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溫濕(shi)度計的測量原理及使用方法

測量原理及(ji)使(shi)用方法(fa):

一、濕度(du)定(ding)(ding)義 在計量(liang)法中(zhong)規(gui)定(ding)(ding),濕度(du)定(ding)(ding)義為(wei)(wei)物象狀態的(de)量(liang)。日常生活中(zhong)所指的(de)濕度(du)為(wei)(wei)相對濕度(du)，用RH%表示。總言之，即氣(qi)體中(zhong)（通(tong)常為(wei)(wei)空(kong)氣(qi)中(zhong)）所含水蒸氣(qi)量(liang)（水蒸氣(qi)壓(ya)(ya)）與(yu)其空(kong)氣(qi)相同情況下飽和水蒸氣(qi)量(liang)（飽和水蒸氣(qi)壓(ya)(ya)）的(de)百分比。

  濕(shi)(shi)度(du)很久以前就與(yu)生活(huo)存(cun)在(zai)著密切的關系,但用數量(liang)來進行表示較為(wei)困(kun)難。對濕(shi)(shi)度(du)的表示方法有濕(shi)(shi)度(du)、相對濕(shi)(shi)度(du)、露點、濕(shi)(shi)氣與(yu)干氣的比值（重量(liang)或體積）等等。

二、濕度測量方法

  溫濕(shi)度(du)計(ji)濕(shi)度(du)測(ce)量從(cong)原理上劃分有(you)二、三十種之多(duo)。但濕(shi)度(du)測(ce)量始(shi)終是世界計(ji)量領域(yu)中的難題之一。一個看似(si)簡(jian)單的量值，深究起來，涉(she)及相當復雜的物理-化學理論分析和計(ji)算，初涉(she)者(zhe)可能會忽(hu)略在(zai)濕(shi)度(du)測(ce)量中必需注意的許多(duo)因素，因而影響(xiang)傳(chuan)感(gan)器(qi)的合理使(shi)用。

  常見的濕(shi)度測量方法(fa)(fa)有：動(dong)態法(fa)(fa)（雙壓法(fa)(fa)、雙溫(wen)法(fa)(fa)、分流法(fa)(fa)），靜態法(fa)(fa)（飽和(he)鹽法(fa)(fa)、硫酸法(fa)(fa)），露點法(fa)(fa)，干濕(shi)球法(fa)(fa)和(he)電(dian)子(zi)式傳感器法(fa)(fa)。

① 雙壓法(fa)、雙溫(wen)法(fa)是(shi)基于(yu)熱力學P、V、T平(ping)衡(heng)原理，平(ping)衡(heng)時間較長，分流法(fa)是(shi)基于(yu)濕氣和干空氣的混合。由于(yu)采(cai)用了現代(dai)測(ce)控手段，這(zhe)些設備可以做得(de)相當精密(mi)，卻因設備復(fu)雜，昂貴(gui)，運作費(fei)時費(fei)工，主要作為標(biao)準計量(liang)之用，其測(ce)量(liang)精度可達±2%RH以上。

② 靜態法(fa)中的飽和(he)鹽(yan)(yan)法(fa)，是濕度測量中常見的方法(fa)，簡單易(yi)行。但飽和(he)鹽(yan)(yan)法(fa)對(dui)液、氣兩相的平衡要求很嚴(yan)，對(dui)環境溫度的穩定要求較(jiao)高。用起來要求等很長時間去平衡，低濕點要求更長。特別在室內濕度和(he)瓶內濕度差值較(jiao)大時，每次開啟都需要平衡6~8小(xiao)時。

③ 露(lu)點(dian)法是測量(liang)濕空氣達(da)到飽(bao)和(he)時的溫度(du)，是熱力學(xue)的直接結(jie)果，準(zhun)確度(du)高，測量(liang)范圍寬。計量(liang)用的精密露(lu)點(dian)儀準(zhun)確度(du)可達(da)±0.2℃甚至更(geng)高。但用現代(dai)光(guang)-電原理的冷(leng)鏡式露(lu)點(dian)儀價格昂貴，常和(he)標準(zhun)濕度(du)發生(sheng)器配套(tao)使用。

