濕度測量方法（鳳山書屋）

1、 在通風與空調(diào)工程中，空氣的濕度與溫度是兩個相關的熱工參數(shù)，它們具有同樣的重要意義。濕度控制有何應用呢？第四章 濕度測量1沐風書苑i在紡織行業(yè)的應用：對紡織纖維性能的影響在相對濕度增大時，由于纖維吸濕后的分子間距離增大，故纖維的硬度和脆性隨之降低，使纖維的柔軟性大為改善。機械表面與纖維間的摩擦或纖維間的相互摩擦，不可避免的會引起纖維帶電，當纖維與機體帶有不同電荷時，會妨礙纖維的拉伸、梳理、交織、卷繞過程的順利進行。提高空氣的相對濕度，可以使纖維的比電阻降低，以增加電荷散逸的速度，從而消除靜電。 2沐風書苑i在空氣調(diào)節(jié)的應用：提高人體舒適感 環(huán)境濕度過低時，體表汗液蒸發(fā)量增加，皮膚會感覺過于干燥

2、。而濕度過大時，體表出的汗不能及時、充分地蒸發(fā)掉，積于皮膚表面，使人體不舒適感覺加大。因此，為了提高人體熱舒適性，應正確控制室內(nèi)相對濕度值。3沐風書苑i在卷煙業(yè)的應用：對煙絲質(zhì)量的影響 在制煙過程中，煙絲的破損率及質(zhì)量與儲存時的空氣濕度有著重要的關系。儲存時空氣過于干燥，則煙絲易破碎成煙沫，氣味也揮發(fā)出去，煙絲質(zhì)量隨之降低。通常，儲絲庫的溫度需要維持在1825之間，相對濕度要保持在70%以上，在此環(huán)境條件下，煙絲才不易破碎，飄塵現(xiàn)象也較輕，煙味也較純正。 4沐風書苑i在通信行業(yè)的應用：確保設備可靠性 為避免因空氣干燥引起靜電，燒壞電路板，造成線路癱瘓，從而引發(fā)事故，同時保持設備的最佳運轉(zhuǎn)狀態(tài)，

3、延長設備的使用壽命，通信行業(yè)動力機房環(huán)境對濕度和溫度有著嚴格的要求 。 5沐風書苑i在航天科技中的應用：將乘員艙大氣濕度控制于乘員的舒適水平 在乘員艙大氣中，航天員呼吸、蒸發(fā)和洗滌都會造成水蒸氣增加，甚至達到飽和狀態(tài)。在失重情況下，水蒸氣可以在任何冷表面凝結(jié)成水珠，且隨機存在于任何部位或飄浮在大氣之中。早期的載人飛船，隨處存在的冷凝水成為令人十分頭疼的問題，“雙子星座”飛船曾采用鋪設吸水材料的辦法簡單處理?，F(xiàn)代載人航天器使用一種帶有孔板輸出機構(gòu)的冷凝熱交換器，以5%通風氣流把冷凝水引出排水細孔，再經(jīng)動態(tài)水/氣分離器把水和氣體分開。新式的濕度控制裝置除濕效果好，壽命長，循環(huán)空氣阻力小。6沐風書苑

4、i在其他場合的應用 受濕度影響較大的場合，還有如計算機房、印刷車間、潔凈室、手術室、實驗室、半導體生產(chǎn)車間、博物館、檔案館等。 7沐風書苑i 大氣是由干空氣和一定量的水蒸氣混合而成的，我們稱其為濕空氣。干空氣的成分主要是氮（78）、氧（21）、氬（0.93）、二氧化碳（0.03）及其它微量氣體。 在濕空氣中水蒸汽的含量雖少，但其變化卻會對空氣環(huán)境的干燥和潮濕程度產(chǎn)生重要的影響，且使?jié)窨諝獾奈锢硇再|(zhì)隨之發(fā)生改變。8沐風書苑i 常溫常壓下干空氣可視為理想氣體，而濕空氣中的水蒸汽一般處于過熱狀態(tài)，且含量很少，也可近似看作理想氣體。PwV=mwRwT 或 Pwvw=RwTPnV=mnRnT 或 Pnv

