百葉箱干濕表測(cè)定空氣濕度

1、【實(shí)習(xí)目的】 通過實(shí)習(xí)掌握百葉箱干濕表使用及測(cè)定測(cè)量空氣濕度方法百葉箱干濕表測(cè)定空氣濕度【實(shí)習(xí)儀器】 百葉箱干濕表【實(shí)習(xí)內(nèi)容】百葉箱干濕表使用及測(cè)定濕度的方法。一、空氣濕度的觀測(cè) 空氣濕度是反映空氣中水汽含量的多少或潮濕程度的物理量，它是基本的氣象要素之一，也是氣象、農(nóng)業(yè)、林業(yè)、生態(tài)、環(huán)境等眾多學(xué)科中普遍使用的反映空氣狀態(tài)的重要指標(biāo)。 常用的濕度參量主要有水汽壓、相對(duì)濕度、飽和差、露點(diǎn)溫度等。水汽壓是指空氣中水汽的分壓強(qiáng)；相對(duì)濕度是指空氣的實(shí)際水汽壓與同溫度下的飽和水汽壓的百分比值；飽和差是指同溫度下的飽和水汽壓與空氣的實(shí)際水汽壓的差值；露點(diǎn)溫度是指空氣按等壓過程冷卻達(dá)到飽和時(shí)的溫度。（一）測(cè)

2、濕方法和測(cè)濕儀器 測(cè)量空氣濕度的方法主要有熱力學(xué)方法測(cè)濕、吸濕性物質(zhì)尺度變化測(cè)濕、電學(xué)方法測(cè)濕、光學(xué)及微波方法測(cè)濕、凝結(jié)法測(cè)濕、稱重法測(cè)濕等。 熱力學(xué)方法測(cè)濕又稱干濕表法，采用干、濕球溫度表作為測(cè)濕元件，利用其水分蒸發(fā)潛熱交換消耗的熱量與空氣流體運(yùn)動(dòng)熱交換補(bǔ)充的熱量之間的平衡來測(cè)量并查算空氣濕度，此類儀器主要有百葉箱干濕表、通風(fēng)干濕表、遙測(cè)通風(fēng)干濕表及遙測(cè)通風(fēng)干濕球傳感器等。 吸濕性物質(zhì)尺度變化測(cè)濕采用毛發(fā)、腸膜等吸濕性有機(jī)物質(zhì)作為測(cè)濕元件，利用其吸濕后長(zhǎng)度或體積的變化來測(cè)量空氣濕度，此類儀器主要有毛發(fā)濕度表、毛發(fā)濕度計(jì)等。 電學(xué)方法測(cè)濕采用吸濕性較好的無機(jī)鹽（氯化鋰等）或有機(jī)高分子聚合物（羥

3、乙基纖維素、聚丙烯酰胺等）作為感濕材料，利用其吸濕后導(dǎo)致的電阻或電容的變化來測(cè)量空氣濕度，此類儀器主要有氯化鋰濕度儀、濕敏電阻濕度儀、濕敏電容濕度儀及傳感器等。 光學(xué)及微波方法測(cè)濕利用空氣中水汽含量變化所導(dǎo)致的吸收光譜或折射系數(shù)的變化來測(cè)量空氣濕度，此類儀器主要有紅外濕度儀、微波折射儀等。 凝結(jié)法測(cè)濕是通過等壓降溫，使空氣中的水汽在金屬鏡面發(fā)生凝結(jié)來獲得露點(diǎn)溫度，此類儀器稱為露點(diǎn)儀。稱重法測(cè)濕又稱為絕對(duì)法測(cè)濕，通過稱量出空氣樣本除濕前后的質(zhì)量來測(cè)量空氣濕度，此為實(shí)驗(yàn)室測(cè)量濕度的標(biāo)準(zhǔn)方法。稱重法和凝結(jié)法盡管精度高，但操作繁瑣耗時(shí)，不用在實(shí)際的環(huán)境測(cè)量中。 以下主要介紹在常規(guī)地面氣象觀測(cè)及其它空氣

