[农林牧渔]第三章湿度的测量.pptVIP

第三章 湿度的测量 向卫国 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 3.1 湿度的定义和单位（续） 绝对湿度 ρw 单位体积的湿空气中所含水汽的质量。 ρw = mv / V 3.1 湿度的定义和单位（续） 比湿 q 湿空气中水汽质量与湿空气总质量（干空气质量加水汽质量）之比。 q = mv / ( ma + mv) 3.1 湿度的定义和单位（续） 水汽压 e’ 表示空气块中水汽含量的一个量。多数测湿元件能直接测量。 是水汽在大气总压力中的分压力。它表示了空气中水汽的绝对含量的大小，以毫巴为单位。 以满足道尔顿分压定律的理想气体为理论前提，对于湿空气中的水汽，用近似公式（3.4） 3.1 湿度的定义和单位（续） 饱和水汽压 eswi 空气吸收水汽有一定限量，达到了限量就不再吸收，这个限量叫“饱和点”。空气中水汽达到饱和点时的水汽压，称为饱和水汽压（或称最大水汽张力）。分别对水面和冰面定义 水面饱和水汽压：在固定的气压和温度下，水汽和平面纯净水面达到气液两相中性平衡时纯水蒸气的水汽压。 冰面饱和水汽压：在固定的气压和温度下，水汽和平面纯净冰面达到气固两相中性平衡时纯水蒸气的水汽压。 饱和水汽压的特性 饱和水汽压和绝对温度的关系是克劳修斯—克拉伯龙方程。 根据公式可推导并计算出各个温度下的esw和esi，见表3.1 和 表3.2 饱和水汽压是温度的函数，随温度升高而增大。在同一温度下，纯冰面上的饱和水汽压要小于纯水面上的饱和水汽压。 3.1 湿度的定义和单位（续） 相对湿度 U ( % ) 压力为p 、温度为 T 的湿空气，其水汽压e’和水面饱和水汽压 ew’ 的比值百分数 U = e’ / ew’ × 100 % = γ / γs × 100 % = q / q s × 100 % 相对湿度的大小能直接表示空气距离饱和的相对程度。空气完全干燥时，相对湿度为零。相对湿度越小，表示当时空气越干燥。当相对湿度接近于100%时，表示空气很潮湿，越接近于饱和。 3.1 湿度的定义和单位（续） 露点温度 Td 和霜点温度 Tf Td 的定义：指空气在水汽含量和气压都不改变的条件下，冷却到饱和时的温度 。形象地说，就是空气中的水蒸气变为露珠时候的温度叫露点温度。 若冷却至 Tf ，使其对冰面达到饱和，此时温度 Tf 即为霜点温度。 露点温度本是个温度值，可为什么用它来表示湿度呢？这是因为，当空气中水汽已达到饱和时，气温与露点温度相同；当水汽未达到饱和时，气温一定高于露点温度。所以露点与气温的差值可以表示空气中的水汽距离饱和的程度。　 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。 3.2.1 基本原理（续） 单位时间通过单位面积的空气与湿球对流交换，传递给湿球的热量为Q 单位时间通过单位湿球面积蒸发水分的质量是M 湿球蒸发消耗的热量为Qm 令 Q = Qm，可得湿度计算公式 e 干湿球温度表系数A，可近似区作 6.2 × 10-4 3.2.1 基本原理（续） 当然，干湿球的温差的大小还与其他一些因素有关，如湿球附近的通风速度、气压、湿球大小、湿球润湿方式等有关。可以根据干湿球温度值，并将一些其它因素考虑在内，从理论上推算出当时的空气湿度来。 干湿球温度表是当前测湿的主要