④ 干濕(shi)(shi)球(qiu)(qiu)(qiu)法，這是(shi)18世紀(ji)就發明(ming)的測(ce)(ce)(ce)濕(shi)(shi)方(fang)法。歷史悠久，使(shi)用(yong)普遍。干濕(shi)(shi)球(qiu)(qiu)(qiu)法是(shi)一種(zhong)間接方(fang)法，它用(yong)干濕(shi)(shi)球(qiu)(qiu)(qiu)方(fang)程換算出濕(shi)(shi)度值，而(er)此方(fang)程是(shi)有條件(jian)的：即在濕(shi)(shi)球(qiu)(qiu)(qiu)附(fu)近的風(feng)速必需達到2.5m/s以(yi)上。普通用(yong)的干濕(shi)(shi)球(qiu)(qiu)(qiu)溫(wen)度計(ji)將(jiang)此條件(jian)簡(jian)化了(le)，所(suo)以(yi)其準確度只(zhi)有5~7%RH,干濕(shi)(shi)球(qiu)(qiu)(qiu)也不(bu)屬于靜態法，不(bu)要簡(jian)單地認為只(zhi)要提高(gao)兩支溫(wen)度計(ji)的測(ce)(ce)(ce)量精度就等于提高(gao)了(le)濕(shi)(shi)度計(ji)的測(ce)(ce)(ce)量精度。

⑤電子式濕度(du)傳感器法(fa)

  電子式濕(shi)(shi)度(du)(du)傳感器(qi)產(chan)品及(ji)濕(shi)(shi)度(du)(du)測(ce)量(liang)屬于90年(nian)代(dai)(dai)興起的行業, 近年(nian)來，國內外(wai)在濕(shi)(shi)度(du)(du)傳感器(qi)研(yan)發(fa)領域取得了(le)長足進步。濕(shi)(shi)敏傳感器(qi)正從簡單的濕(shi)(shi)敏元件向集成化、智能化、多參數檢測(ce)的方(fang)向迅速發(fa)展，為(wei)開發(fa)新(xin)一代(dai)(dai)濕(shi)(shi)度(du)(du)測(ce)控系統創造了(le)有利條(tiao)件，也將(jiang)濕(shi)(shi)度(du)(du)測(ce)量(liang)技術提(ti)高到(dao)新(xin)的水(shui)平。三、濕(shi)(shi)度(du)(du)測(ce)量(liang)方(fang)案的選擇

  現代濕度測(ce)量方(fang)案(an)主要的有(you)兩(liang)種(zhong)：干濕球(qiu)測(ce)濕法(fa)，電(dian)子式濕度傳感器測(ce)濕法(fa)。下面(mian)對(dui)這兩(liang)種(zhong)方(fang)案(an)進行比較(jiao)，以便客戶選(xuan)擇適合自己的濕度測(ce)量方(fang)法(fa)。

  干濕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)球(qiu)測濕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)法的維護相(xiang)當簡單，在(zai)(zai)實際使用中，只(zhi)需定期給濕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)球(qiu)加水(shui)及更換(huan)濕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)球(qiu)紗布即可。與電子(zi)式濕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)度傳感(gan)器相(xiang)比，干濕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)球(qiu)測濕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)法不會產生老化(hua)，精度下降等問題。所以干濕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)球(qiu)測濕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)方法更適合(he)(he)于在(zai)(zai)高(gao)溫及惡劣環境的場合(he)(he)使用。

電(dian)子式濕度傳感(gan)器的特點：

  而(er)電子(zi)式濕度(du)傳感(gan)器是(shi)近幾(ji)十年，特別是(shi)近20年才迅速發展起來的(de)(de)。濕度(du)傳感(gan)器生產(chan)(chan)廠(chang)在產(chan)(chan)品出廠(chang)前都要采用(yong)標(biao)準濕度(du)發生器來逐支標(biao)定(ding)，電子(zi)式濕度(du)傳感(gan)器的(de)(de)準確度(du)可以達到2％一3％RH。

