溫濕度計的應用

2014年11月11日

基本簡介

濕度計(hygrothermograph),是用來測定環境的溫度及濕度,以確定產品生產或倉儲的環境條件。也應用于人們日常生活,應用較為廣泛。

使用方法

溫濕度計① 雙壓法、雙溫法是基于熱力學P、V、T平衡原理,平衡時間較長,分流法是基于絕對濕氣和絕對干空氣的精確混合。由于采用了現代測控手段,這些設備可以做得相當精密,卻因設備復雜,昂貴,運作費時費工,主要作為標準計量之用,其測量精度可達±2%RH以上。

② 靜態法中的飽和鹽法,是濕度測量中最常見的方法,簡單易行。但飽和鹽法對液、氣兩相的平衡要求很嚴,對環境溫度的穩定要求較高。用起來要求等很長時間去平衡,低濕點要求更長。特別在室內濕度和瓶內濕度差值較大時,每次開啟都需要平衡6~8小時。

③ 露點法是測量濕空氣達到飽和時的溫度,是熱力學的直接結果,準確度高,測量范圍寬。計量用的精密露點儀準確度可達±0.2℃甚至更高。但用現代光-電原理的冷鏡式露點儀價格昂貴,常和標準濕度發生器配套使用。

④ 干濕球法,這是18世紀就發明的測濕方法。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:即在濕球附近的風速必需達到2.5m/s以上。普通用的干濕球溫度計將此條件簡化了,所以其準確度只有5~7%RH,干濕球也不屬于靜態法,不要簡單地認為只要提高兩支溫度計的測量精度就等于提高了濕度計的測量精度。

⑤電子式濕度傳感器

電子式濕度傳感器產品及濕度測量屬于90年代興起的行業, 近年來,國內外在濕度傳感器研發領域取得了長足進步。濕敏傳感器正從簡單的濕敏元件向集成化、智能化、多參數檢測的方向迅速發展,為開發新一代濕度測控系統創造了有利條件,也將濕度測量技術提高到新的水平。

 

選擇測量范圍

和測量重量、溫度一樣,選擇濕度傳感器首先要確定測量范圍。除了氣象、科研部門外,搞溫、濕度測控的一般不需要全濕程(0-100%RH)測量。

 

選擇測量精度

測量精度是濕度傳感器最重要的指標,每提高-個百分點,對濕度傳感器來說就是上一個臺階,甚至是上一個檔次。因為要達到不同的精度,其制造成本相差很大,售價也相差甚遠。所以使用者一定要量體裁衣,不宜盲目追求"高、精、尖"。

如在不同溫度下使用濕度傳感器,其示值還要考慮溫度漂移的影響。眾所周知,相對濕度是溫度的函數,溫度嚴重地影響著指定空間內的相對濕度。溫度每變化0.1℃。將產生0.5%RH的濕度變化(誤差)。使用場合如果難以做到恒溫,則提出過高的測濕精度是不合適的。

 

考慮時漂和溫漂

在實際使用中,由于塵土、油污及有害氣體的影響,使用時間一長,電子式濕度傳器會產生老化,精度下降,電子式濕度傳器年漂移量一般都在±2%左右,甚至更高。一般情況下,生產廠商會標明1次標定的有效使用時間為1年或2年,到期需重新標定。

 

應用范疇

濕敏傳感器在工業、農業、氣象、醫療以及日常生活等方面都得到了廣泛的應用,特別是隨著科學技發展,對于濕度的檢測和控制越來越受到人們的重視并進行了大量的研制工作。通常,理想的濕敏傳感器的特性要求是,適合于在寬溫、濕范圍內使用,測量精度要高;使用壽命要長,穩定性好;響應速度快,濕滯回差小,重現性好;靈敏度高,線形好,溫度系數小;制造工藝簡單,易于批量生產,轉換電路簡單,成本低;抗腐蝕,耐低溫和高溫特性等。

 

適宜標準

據研究表明,室內最適合溫度應保持在室溫達 18℃ 時,相對濕度應保持在30—40%,室溫達 25℃ 時,相對濕度應保持在 40—50% 為最宜。

家庭有寶寶的家庭,一般情況下,室內溫度以20℃左右為宜,濕度宜保持在50%~60%?筛鶕号吕、怕熱的特點適當調節。

 

人體危害

室內濕度也不宜過高或過低,室內濕度過高,人體散熱就比較困難。天熱時,濕度高達80%就會使人體溫散失過快,增加寒冷感。室內濕度過低,空氣干燥,人的呼吸道會干澀難受。

室內溫度不宜過高也不宜過低。室溫過高會使人感到悶熱難受,令人精神不振、頭昏腦脹,昏昏欲睡。較長時間在溫度過高的室內生活,常會口干舌燥、眼睛干澀。在北方冬天用火爐燒煤取暖的房間,溫度過高時,還容易導致外感風寒。室內溫度過低也不好,會使人感到寒冷、縮手縮腳,在溫度低的房內,人體散熱過快,可促使人體不斷地增加產熱量,大大地消耗人體熱能。

