湿度测量湿度测量概述
湿度测量专业知识
湿度测量专业知识在计量法中规定,湿度定义为“物象状态的量”。
日常生活中所指的湿度为相对湿度，％rh表示。
总言之，即气体中(通常为空气中)所含水蒸气量(水蒸气压)与其空气相同情况下饱和水蒸气量(饱和水蒸气压)的百分比。
湿度测量的历史湿度和温度很久以前就与生活存在着密切的关系,但用数量来进行表示较为困难。
湿度计测的历史可以追溯到中国的天秤型(公元前179年)为最早的湿度计测。
(温度计测可追溯到记载的希腊时代的温度计。
) 绝对湿度（Absolute humidity)单位体积（1m3）的气体中含有水蒸气的质量（g）。
表示∶D=g/m3但是,即使水蒸气量相同,由于温度和压力的变化气体体积也要发生变化,即绝对湿度D发生变化。
D为容积基准。
相对湿度（Relative humidity）气体中的水蒸气压（e）与其气体的饱和水蒸气压（ｅs）的比／用百分比表示。
表示∶rh=e/es×100%但是,温度和压力的变化导致饱和水蒸气压的变化,rh也将随之而变化。
饱和水蒸气压（Saturation Vapor Pressure）气体中所含水蒸气的量是有限度的,达到限度的状态即可称之为饱和,此时的水蒸气压即称为饱和水蒸气压。
此物理量亦随着温度,压力的变化而变化,并且,0℃以下即使同一湿度,与水共存的饱和水蒸气压（esw）和与冰共存的饱和水蒸气压（esi）的值不同,通常所采用的是与水共存的饱和水蒸气压（esw）。
各温度对应的饱和水蒸气压表JIS-Z-8806在卷末记载。
露点（Dew Point）温度较高的气体其所含水蒸气也较多,将此气冷却后,其所含水蒸气的量即使不发生变化,相对湿度增加,当达到一定温度时相对rh达到100%饱和,此时,继续进行冷却的话,其中一部分的水蒸气将凝聚成露。
此时的温度即为露点温度（Dew Point Temperature）。
露点在0℃以下结冰时即为霜点（Frost Point）。
不快指数"THI "(temperature humidity index)不快指数这一术语,流行于表示居住环境,始用于1959年美国气象局。
湿度测量
氯化锂电阻湿度传感器使用必知：
制成几种不同氯化锂浓度涂层的测头。
最高安全工作温度为55℃。 溶液需定期更换。 带有温度补偿电路。
第三节 氯化锂露点式湿度计
一、氯化锂露点湿度传感 器测湿原理 纯水和氯化锂饱和蒸气压 力曲线—图3-6。 测出Tc→图3-6→Tl 干球温度T
φ
二、氯化锂露点湿度测量传感器
二、氯化锂电阻湿度计
氯化锂在大气中强烈吸湿、 不分解、不挥发、不变质。 ●原理： 空气相对湿度→氯化锂溶液 吸湿→电阻率改变 ●结构：图3-5 ●优点：结构简单，体积小， 氯化锂溶液电阻→交流不 反应速度快，灵敏度高(可 平衡电桥→电桥对角电位 测φ=±0.14%变化)。 差→空气相对湿度 ●缺点：每种测头的量程较 窄，互换性差，易老化，耐 热性差。
●毛发、尼龙丝湿度计：利用相对湿度与 伸长率的关系。 ●光电式露点湿度计：通过金属镜面结露 与不结露反射、散射作用的不同，调节 镜面温度至露点温度。 ●电容式湿度传感器：利用高分子介质吸 湿性，改变其介电常数，使元件的电容 量变化，再转换为电压。 ●热敏电阻湿度传感器：用热敏电阻测量 绝对湿度。
第 三 章作业
干球
湿球 干湿球湿度计外形及原理
另一种干湿球湿度计结构
顶部装风扇，使空气流动
作用： ①受周围空气流动速度影响较小。 ②使热电阻周围的热湿交换加快， 减小时间常数。
测湿原理：根据干球温度和湿球温度或两者温 差就可以确定被测空气的相对湿度大小。
当大气压力和风速不变时，被测空气对应湿球温度下 的饱和水蒸气压力和干球温度下的水蒸气分压力之 差，与干湿球温度之差之间的关系为： P bS P q AB T TS
VCE f T VAB g Ts
物理实验技术中的湿度测量使用方法
物理实验技术中的湿度测量使用方法湿度是我们生活和工作中一个非常重要的参数。
在物理实验中，湿度测量对于研究物质性质和实验结果的准确性有着关键的影响。
本文将介绍一些常见的湿度测量使用方法，并探讨其原理和适用范围。