  在實際使用中，由于塵土(tu)、油污及有(you)害氣(qi)體(ti)的影響，使用時間一(yi)長，會產(chan)生老化(hua)，精度下降，濕度傳(chuan)感器年(nian)(nian)漂移量一(yi)般都在±2%左(zuo)右，甚至更高。一(yi)般情況下，生產(chan)廠商會標明1次標定的有(you)效使用時間為1年(nian)(nian)或2年(nian)(nian)，到(dao)期需重新(xin)標定。

  電子式濕(shi)度(du)傳感器的精度(du)水平要(yao)結合(he)其穩定性(xing)去判斷(duan)，一般說來，電子式濕(shi)度(du)傳感器的穩定性(xing)和(he)使用壽命不(bu)如干濕(shi)球濕(shi)度(du)傳感器。

  濕度(du)(du)傳感器是采用半導(dao)體技術，因此對(dui)使(shi)用的環境溫(wen)度(du)(du)有(you)要(yao)求，超過其(qi)規(gui)定的使(shi)用溫(wen)度(du)(du)將對(dui)傳感器造成損壞。

  所(suo)以電子式濕度(du)傳(chuan)感器(qi)測濕方法(fa)更適合于在(zai)潔凈及常(chang)溫的場合使用。四、濕度(du)傳(chuan)感器(qi)選擇的注意(yi)事(shi)項

①．選擇測量范圍

  和測(ce)量重量、溫(wen)度一(yi)樣，選擇濕度傳感器首先要確定測(ce)量范圍。除(chu)了(le)氣象、科研部(bu)門外，搞溫(wen)、濕度測(ce)控(kong)的一(yi)般不需要全(quan)濕程（0-100％RH）測(ce)量。

②、選擇測量精度

  測(ce)量(liang)精(jing)度是(shi)濕度傳感(gan)器重要(yao)的指標，每提高(gao)(gao)-個(ge)百分點，對濕度傳感(gan)器來說就是(shi)上(shang)一個(ge)臺階，甚至(zhi)是(shi)上(shang)一個(ge)檔次(ci)。因為要(yao)達(da)到(dao)不同的精(jing)度，其制造(zao)成(cheng)本相差很大，售價也相差甚遠。所以(yi)使用者一定要(yao)量(liang)體裁衣，不宜盲(mang)目(mu)追求"高(gao)(gao)、精(jing)、尖(jian)"。

如在不同溫度(du)(du)(du)(du)(du)下使(shi)用濕度(du)(du)(du)(du)(du)傳感器(qi)，其示值(zhi)還要考慮溫度(du)(du)(du)(du)(du)漂移的(de)(de)(de)(de)影(ying)響(xiang)(xiang)。*，相對濕度(du)(du)(du)(du)(du)是(shi)溫度(du)(du)(du)(du)(du)的(de)(de)(de)(de)函數，溫度(du)(du)(du)(du)(du)嚴重地(di)影(ying)響(xiang)(xiang)著空(kong)間內的(de)(de)(de)(de)相對濕度(du)(du)(du)(du)(du)。溫度(du)(du)(du)(du)(du)每變化0.1℃。將產生0.5％RH的(de)(de)(de)(de)濕度(du)(du)(du)(du)(du)變化（誤(wu)差）。使(shi)用場合(he)如果難(nan)以做(zuo)到恒溫，則提出(chu)過(guo)高的(de)(de)(de)(de)測濕精度(du)(du)(du)(du)(du)是(shi)不合(he)適的(de)(de)(de)(de)。

  多(duo)數情況下(xia)，如果(guo)沒(mei)有的(de)(de)控溫手段(duan)，或(huo)者被測(ce)空間是非密封的(de)(de)，±5％RH的(de)(de)精度(du)就足夠(gou)了。對于要求控制恒溫、恒濕(shi)的(de)(de)局部空間，或(huo)者需要隨(sui)時跟蹤記錄濕(shi)度(du)變化的(de)(de)場(chang)合，再選用±3％RH以(yi)上精度(du)的(de)(de)濕(shi)度(du)傳感(gan)器。

  而精度(du)(du)高(gao)于±2％RH的要求恐(kong)怕連校(xiao)準(zhun)傳感器(qi)的標準(zhun)濕度(du)(du)發生器(qi)也難以做到，更何況傳感器(qi)自身(shen)了。相(xiang)對濕度(du)(du)測(ce)量