5、n=RnT 干空氣用下標g表示，水蒸汽用下標n表示。 根據(jù)道爾頓定律，濕空氣的壓力應等于干空氣的壓力與水蒸汽的壓力之和。B = Pg+Pn 海平面的標準大氣壓為101 325Pa。9沐風書苑i第1節(jié) 概述一、空氣濕度的表示方法濕度是表示空氣中水蒸氣含量多少的尺度。表示空氣濕度的常用方法有：絕對濕度、相對濕度和含濕量三種。 1絕對濕度絕對濕度定義為在每立方米濕空氣（或其他氣體），在標準狀態(tài)下（0，760mmHg）所含水蒸氣的重量，即濕空氣中的水蒸氣的密度，以字符表示，單位為克/米3。 式中 Pn空氣中水蒸氣分壓力，Pa；T空氣的干球絕對溫度，K；w空氣的干球攝氏溫度，；Rn水蒸氣的氣體常數(shù)，Rn

6、461J/(kg.k)。10沐風書苑i 2. 相對濕度 相對濕度就是空氣中水蒸汽分壓力Pn與同溫度下飽和水蒸汽分壓力Pb之比值。 相對濕度越小，就表示是空氣離飽和態(tài)越遠，尚有吸收更多水蒸氣的能力，即空氣越干燥，吸收水蒸氣能力越強；反之，相對濕度越大，吸收水蒸汽能力越弱，即空氣越潮濕。相對濕度反映了濕空氣中水蒸汽含量接近飽和的程度，故又稱飽和度。 11沐風書苑i 空氣的相對濕度是干球溫度、濕球溫度、風速和大氣壓力的函數(shù)。12沐風書苑i絕對濕度只能說明濕空氣中實際所含水蒸汽的質(zhì)量，而不能說明濕空氣干燥或潮濕的程度及吸濕能力的大小。 相對濕度表征濕空氣中水蒸氣接近飽和含量的程度。值小，說明濕空氣飽和

7、程度小，吸收水蒸氣的能力強；值大則說明濕空氣飽和程度大，吸收水蒸氣的能力弱。13沐風書苑i 3. 含濕量 含濕量就是濕空氣中，每千克干空氣所含有的水蒸汽的質(zhì)量。所以，當大氣壓力為定值，含濕量是水蒸氣分壓力的函數(shù)。 14沐風書苑i二、氣體濕度測量方法 常見的濕度測量方法有：動態(tài)法（雙壓法、雙溫法、分流法），靜態(tài)法（飽和鹽法、硫酸法），露點法，干濕球法和吸濕法。干濕球法露點法吸濕法15沐風書苑i 雙壓法、雙溫法是基于熱力學P、V、T平衡原理，平衡時間較長，分流法是基于絕對濕氣和絕對干空氣的精確混合。由于采用了現(xiàn)代測控手段，這些設備可以做得相當精密，卻因設備復雜，昂貴，運作費時費工，主要作為標準計量

8、之用，其測量精度可達2%以上。 靜態(tài)法中的飽和鹽法，是濕度測量中最常見的方法，簡單易行。但飽和鹽法對液、氣兩相的平衡要求很嚴，對環(huán)境溫度的穩(wěn)定要求較高。用起來要求等很長時間去平衡，低濕點要求更長。特別在室內(nèi)濕度和瓶內(nèi)濕度差值較大時，每次開啟都需要平衡68小時。16沐風書苑i 露點法是測量濕空氣達到飽和時的溫度，是熱力學的直接結(jié)果，準確度高，測量范圍寬。計量用的精密露點儀準確度可達0.2甚至更高。但用現(xiàn)代光電原理的冷鏡式露點儀價格昂貴，常和標準濕度發(fā)生器配套使用。干濕球法，這是18世紀就發(fā)明的測濕方法。歷史悠久，使用最普遍。干濕球法是一種間接方法，它用干濕球方程換算出濕度值，而此方程是有條件的：

9、即在濕球附近的風速必需達到2.5m/s以上。普通用的干濕球溫度計將此條件簡化了，所以其準確度只有57%RH,干濕球也不屬于靜態(tài)法，不要簡單地認為只要提高兩支溫度計的測量精度就等于提高了濕度計的測量精度。吸濕法電子式濕度傳感器產(chǎn)品及濕度測量屬于90年代興起的行業(yè), 近年來，國內(nèi)外在濕度傳感器研發(fā)領域取得了長足進步。濕敏傳感器正從簡單的濕敏元件向集成化、智能化、多參數(shù)檢測的方向迅速發(fā)展，為開發(fā)新一代濕度測控系統(tǒng)創(chuàng)造了有利條件，也將濕度測量技術提高到新的水平。17沐風書苑i第二節(jié) 干濕球與露點法濕度檢測 干濕球濕度檢測是根據(jù)干濕球溫度差效應原理進行濕度測量。干濕球溫度差效應是指在潮濕物體表面的水分蒸

