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、溫度和壓強極限壓強,、冷凝后恢復(fù)能力,、危險環(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
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等于各組分氣體分壓強之和。
P總=P1+P2+P3...
對空氣而言,,這一等式表示總大氣壓強1.013bar(14.7psia)為氮氣,、氧氣、水蒸氣,、氬氣,、二氧化碳以及各種其他微量氣體分壓強之和,。
水蒸氣壓(強)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。水蒸氣的zui大分壓值取決于溫度,。此處的zui大壓強即飽和蒸汽壓(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,。當(dāng)空氣或混合氣體中水氣達到飽和蒸氣壓時,,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,也有許多此類計算機計算程序可用,。
壓強對濕度的影響
道爾頓定律說明氣體總壓(強)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,。在空氣壓縮機的壓縮過程中,增壓會從空氣中“榨取”出液態(tài)水,,這是因為水蒸氣分壓(Pw)增加了,,但飽和蒸氣壓仍然為溫度的函數(shù)。隨著儲氣罐中壓強的增加,,Pw達到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顯示的溫度,。濕球溫度和環(huán)境溫度結(jié)合使用可計算相對濕度或露點,。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的情況下,,單位體積濕潤空氣中水的質(zhì)量。該值通常表達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,,要避免熱點或冷點,。安裝在門,、加濕器或空調(diào)進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,露點測量與溫度沒有關(guān)系,。但是在測量露點時必須考慮壓強條件,。
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,,線纜入口點應(yīng)當(dāng)絕熱處理,。
確保傳感器周邊空氣能夠流動??諝庾杂闪鲃涌纱_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,??梢詮囊韵聨讉€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。
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。