濕度測(cè)量基本概念
作者：CEO
時(shí)間：2022-11-27
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信息摘要：在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、氣象
、環(huán)保
、國(guó)防
、科研、航天等部門
，經(jīng)常需要對(duì)環(huán)境濕度進(jìn)行測(cè)量及控制
。對(duì)環(huán)境溫、濕度的控制以及對(duì)工業(yè)材料水份值的監(jiān)測(cè)與分析都已成為比較普遍的技術(shù)條件之一,但在常規(guī)的環(huán)境參數(shù)中
，濕度是最難準(zhǔn)確測(cè)量的一個(gè)參數(shù)。這是因?yàn)闇y(cè)量濕度要比測(cè)量溫度復(fù)雜得多
，濕度是個(gè)獨(dú)立的被測(cè)量
，而濕度卻受其他因素(大氣壓強(qiáng)、溫度)的影響
。此外
，濕個(gè)難題
濕度測(cè)量基本概念
在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、氣象
、環(huán)保、國(guó)防
、科研
、航天等部門，經(jīng)常需要對(duì)環(huán)境
濕度進(jìn)行測(cè)量及控制
。對(duì)環(huán)境溫
、濕度的控制以及對(duì)工業(yè)材料水份值的監(jiān)測(cè)與分析都已成為比較普遍的技術(shù)條件之一,但在常規(guī)的環(huán)境參數(shù)中，濕度是最難準(zhǔn)確測(cè)量的一個(gè)參數(shù)
。這是因?yàn)闇y(cè)量濕度要比測(cè)量溫度復(fù)雜得多，濕度是個(gè)獨(dú)立的被測(cè)量
，而濕度卻受其他因素(大氣壓強(qiáng)
、溫度)的影響。此外
，濕個(gè)難題
。國(guó)外生產(chǎn)的濕度標(biāo)定設(shè)備價(jià)格十分昂貴。
一
、濕度定義
在計(jì)量法中規(guī)定,濕度定義為“物象狀態(tài)的量”。日常生活中所指的濕度為相對(duì)濕度，用RH%表示
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？傃灾礆庵校ㄍǔ榭諝庵校┧魵饬?水蒸氣壓)與其空氣相同情況下飽和水蒸氣量(飽和水蒸氣壓)的百分比
。
濕度很久以前就與生活存在著密切的關(guān)系,但用數(shù)量來進(jìn)行表示較為困難
。對(duì)濕度的表示方法有絕對(duì)濕度
、相對(duì)濕度
、露點(diǎn)、
濕氣與干氣的比值（重量或體積）等等
。
二
、濕度測(cè)量方法
濕度測(cè)量從原理上劃分有二、三十種之多
。但濕度測(cè)量始終是世界計(jì)量領(lǐng)域中著名的難題之一
。一個(gè)看似簡(jiǎn)單的量值
，深究起來
，涉及相當(dāng)復(fù)雜的物理—化學(xué)理論分析和計(jì)算，初涉者可能會(huì)忽略在濕度測(cè)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(cè)量方法有：動(dòng)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(diǎn)法
，干濕球器法和電子式傳感器法。
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、匐p壓法
、雙溫法是基于熱力學(xué)P、V
、T平衡原理
，平衡時(shí)間較長(zhǎng)，分流法是基于絕對(duì)濕氣和絕對(duì)干空氣的精確混合
。由于采用了現(xiàn)代測(cè)控手段
，這些設(shè)備可以做得相當(dāng)精密，卻因設(shè)備復(fù)雜
，昂貴
，運(yùn)作費(fèi)時(shí)費(fèi)工
，主要作為標(biāo)準(zhǔn)計(jì)量之用
，其測(cè)量精度可達(dá)±2%RH以上