一、湿度测量的基本原理湿度是指空气中所含水蒸气的含量。
常见的湿度测量方法主要有相对湿度和绝对湿度两种。
相对湿度是指空气中水蒸气的含量与其饱和水平的比值，通常以百分比表示。
绝对湿度则指空气中单位体积的水蒸气质量，以单位克/立方米或克/千克表示。
二、湿度测量的仪器和方法1. 湿度计湿度计是最常见也是最简单的湿度测量工具。
其中，相对湿度计分为机械湿度计和电子湿度计两种类型。
机械湿度计通过测量水蒸气的吸附或吸湿对器件的影响来计算相对湿度。
电子湿度计则利用电子传感器检测空气中的水分含量，精度更高且不受环境影响。
湿度计可广泛应用于实验室、工业生产和室内环境等领域。
2. 饱和蒸气压法饱和蒸气压法是一种常用的绝对湿度测量方法。
它基于饱和蒸气压与温度的关系来计算空气中的水分含量。
常见的实验装置有湿度瓶和露点仪。
湿度瓶通过在一定温度下将一定体积的空气与饱和溶液接触，测量水分向溶液中传递的质量变化，从而推导出绝对湿度。
露点仪则是通过降低空气温度，使其饱和蒸气压与实际湿度相等，从而测得当时的露点温度，再通过露点与实际温度的关系计算得到绝对湿度。
3. 湿度干球湿球差法湿度干球湿球差法也是一种常见的湿度测量方法，适用于相对湿度测量。
它利用湿度计和温度计进行测量，其中湿度计称为湿球温度计，温度计称为干球温度计。
通过测量湿球温度和干球温度之间的差值，结合温度与相对湿度之间的关系曲线，就可以确定相对湿度的数值。
4. 电容湿度传感器电容湿度传感器是一种基于电容变化原理的湿度测量装置。
它利用材料的吸湿性质，使得电容值随着湿度的变化而变化，通过检测电容值的变化来测量湿度。
与其他湿度测量方法相比，电容湿度传感器具有响应快、准确度高、体积小和功耗低等优点，广泛应用于仪器仪表领域。
湿度测量原理
湿度测量原理一、引言湿度是指空气中水蒸气的含量，它是衡量空气中水分含量的重要指标。
湿度的测量对于许多领域都具有重要意义，例如农业、气象学、环境监测等。
本文将介绍湿度测量的原理和常用的测量方法。
二、原理湿度的测量原理主要基于水分与空气之间的物理性质和化学性质。
主要有以下几种原理：1. 电容原理：电容式湿度传感器是一种常见的湿度测量设备。
它利用空气中的水分改变电容的原理来测量湿度。
当空气中的水分含量增加时，电容器中的水分吸附在电介质上，导致电容值的变化，从而得到湿度的测量值。
2. 电阻原理：电阻式湿度传感器利用了水分对电阻的影响来测量湿度。
它通常采用一种特殊的材料，当材料吸收水分时，电阻值发生变化，通过测量电阻值的变化即可得到湿度的值。
3. 光学原理：光学式湿度传感器利用了水分对光的折射率的影响来测量湿度。
它通常使用红外线或可见光波长的光源照射样品，通过测量光的折射角度或光的透射率的变化来确定湿度的值。
4. 热导原理：热导式湿度传感器利用了水分对热传导的影响来测量湿度。
它通过加热元件，测量加热元件与环境的温度差，从而得到湿度的测量值。
5. 湿度表原理：湿度表是一种机械式湿度测量设备。
它利用一根人造头发或合成纤维材料，当空气中的湿度变化时，头发或纤维材料会因吸湿而伸长或缩短，通过测量其长度的变化来得到湿度的值。
三、常用测量方法根据测量原理，湿度的测量方法有多种，常见的有以下几种：1. 干湿球法：干湿球法是一种经典的湿度测量方法，它利用了水的蒸发对温度的影响来测量湿度。
通过湿球温度和干球温度的差值，可以利用查表或计算公式得到湿度的值。
2. 电容法：电容式湿度传感器是一种常用的湿度测量设备。
它可以通过测量电容值的变化来得到湿度的值。
这种方法具有测量范围广、响应速度快等优点。
3. 电阻法：电阻式湿度传感器也是一种常用的湿度测量设备。
它通过测量电阻值的变化来得到湿度的值。
这种方法具有精度高、稳定性好等优点。
4. 光学法：光学式湿度传感器是一种精密的湿度测量设备。
湿度检测原理
湿度检测原理
湿度检测原理是通过测量空气中的水蒸气含量来确定湿度水平的方法。
具体原理如下：
1. 直接测量湿度：这种方法使用吸湿剂或化学物质来吸收空气中的水分，然后测量吸湿剂或化学物质的质量变化。
