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溫濕度計(jì)的測(cè)量
閱讀：531 發(fā)布時(shí)間：2012-8-21
溫濕度計(jì)的測(cè)量原理及使用方法
測(cè)溫儀| 電力電工儀表 | 轉(zhuǎn)速測(cè)量儀| 軸承分析儀
干濕球測(cè)濕法采用間接測(cè)量方法,，通過測(cè)量干球、濕球的溫度經(jīng)過計(jì)算得到濕度值.
因此對(duì)使用溫度沒有嚴(yán)格限制,，在高溫環(huán)境下測(cè)濕不會(huì)對(duì)傳感器造成損壞,。
干濕球濕度計(jì)的特點(diǎn)：
早在18世紀(jì)人類就發(fā)明了干濕球濕度計(jì)，干濕球濕度計(jì)的準(zhǔn)確度還取決于干球,、濕球兩支溫度計(jì)本身的精度,；濕度計(jì)必須處于通風(fēng)狀態(tài)：只有紗布水套、水質(zhì),、風(fēng)速都滿足一定要求時(shí),，才能達(dá)到規(guī)定的準(zhǔn)確度。干濕球濕度計(jì)的準(zhǔn)確度只有5％一7％RH,。
附：濕度測(cè)量的基本概念
在工農(nóng)業(yè),、氣象、環(huán)保,、國防,、科研、航天等部門,，經(jīng)常需要對(duì)環(huán)境濕度進(jìn)行測(cè)量及控制,。對(duì)環(huán)境溫、濕度的控制以及對(duì)工業(yè)材料水份值的監(jiān)測(cè)與分析都已成為比較普遍的技術(shù)條件之一,但在常規(guī)的環(huán)境參數(shù)中,，濕度是難準(zhǔn)確測(cè)量的一個(gè)參數(shù),。這是因?yàn)闇y(cè)量濕度要比測(cè)量溫度復(fù)雜得多，溫度是個(gè)獨(dú)立的被測(cè)量,，而濕度卻受其他因素（大氣壓強(qiáng),、溫度）的影響,。此外，濕度的校準(zhǔn)也是一個(gè)難題,。國外的濕度標(biāo)定設(shè)備價(jià)格十分昂貴,。
一、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,?？傃灾礆怏w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。
二,、濕度測(cè)量方法
濕度測(cè)量從原理上劃分有二,、三十種之多。但濕度測(cè)量始終是世界計(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，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,、硫酸法）,，露點(diǎn)法，干濕球法和電子式傳感器法,。
① 雙壓法,、雙溫法 ，平衡時(shí)間較長,，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,。
② 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,。用起來要求等很長時(shí)間去平衡，低濕點(diǎn)要求更長,。特別在室內(nèi)濕度和瓶內(nèi)濕度差值較大時(shí),，每次開啟都需要平衡6~8小時(shí)。
③ 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,。
④ 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,。
⑤電子式濕度傳感器法
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), 近年來，國內(nèi)外在濕度傳感器研發(fā)領(lǐng)域取得了長足進(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。
三、濕度測(cè)量方案的選擇
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)展起來的,。濕度傳感器廠在產(chǎn)品出廠前都要采用標(biāo)準(zhǔn)濕度發(fā)生器來逐支標(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,，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,，甚至更高。一般情況下,，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。
電子式濕度傳感器的精度水平要結(jié)合其長期穩(wěn)定性去判斷,，一般說來,，電子式濕度傳感器的長期穩(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,。
四,、濕度傳感器選擇的注意事項(xiàng)
①．選擇測(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（0-100％RH）測(cè)量,。
②、選擇測(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)濕度傳感器來說就是上一個(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,。*,，相對(duì)濕度是溫度的函數(shù)，溫度嚴(yán)重地影響著空間內(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,，則提出過高的測(cè)濕精度是不合適的,。
多數(shù)情況下,，如果沒有的控溫手段,，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)量儀表,，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,。
③、考慮時(shí)漂和溫漂
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,，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，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,。
④、其它注意事項(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,。或者傳感器之間相互干擾,，甚至無法工作,。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)的衰減問題,。當(dāng)傳輸距離超過200m以上時(shí),，建議選用頻率輸出信號(hào)的濕度傳感器,。