如何正確選擇溫濕度記錄儀與溫濕度測量儀表

　　

　　前沿：

　　

　　在各種大氣環(huán)境、農(nóng)業(yè)、科研以及工業(yè)應(yīng)用中均需要測量并控制溫度、濕度。每種應(yīng)用對溫濕度儀表均有不同要求，例如量程要求、溫度和壓強(qiáng)極限壓強(qiáng)、冷凝后恢復(fù)能力、危險(xiǎn)環(huán)境工作能力以及安裝和校準(zhǔn)要求。沒有只用一款儀表就能能夠滿足所有這些要求。事實(shí)上儀表可選范圍相當(dāng)寬泛，取決于對成本和品質(zhì)的要求。

　　

　　本文在以下幾個方面討論如何幫助您選用正確的濕度儀表：

　　

　　1.不同的溫濕度參數(shù)2.影響溫濕度儀表選用的傳感器特性3.影響溫濕度儀表選用的環(huán)境條件4.溫濕度儀表選擇的實(shí)用指導(dǎo)原則

　　

　　什么是濕度？濕度參數(shù)介紹

　　

　　水蒸氣的分壓強(qiáng)

　　

　　濕度就是氣態(tài)的水，正規(guī)稱謂為水蒸氣。由于水蒸氣呈氣態(tài)，道爾頓分壓定律等大多數(shù)普適氣體定律對其均有效。道爾頓定律確定氣體總壓強(qiáng)等于各組分氣體分壓強(qiáng)之和。

　　

　　P總=P1+P2+P3...

　　

　　對空氣而言，這一等式表示總大氣壓強(qiáng)1.013bar(14.7psia)為氮?dú)狻⒀鯕狻⑺魵狻鍤狻⒍趸家约案鞣N其他微量氣體分壓強(qiáng)之和。

　　

　　水蒸氣壓(強(qiáng))的定義

　　

　　水蒸氣壓(Pw)是指在空氣或某種氣體中水蒸氣所施加的壓強(qiáng)。水蒸氣的zui大分壓值取決于溫度。此處的zui大壓強(qiáng)即飽和蒸汽壓(Pws)。溫度越高，飽和蒸汽壓越高，空氣中能夠容納的水蒸氣越多。因此，暖空氣容納水蒸氣的能力比冷空氣更強(qiáng)。當(dāng)空氣或混合氣體中水氣達(dá)到飽和蒸氣壓時，若要增加額外的水蒸氣則需要等量的水氣凝結(jié)為液態(tài)或固態(tài)。焓濕圖以圖形方式顯示了飽和蒸氣壓和溫度的關(guān)系。此外，還可使用蒸氣壓表查看任意溫度的飽和蒸氣壓，也有許多此類計(jì)算機(jī)計(jì)算程序可用。

　　

　　壓強(qiáng)對濕度的影響

　　

　　道爾頓定律說明氣體總壓(強(qiáng))的變化必對包括水蒸氣在內(nèi)所有各組分氣體分壓產(chǎn)生影響。例如，如果總壓增加一倍，則所有組分氣體分壓同樣增加一倍。在空氣壓縮機(jī)的壓縮過程中，增壓會從空氣中“榨取”出液態(tài)水，這是因?yàn)樗魵夥謮?Pw)增加了，但飽和蒸氣壓仍然為溫度的函數(shù)。隨著儲氣罐中壓強(qiáng)的增加，Pw達(dá)到Pws，氣態(tài)水冷凝為液態(tài)，并zui終從罐體中排出。

　　

　　相對濕度

　　

　　當(dāng)把水蒸氣看作氣體時，相對濕度就比較容易定義了。相對濕度(RH)可定義為在某一特定溫度下水蒸氣分壓(Pw)對飽和壓(Pws)的比率。

　　

　　%RH=100%×Pw/Pws

　　

　　在定義中由于分母(Pws)為溫度的函數(shù)，因此相對濕度對溫度有很強(qiáng)的依賴性。例如，在相對濕度50%且在溫度20°C的房間內(nèi)，室溫增加到25°C時，相對濕度將會降至約37%，但水蒸氣分壓保持不變。

　　

　　壓強(qiáng)也會改變相對濕度。例如，某工藝在保持恒定溫度時，如果工藝過程壓強(qiáng)增加一倍，相對濕度也將增加一倍。

　　