根据吸湿剂或化学物质的质量变化可以推算出湿度水平。
2. 电容法：这种方法使用电容传感器来测量空气中的水分含量。
电容传感器的两个电极之间形成一个电容，当空气中的水分含量增加时，水分分子会附着在电极表面，改变电容值。
通过测量电容值的变化可以计算出湿度水平。
3. 电阻法：这种方法使用电阻传感器来测量空气中的水分含量。
电阻传感器通常包含两个金属电极，当空气中的水分含量增加时，水分分子会在电极之间形成导电路径，改变电阻值。
通过测量电阻值的变化可以确定湿度水平。
4. 介质吸湿法：这种方法利用一种具有特殊属性的介质，当介质吸收了空气中的水分后，其物理特性会发生变化。
通过测量介质的物理特性变化，可以推算出湿度水平。
5. 光学法：这种方法利用光的传播特性受湿度影响的特点。
通过测量光的透射或反射能力的变化，可以间接得到湿度水平的值。
这些湿度检测原理在实际应用中可以根据需要选择合适的方法
进行测量，并通过相关的电路和算法将测量结果转化为湿度数值。
湿度测量原理
湿度测量原理湿度是指空气中水汽含量的多少，通常以相对湿度来表示，是空气中水汽含量与该温度下最大可能含量的比值。
湿度的测量在许多领域都具有重要的意义，比如在气象学、农业、工业生产等方面。
本文将介绍湿度测量的原理及其常见的测量方法。
首先，我们来了解一下湿度测量的原理。
湿度的测量原理主要包括干湿球法、电容式法、电阻式法和红外线法等。
其中，干湿球法是利用湿度对干湿球温度差的影响来测定相对湿度的一种方法。
电容式法则是利用介电常数与相对湿度之间的关系来测量湿度。
电阻式法是通过湿度对一些湿度敏感材料电阻的影响来实现湿度的测量。
而红外线法则是通过测量水蒸气对红外线的吸收来实现湿度的测量。
在实际应用中，常见的湿度测量方法包括湿度传感器、潮湿球法和化学法等。
湿度传感器是目前应用最为广泛的一种测量方法，它可以通过测量介电常数、电阻或红外线的方式来实现湿度的测量。
潮湿球法则是通过将一个湿度传感器与一个干湿球传感器放在一起，通过测量它们之间的温度差来计算相对湿度。
而化学法则是通过一些化学试剂对水蒸气的吸收来实现湿度的测量。
需要注意的是，在进行湿度测量时，应当考虑到环境的影响，比如温度、压力等因素。
此外，不同的测量方法具有不同的精度和适用范围，因此在选择测量方法时，需要根据具体的应用场景来进行选择。
总的来说，湿度的测量原理涉及到物理、化学等多个领域的知识，不同的测量方法有着各自的特点和适用范围。
在实际应用中，需要根据具体的情况来选择合适的测量方法，并考虑到环境因素对测量结果的影响。
希望本文能够为大家对湿度测量原理有所了解，并在实际应用中起到一定的帮助。
第三章湿度的测量
3.3 露点测定法（续）
露点温度检测的精度取决于湿镜表面与镜面下的铂电阻温度表之间的温度梯度的大小。 露点仪的测量精度可用科拉伯龙方程进行估计。 由表3.7可以看出，露点仪是在低温下测湿的唯一有效方法。
3.3 露点测定法（续）
影响露点仪测量精度的因素： 凯尔文效应：镜面的结露温度低于真实的露点，其误差约为1℃ 乌拉尔特效应：空气和镜面不干净，偏高 部分压力效应：测试空间内外有压差 判断镜面凝结相态：低于0 ℃时必须判断相态 操作失误：
3.1 湿度的定义和单位
室内大气湿度测量最精确的方法是称量法（或绝对法），它能直接称量出湿空气样本中所含的水汽质量。 要确定大气湿度应首先定义混合比和比湿。
3.1 湿度的定义和单位（续）
混合比 γ 湿空气中水汽质量 mv 与干空气质量 ma 之比，即 γ = mv / ma
补充：毛发湿度表（计）
利用脱脂人发（或牛的肠衣）具有空气潮湿时伸长，干燥时缩短的特性，制成毛发湿度表或湿度自记仪器。 它的测湿精度较差，毛发湿度表通常在气温低于-10℃时使用。
3.2 干湿球湿度表
3.2.1 基本原理
用一对并列装置的、形状完全相同的温度表，一支测气温，称干球温度表，另一支包有保持浸透蒸馏水的脱脂纱布，称湿球温度表。 当空气未饱和时，湿球因表面蒸发需要消耗热量，从而使湿球温度下降。与此同时，湿球又从流经湿球的空气中不断取得热量补给。当湿球因蒸发而消耗的热量和从周围空气中获得的热量相平衡时，湿球温度就不再继续下降，从而出现一个干湿球温度差。 干湿球温度差值的大小，主要与当时的空气湿度有关。空气湿度越小，湿球表面的水分蒸发越快，湿球温度降得越多，干湿球的温差就越大；反之，空气湿度越大，湿球表面的水分蒸发越慢，湿球温度降得越少，干湿球的温差就越小。
