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溫濕度計的使用方法與測量原理

摘要（yào）：溫濕度計濕度定義在計量法中規定,濕度定義為"物象狀態的（de）量（liàng）"。日常生活中所（suǒ）指的濕度為相對濕度，用RH%表示。總言之，即氣體中(通常為（wéi）空氣中)所含水蒸氣量(水蒸氣壓)與其空氣相同（tóng）情況下（xià）飽和水（shuǐ）蒸氣量(飽和水蒸氣壓)的百分（fèn）比。濕（shī）度（dù）很久以前就與生活存在著（zhe）密切的關係,但用（yòng）數量來進行（háng）表示較為困難。對濕度的表示方法有絕對濕度、相對濕（shī）度、露點、濕氣與幹氣的比值(重量或體積)等等。

一、溫濕度計濕度定義在計量法中規定,濕度（dù）定義為"物象狀態的量"。日常生活中所指（zhǐ）的濕（shī）度為相對濕度，用RH%表示。總言之，即氣體中(通常為空（kōng）氣中)所含水蒸氣量(水蒸氣壓)與其空氣相同情（qíng）況下飽和水蒸氣量(飽和水蒸氣（qì）壓)的百分比。濕度很久以前就與生活存在著密切的關係,但用數量來進行表示較為困難。對濕度的表示方法有絕對濕（shī）度、相對濕度、露（lù）點、濕氣與幹氣的比值(重量或體積)等等。

溫濕度計（jì）

二、濕（shī）度測量（liàng）方法（fǎ）溫濕度計濕度測量從原理上（shàng）劃分有二、三十種之多。但濕度測量始終是世界計量領域中著（zhe）名的難（nán）題之一。一個看似簡單的量值，深究起來，涉及相（xiàng）當複雜的物理-化學理論分析和計算，初涉者（zhě）可能會忽略在濕（shī）度測量中必需注意的許多因素，因而影響傳感器的合理使用。

常見的濕度測量方法（fǎ）有：動態法(雙壓法（fǎ）、雙溫法、分流法)，靜態法(飽和鹽法、硫酸法（fǎ）)，露點法，幹濕球法和電子式傳感器法。

①露點法是測量（liàng）濕空氣達到飽和（hé）時的溫度，是熱力學的直接結果，準確度高（gāo），測量範圍寬。計量用的精密露點儀準確度可達±0.2℃甚至更高。但用現代光-電原理的冷鏡式露點儀價格昂貴，常和標準濕（shī）度發生器配套使用。

②幹濕球法，這是18世紀就發（fā）明的測濕方（fāng）法（fǎ）。曆（lì）史悠久，使用最普遍。幹濕球法是一種間接方法，它用（yòng）幹濕球方程換算出濕度值，而此方程是有條件的：即在濕球附近的風（fēng）速必需達到2.5m/s以上。普通用的幹濕球溫度計將此條（tiáo）件簡化了，所（suǒ）以其準確度隻有5~7%RH,幹濕（shī）球也（yě）不屬於靜態法，不要簡（jiǎn）單（dān）地認為隻（zhī）要提高兩支（zhī）溫度計的測量精度就等於提高了濕度計的測量精度。

③雙壓法、雙溫法是基（jī）於（yú）熱力學P、V、T平衡原理，平衡時（shí）間較長（zhǎng），分流法是基於絕對（duì）濕氣和絕（jué）對幹空氣的精確（què）混合。由於采用了現代測控（kòng）手段，這些設備可以做得相（xiàng）當精密（mì），卻因設（shè）備複（fù）雜，昂（áng）貴，運作費時費工，主要作（zuò）為標準計量（liàng）之用（yòng），其測量精度可達±2%RH以上。

④靜態法（fǎ）中的飽和鹽法，是濕（shī）度測（cè）量中最常見的方法，簡單易行。但飽和鹽法對液、氣兩相的平衡要求很嚴，對環境溫（wēn）度的（de）穩（wěn）定（dìng）要求較高。用起來要求等很長時間去（qù）平衡，低濕點要求更（gèng）長。特別在室內濕度和瓶內濕度差值較大時，每次開啟都需要平衡6~8小時。

⑤電（diàn）子式濕度傳感器法電子式（shì）濕度傳感器產品（pǐn）及濕度（dù）測量屬於90年代（dài）興起的行業,近年來，國內外在濕度傳感器研發領域取得了長（zhǎng）足進步。濕敏傳感器正從簡單的濕敏元件向集成化、智能化、多參（cān）數檢測（cè）的（de）方向迅速發展，為開發（fā）新一代濕度測控係統創造了有（yǒu）利（lì）條件，也將濕度測量（liàng）技術提高到新的水平。

