第四章 濕度測量

第四章濕度測量第1頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月在通風與空調(diào)工程中，空氣的濕度與溫度是兩個相關(guān)的重要熱工參數(shù)，在日常生產(chǎn)、生活中，它們具有非常的重要意義和嚴格的控制要求。濕度控制有何應用呢？1.濕度控制的應用第2頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月在紡織行業(yè)的應用：在相對濕度增大時，纖維的硬度和脆性降低，柔軟性大為改善，不易斷紗；靜電的存在，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。1.濕度控制的應用第3頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月濕度對人體熱舒適的影響環(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。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；1.濕度控制的應用第4頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月在煙草行業(yè)中的應用在制煙過程中，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(guān)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18～25℃之間，相對濕度要保持在70%RH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。

1.濕度控制的應用第5頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月在通信行業(yè)的應用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)，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；1.濕度控制的應用第6頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月在航空航天中的應用在航天艙大氣中，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，對航天艙造成威脅。1.濕度控制的應用第7頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月其他行業(yè)中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(shù)室、實驗室、半導體生產(chǎn)車間、博物館、檔案館等。1.濕度控制的應用第8頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月2.濕空氣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;常溫常壓下干空氣可視為理想氣體;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;PgV=mgRgT或Pgvg=RgTPnV=mnRnT或Pnvn=RnT第9頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月2.1濕度的表示方法

1.絕對濕度絕對濕度定義為每立方米濕空氣中所含水蒸氣的質(zhì)量，即濕空氣中的水蒸氣密度（單位是克/米3）。絕對濕度只能說明濕空氣中實際所含水蒸氣的質(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。第10頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月2.1濕度的表示方法2.相對濕度相對濕度就是空氣中水蒸氣分壓力Pn與同溫度下飽和水蒸氣分壓力Pb之比值。相對濕度表征濕空氣中水蒸氣接近飽和的程度。φ值小，說明濕空氣飽和程度小，吸收水蒸氣的能力強；φ值大則說明濕空氣飽和程度大，吸收水蒸氣的能力弱。第11頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月2.1濕度的表示方法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氣的質(zhì)量。第12頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月2.2濕度測量方法濕度測量方法干濕球法露點法吸濕法第13頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月原理：干濕球溫差效應潮濕物體表面因為水分蒸發(fā)而得到冷卻，冷卻的程度取決于周圍空氣的相對溫度，大氣壓力B和風速v。如果大氣壓力B和風速v保持不變，空氣的相對濕度越高，水分蒸發(fā)得就越少，因此，潮濕物體的表面溫度（濕球溫度）與周圍環(huán)境空氣溫度（干球溫度）之差就越小，反之，當相對濕度越低，水分蒸發(fā)量越大，干、濕球溫度差就越大。因此，只要知道干、濕球溫度就可以查表知道相對濕度。

3.干濕球濕度計的測量原理第14頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月3.1熱力學濕球溫度與濕球溫度干球溫度計濕球溫度計干濕球溫差效應棉紗第15頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月干球溫度計濕球溫度計刻度盤紗布水槽第16頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月3.2通風干濕球濕度計機械型電動型第17頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月為了能自動顯示空氣的相對濕度和遠距離傳送濕度信號，采用電動干濕球溫度計。它的干濕球溫度計是用金屬電阻（鎳電阻）代替膨脹式溫度計，并設置一個微型軸流風機，以便在熱電阻周圍造成2.5m/s的風速，提高測量精度。3.3電動干濕球濕度計第18頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月airinairout干球熱電阻濕球熱電阻第19頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月基本原理：先測定露點溫度θl，然后確定對應于θl的飽和水蒸氣壓力Pl。顯然，Pl即為被測空氣的水蒸氣分壓力Pn。4.露點濕度計工作原理PlPnP等濕冷卻lPn等濕冷卻第20頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月4.1露點濕度計充滿乙醚溶液乙醚黃銅盒氣球空氣干球溫度計露點溫度計主要缺點：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，而容易造成較大的測量誤差。第21頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月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)。4.2光電露點濕度計第22頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月5.毛發(fā)濕度計頭發(fā)經(jīng)過脫脂處理后，其長度可隨周圍空氣濕度變化而伸長或縮短。利用這個特性制作的毛發(fā)濕度計有指示型和記錄型兩種。第23頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月

基本原理：某些鹽類放在空氣中，其含濕量與空氣的相對濕度有關(guān)；而含濕量大小又引起本身電阻的變化。因此可以通過這種傳感器將空氣相對濕度轉(zhuǎn)換為其電阻值的測量。這種方法稱為吸濕法濕度測量。6.氯化鋰電阻式濕度傳感器第24頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月6.氯化鋰電阻式濕度傳感器

氯化鋰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。其吸濕量與空氣相對濕度成一定函數(shù)關(guān)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。當氯化鋰溶液吸收水氣后，使導電的離子數(shù)增加，因此導致電阻的降低；反之，則使電阻增加。氯化鋰電阻濕度傳感器就是根據(jù)這一原理工作的。第25頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月6.1氯化鋰濕度傳感器的結(jié)構(gòu)塑料板端子電極氯化鋰溶液梳狀引線插座電極氯化鋰溶液柱狀第26頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月6.2組合式氯化鋰濕度傳感器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(guān)。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(guān)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。第27頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月6.2組合式氯化鋰濕度傳感器R1R2R3R4rrrrABRAB=f(

)75~95%55~75%35~55%15~35%第28頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月6.3氯化鋰濕度變送器溫、濕度變送器輸出標準信號，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)。

第29頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月6.4氯化鋰濕度傳感器使用注意事項需要采用交流電源測電阻，不能采用直流電源測電阻最高使用溫度不能超過55℃應保持空氣清潔，無粉塵

第30頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月6.5氯化鋰露點濕度計測量原理TLPBTBPCTC==關(guān)鍵是如何找到與被測空氣（A）水蒸氣分壓力相平衡的氯化鋰飽和水蒸氣分壓力點（C）第31頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月結(jié)構(gòu)鉑電阻氯化鋰溶液電源第32頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月工作原理：該傳感器是一個電容器，用高分子薄膜做電容的介電質(zhì)，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。隨著水分子被吸附或釋放，高分子薄膜的介電系數(shù)將發(fā)生相應的變化，因而導致電容的變化。因為介電系數(shù)隨空氣的相對濕度變化而變化，所以只要測定電容值就可測得相對濕度。7.高分子膜電容式濕度傳感器薄金屬高分子薄膜接線接線第33頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月第34頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月8.濕度計的校檢雙溫法只要測量Ts和Tc，就可確定試驗腔內(nèi)的相對濕度；飽和腔試驗腔創(chuàng)造一個恒定相對濕度空間第35頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月8.1濕度計校檢設備飽和器測試腔加熱裝置制冷裝置