文章詳情
露點(diǎn)儀（溫濕度測(cè)量?jī)x器）的測(cè)量原理
日期：2025-07-05 06:46
瀏覽次數(shù)：1933
摘要：
露點(diǎn)儀（溫濕度測(cè)量?jī)x器）的測(cè)量原理
1. 濕度基礎(chǔ)知識(shí)在許多物理、化學(xué)和生物學(xué)過(guò)程中，空氣及其他氣體中水蒸氣的存在與否有著重要的影響。在很多工業(yè)領(lǐng)域內(nèi)，濕度測(cè)量是關(guān)乎商業(yè)成本、產(chǎn)品質(zhì)量、人身健康和**的至關(guān)重要的因素之一。目前有很多不同的濕度表達(dá)方法，也有很多不同的濕度測(cè)量技術(shù)，因而很有必要了解規(guī)范的濕度術(shù)語(yǔ)和定義及成熟的濕度測(cè)量技術(shù)。
1.1 什么是濕度?濕度是在空氣或其他氣體中存在的水蒸氣。水蒸氣是水的氣態(tài)形式，同其他各種氣體一樣，是透明的。在我們周圍的環(huán)境中大約有1%的氣體是水蒸氣。
1.3露點(diǎn)/霜點(diǎn)露點(diǎn)溫度Td是指對(duì)氣體等壓制冷時(shí)，水蒸氣冷凝從而形成露的溫度。實(shí)際上也就是水蒸氣與水達(dá)到平衡狀態(tài)的溫度。單位用℃或℉表示。同理，霜點(diǎn)溫度Tf是指對(duì)氣體等壓制冷時(shí)，水蒸氣冷凝從而形成霜的溫度。實(shí)際上也就是水蒸氣與冰達(dá)到平衡狀態(tài)的溫度。單位用℃或℉表示。當(dāng)總壓不變的情況下，水汽分壓也不變，因此，一定水汽含量的濕空氣在環(huán)境溫度下的水汽分壓等于該濕空氣在露點(diǎn)溫度下的飽和水汽壓，即es(Td)=e(Ta)。通常情況下，將露點(diǎn)溫度與霜點(diǎn)溫度通稱為露點(diǎn)。也有的時(shí)候根據(jù)水的狀態(tài)在0℃有一個(gè)分界點(diǎn)，把0℃以上稱為露點(diǎn)，0℃以下稱為霜點(diǎn)。
1.4 體積比體積比即體積分?jǐn)?shù)，指濕空氣中水蒸氣的分體積與干氣的分體積之比，即水汽的分壓與干氣分壓之比。通常將該比值乘以106，單位為μL /L，用符號(hào)Vr表示。見(jiàn)公式(10)。舊稱ppmv，但目前不屬于法定計(jì)量單位。Vr= ×106(μL /L) 公式(10)式中e和P分別表示水汽分壓和氣體總壓。當(dāng)e<時(shí)，可簡(jiǎn)化為：Vr = ×106(μL /L) 公式(11)1.5 相對(duì)濕度壓力為P，溫度為T的濕空氣的相對(duì)濕度是指水蒸氣的實(shí)際壓力與相同溫度下水平面上的的飽和水蒸氣壓的比值，用百分比來(lái)表示。 公式(12)由此可見(jiàn)，對(duì)于理想氣體，相對(duì)濕度可理解為一定含量的濕氣在一定溫度下的水汽分壓與該溫度下的飽和水汽壓之比，根據(jù)上述的露點(diǎn)定義，也可以理解為該濕氣在露點(diǎn)溫度下的飽和水汽壓與環(huán)境溫度下的飽和水汽壓之比。當(dāng)然，對(duì)于實(shí)際氣體，飽和水汽壓值還要乘以增強(qiáng)因子。1.5.1 溫度對(duì)相對(duì)濕度測(cè)量的影響表1-2給出了在不同溫度、濕度條件下溫度每變化1℃，相對(duì)濕度的變化量。表1-2 溫度變化1℃對(duì)相對(duì)濕度的影響相對(duì)濕度 溫 度
10℃ 20℃ 30℃ 40℃ 50℃
10%RH ±0.7%RH ±0.6%RH ±0.6%RH ±0.5%RH ±0.5%RH
50%RH ±3.5%RH ±3.2%RH ±3.0%RH ±2.6%RH ±2.3%RH
90%RH ±6.3%RH ±5.7%RH ±5.4%RH ±4.6%RH ±4.1%RH
1.5.2 壓力對(duì)相對(duì)濕度測(cè)量的影響 由Dalton定律，總壓等于各組分分壓之和。若相對(duì)濕度為40%RH，溫度不變時(shí)，如果總壓P增加到原來(lái)的兩倍即2P，則水蒸氣的分壓PH2O也增加到2PH2O，而飽和水汽壓不變(因?yàn)闇囟炔蛔?，那么兩者的比值就增加到原來(lái)的2倍，相對(duì)濕度增加到80%RH。
1.6 干球溫度與濕球溫度壓力為P，溫度為T，濕空氣熱力學(xué)濕球溫度Tw*是指在該壓力下，純水-濕空氣體系進(jìn)行絕熱蒸發(fā)，濕空氣達(dá)到壓力P下飽和濕氣時(shí)的溫度。在實(shí)際工作中常常使用的濕球溫度Tw是指濕球溫度計(jì)的溫泡被一薄層水(或潮濕的覆蓋物)覆蓋時(shí)，由于濕球上的水分蒸發(fā)進(jìn)入周圍的空氣，從而使溫度計(jì)的示值降低，此時(shí)，溫度計(jì)所指示的溫度稱為濕球溫度，而干球溫度計(jì)測(cè)量的就是環(huán)境溫度。1.7 常用濕度單位的換算由于濕度單位的表示方法較多，之間的換算也較復(fù)雜，因此這里只介紹*常用的三種單位之間的換算。
