恒温恒湿试验箱干湿球测湿法的工作原理

目前,整个环境试验设备行业做湿度都是根据干湿球对照法来进行了的。根据《国际标准干湿球计算表》干湿球法测量湿度计算公式,计算空气的相对湿度,采用 间接测量方法用五个参数;湿球四周风速(又叫流过湿球表面的空气速度)、干球温度、湿球温度、大气压力、饱和水蒸气压力来设计的。

干湿球测湿法的维护相当简单,在实际使用中,只需定期给湿球加水及更换湿球纱布即可。与电子式湿度传感器相比,干湿球测湿法不会产生老化,精度下降等问题。所以干湿球测湿方法更适合于在高温或低湿及恶劣环境的场合使用。

干湿球测湿法采用间接测量方法,通过测量干球、湿球的温度经过计算得到湿度值,因此对使用温度没有严格限制,在高温环境下测湿不会对传感器造成损坏。

早在18世纪人类就发明了干湿球湿度计,历史悠久,使用最普遍。干湿球法是一种间接方法,它用干湿球方程换算出湿度值,而此方程是有条件的:干湿球湿度 计的准确度还取决于干球、湿球两支温度计本身的精度;湿度计必须处于通风状态即在湿球附近的风速必需达到2.5m/s以上:只有纱布水套、水质、风速都满 足一定要求时,才能达到规定的准确度。

利用水蒸发要吸热降温,而蒸发的快慢(即降温的多少)是和当时空气的相对湿度有关这一原理 制成的。其构造是用两支温度计,其一在球部用白纱布包好,将纱布另一端浸在水槽里,即由毛细作用使纱布经常保持潮湿,此即湿球。另一未用纱布包而露置于空 气中的温度计,谓之干球(干球即表示气温的温度)。如果空气中水蒸汽量没饱和,湿球的表面便不断地蒸发水汽,并吸取汽化热,因此湿球所表示的温度都比干球 所示要低。空气越干燥(即湿度越低),蒸发越快,不断地吸取汽化热,使湿球所示的温度降低,而与干球间的差增大。相反,当空气中的水蒸汽量呈饱和状态时, 水便不再蒸发,也不吸取汽化热,湿球和干球所示的温度,即会相等。使用时,应将干湿计放置距地面1.2~1.5米的高处。读出干、湿两球所指示的温度差, 由该湿度计所附的对照表就可查出当时空气的相对湿度。因为湿球所包之纱布水分蒸发的快慢,不仅和当时空气的相对湿度有关,还和空气的流通速度有关。所以干湿球温度计所附的对照表只适用于指定的风速,不能任意应用。例如,设干泡温度计所示的温度是22℃,湿泡温度计所指示的是16℃,两泡的温度差是6℃,可 先在表中所示温度一行找到22℃,又在温度一行找到6℃,再把22℃横向与6℃竖行对齐,找到数值54。它的意思就是相对湿度是54%。
恒温恒湿试验箱空气相对湿度RH%的计算

相对湿度是湿度与最高湿度之间的比,它的值显示水蒸气的饱和度有多高,它的单位是%。相对湿度为100%的空气是饱和的空气。相对湿度是50%的空气含有达到同温度的空气的饱和点的一半的水蒸气。相对湿度超过100%的空气中的水蒸气一般凝结出来。随着温度的增高空气中可以含的水就越多,也就是说,在同样多的水蒸气的情况下温度升高相对湿度就会降低。因此在提供相对湿度的同时也必须提供温度的数据。通过相对湿度和温度也可以计算出露点。

以下是计算相对湿度的公式:RH%=e/es*100

其中的符号分别是:

ρw – 湿度,单位是克/立方米

ρw,max – 最高湿度,单位是克/立方米

e – 蒸汽压,单位是帕斯卡

E – 饱和蒸汽压,单位是帕斯卡

s – 比湿,单位是克/千克

S – 最高比湿,单位是克/千克

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