10、發(fā)而冷卻的效應，冷卻的程度取決于周圍空氣的相對濕度、大氣壓力B以及風速。當大氣壓力B和風速v 不變時，利用被測空氣相應于濕球溫度下飽和水蒸氣壓力和干球溫度下的水蒸氣分壓力之差，與干濕球溫度之差之間存在的數(shù)量關系確定空氣濕度。測量空氣的干、濕球溫度，就可以在i-d圖中查出;根據(jù)干球溫度和干、濕球溫差從“通風干濕表用相對濕度表”中查出相對濕度。 18沐風書苑i 其數(shù)量關系的數(shù)學表達式為： Pb,sPn = A(ws)B 式中，Pb,s 濕球溫度下飽和水蒸氣壓力； Pn 空氣中水蒸氣分壓力； w、s 分別為空氣的干、濕球溫度； B 大氣壓力。 A 與風速有關的系數(shù)；通風速度影響系數(shù)A。 濕球溫度造成

11、系數(shù)A的變化。 輻射造成系數(shù)A的誤差 系數(shù)A是濕球直徑、通風速度、溫度、壓力、和氣流中水分含量的函數(shù)，嚴格來說隨每支具體的干濕球及其所處的熱力學和動力學狀態(tài)不同而異。 19沐風書苑i 將上式代入前式，可得相對濕度計算公式為： 根據(jù)w、s分別對應有確定的Pb、Pb,s值，所以根據(jù)干、濕球溫度計的讀數(shù)差，即可由上式確定被測空氣的相對濕度。 20沐風書苑i一、普通干濕球溫度計由兩支相同的溫度計組成，其中一支溫度計的溫包部包有潮濕的紗布，即濕球溫度計，干濕球溫度計裝置在同一支架上。濕球溫度計的球部表面潮濕紗布中的水分不斷進行蒸發(fā)，而水分的蒸發(fā)強度則僅據(jù)周圍空氣的氣象條件而定。當空氣的相對濕度愈低，濕球

12、溫度計上的水分蒸發(fā)愈強，濕球溫度就愈低，干、濕球溫差就愈大；反之，周圍空氣的相對濕度愈高，干、濕球溫度差就愈小。 21沐風書苑i干球溫度計濕球溫度計刻度盤紗布水槽22沐風書苑i特點 無風速控制，無屏蔽輻射水易污染測量誤差較大注意： 濕球溫度計安裝時，要求溫度計的球部離開水杯上沿至少23cm， 應使?jié)袂驕囟扔嬛車諝饬魉俦３衷?.5m/s以上，使A為常數(shù)。23沐風書苑i通風干濕球溫度計（阿斯曼）構(gòu)造 溫度計置于金屬套管內(nèi)微型風機，特點 濕球附近風速固定在2.5m/s金屬套管屏蔽輻射蒸餾水隨時滴入TwTs24沐風書苑i25沐風書苑i二、干濕球電信號傳感器與溫度計 干濕球電信號傳感器是一種將溫度參數(shù)

13、轉(zhuǎn)換成電信號的儀表,也叫電動干濕球溫度計。它和干濕球溫度計的作用原理相同。主要差別是干球和濕球用兩支微型套管式鎳電阻（或其他電阻溫度計）所代替。另外增加一個微型軸流通風機，以便在鎳電阻周圍造成一恒定風速的氣流，此恒定氣流速度一般為2.5m/s以上 ，提高測量精度。26沐風書苑i通過調(diào)節(jié)可調(diào)電阻R的滑動觸頭，使檢流計為0，可得UDE=UAB。根據(jù)這一關系計算出RDE和相對濕度的關系，在可調(diào)電阻上進行分度，實現(xiàn)相對濕度的測量。27沐風書苑i三、露點法濕度測量露點法測量相對濕度的基本原理為：先測定露點溫度l，然后確定對應于l的飽和蒸氣壓力Pl。顯然，Pl即為被測空氣的水蒸氣壓力Pn。因此，可用下式求

