什么是溫濕度計(jì)，上海騰鉆替您解答
溫濕度計(jì)的概念
溫濕度計(jì)是用來(lái)測(cè)定環(huán)境的溫度及濕度，以確定產(chǎn)品生產(chǎn)或倉(cāng)儲(chǔ)的環(huán)境條件。也應(yīng)用于人們?nèi)粘Ｉ?。?yīng)用較為廣泛。 當(dāng)空氣中有很多水氣時(shí)，我們說(shuō)空氣是潮濕的。
濕度的概念
科學(xué)家經(jīng)常使用相對(duì)濕度來(lái)形容空氣中水氣的多少。簡(jiǎn)單的說(shuō)即是想象空氣是一條毛巾。如果你倒瀉了一杯水，你能用一條毛巾吸收水。但其實(shí)毛巾其實(shí)可以吸收比一杯更多的水?；蛟S他可以吸收五至十杯的水。水中有的水氣的數(shù)量只是空氣中能夠擁有的水氣的一部分，因此相對(duì)濕度是一百分比。當(dāng)相對(duì)濕度是時(shí)，空氣是飽和的。好像一條盡濕的毛巾一樣，空氣能不再拿水分。當(dāng)相對(duì)濕度是并且空氣是飽和的時(shí)，蒸發(fā)和沉積處在平衡狀態(tài)。到達(dá)平衡再次說(shuō)明的蒸發(fā)增加的數(shù)量，作為水分沉淀物。
水蒸汽在空中被叫為濕度。因?yàn)樗羝姆肿舆@樣細(xì)小所以他們不能被看出，研究濕度的人們已經(jīng)發(fā)展有創(chuàng)造性的方法來(lái)測(cè)量水蒸汽的數(shù)量。
濕度計(jì)的歷史
或許是里安納度----一個(gè)在15世紀(jì)在意大利里出生的人---是想出這一個(gè)儀器量度出空氣中的水蒸氣含量.。他將一干燥的棉花放在一個(gè)天砰的一側(cè)上。然后他安置一個(gè)正是與棉花相同的重量的對(duì)象在天砰的另一側(cè)。當(dāng)干燥的棉花從空氣吸收水蒸汽，它變得更重并且這個(gè)天砰的這側(cè)開始降落。在兩重量之間的不同是濕度的度量標(biāo)準(zhǔn)。
科學(xué)家使用一臺(tái)稱為"psychrometer"的儀器測(cè)量相對(duì)濕度。"psychrometer"由兩個(gè)綁在一起的溫度計(jì)造成。一個(gè)溫度計(jì)的泡被用清水浸過(guò)的材料包著。開始量度相對(duì)濕度時(shí)，要把psychrometer旋轉(zhuǎn)直至被包著的溫度計(jì)維持一個(gè)穩(wěn)定的溫度,而這溫度一定比干的那個(gè)溫度計(jì)低。實(shí)際的空氣溫度**燥的那個(gè)溫度計(jì)量度。在兩溫度之間的不同被叫為"wet-bulbdepression"是來(lái)自物質(zhì)的水的蒸發(fā)的結(jié)果。科學(xué)家記錄低干的溫度計(jì)的溫度和"wet-bulbdepression",然后制成一個(gè)圖表,來(lái)計(jì)算相對(duì)濕度。這個(gè)也是干濕球濕度計(jì)的工作原理。
溫濕度計(jì)分類
按測(cè)量方法分類
*干濕球濕度計(jì)
*露點(diǎn)濕度計(jì)
*毛發(fā)濕度計(jì)
*庫(kù)倫濕度計(jì)
*電化學(xué)濕度計(jì)
*光學(xué)型濕度計(jì)
按顯示分類
指針溫濕度計(jì)和數(shù)字溫濕度計(jì)
按精度級(jí)別分類
民用溫濕度計(jì)和工業(yè)溫濕度計(jì)
測(cè)量原理編輯
濕度定義
在計(jì)量法中規(guī)定,濕度定義為"物象狀態(tài)的量"。日常生活中所指的濕度為相對(duì)濕度，用RH%表示。總言之，即氣體中(通常為空氣中)所含水蒸氣量(水蒸氣壓)與其空氣相同情況下飽和水蒸氣量(飽和水蒸氣壓)的百分比。
濕度很久以前就與生活存在著密切的關(guān)系,但用數(shù)量來(lái)進(jìn)行表示較為困難。對(duì)濕度的表示方法有濕度、相對(duì)濕度、露點(diǎn)、濕氣與干氣的比值(重量或體積)等等。
測(cè)量方法
溫濕度計(jì)濕度測(cè)量從原理上劃分有二、三十種之多。但濕度測(cè)量始終是計(jì)量領(lǐng)域中的難題之一。一個(gè)看似簡(jiǎn)單的量值，深究起來(lái)，涉及相當(dāng)復(fù)雜的物理-化學(xué)理論分析和計(jì)算，初涉者可能會(huì)忽略在濕度測(cè)量中必需注意的許多因素，因而影響傳感器的合理使用。
常見的濕度測(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、法)，露點(diǎn)法，干濕球法和電子式傳感器法。
① 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)，分流法是基于濕氣和干空氣的混合。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)量之用，其測(cè)量精度可達(dá)±2%RH以上。