室內的溫度、濕度不但對人體健康有影響,而且對物品的存放也有影響。室內溫度、濕度過高,會使衣服發霉、蟲蛀,各種食品發霉變質。因此,應該經常注意調整,使室內保持適宜的溫度和濕度。

 

調節方法

調節室內溫濕度的方法,因四季氣候不同而各異。夏季可打開門窗通風降溫除濕,并可配合使用電風扇或空調設備;冬天氣候寒冷,可用取暖器提高室溫,為避免空氣干燥,室內可灑水以適當提高濕度.還可在取暖器上加放水壺,使水汽蒸發以增加濕度。

利用硅藻泥裝修室內墻面,在不借助任何外力條件下,就可以有效地自然降低室內的溫度、吸收室內多余的濕度,自律地創造一個相對外界氣候的溫度、濕度較宜人的環境,避免長時間因使用冷氣空調調節溫濕度時所消耗的大量能源,減少二氧化碳的排放、起到環保節能的功效。

 

信息監控

在生命科學設施,計量/校準實驗室和電子制造環境,溫度和濕度往往需要監測和報警顯示24 / 7,以保障產品和工藝。在環境監測,實時數據報告,以確保環境“符合規格”是至關重要的。 在我們的生活中,我們要時刻關心環境的變化,只有很好的把握好環境的差異變化,我們才能更好的生存與發展.

做好溫度和濕度的防范工作,比如說在一些養殖廠,牲畜的成長,和溫濕度是離不開的,它們只有在適宜的環境下,在適宜的溫度和濕度下,才能成長的更快,我們才能獲取更大的效益.

另外,一些倉庫,也需要實時知道溫濕度的具體變化,什么樣的物品在什么樣的環境下比較適宜等等.

由此看來,做好溫濕度的監控工作是至關重要的,重要的一點,怎樣才能做好溫濕度的監控工作呢.才能使我們從中獲益,生活更有保障.由此可以看出做好溫濕度的防范工作其核心是如何準確地實時地獲取溫濕度的數據!

只有做到這一點,我們才能在必要的時候做出相應的決定,我們才能免除不必要的損失.

 

測量方法

濕度測量技術來由已久。隨著電子技術的發展,近代測量技術也有了飛速的發展。濕度測量從原理上劃分二、三十種之多。對濕度的表示方法有絕對濕度、相對濕度、露點、濕氣與干氣的比值(重量或體積)等等。但濕度測量始終是世界計量領域中著名的難題之一。一個看似簡單的量值,深究起來,涉及相當復雜的物理—化學理論分析和計算,初涉者可能會忽略在濕度測量中必需注意的許多因素,因而影響[2]的合理使用。

常見的濕度測量方法有:動態法(雙壓法、雙溫法、分流法),靜態法(飽和鹽法、硫酸法),露點法,干濕球法和形形色色的電子式傳感器法。

這里雙壓法、雙溫法是基于熱力學P、V、T平衡原理,平衡時間較長,分流法是基于絕對濕氣和絕對干空氣的精確混合。由于采用了現代測控手段,這些設備可以做得相當精密,卻因設備復雜,昂貴,運作費時費工,主要作為標準計量之用,其測量精度可達±2%RH -±1.5%RH。

靜態法中的飽和鹽法,是濕度測量中最常見的方法,簡單易行。但飽和鹽法對液、氣兩相的平衡要求很嚴,對環境溫度的穩定要求較高。用起來要求等很長時間去平衡,低濕點要求更長。特別在室內濕度和瓶內濕度差值較大時,每次開啟都需要平衡6~8小時。

露點法是測量濕空氣達到飽和時的溫度,是熱力學的直接結果,準確度高,測量范圍寬。計量用的精密露點儀準確度可達±0.2℃甚至更高。但用現代光—電原理的冷鏡式露點儀價格昂貴,常和標準濕度發生器配套使用。

干濕球法,這是18世紀就發明的測濕方法。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:即在濕球附近的風速必需達到2.5m/s以上。普通用的干濕球溫度計將此條件簡化了,所以其準確度只有5~7%RH,明顯低于電子濕度傳感器。顯然干濕球也不屬于靜態法,不要簡單地認為只要提高兩支溫度計的測量精度就等于提高了濕度計的測量精度。

本文想強調兩點:第一,由于濕度是溫度的函數,溫度的變化決定性地影響著濕度的測量結果。無論那種方法,精確地測量和控制溫度是第一位的。須知即使是一個隔熱良好的恒溫恒濕箱,其工作室內的溫度也存在一定的梯度。所以此空間內的濕度也難以完全均勻一致。

第二,由于原理和方法差異較大,各種測量方法之間難以直接校準和認定,大多只能用間接辦法比對。所以在兩種測濕方法之間相互校對全濕程(相對濕度0~100%RH)的測量結果,或者要在所有溫度范圍內校準各點的測量結果,是十分困難的事。例如通風干濕球濕度計要求有規定風速的流動空氣,而飽和鹽法則要求嚴格密封,兩者無法比對。最好的辦法還是按國家對濕度計量器具檢定系統(標準)規定的傳遞方式和檢定規程去逐級認定。

來源:沈陽亞特儀表有限公司

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