14、出空氣的相對濕度。 式中 Pl對應被測濕度空氣露點溫度的飽和水蒸氣壓力；Pb飽和水蒸氣壓力。露點溫度是指被測濕空氣冷卻到水蒸氣達到飽和狀態(tài)并開始凝結(jié)出水分的對應溫度。 水的飽和蒸氣壓力隨溫度的降低而逐漸下降。在同樣的空氣水蒸氣壓力下，溫度越低，則空氣的水蒸氣壓與同溫度下水的飽和蒸氣壓差值越小。當空氣溫度下降到某一溫度時，空氣中的水蒸氣壓與同溫度下水的飽和水蒸氣壓相等。此時，空氣中的水蒸氣將向液相轉(zhuǎn)化而凝結(jié)成露珠，相對濕度為100RH。該溫度，稱為空氣的露點溫度，簡稱露點。如果這一溫度低于0時，水蒸氣將結(jié)霜，又稱為霜點溫度。兩者統(tǒng)稱為露點?？諝庵兴魵鈮涸叫。饵c越低，因而可用露點表示空氣中的濕

15、度。28沐風書苑i露點溫度的測定方法，先把一物體表面加以冷卻，一直冷卻到與該表面相鄰近的空氣層中的水蒸氣開始在表面上凝集成水分為止。開始凝集水分的瞬間，其鄰近空氣層的溫度，即為被測空氣的露點溫度。保證露點法測量溫度精確的關鍵，是如何精確地測定水蒸氣開始凝結(jié)的瞬間空氣溫度。用于直接測量露點的儀表有經(jīng)典的露點濕度計與光電式濕度計等。5010203040-1001020304050溫度/10%RH露點/90%RH80%RH70%RH60%RH50%RH40%RH20%RH30%RH29沐風書苑i露點濕度計充滿乙醚溶液主要缺點：當冷卻表面上出現(xiàn)露珠的瞬間，需立即測定表面溫度，但一般不易測準，而容易造成

16、較大的測量誤差。30沐風書苑i露點濕度計 測量時在黃銅盒中注入乙醚的溶液，然后用橡皮鼓氣球?qū)⒖諝獯蛉朦S銅盒中，并由另一管口排出，使乙醚得到較快速度的蒸發(fā)，當乙醚蒸發(fā)時即吸收了乙醚自身熱量使溫度降低，當空氣中水蒸氣開始在鍍鎳黃銅盒外表面凝結(jié)時，插入盒中的溫度計讀數(shù)就是空氣的露點。測出露點以后，再從水蒸氣表中查出露點溫度的水蒸氣飽和壓力Pl和干球溫度下飽和水蒸氣的壓力Pb，就能算出空氣的相對濕度。31沐風書苑i光電式露點濕度計 光電式露點濕度計是使用光電原理直接測量氣體露點溫度的一種電測法濕度計。其測量準確度高，可靠性強，使用范圍廣，尤其適用于低溫狀態(tài)。影響測量精度的因素：高度光潔的露點鏡；高精度

17、的光學與熱電制冷調(diào)節(jié)系統(tǒng)；采樣氣體需潔凈。32沐風書苑i露點測量中應該注意的若干問題（一）鏡面污染對露點測量的影響在露點測量中，鏡面污染是一個突出的問題，其影響主要表現(xiàn)在兩個方面；一是拉烏爾效應，二是改變鏡面本底放射水平。拉烏爾效應是由水溶性物質(zhì)造成的。如果被測氣體中攜帶這種物質(zhì)(一般是可溶性鹽類)則鏡面提前結(jié)露，使測量結(jié)果產(chǎn)生正偏差。若污染物是不溶于水的微粒，如灰塵等，則會增加本底的散射水平，從而使光電露點儀發(fā)生零點漂移。此外，一些沸點比水低的容易冷凝的物質(zhì)(例如有機物)的蒸氣，不言而喻將對露點的測量產(chǎn)生干擾。因此，無論任何一種類型的露點儀都應防止污染鏡面。一般說來，工業(yè)流程氣體分析污染的影

18、響是比較嚴重的。但即使是在純氣的測量中鏡面的污染亦會隨時間增加而積累。33沐風書苑i（二）露點儀測量條件的選擇在露點儀的設計中要著重考慮直接影響結(jié)露過程熱質(zhì)交換的各種因素，這個原則同樣適用于自動化程度不太高的露點儀器操作條件的選擇。被測氣體的溫度通常都是室溫。因此當氣流通過露點室時必然要影響體系的傳熱和傳質(zhì)過程。當其它條件固定時，加大流速將有利于氣流和鏡面之間的傳質(zhì)。特別是在進行低霜點測量時，流速應適當提高，以加快露層形成速度，但是流速不能太大，否則會造成過熱問題。這對制冷功率比較小的熱電制冷露點儀尤為明顯。流速太大還會導致露點室壓力降低而流速的改變又將影響體系的熱平衡。所以在露點測量中選擇適