4、溫度觀測(cè)中廣泛使用的百葉箱干濕表、通風(fēng)干濕表、毛發(fā)濕度表和毛發(fā)濕度計(jì)的構(gòu)造原理及使用方法。（二）百葉箱干濕表 利用干濕表法測(cè)量空氣濕度的儀器是干濕球溫度表，簡(jiǎn)稱干濕表，百葉箱干濕表安裝在小百葉箱中，用于測(cè)量1.5m高度的空氣溫濕度。百葉箱干濕表由兩支型號(hào)完全一樣的溫度表組成，一支稱為干球溫度表，簡(jiǎn)稱干球，用于測(cè)量空氣溫度，另一支稱為濕球溫度表，簡(jiǎn)稱濕球，濕球的感應(yīng)球部包扎著紗布，紗布的下部浸到一個(gè)帶蓋的小水杯內(nèi)，杯中盛蒸餾水，使?jié)袂虻母袘?yīng)球部保持濕潤(rùn)狀態(tài)。如圖3-1所示。 在空氣未飽和時(shí)，濕球紗布水分蒸發(fā)，蒸發(fā)消耗的熱量直接來自濕球溫度表的感應(yīng)球部及球部周圍的空氣，因此濕球溫度表的示數(shù)低于干球

5、溫度表的示數(shù)，其差值稱為干濕差。空氣濕度越小，濕球紗布水分蒸發(fā)越快，消耗的熱量越多，干濕差越大；反之，干濕差就越小。因此，根據(jù)干濕球溫度表的示數(shù)，通過計(jì)算或查表，可以得到相應(yīng)的各種空氣濕度參量的數(shù)值。 百葉箱干濕表安裝在小百葉箱中，干球溫度表和濕球溫度表垂直懸掛在溫度表支架的兩側(cè)，感應(yīng)球部向下，干球溫度表在東側(cè)，濕球溫度表在西側(cè)，感應(yīng)球部距地面1.5m高。濕球溫度表感應(yīng)球部包扎一條紗布，紗布的下部浸到一個(gè)帶蓋的小水杯內(nèi)，杯中盛蒸餾水，杯口距濕球感應(yīng)球部約3cm。如圖3-1所示圖3-1 百葉箱干濕表的安裝及濕球紗布的包扎 為了保證濕球紗布處于良好的蒸發(fā)狀態(tài)，必須使紗布保持清潔、柔軟和濕潤(rùn)，浸濕紗

6、布所用的水要求用蒸餾水。濕球紗布應(yīng)經(jīng)常更換，一般每周一次，如遇沙塵等天氣使紗布明顯沾有灰塵時(shí)，應(yīng)立即更換。 更換及包扎濕球紗布的方法為：取下濕球溫度表，解下舊紗布，用清潔的水將感應(yīng)球部洗凈；取新的長(zhǎng)約10cm的脫脂紗布，在蒸餾水中浸濕；將紗布服貼無皺折地包卷在感應(yīng)球部上，紗布在感應(yīng)球部上的重疊部分應(yīng)盡可能較少，不要超過球部圓周的1/4，紗布一端大致與感應(yīng)球部的上部相齊，另一端垂在球部下邊；先用紗線扎緊紗布的上端，再用紗線將球部下邊的紗布在緊靠球部處扎好，使紗布緊貼球部，但不得過緊，以免紗布吸水不良，影響濕球的濕潤(rùn)；最后將更換好新紗布的濕球溫度表安放回溫度表支架上。 在寒冷季節(jié)，當(dāng)氣溫達(dá)到0或0

