湿度的概念
科学家经常使用相对湿度来形容空气中水气的多少。简单的说即是想象空气是一条毛巾。如果你倒泻了一杯水,你能用一条毛巾吸收水。但其实毛巾其实可以吸收比一杯更多的水。或许他可以吸收五至十杯的水。水中有的水气的数量只是空气中能够拥有的水气的一部分,因此相对湿度是一百分比。当相对湿度是百分之一百时,空气是饱和的。好像一条尽湿的毛巾一样,空气能不再拿水分。当相对湿度是百分之一百并且空气是饱和的时,蒸发和沉积处在平衡状态。到达平衡再次说明的蒸发增加的数量,作为水分沉淀物。
水蒸汽在空中被叫为湿度。因为水蒸汽的分子这样细小所以他们不能被看出,研究湿度的人们已经发展有创造性的方法来测量水蒸汽的数量。
湿度计的历史
或许是里安纳度----一个在15世纪在意大利里出生的人---是**个想出这一个仪器量度出空气中的水蒸气含量.。他将一干燥的棉花放在一个天砰的一侧上。然后他安置一个正是与棉花相同的重量的对象在天砰的另一侧。当干燥的棉花从空气吸收水蒸汽,它变得更重并且这个天砰的这侧开始降落。在两重量之间的不同是湿度的度量标准。
现在科学家使用一台称为"psychrometer"的仪器测量相对湿度。"psychrometer"由两个绑在一起的温度计造成。一个温度计的泡被用清水浸过的材料包着。开始量度相对湿度时,要把psychrometer旅转直至被包着的温度计维持一个稳定的温度,而这温度一定比干的那个温度计低。实际的空气温度被干燥的那个温度计量度。在两温度之间的不同被叫为"wet-bulbdepression"是来自物质的水的蒸发的结果。科学家记录低干的温度计的温度和"wet-bulbdepression",然后制成一个图表,来计算相对湿度。这个也是干湿球湿度计的工作原理。
湿度计分类
按测量方法分类
*干湿球湿度计
*露点湿度计
*毛发湿度计
二、湿度测量方法
温湿度计湿度测量从原理上划分有二、三十种之多。但湿度测量始终是世界计量领域中**的难题之一。一个看似简单的量值,深究起来,涉及相当复杂的物理-化学理论分析和计算,初涉者可能会忽略在湿度测量中必需注意的许多因素,因而影响传感器的合理使用。
常见的湿度测量方法有:动态法(双压法、双温法、分流法),静态法(饱和盐法、硫酸法),露点法,干湿球法和电子式传感器法。
① 双压法、双温法是基于热力学P、V、T平衡原理,平衡时间较长,分流法是基于**湿气和**干空气的**混合。由于采用了现代测控手段,这些设备可以做得相当精密,却因设备复杂,昂贵,运作费时费工,主要作为标准计量之用,其测量精度可达±2%RH以上。
② 静态法中的饱和盐法,是湿度测量中**的方法,简单易行。但饱和盐法对液、气两相的平衡要求很严,对环境温度的稳定要求较高。用起来要求等很长时间去平衡,低湿点要求更长。特别在室内湿度和瓶内湿度差值较大时,每次开启都需要平衡6~8小时。
③ 露点法是测量湿空气达到饱和时的温度,是热力学的直接结果,准确度高,测量范围宽。计量用的精密露点仪准确度可达±0.2℃甚至更高。但用现代光-电原理的冷镜式露点仪价格昂贵,常和标准湿度发生器配套使用。
④ 干湿球法,这是18世纪就发明的测湿方法。历史悠久,使用**。干湿球法是一种间接方法,它用干湿球方程换算出湿度值,而此方程是有条件的:即在湿球附近的风速必需达到2.5m/s以上。普通用的干湿球温度计将此条件简化了,所以其准确度只有5~7%RH,干湿球也不属于静态法,不要简单地认为只要提高两支温度计的测量精度就等于提高了湿度计的测量精度。