溫濕度計的使用（yòng）方法與測量原理-上海雷（léi）若儀表科技（jì）有限公司

溫濕度（dù）計的（de）使（shǐ）用方（fāng）法與測量原理

摘要：溫濕度計濕度定（dìng）義在計量法中規（guī）定,濕（shī）度定義為"物象狀態（tài）的量"。日常生活中（zhōng）所指的濕（shī）度為相對（duì）濕（shī）度（dù），用RH%表示。總言之，即氣體中(通常為空氣中)所含水蒸（zhēng）氣量(水蒸氣壓)與（yǔ）其（qí）空氣相同（tóng）情況（kuàng）下飽和水蒸氣量(飽和水蒸氣壓)的百分（fèn）比。濕度很久以前就與生活存在著密切的關係,但用數量來進行表示較為困難。對濕度的表（biǎo）示方法有絕對濕度、相對濕度（dù）、露點、濕氣（qì）與幹（gàn）氣的比值(重（chóng）量或體積)等等。

一、溫濕（shī）度（dù）計濕度定義在計（jì）量法中規定,濕度定義為（wéi）"物象（xiàng）狀（zhuàng）態的量"。日常生活中所指的濕度為相對濕（shī）度，用RH%表示。總言之，即（jí）氣體中(通（tōng）常為空氣中)所含水蒸氣量(水（shuǐ）蒸氣（qì）壓)與其空氣相（xiàng）同情況下飽和水（shuǐ）蒸氣量(飽和（hé）水蒸氣壓)的百分比。濕度很久以（yǐ）前就與生活存在著密切的關（guān）係,但用數量來進（jìn）行表示較為困難。對濕度的表示（shì）方法（fǎ）有絕對（duì）濕度、相對濕度、露點（diǎn）、濕氣（qì）與（yǔ）幹（gàn）氣的比值(重（chóng）量或體（tǐ）積)等（děng）等。

溫濕度計

二、濕度測量（liàng）方法溫濕度計濕（shī）度測量從原理（lǐ）上劃分（fèn）有二、三（sān）十種之多（duō）。但濕（shī）度測量始終是世界計（jì）量領域中著名的難（nán）題之一。一個看似簡單（dān）的量（liàng）值，深究起（qǐ）來，涉及相（xiàng）當複雜（zá）的物理-化（huà）學（xué）理論分析和計算，初（chū）涉者可能會忽略在濕度（dù）測量中必需注意的許多因素，因而影響傳感器的（de）合理使用。

常見的濕度測量方（fāng）法有：動態法(雙壓法（fǎ）、雙溫法、分流法（fǎ）)，靜態法（fǎ）(飽（bǎo）和鹽法、硫酸法)，露點法，幹濕球法和電子式傳感器（qì）法。

①露點法是測（cè）量濕空（kōng）氣達到飽和時的（de）溫度（dù），是熱力（lì）學的直（zhí）接（jiē）結果，準確（què）度高，測量範圍（wéi）寬。計量用的精密露點儀準（zhǔn）確度可達±0.2℃甚至更高。但用現代光-電原理（lǐ）的冷鏡式露點儀價格昂貴，常和標準濕度發生器配套使用。

②幹濕球法，這是18世紀就發明的測濕方法。曆史悠久，使用最普遍。幹濕球法是一種間接方法，它（tā）用幹（gàn）濕（shī）球方程（chéng）換（huàn）算出濕度值（zhí），而此（cǐ）方程（chéng）是有條件的：即在濕球附近的風速必（bì）需達到2.5m/s以上。普通用的幹濕（shī）球溫度計（jì）將此（cǐ）條件簡化了（le），所以其準確度隻有5~7%RH,幹濕（shī）球也不（bú）屬於靜（jìng）態法，不要簡單地認為隻要提高兩支溫度計（jì）的測量精度就等於提高（gāo）了濕度計的測量精度（dù）。

