WS-2020指針式溫濕度計(jì)濕度的概念

　　科學(xué)家經(jīng)常使用相對(duì)濕度來形容空氣中水氣的多少。簡單的說即是想象空氣是一條毛巾。如果你倒瀉了一杯水，你能用一條毛巾吸收水。但其實(shí)毛巾其實(shí)可以吸收比一杯更多的水?；蛟S他可以吸收五至十杯的水。水中有的水氣的數(shù)量只是空氣中能夠擁有的水氣的一部分，因此相對(duì)濕度是一百分比。當(dāng)相對(duì)濕度是百分之一百時(shí)，空氣是飽和的。好像一條盡濕的毛巾一樣，空氣能不再拿水分。當(dāng)相對(duì)濕度是百分之一百并且空氣是飽和的時(shí)，蒸發(fā)和沉積處在平衡狀態(tài)。到達(dá)平衡再次說明的蒸發(fā)增加的數(shù)量，作為水分沉淀物。

WS-2020指針式溫濕度計(jì)

水蒸汽在空中被叫為濕度。因?yàn)樗羝姆肿舆@樣細(xì)小所以他們不能被看出，研究濕度的人們已經(jīng)發(fā)展有創(chuàng)造性的方法來測量水蒸汽的數(shù)量。

　　現(xiàn)在科學(xué)家使用一臺(tái)稱為"psychrometer"的儀器測量相對(duì)濕度。"psychrometer"由兩個(gè)綁在一起的溫度計(jì)造成。一個(gè)溫度計(jì)的泡被用清水浸過的材料包著。開始量度相對(duì)濕度時(shí)，要把psychrometer旅轉(zhuǎn)直至被包著的溫度計(jì)維持一個(gè)穩(wěn)定的溫度,而這溫度一定比干的那個(gè)溫度計(jì)低。實(shí)際的空氣溫度被干燥的那個(gè)溫度計(jì)量度。在兩溫度之間的不同被叫為"wet-bulbdepression"是來自物質(zhì)的水的蒸發(fā)的結(jié)果?？茖W(xué)家記錄低干的溫度計(jì)的溫度和"wet-bulbdepression",然后制成一個(gè)圖表,來計(jì)算相對(duì)濕度。這個(gè)也是干濕球濕度計(jì)的工作原理。

濕度計(jì)分類

　　按測量方法分類

　　*干濕球濕度計(jì)

　　*露點(diǎn)濕度計(jì)

　　*毛發(fā)濕度計(jì)

　　*庫倫濕度計(jì)

　　*電化學(xué)濕度計(jì)

　　*光學(xué)型濕度計(jì)

測量原理及使用方法

一、溫濕度計(jì)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。總言之，即氣體中（通常為空氣中）所含水蒸氣量（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、濕度測量方法

　　溫濕度計(jì)濕度測量從原理上劃分有二、三十種之多。但濕度測量始終是世界計(jì)量領(lǐng)域中的難題之一。一個(gè)看似簡單的量值，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，干濕球法和電子式傳感器法。

　?、?雙壓法、雙溫法是基于熱力學(xué)P、V、T平衡原理，平衡時(shí)間較長，分流法是基于濕氣和干空氣的精確混合。由于采用了現(xiàn)代測控手段，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，其測量精度可達(dá)±2%RH以上。

　?、?靜態(tài)法中的飽和鹽法，是濕度測量中常見的方法，簡單易行。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。用起來要求等很長時(shí)間去平衡，低濕點(diǎn)要求更長。特別在室內(nèi)濕度和瓶內(nèi)濕度差值較大時(shí)，每次開啟都需要平衡6~8小時(shí)。

　?、?露點(diǎn)法是測量濕空氣達(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。

　?、?干濕球法，這是18世紀(jì)就發(fā)明的測濕方法。歷史悠久，使用普遍。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。普通用的干濕球溫度計(jì)將此條件簡化了，所以其準(zhǔn)確度只有5~7%RH,干濕球也不屬于靜態(tài)法，不要簡單地認(rèn)為只要提高兩支溫度計(jì)的測量精度就等于提高了濕度計(jì)的測量精度。

　　⑤電子式濕度傳感器法

　　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(lǐng)域取得了長足進(jìn)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(shù)提高到新的水平。

三、濕度測量方案的選擇

　　現(xiàn)代濕度測量方案主要的有兩種：干濕球測濕法，電子式濕度傳感器測濕法。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量方法。

　　干濕球測濕法的維護(hù)相當(dāng)簡單，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，干濕球測濕法不會(huì)產(chǎn)生老化，精度下降等問題。所以干濕球測濕方法更適合于在高溫及惡劣環(huán)境的場合使用。

　　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，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)合其長期穩(wěn)定性去判斷，一般說來，電子式濕度傳感器的長期穩(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濕方法更適合于在潔凈及常溫的場合使用。

傳感器選擇的注意事項(xiàng)

選擇測量范圍

　　和測量重量、溫度一樣，選擇濕度傳感器首先要確定測量范圍。除了氣象、科研部門外，搞溫、濕度測控的一般不需要全濕程（0-RH）測量。

選擇測量精度

　　測量精度是濕度傳感器重要的指標(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。*，相對(duì)濕度是溫度的函數(shù)，溫度嚴(yán)重地影響著空間內(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）。使用場合如果難以做到恒溫，則提出過高的測濕精度是不合適的。

　　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)濕度測量儀表，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℃）和潔凈的氣體中測量的。

考慮時(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，電子式濕度傳器會(huì)產(chǎn)生老化，精度下降，電子式濕度傳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。

其它注意事項(xiàng)

　　濕度傳感器是非密封性的，為保護(hù)測量的準(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。為正確反映欲測空間的濕度，還應(yīng)避免將傳感器安放在離墻壁太近或空氣不流通的死角處。如果被測的房間太大，就應(yīng)放置多個(gè)傳感器。

　　有的濕度傳感器對(duì)供電電源要求比較高，否則將影響測量精度?；蛘邆鞲衅髦g相互干擾，甚至無法工作。使用時(shí)應(yīng)按照技術(shù)要求提供合適的、符合精度要求的供電電源。

　　傳感器需要進(jìn)行遠(yuǎn)距離信號(hào)傳輸時(shí)，要注意信號(hào)的衰減問題。當(dāng)傳輸距離超過200m以上時(shí)，建議選用頻率輸出信號(hào)的濕度傳感器。

溫濕度計(jì)的應(yīng)用

　　濕敏傳感器在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、氣象、醫(yī)療以及日常生活等方面都得到了廣泛的應(yīng)用，特別是隨著科學(xué)技發(fā)展，對(duì)于濕度的檢測和控制越來越受到人們的重視并進(jìn)行了大量的研制工作。通常，理想的濕敏傳感器的特性要求是，適合于在寬溫、濕范圍內(nèi)使用，測量精度要高;使用壽命要長，穩(wěn)定性好;響應(yīng)速度快，濕滯回差小，重現(xiàn)性好;靈敏度高，線形好，溫度系數(shù)小;制造工藝簡單，易于批量生產(chǎn)，轉(zhuǎn)換電路簡單，成本低;抗腐蝕，耐低溫和高溫特性等。溫濕度計(jì)檢定規(guī)程