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第五届全国温度测量与控制技术学术会议论文集 用于不同风速下干湿球法相对湿度测量仪表的设计方案 黄锋 (广州市计量检测技术研究院，广州510030) 摘要：用干湿球法测量相对湿度时，风速是一个影响量，不同的风速下，干湿温度及其差值对应的相对 湿度值不一样。对湿度查算表进行数据拟合后，提出一种简易的设计方案，利用简单的模拟电路就可实现不 同风速下干湿球法相对湿度的准确测量，准确度可以达到±3％RH。可以应用于以热电阻、热敏电阻等作为温 度一次元件的干湿温度测量系统，不需要CPU等数字电路就可实现相对湿度的数字化测量，在风速变化不大 的环境下测量相对湿度具有成本低、准确可靠的优势。 关键词：计量学；相对湿度；风速；模拟电路； 1．引言 目前在湿度测量方面，大多场合仍是采用干湿球温度来测量相对湿度，只是在进行干、湿温度测量时， 已不只采用玻璃温度计作为测温仪器，而已大量采用热电阻温度计、热电偶作为测温元件，这样测量，可以 实现湿度测量的电子化、数字化，便于记录和控制。这类采用温度传感器测量干、湿温度的湿度计，一般都 使用数字电路如MPU进行相对湿度的转换，本文介绍一种采用模拟电子电路实现相对湿度的测量方法，简单 易行，成本低，准确度也能达到普通湿度计的水平。 ‘ 2．千湿球法相对湿度涓量原理 干湿球法测量相对湿度的方程为： 、 u：鱼二垒：丝二型 已‘ 式中：l『一相对湿度； ew——在湿球温度tw下的饱和水蒸气压，Pa； A——干湿表系数，℃．1；A与风速v有关； p一大气压，Pa； t——干球温度，℃； 铆——湿球温度，℃； et-一在干球温度t下的饱和水蒸气压，Pa。 的风速范围内一般不作修正。 根据干湿球法测量相对湿度的方程，我们很容易就得知相对湿度的测量不仅与干、湿温度有关，还与实 际气压和风速有关，特别是当风速低于2．5m／s时，对相对湿度的影响很大，风速越小，影响越大。 3．电路原理 ’通过对湿度查算表的分析，利用计算机似合计算，在标准大气压力下，可以将相对湿度测量方程拟合为 以下的方程： U：—K+0．32—5t-At K+0．325t ．361． 第五届全国温度测量与控制技术学术会议论文篥 式中：I卜相对湿度； K——与风速有关的系数； t——干球温度，℃； △t——千、湿球温度差，℃； 湿度测量的准确度在土5％RH，这样的拟合精度完全能满足测量要求。 根据上述拟合的方程，可以采用简单的电子电路直接实现湿度的数字化测量，原理图和电路图如下： 原理图 千温 gr 湿温 千温 通过调节R，即可适应在不同风速下的湿度测量。 4．渭量实验 4．1仪器装置 制作了一个采用铂电阻温度计作为测温元件的电路，用两个ZX25a标准电阻箱模拟温度输入，按干湿球 法测量相对湿度的标准方程计算出标准大气压力下风速分别为0．1m／s、0．4m／s、1．5m／s的相对湿度查算表。 4．2涓量致据 根据计算出的查算表，分别用ZX25a标准电阻箱模拟干、湿温度，记录实际相对湿度显示值，具体数据 见表一。通过实际实验，证明了这一测量电路的可行性。 ．．362．． 第五届全国温度测量与控制技术学术会议论文集 风速m／s 干温／℃ 湿温／。C 理论湿度／％ 显示湿度，％ 误差／％ 20 15．9 50．6 52．0 1．4 20