③雙壓法、雙溫法是基於熱力學P、V、T平（píng）衡原理，平衡時間較長，分流法是基於絕對濕氣和絕（jué）對幹空（kōng）氣的精（jīng）確混合。由（yóu）於采用了現代測控（kòng）手（shǒu）段，這些設備可以做得相當精（jīng）密，卻因設備複（fù）雜，昂（áng）貴，運作費時費工，主（zhǔ）要作為標（biāo）準（zhǔn）計量之用，其（qí）測量精（jīng）度可達±2%RH以上。

④靜態法中的（de）飽和鹽（yán）法，是濕度（dù）測量中最（zuì）常見的（de）方法，簡單易行。但飽（bǎo）和鹽法對（duì）液、氣兩（liǎng）相（xiàng）的平（píng）衡要求（qiú）很嚴，對環境溫（wēn）度的穩定（dìng）要求較高。用（yòng）起來要求（qiú）等很（hěn）長時間去平（píng）衡，低濕點要求更長（zhǎng）。特別在室內濕（shī）度和（hé）瓶內濕度差值較大時，每（měi）次開啟都需要平衡6~8小時。

⑤電（diàn）子式濕度傳感器（qì）法電（diàn）子式（shì）濕度（dù）傳感器產品及濕（shī）度測量屬於90年代興起的行（háng）業,近年來，國內外在濕度傳（chuán）感器研發領域取得了長（zhǎng）足進步（bù）。濕（shī）敏傳（chuán）感器正從（cóng）簡（jiǎn）單（dān）的濕敏元件向集成化、智能（néng）化、多參數檢測的方向迅速發展，為開發新一代濕度測控係統創造了有利條件，也將濕度測量技術提高到新的水平。

三、濕度測（cè）量方案的選擇現（xiàn）代濕度測量方案最主要的（de）有兩種（zhǒng）：幹濕球（qiú）測濕法，電（diàn）子式濕度（dù）傳（chuán）感器測（cè）濕法。下麵對（duì）這兩種方案進行（háng）比較，以（yǐ）便（biàn）客戶選擇適合（hé）自己的濕度測量方法（fǎ）。幹濕球測濕法的維護相當簡（jiǎn）單，在實際使用（yòng）中，隻需定期給濕球加水及更換濕球（qiú）紗布即（jí）可。與電子式濕度傳（chuán）感器（qì）相比，幹（gàn）濕球（qiú）測濕法（fǎ）不會產生老化，精（jīng）度下降（jiàng）等（děng）問題。所以（yǐ）幹濕球測濕方（fāng）法更適合（hé）於在高溫及惡（è）劣環境的場合使用（yòng）。電子式濕度傳感器的特點：而電子式濕（shī）度傳感器是近幾十年，特別是近20年才迅（xùn）速發展起來的。濕度（dù）傳感器生產廠在產（chǎn）品（pǐn）出廠前（qián）都要采用標準濕度發生器來逐支（zhī）標定，電子式濕度傳感器的準確度可（kě）以達到2%一3%RH。在實（shí）際（jì）使用中，由於塵（chén）土、油汙（wū）及有害氣體（tǐ）的影響，使用時間（jiān）一長，會產生老化，精度下降，濕度（dù）傳感器年漂移（yí）量（liàng）一（yī）般都在±2%左右，甚（shèn）至更高。

一般情況下，生產廠商會標明1次標定的有效使用時間為1年或2年，到期需重新標定。電（diàn）子（zǐ）式濕度傳感器的精度水平要結合其長期穩定性去判斷，一般（bān）說來（lái），電子式濕度傳感器（qì）的長（zhǎng）期穩定性和使（shǐ）用壽命不如幹濕球（qiú）濕度傳感器。濕度傳感（gǎn）器是（shì）采用半導體技術，因此對使用的環境溫度有要（yào）求（qiú），超過其規定的使（shǐ）用溫度將對傳感器造成（chéng）損壞。所以（yǐ）電（diàn）子（zǐ）式濕度（dù）傳（chuán）感器測濕方法更（gèng）適（shì）合於（yú）在潔（jié）淨及常溫的（de）場合使用（yòng）。