?、? 靜態(tài)法中的飽和鹽法，是濕度測(cè)量中常見的方法，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)，每次開啟都需要平衡6~8小時(shí)。
?、? 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(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5~7%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。
?、蓦娮邮綕穸葌鞲衅鞣?/p>
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), 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。
這里需了解兩點(diǎn)：1，由于濕度是溫度的函數(shù)，溫度的變化決定性地影響著濕度的測(cè)量結(jié)果。無(wú)論那種方法，測(cè)量和控制溫度。須知即使是一個(gè)隔熱良好的恒溫恒濕箱，其工作室內(nèi)的溫度也存在一定的梯度。所以此空間內(nèi)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(cè)量方法之間難以直接校準(zhǔn)和認(rèn)定，大多只能用間接辦法比對(duì)。所以在兩種測(cè)濕方法之間相互校對(duì)全濕程(相對(duì)濕度0~RH)的測(cè)量結(jié)果，或者要在所有溫度范圍內(nèi)校準(zhǔn)各點(diǎn)的測(cè)量結(jié)果，是十分困難的事。例如通風(fēng)干濕球濕度計(jì)要求有規(guī)定風(fēng)速的流動(dòng)空氣，而飽和鹽法則要求嚴(yán)格密封，兩者無(wú)法比對(duì)。辦法還是按國(guó)家對(duì)濕度計(jì)量器具檢定系統(tǒng)(標(biāo)準(zhǔn))規(guī)定的傳遞方式和檢定規(guī)程去逐級(jí)認(rèn)定
濕度方案
現(xiàn)代濕度測(cè)量方案主要的有兩種：干濕球測(cè)濕法，電子式濕度傳感器測(cè)濕法。下面對(duì)這兩種方案進(jìn)行比較，以便客戶選擇適合自己的濕度測(cè)量方法。
干濕球測(cè)濕法的維護(hù)相當(dāng)簡(jiǎn)單，在實(shí)際使用中，只需定期給濕球加水及更換濕球紗布即可。與電子式濕度傳感器相比，干濕球測(cè)濕法不會(huì)產(chǎn)生老化，精度下降等問(wèn)題。所以干濕球測(cè)濕方法更適合于在高溫及惡劣環(huán)境的場(chǎng)合使用。
電子式濕度傳感器的特點(diǎn)：
而電子式濕度傳感器是近幾十年，特別是近20年才迅速發(fā)展起來(lái)的。濕度傳感器生產(chǎn)廠在產(chǎn)品出廠前都要采用標(biāo)準(zhǔn)濕度發(fā)生器來(lái)逐支標(biāo)定，電子式濕度傳感器的準(zhǔn)確度可以達(dá)到2%一3%RH。
在實(shí)際使用中，由于塵土、油污及有害氣體的影響，使用時(shí)間一長(zhǎng)，會(huì)產(chǎn)生老化，精度下降，濕度傳感器年漂移量一般都在±2%左右，或者更高。一般情況下生產(chǎn)廠商會(huì)標(biāo)明1次標(biāo)定的有效使用時(shí)間為1年或2年，到期之后需重新標(biāo)定。
電子式濕度傳感器的精度水平要結(jié)合其長(zhǎng)期穩(wěn)定性去判斷，一般說(shuō)來(lái)，電子式濕度傳感器的長(zhǎng)期穩(wěn)定性和使用壽命不如干濕球濕度傳感器。
濕度傳感器是采用半導(dǎo)體技術(shù)，因此對(duì)使用的環(huán)境溫度有要求，超過(guò)其規(guī)定的使用溫度將對(duì)傳感器造成損壞。
所以電子式濕度傳感器測(cè)濕方法更適合于在潔凈及常溫的場(chǎng)合使用。
注意事項(xiàng)
測(cè)量范圍
和測(cè)量重量、溫度一樣，選擇濕度傳感器首先要確定測(cè)量范圍。除了氣象、科研部門外，搞溫、濕度測(cè)控的一般不需要全濕程(0-RH)測(cè)量。
測(cè)量精度
測(cè)量精度是濕度傳感器重要的指標(biāo)，每提高-個(gè)百分點(diǎn)，對(duì)濕度傳感器來(lái)說(shuō)就是上一個(gè)臺(tái)階，甚至是上一個(gè)檔次。因?yàn)橐_(dá)到不同的精度，其制造成本相差很大，售價(jià)也相差甚遠(yuǎn)。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(duì)濕度是溫度的函數(shù)，溫度嚴(yán)重地影響著指定空間內(nèi)的相對(duì)濕度。溫度每變化0.1℃。將產(chǎn)生0.5%RH的濕度變化(誤差)。使用場(chǎng)合如果難以做到恒溫，則提出過(guò)高的測(cè)濕精度是不合適的。
