溫濕度傳感器/露點(diǎn)變送器廠商講述濕度測量方法

從測試的輸出參量上區(qū)分，主要分為以下幾類：

利用物質(zhì)幾何尺寸變化的測濕法（伸縮法），干濕球法，冷凝露點(diǎn)法，氯化鋰露點(diǎn)法，電濕度測量法（電阻法、電容法），電解法（庫侖濕度計(jì)）以及其它測濕方法。下面主要介紹前幾種。

*：伸縮法

物質(zhì)在濕度發(fā)生變化時(shí)其長度會隨之變化，例如當(dāng)相對濕度從 0 ％變到 100 ％時(shí)，通常人類毛發(fā)的總長度會伸長 2.5％。這一變化可以通過機(jī)械裝置放大用指針指示出來，或通過機(jī)械電量的轉(zhuǎn)換，輸出表征濕度水平的電信號，從而進(jìn)行濕度的測量和控制，這種方法就叫伸縮法。

毛發(fā)濕度計(jì)是伸縮法測濕的典型應(yīng)用。它與當(dāng)代的各種濕度計(jì)相比，具有結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、造價(jià)低廉的優(yōu)點(diǎn)，從濕度測量的現(xiàn)狀與要求來看，即使在科學(xué)技術(shù)高度發(fā)達(dá)的今天，毛發(fā)、腸衣之類濕度傳感器仍將繼續(xù)為人們沿用。但也存在滯后和精度不高等固有的缺點(diǎn)。

第二：干濕球法

干濕球濕度計(jì)由兩支規(guī)格*相同的溫度計(jì)組成，一支稱為干球溫度計(jì)，其溫泡暴露在空氣中，用以測量環(huán)境溫度；另一支稱為濕球溫度計(jì)，其溫泡用特制的紗布包裹起來，并設(shè)法使紗布保持濕潤，紗布中的水分不斷向周圍空氣中蒸發(fā)并帶走熱量，使?jié)袂驕囟认陆怠Ｋ终舭l(fā)速率與周圍空氣含水量有關(guān)，空氣濕度越低，水分蒸發(fā)速率越快，導(dǎo)致濕球溫度越低。可見，空氣濕度與干濕球溫差之間存在某種函數(shù)關(guān)系。干濕球濕度計(jì)就是利用這一現(xiàn)象，通過測量干球溫度和濕球溫度來確定空氣濕度的。

第三：冷凝露點(diǎn)法

露點(diǎn)法是一種古老的濕度測量方法，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，露點(diǎn)技術(shù)臻于完善。現(xiàn)代的光電露點(diǎn)儀采用熱電制冷，并且可以自動補(bǔ)償零點(diǎn)和連續(xù)跟蹤測量露點(diǎn)。高精度露點(diǎn)儀在一般濕度范圍的測量準(zhǔn)確度可達(dá)±1℃露點(diǎn)溫度。

露點(diǎn)濕度計(jì)的原理可以通過一個簡單的實(shí)驗(yàn)來說明。若將一個光潔的金屬表面放到相對濕度低于100％的空氣中并使之冷卻，當(dāng)溫度降到某一數(shù)值時(shí)，靠近該表面的相對濕度達(dá)到100％，這時(shí)將有露在表面上形成。因?yàn)樵谶@個溫度下空氣中的水汽達(dá)到了飽和，冷表面附著的水膜和空氣中的水份處于動態(tài)平衡，也就是說，在單位時(shí)間內(nèi)離開和返回到表面上的水分子數(shù)相同，這就是

Regnault原理。該原理可以敘述為：當(dāng)一定體積的濕空氣在恒定的總壓力下被均勻降溫，直到空氣中的水汽達(dá)到飽和狀態(tài)，該狀態(tài)叫做露點(diǎn)；在冷卻的過程中，氣體和水汽兩者的分壓力保持不變。如果空氣的溫度是Ta，露生成的溫度為Td，則濕空氣的相對濕度可以通過下式算出: U= 在露點(diǎn)溫度（Td）時(shí)的飽和水氣壓 / 在原來溫度（Ta）時(shí)的飽和水氣壓×100％式中飽和水汽壓的數(shù)值可以通過查表得到。在 0 ℃ 以下，水汽達(dá)到飽和時(shí)，水在鏡面上結(jié)冰，此時(shí)的溫度又叫做霜點(diǎn)。

第四：氯化鋰露點(diǎn)法

露點(diǎn)式氯化鋰濕度計(jì)是由美國的 Forboro公司首先研制出來的，其后我國和許多國家都做了大量的研究工作。這種濕度計(jì)和上述電阻式氯化鋰濕度計(jì)形式相似，但工作原理卻*不同。簡而言之，它是利用氯化鋰飽和水溶液的飽和水汽壓隨溫度變化而進(jìn)行工作的。據(jù)拉烏爾定律，在溫度不變時(shí)隨著鹽溶液濃度增加，其表面上的水汽壓下降，故氯化鋰溶液的飽和水汽壓曲線位于純水飽和水汽壓曲線的下方，在同一溫度下，前者的水汽壓比后者低，大約相當(dāng)于后者的10-12％，即氯化鋰飽和溶液的平衡相對濕度為10%-12％。

第五：電解法

電解法是目前廣泛應(yīng)用的微量水份測量方法之一。這種方法是1956年首先Keidel提出來的，人們對此法之所以感興趣，其原因在于這種方法不僅能達(dá)到很低的量限，更重要的是因?yàn)樗且环N測量方法。這種建立在法拉第定律基礎(chǔ)上的電解濕度計(jì)通常又稱為庫侖濕度計(jì)。

庫侖濕度計(jì)的敏感元件是電解池，被測氣體穿過電解池時(shí)，其中的水汽全部被涂在電極上的五氧化二磷磷酸膜所吸收。

濕度計(jì)的工作特點(diǎn)是氣體連續(xù)通過電解池，其中的水汽被五氧化二磷全部吸收并電解。在一定的水份濃度和流速范圍內(nèi)，可以認(rèn)為水份吸收的速度和電解的速度是相同的，也就是說，水份被連續(xù)地吸收同時(shí)連續(xù)地被電解，于是瞬時(shí)的電解電流可以看作是氣體含水量瞬時(shí)值的體現(xiàn)。由于方法所要求的條件是通過電解池的氣體中的水份必須全部被吸收，不言而喻，測量值要受氣體流速的影響，因此，對于某一個電解池不但有一個額定的流速，而且在測量時(shí)還必須保持流速恒定，并對流速進(jìn)行準(zhǔn)確的測量。知道了氣體的流速和電解電流，我們便可以計(jì)算水份的濃度。

還有幾種不常見的濕度測試方法，如氣橋法、熱導(dǎo)法等等。