。
②靜態(tài)法中的飽和鹽法
，是濕度測(cè)量中最常見的方法
，簡(jiǎn)單易行。但飽和鹽法對(duì)液
、氣兩相的平衡要求很嚴(yán)
，對(duì)環(huán)境溫度的穩(wěn)定要求較高。用起來要求等很長(zhǎng)時(shí)間去平衡，低濕點(diǎn)要求更長(zhǎng)
。特別在室內(nèi)濕度和瓶?jī)?nèi)濕度差值較大時(shí)
，每次開啟都需要平衡6-8小時(shí)。
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、勐饵c(diǎn)法是測(cè)量濕空氣達(dá)到飽和時(shí)的溫度
，是熱力學(xué)的直接結(jié)果，準(zhǔn)確度高
，測(cè)量范圍寬
。計(jì)量用的精密露點(diǎn)儀準(zhǔn)確度可達(dá)±0.2℃甚至更高
。但用現(xiàn)代光—電原理的冷鏡式露點(diǎn)儀價(jià)格昂貴
，常和標(biāo)準(zhǔn)濕度發(fā)生器配套使用。
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、芨蓾袂蚍?div id="d48novz" class="flower left">
，這是18世紀(jì)就發(fā)明的測(cè)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：即在濕球附近的風(fēng)速必需達(dá)到2.5m/s以上。普通用的干濕球濕度計(jì)將此條件簡(jiǎn)化了
，所以其準(zhǔn)確度只有5~7%RH,干濕球也不屬于靜態(tài)法
，不要簡(jiǎn)單地認(rèn)為只要提高兩支溫度計(jì)的測(cè)量精度就等于提高了濕度計(jì)的測(cè)量精度。
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電子式濕度傳感器產(chǎn)品及濕度測(cè)量屬于90年代興起的行業(yè),近年來
，國(guó)內(nèi)外在濕度傳感器研發(fā)領(lǐng)域取得了長(zhǎng)足進(jìn)步。濕敏感傳感器正從簡(jiǎn)單的濕敏元件向集成化
、智能化
、多參數(shù)檢測(cè)的方向迅速發(fā)展，為開發(fā)新一代濕度測(cè)控系統(tǒng)創(chuàng)造了有利條件
，也將濕度測(cè)量技術(shù)提高到新的水平
。
三、濕度測(cè)量方案的選擇
現(xiàn)代濕度測(cè)量方案最主要的有兩種：干濕球測(cè)濕法
，電子式濕度傳感器測(cè)濕法
。下面對(duì)這兩種方案進(jìn)行比較
，以便客戶選擇適合自己的濕度測(cè)量方法
。
干濕球濕度計(jì)的特點(diǎn)：
早在18世紀(jì)人類就發(fā)明了干濕球濕度計(jì)，干濕球濕度計(jì)的準(zhǔn)確度還取決于干球
、濕球兩支溫度計(jì)本身的精度
；濕度計(jì)必須處于通風(fēng)狀態(tài)：只有紗布水套、水質(zhì)
、風(fēng)速都滿足一定要求時(shí)
，才能達(dá)到規(guī)定的準(zhǔn)確度
。干濕球濕度計(jì)的準(zhǔn)確度只有5％—7%RH
。
干濕球測(cè)濕法采用間接測(cè)量方法，通過測(cè)量干球
、濕球的溫度經(jīng)過計(jì)算得到濕度值
，因此對(duì)使用溫度沒有嚴(yán)格限制，在高溫環(huán)境下測(cè)濕不會(huì)對(duì)傳感器造成損壞
。
干濕球測(cè)濕法的維護(hù)相當(dāng)簡(jiǎn)單
，在實(shí)際使用中
，只需定期給濕球加水及更換濕球紗布即可
。與電子式濕度傳感器相比，干濕球測(cè)濕法不會(huì)產(chǎn)生老化
，精度下降等問題
。所以干濕球測(cè)濕方法更適合于在高溫及惡劣環(huán)境的場(chǎng)合使用。
電子式濕度傳感器的特點(diǎn)：
而電子式濕度傳感器是近幾十年
，特別是近20年才迅速發(fā)展起來的
