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如何正确选择大屏幕温湿度记录仪与温湿度测量仪表

更新时间:2014-10-25 点击次数:1284
 
  
  如何正确选择大屏幕温湿度记录仪与温湿度测量仪表
  
  前沿:
  
  在各种大气环境、农业、科研以及工业应用中均需要测量并控制温度、湿度。每种应用对温湿度仪表均有不同要求,例如量程要求、温度和压强极限压强、冷凝后恢复能力、危险环境工作能力以及安装和校准要求。没有只用一款仪表就能能够满足所有这些要求。事实上仪表可选范围相当宽泛,取决于对成本和品质的要求。
  
  本文在以下几个方面讨论如何帮助您选用正确的湿度仪表:
  
  1.不同的温湿度参数2.影响温湿度仪表选用的传感器特性3.影响温湿度仪表选用的环境条件4.温湿度仪表选择的实用指导原则
  
  什么是湿度?湿度参数介绍
  
  水蒸气的分压强
  
  湿度就是气态的水,正规称谓为水蒸气。由于水蒸气呈气态,道尔顿分压定律等大多数普适气体定律对其均有效。道尔顿定律确定气体总压强等于各组分气体分压强之和。
  
  P总=P1+P2+P3...
  
  对空气而言,这一等式表示总大气压强1.013bar(14.7psia)为氮气、氧气、水蒸气、氩气、二氧化碳以及各种其他微量气体分压强之和。
  
  水蒸气压(强)的定义
  
  水蒸气压(Pw)是指在空气或某种气体中水蒸气所施加的压强。水蒸气的zui大分压值取决于温度。此处的zui大压强即饱和蒸汽压(Pws)。温度越高,饱和蒸汽压越高,空气中能够容纳的水蒸气越多。因此,暖空气容纳水蒸气的能力比冷空气更强。当空气或混合气体中水气达到饱和蒸气压时,若要增加额外的水蒸气则需要等量的水气凝结为液态或固态。焓湿图以图形方式显示了饱和蒸气压和温度的关系。此外,还可使用蒸气压表查看任意温度的饱和蒸气压,也有许多此类计算机计算程序可用。
  
  压强对湿度的影响
  
  道尔顿定律说明气体总压(强)的变化必对包括水蒸气在内所有各组分气体分压产生影响。例如,如果总压增加一倍,则所有组分气体分压同样增加一倍。在空气压缩机的压缩过程中,增压会从空气中“榨取”出液态水,这是因为水蒸气分压(Pw)增加了,但饱和蒸气压仍然为温度的函数。随着储气罐中压强的增加,Pw达到Pws,气态水冷凝为液态,并zui终从罐体中排出。
  
  相对湿度
  
  当把水蒸气看作气体时,相对湿度就比较容易定义了。相对湿度(RH)可定义为在某一特定温度下水蒸气分压(Pw)对饱和压(Pws)的比率。
  
  %RH=100%×Pw/Pws
  
  在定义中由于分母(Pws)为温度的函数,因此相对湿度对温度有很强的依赖性。例如,在相对湿度50%且在温度20°C的房间内,室温增加到25°C时,相对湿度将会降至约37%,但水蒸气分压保持不变。
  
  压强也会改变相对湿度。例如,某工艺在保持恒定温度时,如果工艺过程压强增加一倍,相对湿度也将增加一倍。
  
  湿球温度
  
  传统概念上湿球温度(Tw)是指包裹有湿润棉套的温度计显示的温度。湿球温度和环境温度结合使用可计算相对湿度或露点。例如,空调系统的湿球温度与干球温度对比可判别蒸发冷却器的冷却能力。
  
  湿度
  
  湿度指在给定温度和压强的情况下,单位体积湿润空气中水的质量。该值通常表达为每立方米空气水的克数。湿度是工艺控制和干燥应用中的常见参数。
  
  环境条件对温湿度记录仪测量的影响
  
  环境条件对湿度和露点测量具有显著的影响。为了获得*测量效果,需要对以下环境因素加以考虑:
  
  始终选择能够代表被测环境的位置作为测量点,要避免热点或冷点。安装在门、加湿器或空调进气口附近的变送器可能会发生迅速的湿度变动,表现不够稳定。
  
  由于相对湿度对温度具有很强的依赖性,因此让湿度传感器与被测空气或气体处于相同温度状态非常重要。在比较两种不同仪表的湿度读数时,保持仪表/探头与被测气体之间的热平衡特别关键。
  
  与相对湿度不同,露点测量与温度没有关系。但是在测量露点时必须考虑压强条件。
  
  注意使用温湿度记录仪时,探头温差问题
  
  在将湿度探头安装就位时,要避免沿探头长度方向出现温度下降。当探头与外部环境存在较大温差时,整个探头主体应当安装在工艺环境内部,线缆入口点应当绝热处理。
  
  在可能发生冷凝的情况下,应以水平方式安装探头,避免水滴到探头/线缆上并让过滤器达到饱和;如图所示:
  
  确保传感器周边空气能够流动。空气自由流动可确保传感器与工艺温度保持平衡。在温度20°C和相对湿度50%RH的条件下,传感器与测量区之间1°C的温差会导致3%RH的测量误差。在相对湿度为100%RH时,误差为6%RH
  
  选择温湿度记录仪及测量仪表时,仪表的温湿度传感器有哪些特征?
  
  湿度传感器性能是湿度测量总体质量的关键所在。可以从以下几个重要方面考虑传感器特性:
  
  快速响应时间
  
  传感器响应时间即传感器对湿度阶跃变化的响应速度。除传感器之外,温度、气流和过滤器类型均对响应时间有一定影响。阻塞式过滤器会减缓响应速度。
  
  *量程
  
  要根据应用和工作温度的不同选择湿度传感器,在湿度条件下尤为如此。
  
  绝大部分维萨拉湿度传感器可在全量程0至100%RH范围内工作。维萨拉HUMICAP®传感器是针对相对湿度处于10–100%RH应用的*之选,而DRYCAP®传感器则专为0–10%RH较低湿度范围测量而设计。
  
  良好的化学耐受性
  
  腐蚀性化学物质会造成传感器的损毁或污染。仪表制造商应当了解各种化学品对其传感器的影响,并提供可耐受化学品浓度有关的建议
  
  总结:通常温湿度记录仪及温湿度测量仪表总类繁多,只要根据以上几点作为参考条件,以及自己的购买预算,就可以选择适合自己使用的温湿度测量仪表了。
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