化鋰濕度變送器溫、濕度變送器輸出標(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)。

第29頁(yè)，課件共37頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月6.4氯化鋰濕度傳感器使用注意事項(xiàng)需要采用交流電源測(cè)電阻，不能采用直流電源測(cè)電阻最高使用溫度不能超過55℃應(yīng)保持空氣清潔，無粉塵

第30頁(yè)，課件共37頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月6.5氯化鋰露點(diǎn)濕度計(jì)測(cè)量原理TLPBTBPCTC==關(guān)鍵是如何找到與被測(cè)空氣（A）水蒸氣分壓力相平衡的氯化鋰飽和水蒸氣分壓力點(diǎn)（C）第31頁(yè)，課件共37頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月結(jié)構(gòu)鉑電阻氯化鋰溶液電源第32頁(yè)，課件共37頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月工作原理：該傳感器是一個(gè)電容器，用高分子薄膜做電容的介電質(zhì)，電極是很薄的金屬微孔蒸發(fā)膜，水分子可通過兩端的電極被高分子薄膜吸附或釋放。隨著水分子被吸附或釋放，高分子薄膜的介電系數(shù)將發(fā)生相應(yīng)的變化，因而導(dǎo)致電容的變化。因?yàn)榻殡娤禂?shù)隨空氣的相對(duì)濕度變化而變化，所以只要測(cè)定電容值就可測(cè)得相對(duì)濕度。7.高分子膜電容式濕度傳感器薄金屬高分子薄膜接線接線第33頁(yè)，課件共37頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第34頁(yè)，課件共37頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月8.濕度計(jì)的校檢雙溫法只要測(cè)量Ts和Tc，就可確定試驗(yàn)腔內(nèi)的相對(duì)濕度；飽和腔試驗(yàn)腔創(chuàng)造一個(gè)恒定相對(duì)濕度空間第35頁(yè)，課件共37頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月8.1濕度計(jì)校檢設(shè)備飽和器測(cè)試腔加熱裝置制冷裝置