建筑环境测试技术 第4章 湿度测量课件.pptVIP

第四章 湿度测量 第四章 湿度测量 4.1 干湿球湿度计 4.2 露点湿度计 4.3 电子式温度传感器 4.4 湿度计的校准 4.1 干湿球湿度计 4.1 干湿球湿度计 4.1 干湿球湿度计 4.1.2 电动通风干湿球湿度计 4.1.2 电动通风干湿球温度计 4.1.2 电动通风干湿球温度计 4.2 露点湿度计 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。 4.2 露点湿度计 基本原理：先测定露点温度tl，根据tl确定对应于tl的饱和水蒸气压力Pl。 4.2.1 露点湿度计 测量过程： 在镀镍黄铜盒3中注入乙醚溶液，然后用橡皮鼓气球4将空气打入镀镍黄铜盒3中，并由另一管口排出，使得乙醚得到较快速度的蒸发。 当乙醚蒸发时，即吸收了乙醚自身热量使得温度降低。 当空气中水蒸气开始在镀镍黄铜盒3外表面凝结时，插入其中的温度计读数就是空气的露点。 缺点：不易测准，误差较大。 4.2.2 光电式露点湿度计 4.2.2 光电式露点湿度计 4.2.2 光电式露点湿度计 4.3 电子式湿度传感器 原理：某些物质放在空气中，其含湿量与空气的相对湿度有关。含湿量的大小会引起物质本身的某些物理特性的变化。 因此，可以将具有这些特性的物质或者元件做成传感器，将空气相对湿度的测量转换为对传感器的电阻或者电容量的测量——吸湿法湿度测量。 传感器：氯化锂电阻湿度传感器、高分子湿度传感器、金属氧化物陶瓷湿度传感器、金属氧化物膜湿度传感器。 湿度传感器在出厂之前，都要采用标准湿度发生器进行标定，准确度可以达到2%-3%RH。 4.3.1 氯化锂电阻湿度传感器 4.3.1 氯化锂电阻湿度传感器 4.3.1 氯化锂电阻湿度传感器 DWS－P型氯化锂电阻湿度传感器 DWS－P型氯化锂电阻湿度传感器 4.3.2 高分子湿度传感器——电容式 4.3.2 高分子湿度传感器——电容式 4.3.2 高分子湿度传感器——电容式 4.3.2 高分子湿度传感器——电阻式 原理：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。 特点：灵敏度好、线性度好、响应时间快、易小型化、制作工作简单、成本低、使用方便。 HPR-MQ-M52R型高分子湿度传感器 4.3.3 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。烧结体上有微细孔，可使湿敏层吸附或释放水分子，造成其电阻值的改变。 电阻值与湿度的关系为非线性，而电阻的对数值与温度的关系为线性，因此在电路处理上应加入线性化处理单元。 MgCr2O4-TiO2陶瓷湿度传感器 MgCr2O4-TiO2陶瓷片尺寸为4mm×5mm×0.3mm，气孔率为25％～30％，孔径小于1μm，具有良好的吸湿性。 MgCr2O4-TiO2陶瓷湿度传感器 MgCr2O4-TiO2陶瓷片湿度传感器的相对湿度与电阻值之间的关系： 使用之前应先加热约1min左右，以消除由于油污及各种有机蒸汽等的污染所引起的性能恶化。 2. NiO陶瓷湿度传感器 原理：利用微细多孔对水分子吸附及释放的现象，使其电阻值发生变化。 特点：工作稳定性好、寿命较长，对丙酮、苯等蒸汽有抗污染能力。 由于加入了过滤层，所以响应时间较长，适合在空调系统中使用。 国产UD-8NiO湿度传感器： 3. 金属氧化物膜湿度传感器 Cr2O3(氧化铬) Fe2O3(氧化铁) Fe3O4 (四氧化三铁) Al2O3 (氧化铝) Mg2O3 (氧化镁) ZnO (氧化锌) TiO2 (二氧化钛) 这些金属氧化物的细粉，吸收水分之后具有极快的速干特性。利用这种现象可以制造出多种金属氧化物膜湿度传感器。 3. 金属氧化物膜湿度传感器 原理：将调制好的金属氧化物的糊状物加工在陶瓷基片及电极上，采用烧结或烘干的方法使之固化成膜。 膜的含湿量随着外界空气含湿量的变化而变化。含湿量的变化又引起电阻阻值的变化。 通过测量电阻之间的阻值即可测量相对湿度。 4.4 湿度计的校准 校准条件： 1) 具有恒定相对湿度的空间； 2) 测定相对湿度的基准方法； 3) 将被校准的仪表放入此空间中进行校准。 4.4 湿度计的校准 4.4 湿度计的校准 4.4 湿度计的校准 4.4 湿度计的校准 常见湿度测量方法的比较 氧化铬 氧化铁 氧化铝 特点：传感器电阻的对数值与湿度成线性关系。测湿范围、工作温度范围宽。测量精度为2%-4%RH，使用寿命超过2年。 饱和盐溶液湿度计校准装置 原理：水的饱和蒸汽压与其温度一一对应。温度越高，饱和蒸汽压也越高。 当水中加入盐类后，溶液中水分的蒸发受到限制，导致饱和蒸汽压降低。降低的程度与