如何正確選擇溫濕度記錄儀與溫濕度測量儀表

　　

　　前沿：

　　

　　在各種大氣環境、農業、科研以及工業應用中均需要測量并控制溫度、濕度。每種應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、冷凝后恢復能力、危險環境工作能力以及安裝和校準要求。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寬泛，取決于對成本和品質的要求。

　　

　　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境條件4.溫濕度儀表選擇的實用指導原則

　　

　　什么是濕度？濕度參數介紹

　　

　　水蒸氣的分壓強

　　

　　濕度就是氣態的水，正規稱謂為水蒸氣。由于水蒸氣呈氣態，道爾頓分壓定律等大多數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為液態或固態。焓濕圖以圖形方式顯示了飽和蒸氣壓和溫度的關系。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所有各組分氣體分壓產生影響。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。隨著儲氣罐中壓強的增加，Pw達到Pws，氣態水冷凝為液態，并zui終從罐體中排出。

　　

　　相對濕度

　　

　　當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，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，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。濕球溫度和環境溫度結合使用可計算相對濕度或露點。例如，空調系統的濕球溫度與干球溫度對比可判別蒸發冷卻器的冷卻能力。

　　

　　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量。該值通常表達為每立方米空氣水的克數。濕度是工藝控制和干燥應用中的常見參數。

　　

　　環境條件對溫濕度記錄儀測量的影響

　　

　　環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，需要對以下環境因素加以考慮：

　　

　　始終選擇能夠代表被測環境的位置作為測量點，要避免熱點或冷點。安裝在門、加濕器或空調進氣口附近的變送器可能會發生迅速的濕度變動，表現不夠穩定。

　　

　　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非常重要。在比較兩種不同儀表的濕度讀數時，保持儀表/探頭與被測氣體之間的熱平衡特別關鍵。

　　

　　與相對濕度不同，露點測量與溫度沒有關系。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溫度下降。當探頭與外部環境存在較大溫差時，整個探頭主體應當安裝在工藝環境內部，線纜入口點應當絕熱處理。

　　

　　確保傳感器周邊空氣能夠流動。空氣自由流動可確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，傳感器與測量區之間1°C的溫差會導致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量的關鍵所在。可以從以下幾個重要方面考慮傳感器特性：

　　

　　快速響應時間

　　

　　傳感器響應時間即傳感器對濕度階躍變化的響應速度。除傳感器之外，溫度、氣流和過濾器類型均對響應時間有一定影響。阻塞式過濾器會減緩響應速度。

　　

　　*量程

　　

　　要根據應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范圍內工作。維薩拉HUMICAP®傳感器是針對相對濕度處于10–100%RH應用的*之選，而DRYCAP®傳感器則專為0–10%RH較低濕度范圍測量而設計。

　　

　　良好的化學耐受性

　　

　　腐蝕性化學物質會造成傳感器的損毀或污染。儀表制造商應當了解各種化學品對其傳感器的影響，并提供可耐受化學品濃度有關的建議

　　

　　總結：通常溫濕度記錄儀及溫濕度測量儀表總類繁多，只要根據以上幾點作為參考條件，以及自己的購買預算，就可以選擇適合自己使用的溫濕度測量儀表了。