19、當?shù)牧魉偈潜匾?，流速的選擇應視制冷方法和露點室的結(jié)構(gòu)而定。一般的流速范圍在0.40.7 L/min-1之間。為了減小傳熱的影響，可考慮在被測氣體進入露點室之前進行預冷處理。34沐風書苑i在露點測量中鏡面降溫速度的控制是一個重要問題，對于自動光電露點儀是由設計決定的，而對于手控制冷量的露點儀則是操作中的問題。因為冷源的冷卻點、測溫點和鏡面間的熱傳導有一個過程并存在一定的溫度梯度。所以熱慣性將影響結(jié)露(霜)的過程和速度，給測量結(jié)果帶來誤差。這種情況又隨使用的測溫元件不同而異，例如由于結(jié)構(gòu)關系，鉑電阻感溫元件的測量點與鏡面之間的溫度梯度比較大，熱傳導速度也比較慢，從而使測溫和結(jié)露不能同步進行。而且

20、導致露層的厚度無法控制。這對目視結(jié)露來說將產(chǎn)生負誤差。35沐風書苑i另一個問題是降溫速度太快可能造成“過冷”。我們知道，在一定條件下，水汽達到飽和狀態(tài)時，液相仍然不出現(xiàn)，或者水在零度以下時仍不結(jié)冰，這種現(xiàn)象稱為過飽和或“過冷”。對于結(jié)露 (或霜)過程來說，這種現(xiàn)象往往是由于被測氣體和鏡面非常干凈，乃至缺少足夠數(shù)量的凝結(jié)核心而引起的。Suomi在實驗中發(fā)現(xiàn)，如果一個高度拋光的鏡面并且其干凈程度合乎化學要求，則露的形成溫度要比真實的露點溫度低幾度。36沐風書苑i過冷現(xiàn)象是短暫的，共時間長短和露點或霜點溫度有關。這種現(xiàn)象可以通過顯微鏡觀察出來。解決的辦法之一是重復加熱和冷卻鏡面的操作，直到這種現(xiàn)象消

21、除為止。另一個解決辦法是直接利用過冷水的水汽壓數(shù)據(jù)。并且這樣作恰恰與氣象系統(tǒng)低于零度時的相對濕度定義相吻合。由上可見，無論是從熱慣性或過冷現(xiàn)象來考慮，降溫速度都不宜太快，如果超過合理范圍，則降溫速度愈快，熱慣性也愈大，露點測量的誤差就愈大，也越容易出現(xiàn)過冷。最佳降溫速度一般通過實驗來確定。37沐風書苑iHNP-50型冷鏡式露點儀技術指標露點溫度測量范圍：- 65 20 最大制冷溫差 ： 105 露點溫度測試準確度 DEW 0.3 PPM/V ( 換算精度0.1% ) RH( 換算精度 0.1% ) 顯示靈敏度： 0.1 樣氣壓力： 0.1 MPa/cm2樣氣流量 ： 0.4 -1.0Lmin顯

22、示器： 16 x 2 液晶屏額定工作電壓： 220VAC 50Hz 外形尺寸（W）360 x（D）350 x（H）135mm重量： 8.6Kg38沐風書苑i便攜式溫濕度露點測量儀 只要計算機與測量儀相連，可隨時將溫濕度露點值通過串口存入計算機的數(shù)據(jù)庫中。還可以定時自動導入數(shù)據(jù)。39沐風書苑i 40沐風書苑i能夠把溫濕度露點以曲線的形式顯示出來，選擇歷史數(shù)據(jù)曲線（幾年數(shù)據(jù)曲線），也可以選擇最近幾天或幾個月的數(shù)據(jù)曲線，可以任意選擇。測量儀和測量參數(shù)可任意選擇。選中那一部分參數(shù)，曲線就顯示那一部分參數(shù)的圖形，本控件還具有對曲線的處理功能，控件有圖形縮放、移動圖形、查看圖形數(shù)據(jù)、打印等功能。41沐風書