测量湿度原理
测量湿度原理
湿度的测量是通过测量空气中的水蒸气含量来实现的，具体原理有以下几种：
1. 相对湿度测量原理：相对湿度是指空气中实际含水蒸气的压强与该温度下饱和水蒸气的压强之比。
常用的相对湿度测量方法包括导电式、电容式和红外线式。
其中，导电式利用导电材料的电导率随湿度变化而变化，电容式则是通过测量电容与湿度之间的关系来确定相对湿度。
2. 电解测湿法原理：电解测湿法是利用电解质在不同湿度下的电导率变化来测量湿度的方法。
通常需要一个电解质传感器，通过浸泡在电解质中的电极测量电导率，进而确定空气中的湿度。
3. 化学测湿法原理：化学测湿法是利用某些化学物质在不同湿度下的颜色或质量变化来测量湿度的方法。
例如，通过浸泡在特定化学药剂中的纸或膜可以因湿度变化而改变颜色或重量，进而间接测量湿度。
4. 电子捕湿法原理：电子捕湿法是利用一种含有特定化学物质的传感器，该物质会吸附湿度而形成电荷变化，然后通过测量电荷变化量来确定湿度。
常见的电子捕湿法传感器包括电子捕湿树脂、电子捕湿膜等。
综上所述，测量湿度可以通过相对湿度测量原理、电解测湿法原理、化学测湿法原理以及电子捕湿法原理等多种方式实现。
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第五节 金属氧化物湿度传感器
一．金属氧化物陶瓷湿度传感器
由金属氧化物多孔性陶瓷烧结而成。烧结体上有 微孔，可使湿敏层吸附或释放水分子，造成其电
缺点：露点温度不易测 准。
2．光电式露点湿度计
影响测量精度的因素：高度光洁的露点镜；高精 度的光学与热电制冷调节系统；采样气体需洁净。
8
HNP-50型冷镜式露点仪
技术指标
露点温度测量范围：- 65 ～ 20 ℃
最大致冷温差 ： Δ 105 ℃
露点温度测试准确度 DEW < ±0.3 PPM/V ( 换算精度0.1% ) RH( 换算精度 0.1% )
形式：
梳状、柱状。
感湿膜
R
梳状
柱状
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注意：
为了避免氯化锂溶液发生电解，电极两端应接 交流电。
量程窄，一般为15%～20%，例如，0.05%的 浓 度 对 应 感 湿 范 围 为 80%-100% ， 0.2% 的 浓 度对应的感湿范围为60%-80%。
环境温度对输出影响较大，因此要进行温度补 偿。
温度计置于金属套管内 微型风机，
特点
湿球附近风速固定在2.5m/s 金属套管屏蔽辐射 蒸馏水随时滴入
Tw Ts
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2．电动干湿球温度计
将湿信号转换成 电信号，有利于 远传。
构造：轴流风机、 镍电阻、湿球纱 布、盛水杯、测 量桥路。
2．电动干湿球温度计
测量桥路： 两个桥路通 过电阻R连 接，构成双 电桥。
1．普通干湿球温度计
构造 同精度温度计两支、脱脂纱布、 蒸馏水
特点
无风速控制，无屏蔽辐射 水易污染 测量误差较大 注意：
①湿球温度计安装时，要求温度计的 球部离开水杯上沿至少2～3cm，
②应使湿球温度计周围空气流速保持 在2.5m/s以上。
Tw Ts
4
通风干湿球温度计（阿斯曼）
构造
Pn 100% Pb
3．含湿量：
空气由干空气和湿空气组成，每kg干空气所含 水蒸气的量，称为含湿量。符号d，单位g/kg
d 1000 mS mw
应用理想气体状态方程
水蒸气：
PnVn ms RnTn
干空气： Pw V w m w R w T w
因为水蒸气与干空气均匀混合，故Vn=Vw，Tn=Tw， 又：Rn=461，Rw=287，
显示灵敏度：
± 0.1 ℃
样气压力：
0.1 MPa/cm2Fra bibliotek样气流量 ： 0.4 -1.0L∕min