。濕度傳感器生產(chǎn)廠在產(chǎn)品出廠前都要采用標(biāo)準(zhǔn)濕度發(fā)生器來逐支標(biāo)定，電子式濕度傳感器的準(zhǔn)確度可以達(dá)到2％一3％RH
。
在實(shí)際使用中
，由于塵土、油污及有害氣體的影響
，使用時(shí)間一長(zhǎng)
，會(huì)產(chǎn)生老化，精度下降
，濕度傳感器年漂移量一般都在±2%左右
，甚至更高。一般情況下
，生產(chǎn)廠商會(huì)標(biāo)明1次標(biāo)定的有效使用時(shí)間為1年或2年，到期需重新標(biāo)定
。
電子式濕度傳感器的精度水平要結(jié)合其長(zhǎng)期穩(wěn)定性去判斷
，一般說來，電子式濕度傳感器的長(zhǎng)期穩(wěn)定性和使用壽命不如干濕球濕度傳感器
。
濕度傳感器是采用半導(dǎo)體技術(shù)
，因此對(duì)使用的環(huán)境溫度有要求，超過其規(guī)定的使用溫度將對(duì)傳感器造成損壞
。
所以電子式濕度傳感器測(cè)濕方法更適合于在潔凈及常溫的場(chǎng)合使用
。
四
、濕度傳感器選擇的注意事項(xiàng)
①．選擇測(cè)量范圍
和測(cè)量重量
、溫度一樣
，選擇濕度傳感器首先要確定測(cè)量范圍。除了氣象
、科研部門外
，高溫、濕度測(cè)控的一般不需要全濕程(0-100％RH)測(cè)量
。
②
、選擇測(cè)量精度
測(cè)量精度是濕度傳感器最重要的指標(biāo)
，每提高—個(gè)百分點(diǎn)，對(duì)濕度傳感器來說就是上一個(gè)臺(tái)階
，甚至是上一個(gè)檔次
，因?yàn)橐_(dá)到不同的精度，其制造成本相差很大
，售價(jià)也相差甚遠(yuǎn)
。所以使用者一定要量體裁衣
，不宜盲目追求“高
、精
、尖”。
如在不同溫度下使用濕度傳感器
，其示值還要考慮溫度漂移的影響
。眾所周知，相對(duì)濕度是溫度的函數(shù)
，溫度嚴(yán)重地影響著指定空間內(nèi)的相對(duì)濕度
。溫度每變化0.1℃。將產(chǎn)生0.5％RH的濕度變化(誤差)
。使用場(chǎng)合如果難以做到恒溫，則提出過高的測(cè)量精度是不合適的
。
多數(shù)情況下
，如果沒有精確的控溫手段，或者被測(cè)空間是非密封的
，±5％RH的精度就足夠了
。對(duì)于要求精確控制恒溫、恒濕的局部空間
，或者需要隨時(shí)跟蹤記錄濕度變化的場(chǎng)合
，再選用±3％RH以上精度的濕度傳感器
。
而精度高于±2％RH的要求恐怕連校準(zhǔn)傳感器的標(biāo)準(zhǔn)濕度發(fā)生器也難以做到
，更何況傳感器自身了。相對(duì)濕度測(cè)量?jī)x表
，即使在20—25℃下
，要達(dá)到2％RH的準(zhǔn)確度仍是很困難的。通常產(chǎn)品資料中給出的特性是在常溫（20℃±10℃）和潔凈的氣體中的測(cè)量的
。
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、邸⒖紤]時(shí)漂和溫漂
在實(shí)際使用中
，由于塵土、油污及有害氣體的影響
，使用時(shí)間一長(zhǎng)
，電子式濕度傳感器會(huì)產(chǎn)生老化，精度下降
，電子式濕度傳感器年漂移量一般都在±2%左右
，甚至更高
。一般情況下，生產(chǎn)廠商會(huì)標(biāo)明1次標(biāo)定的有效使用時(shí)間為1年或2年
，到期需要重新標(biāo)定
。
?div id="m50uktp" class="box-center"> 、?div id="m50uktp" class="box-center"> 、其它注意事項(xiàng)
濕度傳感器是非密封性的，為保護(hù)測(cè)量的準(zhǔn)確度和穩(wěn)定性
，應(yīng)盡量避免在酸性
、堿性及含有機(jī)溶劑的氣氛中使用，也避免在粉塵較大的環(huán)境中使用
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