四、濕度傳感器（qì）選擇的（de）注意事項
1、選擇測量範（fàn）圍和（hé）測量重量、溫（wēn）度一樣，選擇濕度傳感器首先（xiān）要確定（dìng）測量範圍。除了氣象、科研部門外，搞溫、濕度測控的一（yī）般不需要全濕程（chéng）(0-100%RH)測量。
2、考慮時漂（piāo）和（hé）溫（wēn）漂在實際使（shǐ）用中，由於塵（chén）土、油汙及（jí）有害氣體的影響，使（shǐ）用時間一長，電子式濕度傳器（qì）會產（chǎn）生老化，精度下降，電子式濕度傳器年漂移量一（yī）般都在±2%左右，甚至更高。一般情況（kuàng）下，生產廠商會標明1次標定的（de）有（yǒu）效使用時（shí）間為1年或2年，到期需重新標定。
3、選擇測（cè）量精度測量精度是濕度傳感（gǎn）器最重（chóng）要（yào）的指標，每提高-個百分（fèn）點，對濕度傳感器來說（shuō）就是上一（yī）個（gè）台階，甚至是上一個檔（dàng）次。因為（wéi）要達到不同（tóng）的精度，其（qí）製造成本相差（chà）很大，售價也相差甚遠。所（suǒ）以使（shǐ）用者一定要量體裁衣，不宜盲目追求"高、精（jīng）、尖"。如（rú）在不同溫度下使用濕度傳（chuán）感器，其示值還（hái）要考慮溫度（dù）漂移（yí）的影響（xiǎng）。眾所周知，相對濕度（dù）是溫度的函數，溫度嚴重地（dì）影響著指定（dìng）空間（jiān）內的（de）相對濕度。溫度每（měi）變化0.1℃。將產生0.5%RH的（de）濕度變化(誤差)。使用（yòng）場合如果難以（yǐ）做到恒溫，則提（tí）出過高的（de）測濕精（jīng）度是不合適的（de）。多數情況下，如（rú）果沒有（yǒu）精確（què）的控溫手段，或者被測空（kōng）間是非密封的（de），±5%RH的精度就足夠了。對於要求（qiú）精確（què）控製恒（héng）溫、恒濕的局部空間（jiān），或（huò）者（zhě）需要隨時跟蹤記錄濕度變化的場合（hé），再選用±3%RH以上精度的濕度傳感器。而（ér）精度高於±2%RH的要求恐怕連校準傳感器的標準濕度發生器也難（nán）以做到，更何況（kuàng）傳（chuán）感器自身了。相對濕度測量（liàng）儀表，即使（shǐ）在20-25℃下（xià），要達到（dào）2%RH的準確度仍是很困難（nán）的（de）。通常（cháng）產品資料中（zhōng）給出的（de）特性是在常溫(20℃±10℃)和潔淨的氣（qì）體中測量（liàng）的。
4、其它（tā）注意（yì）事項濕（shī）度傳感器是非（fēi）密封性的，為保護測量的準確（què）度和穩定性，應盡（jìn）量避（bì）免（miǎn）在酸性、堿性及含有機溶（róng）劑（jì）的氣氛中使用（yòng）。也避免在粉塵（chén）較大（dà）的（de）環境中使用。為正確（què）反映（yìng）欲測空間的濕度，還應避免將傳（chuán）感器安放在離牆（qiáng）壁（bì）太（tài）近或空氣不流通的死角處。如果被測的房間（jiān）太大，就應放置多個（gè）傳感器。有的濕度傳感器對供（gòng）電電源（yuán）要求比較高，否則將（jiāng）影響測量精度（dù）。或者傳感器之間相互幹擾，甚至無法工作。使用時應（yīng）按照（zhào）技術要求提供合適（shì）的、符合精度要求的供（gòng）電電源。傳感器需要進行（háng）遠（yuǎn）距離信號（hào）傳輸時，要注意信號的衰減問題。當傳輸距離超過200m以（yǐ）上（shàng）時（shí），建（jiàn）議選用頻率輸（shū）出信號的濕（shī）度（dù）傳感器。

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