显示器：
16 x 2 液晶屏
额定工作电压： 220VAC 50Hz
外形尺寸（W）360x（D）350x （H）135mm
重量：
8.6Kg
第三节 氯化锂电阻湿度计
属于吸湿法测量， 根据氯化锂的吸湿 特性和氯化锂吸湿 后电阻变化特性。 一．传感器
二．露点法湿度测量
露点温度：将被测空气冷却，当湿空气 冷却到水蒸气达到饱和并开始凝结出水 分时所对应的温度。 先测定露点温度tL，根据tL确定该温度下 饱和水蒸气压力PL。PL即为被测空气的 水蒸气分压力Pn。
PL 100% Pb
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1．露点湿度计
采用两只玻璃棒温度 计，一只测量干球温 度，另一只放入黄铜盒 内测量露点温度。根据 测得的露点温度和干球 温度通过查表得到对应 的露点温度下的饱和蒸 气压力和干球温度下的 饱和蒸气压力。
6
U CE fCE (tw ) U AB f AB (tS )
通过调节可调电阻R的滑动触头，使检流计为
0，可得UDE=UAB。
RDE
U DE I CE
U AB U CE R
R U AB U CE
R
f AB (tS ) fCE (tw )
•根据这一关系计算出RDE和相对湿度的关系，在可调电阻上 进行分度，实现相对湿度的测量。
二．高分子电阻式湿度传感器
使用高分子固体电解 质材料制作感湿膜， 当相对湿度大时，膜 中的可移动离子浓度 增大，电阻减少，当 相对湿度降低时，膜 中的可运动离子浓度 减少，电阻阻值增大。 这样可通过电极间的 电阻值的变化测量相 对湿度。
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二．高分子电阻式湿度传感器
HPR-MQ-M52R
（M52R）是一款环保 型的高分子湿度传感器。 在空调、加湿器、除湿 机等民用家电产品中得
电阻(K )
80
60
40
20
0
0
20
40
60
80 100
相对湿度(%RH )
第四节 高分子湿度传感器
一．高分子电容式湿度传感器
C S / d
根据电容公式可知，在 电容两个极板的面积和 间距不变的情况下，当 介电常数发生变化时将 引起电容值的变化。
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一．高分子电容式湿度传感器
特点：迅速吸湿、脱湿，滞后小，响应快， 不受气流速度影响，测量范围宽，抗污染能 力强，稳定性好。
露点法 光电式露点湿度计
吸湿法 氯化锂电阻式， 高分子电阻式，高分子电容式 金属氧化物陶瓷电阻式，金属氧化物膜电阻 式
3
第二节 干湿球与露点法湿度检测
一．干湿球法湿度测量 Pn 100%
Pb
•测得干球温度和湿球温度可计算相对湿度。 •适用范围：大于0℃，测量误差1～2%。
最高使用温度55℃，当大于55℃，氯化锂溶液 容易蒸发。
扩大氯化锂湿度计的测量范围
r
r
r
r
A
RAB=f()
B
R4
R3
R2
R1
75~95% 55~75% 35~55% 15~35%
10
扩大氯化锂湿度计的测量范围
(%) 15 35 55 75 95 RAB(K) 80 70 52 32.3 12.35
第3章 湿度测量
第一节 湿度测量概述
一．湿度的表示方法
绝对湿度、相对湿度、含湿量。
1．绝对湿度：每m3湿空气在标况下（0℃，1大气压） 所含湿空气的重量，即水蒸气密度。单位为g/m3。
由气体状态方程：
PnVn RnT
所以测得被测空气的水蒸气分压力，及干球温度即可 求得绝对湿度。
1
2．相对湿度：空气中水蒸气分压力Pn与同 温度下饱和水蒸气分压力Pb的比值。
2
3．含湿量：
d 1000 mS 1000 PnVn RwTw 1000 Pn 287
mw
RnTn PwVw
Pw 461
622 Pn 622 Pn
Pw
B Pn
所以，当大气压力为定值，含湿量是水蒸气 分压力的函数。
二．气体湿度测量方法
干湿球法 简单干湿球湿度计，通风干湿球湿度计（阿 斯曼）