1. 濕度基礎(chǔ)知識(shí)在許多物理、化學(xué)和生物學(xué)過(guò)程中，空氣及其他氣體中水蒸氣的存在與否有著重要的影響。在很多工業(yè)領(lǐng)域內(nèi)，濕度測(cè)量是關(guān)乎商業(yè)成本、產(chǎn)品質(zhì)量、人身健康和**的至關(guān)重要的因素之一。目前有很多不同的濕度表達(dá)方法，也有很多不同的濕度測(cè)量技術(shù)，因而很有必要了解規(guī)范的濕度術(shù)語(yǔ)和定義及成熟的濕度測(cè)量技術(shù)。
1.1 什么是濕度?濕度是在空氣或其他氣體中存在的水蒸氣。水蒸氣是水的氣態(tài)形式，同其他各種氣體一樣，是透明的。在我們周圍的環(huán)境中大約有1%的氣體是水蒸氣。
1.3露點(diǎn)/霜點(diǎn)露點(diǎn)溫度Td是指對(duì)氣體等壓制冷時(shí)，水蒸氣冷凝從而形成露的溫度。實(shí)際上也就是水蒸氣與水達(dá)到平衡狀態(tài)的溫度。單位用℃或℉表示。同理，霜點(diǎn)溫度Tf是指對(duì)氣體等壓制冷時(shí)，水蒸氣冷凝從而形成霜的溫度。實(shí)際上也就是水蒸氣與冰達(dá)到平衡狀態(tài)的溫度。單位用℃或℉表示。當(dāng)總壓不變的情況下，水汽分壓也不變，因此，一定水汽含量的濕空氣在環(huán)境溫度下的水汽分壓等于該濕空氣在露點(diǎn)溫度下的飽和水汽壓，即es(Td)=e(Ta)。通常情況下，將露點(diǎn)溫度與霜點(diǎn)溫度通稱為露點(diǎn)。也有的時(shí)候根據(jù)水的狀態(tài)在0℃有一個(gè)分界點(diǎn)，把0℃以上稱為露點(diǎn)，0℃以下稱為霜點(diǎn)。
1.4 體積比體積比即體積分?jǐn)?shù)，指濕空氣中水蒸氣的分體積與干氣的分體積之比，即水汽的分壓與干氣分壓之比。通常將該比值乘以106，單位為μL /L，用符號(hào)Vr表示。見(jiàn)公式(10)。舊稱ppmv，但目前不屬于法定計(jì)量單位。Vr= ×106(μL /L) 公式(10)式中e和P分別表示水汽分壓和氣體總壓。當(dāng)e<時(shí)，可簡(jiǎn)化為：Vr = ×106(μL /L) 公式(11)1.5 相對(duì)濕度壓力為P，溫度為T的濕空氣的相對(duì)濕度是指水蒸氣的實(shí)際壓力與相同溫度下水平面上的的飽和水蒸氣壓的比值，用百分比來(lái)表示。 公式(12)由此可見(jiàn)，對(duì)于理想氣體，相對(duì)濕度可理解為一定含量的濕氣在一定溫度下的水汽分壓與該溫度下的飽和水汽壓之比，根據(jù)上述的露點(diǎn)定義，也可以理解為該濕氣在露點(diǎn)溫度下的飽和水汽壓與環(huán)境溫度下的飽和水汽壓之比。當(dāng)然，對(duì)于實(shí)際氣體，飽和水汽壓值還要乘以增強(qiáng)因子。1.5.1 溫度對(duì)相對(duì)濕度測(cè)量的影響表1-2給出了在不同溫度、濕度條件下溫度每變化1℃，相對(duì)濕度的變化量。表1-2 溫度變化1℃對(duì)相對(duì)濕度的影響相對(duì)濕度 溫 度
10℃ 20℃ 30℃ 40℃ 50℃
10%RH ±0.7%RH ±0.6%RH ±0.6%RH ±0.5%RH ±0.5%RH
50%RH ±3.5%RH ±3.2%RH ±3.0%RH ±2.6%RH ±2.3%RH
90%RH ±6.3%RH ±5.7%RH ±5.4%RH ±4.6%RH ±4.1%RH
1.5.2 壓力對(duì)相對(duì)濕度測(cè)量的影響 由Dalton定律，總壓等于各組分分壓之和。若相對(duì)濕度為40%RH，溫度不變時(shí)，如果總壓P增加到原來(lái)的兩倍即2P，則水蒸氣的分壓PH2O也增加到2PH2O，而飽和水汽壓不變(因?yàn)闇囟炔蛔?，那么兩者的比值就增加到原來(lái)的2倍，相對(duì)濕度增加到80%RH。
1.6 干球溫度與濕球溫度壓力為P，溫度為T，濕空氣熱力學(xué)濕球溫度Tw*是指在該壓力下，純水-濕空氣體系進(jìn)行絕熱蒸發(fā)，濕空氣達(dá)到壓力P下飽和濕氣時(shí)的溫度。在實(shí)際工作中常常使用的濕球溫度Tw是指濕球溫度計(jì)的溫泡被一薄層水(或潮濕的覆蓋物)覆蓋時(shí)，由于濕球上的水分蒸發(fā)進(jìn)入周圍的空氣，從而使溫度計(jì)的示值降低，此時(shí)，溫度計(jì)所指示的溫度稱為濕球溫度，而干球溫度計(jì)測(cè)量的就是環(huán)境溫度。1.7 常用濕度單位的換算由于濕度單位的表示方法較多，之間的換算也較復(fù)雜，因此這里只介紹*常用的三種單位之間的換算。