　　濕球溫度

　　

　　傳統(tǒng)概念上濕球溫度(Tw)是指包裹有濕潤棉套的溫度計(jì)顯示的溫度。濕球溫度和環(huán)境溫度結(jié)合使用可計(jì)算相對濕度或露點(diǎn)。例如，空調(diào)系統(tǒng)的濕球溫度與干球溫度對比可判別蒸發(fā)冷卻器的冷卻能力。

　　

　　濕度

　　

　　濕度指在給定溫度和壓強(qiáng)的情況下，單位體積濕潤空氣中水的質(zhì)量。該值通常表達(dá)為每立方米空氣水的克數(shù)。濕度是工藝控制和干燥應(yīng)用中的常見參數(shù)。

　　

　　環(huán)境條件對溫濕度記錄儀測量的影響

　　

　　環(huán)境條件對濕度和露點(diǎn)測量具有顯著的影響。為了獲得*測量效果，需要對以下環(huán)境因素加以考慮：

　　

　　始終選擇能夠代表被測環(huán)境的位置作為測量點(diǎn)，要避免熱點(diǎn)或冷點(diǎn)。安裝在門、加濕器或空調(diào)進(jìn)氣口附近的變送器可能會發(fā)生迅速的濕度變動，表現(xiàn)不夠穩(wěn)定。

　　

　　由于相對濕度對溫度具有很強(qiáng)的依賴性，因此讓濕度傳感器與被測空氣或氣體處于相同溫度狀態(tài)非常重要。在比較兩種不同儀表的濕度讀數(shù)時，保持儀表/探頭與被測氣體之間的熱平衡特別關(guān)鍵。

　　

　　與相對濕度不同，露點(diǎn)測量與溫度沒有關(guān)系。但是在測量露點(diǎn)時必須考慮壓強(qiáng)條件。

　　

　　注意使用溫濕度記錄儀時，探頭溫差問題

　　

　　在將濕度探頭安裝就位時，要避免沿探頭長度方向出現(xiàn)溫度下降。當(dāng)探頭與外部環(huán)境存在較大溫差時，整個探頭主體應(yīng)當(dāng)安裝在工藝環(huán)境內(nèi)部，線纜入口點(diǎn)應(yīng)當(dāng)絕熱處理。

　　

　　確保傳感器周邊空氣能夠流動。空氣自由流動可確保傳感器與工藝溫度保持平衡。在溫度20°C和相對濕度50%RH的條件下，傳感器與測量區(qū)之間1°C的溫差會導(dǎo)致3%RH的測量誤差。在相對濕度為100%RH時，誤差為6%RH

　　

　　選擇溫濕度記錄儀及測量儀表時，儀表的溫濕度傳感器有哪些特征？

　　

　　濕度傳感器性能是濕度測量總體質(zhì)量的關(guān)鍵所在。可以從以下幾個重要方面考慮傳感器特性：

　　

　　快速響應(yīng)時間

　　

　　傳感器響應(yīng)時間即傳感器對濕度階躍變化的響應(yīng)速度。除傳感器之外，溫度、氣流和過濾器類型均對響應(yīng)時間有一定影響。阻塞式過濾器會減緩響應(yīng)速度。

　　

　　*量程

　　

　　要根據(jù)應(yīng)用和工作溫度的不同選擇濕度傳感器，在濕度條件下尤為如此。

　　

　　絕大部分維薩拉濕度傳感器可在全量程0至100%RH范圍內(nèi)工作。維薩拉HUMICAP®傳感器是針對相對濕度處于10–100%RH應(yīng)用的*之選，而DRYCAP®傳感器則專為0–10%RH較低濕度范圍測量而設(shè)計(jì)。

　　

　　良好的化學(xué)耐受性

　　

　　腐蝕性化學(xué)物質(zhì)會造成傳感器的損毀或污染。儀表制造商應(yīng)當(dāng)了解各種化學(xué)品對其傳感器的影響，并提供可耐受化學(xué)品濃度有關(guān)的建議

　　

　　總結(jié)：通常溫濕度記錄儀及溫濕度測量儀表總類繁多，只要根據(jù)以上幾點(diǎn)作為參考條件，以及自己的購買預(yù)算，就可以選擇適合自己使用的溫濕度測量儀表了。