第四章湿度测量.ppt

第四章 湿度测量 主要授课内容 湿度的表示方法 湿度的测量方法 干湿球法 简单干湿球湿度计，通风干湿球湿度计（阿斯曼） 露点法 光电式露点湿度计 吸湿法 氯化锂电阻式 高分子电阻式，高分子电容式 金属氧化物陶瓷电阻式，金属氧化物膜电阻式 第一节 湿度测量概述 一．湿度的表示方法 绝对湿度、相对湿度、含湿量。 2．相对湿度：空气中水蒸气分压力Pn与同温度下饱和水蒸气分压力Pb的比值。 3．含湿量： 空气由干空气和湿空气组成，每kg干空气所含水蒸气的量，称为含湿量。符号d，单位g/kg 所以，当大气压力为定值，含湿量是水蒸气分压力的函数。 二．气体湿度测量方法 干湿球法 简单干湿球湿度计，通风干湿球湿度计（阿斯曼） 露点法 光电式露点湿度计 吸湿法 氯化锂电阻式， 高分子电阻式，高分子电容式 金属氧化物陶瓷电阻式，金属氧化物膜电阻式 第二节 干湿球与露点法湿度检测 一．干湿球法湿度测量 1．普通干湿球温度计 构造 同精度温度计两支、脱脂纱布、蒸馏水 特点 无风速控制，无屏蔽辐射 水易污染 测量误差较大 注意： ①湿球温度计安装时，要求温度计的球部离开水杯上沿至少2～3cm， ②应使湿球温度计周围空气流速保持在2.5m/s以上，使A为常数。 通风干湿球温度计（阿斯曼） 构造 温度计置于金属套管内 微型风机， 特点 湿球附近风速固定在2.5m/s 金属套管屏蔽辐射 蒸馏水随时滴入 2．电动干湿球温度计 将湿信号转换成电信号，有利于远传。 构造：轴流风机、镍电阻、湿球纱布、盛水杯、测量桥路。 2．电动干湿球温度计 测量桥路：两个桥路通过电阻R连接，构成双电桥。 通过调节可调电阻R的滑动触头，使检流计为0，可得UDE=UAB。 二．露点法湿度测量 露点温度：将被测空气冷却，当湿空气冷却到水蒸气达到饱和并开始凝结出水分时所对应的温度。 先测定露点温度tL，根据tL确定该温度下饱和水蒸气压力PL。PL即为被测空气的水蒸气分压力Pn。 1．露点湿度计 采用两只玻璃棒温度计，一只测量干球温度，另一只放入黄铜盒内测量露点温度。根据测得的露点温度和干球温度通过查表得到对应的露点温度下的饱和蒸气压力和干球温度下的饱和蒸气压力。 缺点：露点温度不易测准。 2．光电式露点湿度计 影响测量精度的因素：高度光洁的露点镜；高精度的光学与热电制冷调节系统；采样气体需洁净。 HNP-50型冷镜式露点仪 技术指标 露点温度测量范围：- 65 ～ 20 ℃ 最大致冷温差 ： Δ 105 ℃ 露点温度测试准确度 DEW ±0.3 PPM/V ( 换算精度0.1% ) RH( 换算精度 0.1% ) 显示灵敏度： ± 0.1 ℃ 样气压力： 0.1 MPa/cm2 样气流量 ： 0.4 -1.0L∕min 显示器： 16 x 2 液晶屏 额定工作电压： 220VAC 50Hz 外形尺寸（W）360x（D）350x（H）135mm 重量： 8.6Kg 第三节 氯化锂电阻湿度计 属于吸湿法测量， 根据氯化锂的吸湿特性和氯化锂吸湿后电阻变化特性。 注意： 为了避免氯化锂溶液发生电解，电极两端应接交流电。 量程窄，一般为15%～20%，例如，0.05%的浓度对应感湿范围为80%-100%，0.2%的浓度对应的感湿范围为60%-80%。 环境温度对输出影响较大，因此要进行温度补偿。 最高使用温度55℃，当大于55℃，氯化锂溶液容易蒸发。 二．变送器 将氯化锂湿度测头接入交流电桥，此电桥将传感器的电阻信号转变为交流电压信号。此电压经放大、检波整流变成与相对湿度成一定函数关系的直流电压，再经电压-电流转换器转换成标准0-10mA的电流信号。 第四节 高分子湿度传感器 一．高分子电容式湿度传感器 特点：迅速吸湿、脱湿，滞后小，响应快，不受气流速度影响，测量范围宽，抗污染能力强，稳定性好。 二．高分子电阻式湿度传感器 使用高分子固体电解质材料制作感湿膜，当相对湿度大时，膜中的可移动离子浓度增大，电阻减少，当相对湿度降低时，膜中的可运动离子浓度减少，电阻阻值增大。这样可通过电极间的电阻值的变化测量相对湿度。 二．高分子电阻式湿度传感器 第五节 金属氧化物湿度传感器 一．金属氧化物陶瓷湿度传感器 由金属氧化物多孔性陶瓷烧结而成。烧结体上有微孔，可使湿敏层吸附或释放水