23、苑i第三節(jié) 氯化鋰電阻濕度傳感器氯化鋰（LiCl）是一種在大氣中不分解、不揮發(fā)，也不變質(zhì)而具有穩(wěn)定的離子型無機鹽類。 其吸濕量與空氣的相對濕度成一定函數(shù)關系，隨著空氣相對濕度的增減變化，氯化鋰吸濕量也隨之變化。只有當它的蒸氣壓等于周圍空氣的水蒸氣分壓力時才處于平衡狀態(tài)。因此，隨著空氣相對濕度的增加，氯化鋰的吸濕量也隨之增加，從而使氯化鋰中導電的離子數(shù)也隨之增加，最后導致它的電阻減小。當氯化鋰的蒸氣壓高于空氣中的水蒸氣分壓力時，氯化鋰放出水分，導致電阻增大。氯化鋰電阻濕度傳感器就是根據(jù)這個原理制成的。*屬于吸濕法測量，*根據(jù)氯化鋰的吸濕特性和氯化鋰吸濕后電阻變化特性。42沐風書苑i一、傳感器氯化

24、鋰電阻濕度傳感器分梳狀和柱狀兩種形式。 43沐風書苑i注意： 為了避免氯化鋰溶液發(fā)生電解，電極兩端應接交流電。 量程窄，一般為15%20%，例如，0.05%的濃度對應感濕范圍為80%-100%，0.2%的濃度對應的感濕范圍為60%-80%。 環(huán)境溫度對輸出影響較大，因此要進行溫度補償。 最高使用溫度55，當大于55，氯化鋰溶液容易蒸發(fā)。44沐風書苑i在聚碳酸酯基片上制成一對梳狀金電極，然后浸涂溶于聚乙烯醇的氯化鋰膠狀溶液，其表面再涂上一層多孔性保護膜而成。氯化鋰是潮解性鹽，這種電解質(zhì)溶液形成的薄膜能隨著空氣中水蒸汽的變化而吸濕或脫濕。感濕膜的電阻隨空氣相對濕度變化而變化，當空氣中濕度增加時，感

25、濕膜中鹽的濃度降低。梳狀傳感器使用交流電橋測量其阻值，不允許用直流電源，以防氯化鋰溶液發(fā)生電解。最高使用溫度55，當大于55時，氯化鋰溶液將蒸發(fā)。使用環(huán)境應保持空氣清潔，無粉塵、纖維等。 45沐風書苑i 氯化鋰傳感器的測濕范圍與所涂氯化鋰濃度及其它成分有關。采用某一濃度制作的元件在其有效的感濕范圍內(nèi)，其電阻值隨周圍空氣相對濕度的變化符合指數(shù)關系。當濕度低于其有效的感濕范圍時，其阻值迅速增加，趨于無限大；而當高于該范圍時，其阻值變得非常小，乃至趨于零。 每一傳感器的測量范圍較窄，故應按照測量范圍的要求，選用相應的量程。為擴大測量范圍，可采用多片組合傳感器。R1R2R3R4rrrrABRAB=f(

26、)7595%5575%3555%1535%46沐風書苑i47沐風書苑i氯化鋰傳感器測量電橋合成、放大、檢波電壓電流轉(zhuǎn)換器熱敏電阻放大、檢波電壓電流轉(zhuǎn)換器 二、變送器 將氯化鋰濕度測頭接入交流電橋，此電橋?qū)鞲衅鞯碾娮栊盘栟D(zhuǎn)變?yōu)榻涣麟妷盒盘枴４穗妷航?jīng)放大、檢波整流變成與相對濕度成一定函數(shù)關系的直流電壓，再經(jīng)電壓-電流轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成標準010mA的電流信號。010mA010mA溫、濕度變送器輸出的標準信號，便于遠距離傳送、記錄和調(diào)節(jié)，測量和調(diào)節(jié)精度高，常用于高精度的溫、濕度測量和調(diào)節(jié)系統(tǒng)。 48沐風書苑i三、新型氯化鋰濕度傳感器優(yōu)點：長期工作穩(wěn)定性好，制作濕度測量儀時會有較高的精度，響應迅速。缺點：