7、以下時(shí)，濕球可能結(jié)冰，為保持濕球的正常蒸發(fā)，應(yīng)將濕球紗布在感應(yīng)球部以下23mm處剪除，并將濕球溫度表下的水杯拿回室內(nèi)。在進(jìn)行觀測(cè)前須先進(jìn)行濕球溶冰，將濕球感應(yīng)球部浸入從室內(nèi)帶來的水杯里，水溫應(yīng)和室內(nèi)溫度相近，使紗布充分浸透，冰層逐漸溶化，待紗布上的冰完全溶化后把水杯移開，移開時(shí)用杯沿將聚集在紗布下端的水滴除去。判斷冰層是否完全溶化，可從濕球溫度表示數(shù)的變化看出，如果示數(shù)很快上升到0，稍停一會(huì)再向上升，就表示冰已溶化。溶冰時(shí)間的長(zhǎng)短，對(duì)濕球溫度示數(shù)有很大的影響，必須根據(jù)不同情況來靈活把握，當(dāng)濕度、風(fēng)速正常時(shí)，在觀測(cè)前30分鐘左右進(jìn)行；濕度很小，風(fēng)速很大時(shí)，在觀測(cè)前20分鐘內(nèi)進(jìn)行；濕度很大，風(fēng)速很

8、小時(shí)，要在觀測(cè)前50分鐘左右進(jìn)行。在規(guī)定的觀測(cè)時(shí)間內(nèi)，待濕球示數(shù)穩(wěn)定后進(jìn)行讀數(shù)和記錄，讀數(shù)時(shí)應(yīng)注意濕球紗布是否再凍結(jié)，如已凍結(jié)，應(yīng)在濕球讀數(shù)記錄的右上角標(biāo)記結(jié)冰符號(hào)“B”。當(dāng)氣溫達(dá)到-10以下時(shí)，則不能使用干濕表來測(cè)量空氣濕度，此時(shí)改用毛發(fā)濕度表來測(cè)量空氣濕度。（三）空氣濕度查算方法1利用干濕表的測(cè)濕公式計(jì)算空氣濕度 根據(jù)濕球感應(yīng)球部水分蒸發(fā)潛熱交換消耗的熱量與空氣流體運(yùn)動(dòng)熱交換補(bǔ)充的熱量之間的平衡，可以推導(dǎo)出干濕表的測(cè)濕公式。干濕表的測(cè)濕公式為:式中：e為實(shí)際水汽壓（hPa）；E為濕球溫度t下的飽和水汽壓（hPa），可用濕球溫度t由飽和水汽壓表中查出；A為干濕表的測(cè)濕系數(shù)（-1），取決于通風(fēng)

9、速度和溫度表感應(yīng)球部的形狀，實(shí)際中使用的干濕表的測(cè)濕系數(shù)見表3-1；P為大氣壓強(qiáng)（hPa），由氣壓表測(cè)量，實(shí)際計(jì)算中通常取P=1000 hPa；t為干球溫度（），由干球溫度表得到；t為濕球溫度（），由濕球溫度表得到；t-t稱為干濕差，即干球、濕球溫度之差，實(shí)際中常以t表示。干濕表型號(hào)濕球未結(jié)冰濕球結(jié)冰百葉箱干濕表（球狀感應(yīng)球部，自然通風(fēng)s-1）0.0008570.000756百葉箱干濕表（柱狀感應(yīng)球部，自然通風(fēng)s-1）0.0008150.000719通風(fēng)干濕表（機(jī)械通風(fēng)s-1）0.0006620.000584百葉箱遙測(cè)通風(fēng)干濕球傳感器（電動(dòng)通風(fēng)s-1）0.0006670.000588表3-1 干濕表的測(cè)濕系數(shù)A的取值（-1） 實(shí)際中通常還要進(jìn)一步計(jì)算出相對(duì)濕度和飽和差。 相對(duì)濕度：r=e/E100% 飽和差：d=E-e 式中：e為空氣的實(shí)際水汽壓（hPa）；E為干球溫度t對(duì)應(yīng)的飽和水汽壓（hPa），可用干球溫度t由飽和水汽壓表中查出。例1：