三（sān）、濕度測量方案的（de）選（xuǎn）擇現代濕度測（cè）量方案最主要的有兩種（zhǒng）：幹濕球測濕法（fǎ），電（diàn）子式濕度傳感器（qì）測濕法。下麵（miàn）對這兩種方案進行比較（jiào），以便客戶選擇適合自己的濕度測量方法。幹濕球測濕法的維護相當簡單，在實際使用中，隻需定期給濕球加水及更換濕球紗（shā）布即可。與電子式濕度傳感（gǎn）器相比，幹濕球測濕法不會產生老化，精度下降等問題。所以幹濕球測濕方（fāng）法更適合於在高溫及惡劣環境的場合使用。電子式濕（shī）度（dù）傳感器的特點：而電子式濕（shī）度（dù）傳感器（qì）是（shì）近幾十年，特別（bié）是近20年才迅速發展起來的。濕度傳感器生產廠在產品出廠前都要采用標準濕度發生（shēng）器來（lái）逐支標定，電子式濕度傳感器的準確度可以達到2%一3%RH。在實際使用中（zhōng），由於塵土、油汙及有害氣（qì）體的影響，使用時間一長，會產生老化（huà），精度下降，濕度傳感器年漂移量一般都在（zài）±2%左右，甚至更高。

一般情況下，生產廠商（shāng）會標明1次標定的有效使用時（shí）間為1年或2年，到（dào）期需重（chóng）新標定（dìng）。電子式濕（shī）度傳（chuán）感器的精度水平要結合其長期穩定性去（qù）判斷，一般說來（lái），電子式濕（shī）度（dù）傳感（gǎn）器的長期穩定性和使用壽命不如幹濕球濕度（dù）傳感器。濕（shī）度傳感（gǎn）器是采用半導體（tǐ）技術，因此對使用的環境溫度有（yǒu）要（yào）求，超過其規定（dìng）的使用溫度（dù）將對傳感器造成損壞。所（suǒ）以（yǐ）電子式濕度傳感器測濕方（fāng）法更適合於在潔淨及常溫的（de）場合使用。

四、濕度傳感器選擇的注意（yì）事（shì）項
1、選擇測量範圍和測量重量、溫度（dù）一樣，選擇濕度傳感器首先要確定測量範圍。除（chú）了氣象、科研部門外，搞（gǎo）溫、濕（shī）度測控的一般不需要（yào）全（quán）濕程(0-100%RH)測量。
2、考慮時漂和溫漂在實際使用中，由於塵（chén）土、油汙及有（yǒu）害氣體的影響，使用時（shí）間一長，電子式濕度傳（chuán）器會（huì）產生老化，精度下降，電子（zǐ）式濕（shī）度傳器年漂移量一般都（dōu）在±2%左右（yòu），甚至更高（gāo）。一般情況下，生產廠商會標明1次（cì）標定的有效使用時間為1年或2年，到期需重新標定。
3、選擇測量精度測量精（jīng）度是濕度傳感器最重要的指標，每提高-個百分點，對濕（shī）度傳感器來說就（jiù）是上一個台（tái）階，甚至是上（shàng）一（yī）個檔次。因為要達到不同的精度，其製造成本相差很大，售價也相差甚遠。所以使用者一定要量體（tǐ）裁衣（yī），不宜盲目追求"高、精、尖"。如在不同（tóng）溫度下使用濕度傳感器，其示值還要考慮溫度漂移的影響。眾（zhòng）所（suǒ）周知，相對（duì）濕度是溫度的函（hán）數（shù），溫（wēn）度嚴重（chóng）地影響著指定（dìng）空間內的相對濕度。溫度每變化0.1℃。將產生0.5%RH的濕度變化(誤差（chà）)。使用場合如果難以做到恒溫，則提出（chū）過高的測濕精度是不合適的。多數情況下，如果沒有精（jīng）確的控溫手段，或者被測空間是（shì）非密（mì）封的，±5%RH的精度就足夠了。對於要求精確控製恒溫、恒濕的局部空間，或者需要隨時跟（gēn）蹤記錄濕度變（biàn）化的場合，再選用±3%RH以上精度（dù）的濕度傳感器。而精度高於±2%RH的（de）要求恐（kǒng）怕連校準（zhǔn）傳感（gǎn）器的標準濕（shī）度發生器也難以做到，更何況傳感器（qì）自身了。相對濕度測量儀表，即使在20-25℃下，要達到2%RH的準確度仍（réng）是很困難的。通常產品資料中給出的特性是在常（cháng）溫(20℃±10℃)和潔淨的氣體中測量的。
4、其它注意事項濕度傳感器是非密封性的，為保護測量的準確度和穩定（dìng）性，應盡量避免在酸性、堿性及含有機溶劑的氣氛中使用。也避免在粉塵較大的環境中使用。為正（zhèng）確反映欲測空間的濕度，還應避免將傳感器安（ān）放在（zài）離牆壁太近或（huò）空氣不流通的死（sǐ）角處。如果被測的房間太大，就應放置多個傳感器。有的濕度傳感器對供（gòng）電（diàn）電源要（yào）求比（bǐ）較高，否則將（jiāng）影響測量精度。或者傳感器之間相互幹擾，甚至無（wú）法工作。使用時應按照（zhào）技術要求（qiú）提供合適的、符合精度要求的供電電源。傳感器需要進行遠距離信號傳輸時，要注意信號的衰減問題。當傳輸距離超過200m以上時，建（jiàn）議選用頻率輸出信號的濕度傳感器。

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