27、有結(jié)露時易失效。它特別適合空調(diào)系統(tǒng)使用。49沐風書苑i第四節(jié) 高分子濕度傳感器一、高分子電容式濕度傳感器在高分子薄膜上的電極是很薄的金屬微孔蒸發(fā)膜，水分子可通過兩端的電極被高分子薄膜吸附或釋放。隨著這種水分子吸附或釋放，高分子薄膜的介電系數(shù)將發(fā)生相應的變化。因為介電系數(shù)隨空氣中的相對濕度變化而變化，所以只要測定電容就可測得相對濕度。 根據(jù)電容公式可知，在電容兩個極板的面積和間距不變的情況下，當介電常數(shù)發(fā)生變化時將引起電容值的變化。50沐風書苑i特點：迅速吸濕、脫濕，滯后小，響應快，不受氣流速度影響，測量范圍寬，抗污染能力強，穩(wěn)定性好。51沐風書苑iHMD60Y溫濕度變送器測量系統(tǒng)接線圖變送器接

28、線圖52沐風書苑i接通電源后53沐風書苑i電壓電流電流和相對濕度成線性比例關系：420mA對應于010054沐風書苑i二、高分子電阻式濕度傳感器高分子電阻式濕度傳感器主要使用高分子固體電解質(zhì)材料制作感濕膜，由于膜中的可動離子而產(chǎn)生導電性，隨著濕度的增加，其電離作用增強，使可動離子的濃度增大，電極間的電阻值減小。當濕度減小時，電離作用也隨之減弱，可動離子的濃度也減小，電極間的電阻值增大。這樣，濕度傳感器對水分子的吸附和釋放情況，可通過電極間電阻值的變化檢測出來，從而得到相應的濕度值。55沐風書苑i 使用高分子固體電解質(zhì)材料制作感濕膜，當相對濕度大時，膜中的可移動離子濃度增大，電阻減少，當相對濕度

29、降低時，膜中的可運動離子濃度減少，電阻阻值增大。這樣可通過電極間的電阻值的變化測量相對濕度。 56沐風書苑iHPR-MQ-M52R（M52R）是一款環(huán)保型的高分子濕度傳感器。在空調(diào)、加濕器、除濕機等民用家電產(chǎn)品中得到了廣泛的應用。 57沐風書苑i58沐風書苑i59沐風書苑i60沐風書苑i61沐風書苑i第五節(jié) 金屬氧化物濕度傳感器一金屬氧化物陶瓷濕度傳感器 由金屬氧化物多孔性陶瓷燒結(jié)而成。燒結(jié)體上有微孔，可使?jié)衩魧游交蜥尫潘肿?，造成其電阻值的改變?主要有：MgCr2O4-TiO2陶瓷濕度傳感器、NiO陶瓷濕度傳感器。特點：工作范圍寬、穩(wěn)定性好、壽命長、耐環(huán)境能力強62沐風書苑i 2、主要特

30、性與性能 （1）電阻一濕度特性 MgCr2O4TiO2系陶瓷濕度傳感器的電阻一濕度特性，隨著相對濕度的增加，電阻值急驟下降，基本按指數(shù)規(guī)律下降。在單對數(shù)的坐標中，電阻濕度特性近似呈線性關系。當相對濕度由0變?yōu)?00RH時，阻值從107下降到104，即變化了三個數(shù)量級。20406080100103104105106107108相對濕度/%R/63沐風書苑i （2）電阻溫度特性是在不同的溫度環(huán)境下，測量陶瓷濕度傳感器的電阻濕度特性。從圖可見，從20到80各條曲線的變化規(guī)律基本一致，具有負溫度系數(shù)，其感濕負溫度系數(shù)為0.38RH。如果要求精確的濕度測量，需要對濕度傳感器進行溫度補償。 2040608

31、0100103104105106107108相對濕度/%20406080R/MgCr2O4-TiO2系濕度傳感器的電阻溫度特性64沐風書苑iMgCr2O4-TiO2系濕度傳感器的時間響應特性20406080100010203094%RH 50%RH1%RH 50%RH t /s%RH （3）響應時間 響應時間特性如圖。根據(jù)響應時間的規(guī)定，從圖中可知，響應時間小于10s。65沐風書苑i（4）穩(wěn)定性 制成的MgCr2O4-TiO2系陶瓷類濕度傳感器，需要實驗：高溫負荷實驗(大氣中，溫度150，交流電壓5V，時間104h)；高溫高濕負荷試驗(濕度大于95RH，溫度60，交流電壓5V，時間104h)；常溫常濕試驗濕度(1090)RH，溫度(1040)；油氣循環(huán)試驗(油蒸氣加熱清洗循環(huán)25萬次，交流電壓5V)。經(jīng)過以上各種試驗，