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湿度露点测量原理

湿度露点测量原理湿度露点测量原理湿度露点测量原理湿度露点测量原理

1.湿度基础知识在许多物理、化学和生物学过程中，空气及其他气体中水蒸气

的存在与否有着重要的影响。在很多工业领域内，湿度测量是关乎商业成本、产

品质量、人身健康和安全的至关重要的因素之一。目前有很多不同的湿度表达方

法，也有很多不同的湿度测量技术，因而很有必要了解规范的湿度术语和定义及

成熟的湿度测量技术。

1.1什么是湿度？

湿度是在空气或其他气体中存在的水蒸气。水蒸气是水的气态形式，同其他各种

气体一样，是透明的。在我们周围的环境中大约有1%的气体是水蒸气。

1.2饱和水汽压、增强因子定义及计算公式

1.2.1饱和水汽压定义我们知道，温度高的水会蒸发出水蒸气。同样，水在较低

的温度下也可以释放出水蒸气。一定温度下，在水的表面和冰的表面，蒸发现象

始终都是存在的。相反，冷凝也是一样存在的。当蒸发和冷凝的速度达到一致时，

该体系就达到了动态平衡状态。空气或其他气体都有吸收水蒸气的能力，这种能

力主要受温度的影响。总的来说，温度越高，吸收水蒸气的能力越强。在某个温

度下，气体中所能包含的水蒸气的量达到最多时，就叫作饱和“”。

饱和水汽压是指水蒸气与水的凝聚相（水或冰）的单组分体系（界面为平面）

处于热力学平衡状态时的水蒸气压力。简单的说，就是一定温度下水蒸气所能存

在的最大压力。该压力仅仅是温度的函数。

1.2.2饱和水汽压计算公式目前饱和水汽压公式使用比较多的是Sonntag公式，

其中包括纯水和纯冰面上的饱和水汽压公式，分别见公式1及公式2。纯水面上

的饱和水汽压公式：（公式1）其中：，单位是，若以表示，需将公式中的

21.2409642用16.635794来代替。该公式的使用范围为173.15K≤T≤373.15K，

当273.15K≤T≤373.15K时，不确定度为0.005%(k=2)。纯冰面上的饱和水汽压

公式：（公式2）其中：单位为，单位是，若以表示，需将公式中的29.32707

用24.7219来代替。该公式的使用范围为173.15K≤T≤273.16K，当

173.15K≤T≤223.15K时，不确定度为0.5%(k=2)；223.15K≤T≤273.15K时，不

确定度为0.3%(k=2)。

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1.2.3饱和水汽压计算简化公式目前比较常用的是Magnus公式。

1.2.3.1由温度计算饱和水汽压水面上的饱和水汽压公式为：

公式（3）式中：

单位为℃。

该公式的使用范围为-45℃≤t≤+60℃，不确定度≤0.6%(k=2)。冰面上的饱和水汽

压公式为：

公式（4）式中：

单位为℃。该公式的使用范围为-65℃≤t≤+0.01℃，不确定度≤1.0%(k=2)。

1.2.3.2由饱和水汽压计算温度由饱和水汽压计算露点温度：

公式（5）式中：

单位为℃。

该公式的使用范围为-45℃≤≤+60℃，不确定度为≤0.04℃。

由饱和水汽压计算霜点温度：

公式（6）式中：

单位为℃。

该公式的使用范围为-65℃≤≤0.01℃，不确定度为≤0.08℃。

1.2.4饱和水汽压－温度曲线饱和水汽压最重要的影响因素是温度。

根据计算公式（1）（2），绘制出-100℃～100℃之间的饱和水汽压-温度曲线，