恒溫恒濕測試箱的濕度的測量方法

為(wei) 什麽(me) 要了解恒溫恒濕測試箱濕度的測量方法?

　　在工農(nong) 業(ye) 生產(chan) 、氣象、環保、國防、科研、航天等部門，經常需要對環境濕度進行測量及控製。對環境溫、濕度的控製以及對工業(ye) 材料水份值的監測與(yu) 分析都已成為(wei) 比較普遍的技術條件之一,但在常規的環境參數中，濕度是最難準確測量的一個(ge) 參數。這是因為(wei) 測量濕度要比測量溫度複雜得多，溫度是個(ge) 獨立的被測量，而濕度卻受其他因素大氣壓強、溫度的影響。此外，濕度的校準也是一個(ge) 難題。國外生產(chan) 的濕度標定設備價(jia) 格十分昂貴。

　　一、濕度定義(yi)

　　在計量法中規定,濕度定義(yi) 為(wei) “物象狀態的量”。日常生活中所指的濕度為(wei) 相對濕度，用RH%表示。總言之，即氣體(ti) 中通常為(wei) 空氣中所含水蒸氣量水蒸氣壓與(yu) 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(yu) 生活存在著密切的關(guan) 係,但用數量來進行表示較為(wei) 困難。對濕度的表示方法有絕對濕度、相對濕度、露點、濕氣與(yu) 幹氣的比值(重量或體(ti) 積)等等。

　　二、濕度測量方法

　　濕度測量從(cong) 原理上劃分有二、三十種之多。但濕度測量始終是世界計量領域中著名的難題之一。一個(ge) 看似簡單的量值，深究起來，涉及相當複雜的物理—化學理論分析和計算，初涉者可能會(hui) 忽略在濕度測量中必需注意的許多因素，因而影響傳(chuan) 感器的合理使用。

　　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，幹濕球法和電子式傳(chuan) 感器法。

　　① 雙壓法、雙溫法是基於(yu) 熱力學P、V、T平衡原理，平衡時間較長，分流法是基於(yu) 絕對濕氣和絕對幹空氣的精確混合。由於(yu) 采用了現代測控手段，這些設備可以做得相當精密，卻因設備複雜，昂貴，運作費時費工，主要作為(wei) 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(liang) 相的平衡要求很嚴(yan) ，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(nei) 濕度和瓶內(nei) 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，測量範圍寬。計量用的精密露點儀(yi) 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(yi) 價(jia) 格昂貴，常和標準濕度發生器配套使用。

　　④幹濕球法，這是18世紀就發明的測濕方法。曆史悠久，使用最普遍。幹濕球法是一種間接方法，它用幹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。普通用的幹濕球溫度計將此條件簡化了，所以其準確度隻有5~7%RH,幹濕球也不屬於(yu) 靜態法，不要簡單地認為(wei) 隻要提高兩(liang) 支溫度計的測量精度就等於(yu) 提高了濕度計的測量精度。

　　⑤電子式濕度傳(chuan) 感器法

　　電子式濕度傳(chuan) 感器產(chan) 品及濕度測量屬於(yu) 90年代興(xing) 起的行業(ye) , 近年來，國內(nei) 外在濕度傳(chuan) 感器研發領域取得了長足進步。濕敏傳(chuan) 感器正從(cong) 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(wei) 開發新一代濕度測控係統創造了有利條件，也將濕度測量技術提高到新的水平。

　　三、濕度測量方案的選擇

　　現代濕度測量方案最主要的有兩(liang) 種：幹濕球測濕法，電子式濕度傳(chuan) 感器測濕法。下麵對這兩(liang) 種方案進行比較，以便客戶選擇適合自己的濕度測量方法。

　　幹濕球濕度計的特點：

　　早在18世紀人類就發明了幹濕球濕度計，幹濕球濕度計的準確度還取決(jue) 於(yu) 幹球、濕球兩(liang) 支溫度計本身的精度;濕度計必須處於(yu) 通風狀態：隻有紗布水套、水質、風速都滿足一定要求時，才能達到規定的準確度。幹濕球濕度計的準確度隻有5%一7%RH。

　　幹濕球測濕法采用間接測量方法，通過測量幹球、濕球的溫度經過計算得到濕度值，因此對使用溫度沒有嚴(yan) 格限製，在高溫環境下測濕不會(hui) 對傳(chuan) 感器造成損壞。

　　幹濕球測濕法的維護相當簡單，在實際使用中，隻需定期給濕球加水及更換濕球紗布即可。與(yu) 電子式濕度傳(chuan) 感器相比，幹濕球測濕法不會(hui) 產(chan) 生老化，精度下降等問題。所以幹濕球測濕方法更適合於(yu) 在高溫及惡劣環境的場合使用。