多數(shù)情況下，如果沒(méi)有的控溫手段，或者被測(cè)空間是非密封的，±5%RH的精度就足夠了。對(duì)于要求控制恒溫、恒濕的局部空間，或者需要隨時(shí)跟蹤記錄濕度變化的場(chǎng)合，再選用±3%RH以上精度的濕度傳感器。
而精度高于±2%RH的要求恐怕連校準(zhǔn)傳感器的標(biāo)準(zhǔn)濕度發(fā)生器也難以做到，更何況傳感器自身了。相對(duì)濕度測(cè)量?jī)x表，即使在20-25℃下，要達(dá)到2%RH的準(zhǔn)確度仍是很困難的。通常產(chǎn)品資料中給出的特性是在常溫(20℃±10℃)和潔凈的氣體中測(cè)量的。
時(shí)漂溫漂
在實(shí)際使用中，由于塵土、油污及有害氣體的影響，使用時(shí)間一長(zhǎng)，電子式濕度傳器會(huì)產(chǎn)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(chǎn)廠商會(huì)標(biāo)明1次標(biāo)定的有效使用時(shí)間為1年或2年，到期需重新標(biāo)定。
其它事項(xiàng)
濕度傳感器是非密封性的，為保護(hù)測(cè)量的準(zhǔn)確度和穩(wěn)定性，應(yīng)盡量避免在酸性、堿性及含有機(jī)溶劑的氣氛中使用。也避免在粉塵較大的環(huán)境中使用。為正確反映欲測(cè)空間的濕度，還應(yīng)避免將傳感器安放在離墻壁太近或空氣不流通的死角處。如果被測(cè)的房間太大，就應(yīng)放置多個(gè)傳感器。
有的濕度傳感器對(duì)供電電源要求比較高，否則將影響測(cè)量精度?；蛘邆鞲衅髦g相互干擾，甚至無(wú)法工作。使用時(shí)應(yīng)按照技術(shù)要求提供合適的、符合精度要求的供電電源。
傳感器需要進(jìn)行遠(yuǎn)距離信號(hào)傳輸時(shí)，要注意信號(hào)的衰減問(wèn)題。當(dāng)傳輸距離超過(guò)200m以上時(shí)，建議選用頻率輸出信號(hào)的濕度傳感器。
應(yīng)用
濕敏傳感器在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、氣象、醫(yī)療以及日常生活等方面都得到了廣泛的應(yīng)用，特別是隨著科學(xué)技發(fā)展，對(duì)于濕度的檢測(cè)和控制越來(lái)越受到人們的重視并進(jìn)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(nèi)使用，測(cè)量精度要高;使用壽命要長(zhǎng)，穩(wěn)定性好;響應(yīng)速度快，濕滯回差小，重現(xiàn)性好;靈敏度高，線形好，溫度系數(shù)小;制造工藝簡(jiǎn)單，易于批量生產(chǎn)，轉(zhuǎn)換電路簡(jiǎn)單，成本低;抗腐蝕，耐低溫和高溫特性等。
選購(gòu)指南
選購(gòu)溫濕度計(jì)時(shí)，可以通過(guò)以下一些因素進(jìn)行參考：
堅(jiān)固耐用：濕度計(jì)的傳感器和外殼要考慮到能否經(jīng)受冷凝、干燥、極限溫度、灰塵、化學(xué)、或其它污染。
質(zhì)量可靠性、平均壽命：很多產(chǎn)品外觀看起來(lái)都讓人無(wú)常辨別真假。因此當(dāng)質(zhì)量不好判斷時(shí)，可以從總體印象出發(fā)，考察質(zhì)量鑒定和出廠標(biāo)準(zhǔn)，考察生產(chǎn)廠家的歷史、信譽(yù)、市場(chǎng)占有和應(yīng)用情況，產(chǎn)品比一般產(chǎn)品要好，專業(yè)廠家的產(chǎn)品比一邊廠家的要好，這是毋庸置疑的，另外咨詢其它用戶也是一個(gè)很好的方法。
適應(yīng)性：使用情況不是單一一種時(shí)，要考慮儀表的適應(yīng)性，買產(chǎn)品都希望是個(gè)功能齊全的，那樣就可以為我們提供很多的幫助。
更換性：一般希望濕度計(jì)能互換使用或其它的探頭來(lái)配合你的主機(jī)。維護(hù)：考察濕度計(jì)的定期清洗、更新、更換的時(shí)間要求。
備用性：備品備件對(duì)于大多數(shù)的用戶都是不可缺少的，考察供應(yīng)商是否可以方便準(zhǔn)時(shí)的提供所需的備品備件。
售后服務(wù)：有否保證書，維修和服務(wù)協(xié)議。 選擇了恰當(dāng)合適的溫濕度測(cè)量?jī)x表，會(huì)提供您的工作效率，減輕工作量，給您和您的生產(chǎn)都帶來(lái)益處。
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