　　電子式濕度傳(chuan) 感器的特點：

　　而電子式濕度傳(chuan) 感器是近幾十年，特別是近20年才迅速發展起來的。濕度傳(chuan) 感器生產(chan) 廠在產(chan) 品出廠前都要采用標準濕度發生器來逐支標定，電子式濕度傳(chuan) 感器的準確度可以達到2%一3%RH。

　　在實際使用中，由於(yu) 塵土、油汙及有害氣體(ti) 的影響，使用時間一長，會(hui) 產(chan) 生老化，精度下降，濕度傳(chuan) 感器年漂移量一般都在±2%左右，甚至更高。一般情況下，生產(chan) 廠商會(hui) 標明1次標定的有效使用時間為(wei) 1年或2年，到期需重新標定。

　　電子式濕度傳(chuan) 感器的精度水平要結合其長期穩定性去判斷，一般說來，電子式濕度傳(chuan) 感器的長期穩定性和使用壽命不如幹濕球濕度傳(chuan) 感器。

　　濕度傳(chuan) 感器是采用半導體(ti) 技術，因此對使用的環境溫度有要求，超過其規定的使用溫度將對傳(chuan) 感器造成損壞。

　　所以電子式濕度傳(chuan) 感器測濕方法更適合於(yu) 在潔淨及常溫的場合使用。

　　四、濕度傳(chuan) 感器選擇的注意事項

　　①.選擇測量範圍

　　和測量重量、溫度一樣，選擇濕度傳(chuan) 感器首先要確定測量範圍。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。

　　②、選擇測量精度

　　測量精度是濕度傳(chuan) 感器最重要的指標，每提高—個(ge) 百分點，對濕度傳(chuan) 感器來說就是上一個(ge) 台階，甚至是上一個(ge) 檔次。因為(wei) 要達到不同的精度，其製造成本相差很大，售價(jia) 也相差甚遠。所以使用者一定要量體(ti) 裁衣，不宜盲目追求“高、精、尖”。

　　如在不同溫度下使用濕度傳(chuan) 感器，其示值還要考慮溫度漂移的影響。眾(zhong) 所周知，相對濕度是溫度的函數，溫度嚴(yan) 重地影響著指定空間內(nei) 的相對濕度。溫度每變化0.1℃。將產(chan) 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。

　　多數情況下，如果沒有精確的控溫手段，或者被測空間是非密封的，±5%RH的精度就足夠了。對於(yu) 要求精確控製恒溫、恒濕的局部空間，或者需要隨時跟蹤記錄濕度變化的場合，再選用±3%RH以上精度的濕度傳(chuan) 感器。

　　而精度高於(yu) ±2%RH的要求恐怕連校準傳(chuan) 感器的標準濕度發生器也難以做到，更何況傳(chuan) 感器自身了。相對濕度測量儀(yi) 表，即使在20—25℃下，要達到2%RH的準確度仍是很困難的。通常產(chan) 品資料中給出的特性是在常溫(20℃±10℃)和潔淨的氣體(ti) 中測量的。

　　③、考慮時漂和溫漂

　　在實際使用中，由於(yu) 塵土、油汙及有害氣體(ti) 的影響，使用時間一長，電子式濕度傳(chuan) 器會(hui) 產(chan) 生老化，精度下降，電子式濕度傳(chuan) 器年漂移量一般都在±2%左右，甚至更高。一般情況下，生產(chan) 廠商會(hui) 標明1次標定的有效使用時間為(wei) 1年或2年，到期需重新標定。

　　④、其它注意事項

　　濕度傳(chuan) 感器是非密封性的，為(wei) 保護測量的準確度和穩定性，應盡量避免在酸性、堿性及含有機溶劑的氣氛中使用。也避免在粉塵較大的環境中使用。為(wei) 正確反映欲測空間的濕度，還應避免將傳(chuan) 感器安放在離牆壁太近或空氣不流通的死角處。如果被測的房間太大，就應放置多個(ge) 傳(chuan) 感器。

　　有的濕度傳(chuan) 感器對供電電源要求比較高，否則將影響測量精度。或者傳(chuan) 感器之間相互幹擾，甚至無法工作。使用時應按照技術要求提供合適的、符合精度要求的供電電源。

　　傳(chuan) 感器需要進行遠距離信號傳(chuan) 輸時，要注意信號的衰減問題。當傳(chuan) 輸距離超過200m以上時，建議選用頻率輸出信號的濕度。