关于干湿球温度计的一些知识

关于干湿球温度计的一些知识
1.结构
干湿球温度计（psychrometer ）是一种测定气温、气湿的一种仪器。

它由两支相同的普通温度计组成，一支用于测定气温，称干球温度计；另一支在球部用蒸馏水浸湿的纱布包住，纱布下端浸入蒸馏水中，称湿球温度计。

2.测量原理
两温度计中干泡温度计玻璃泡暴露在空气中，显示的是空气的温度即室温；湿泡温度计的玻璃泡被湿布包起来，因湿布中水分蒸发吸热，所以湿泡温度计示数小于干泡温度计示数。

并且当天空气越干燥，蒸发越快，吸热越多，两温度计示数差越大；反之，空气中水蒸气越多即湿度越大时，蒸发越慢，两温度计的示数差越小，所以两温度计的示数差能反映空气中水蒸气的含量。

此时，湿球与干球之间的温度差与环境的相对湿度有一个相应的关系，但该关系是非线性的。

用公式表达起来相当复杂。

（注：因干湿球温度计是间接测量湿度的方法，其方程使用条件需满足：湿球附近的风速达到2.5m/s以上。

）
根据测出的干球温度和湿球温度,查“湿空气线图”，可以得知此状态下空气的温度、湿度、比热、比焓、比容、水蒸气分压、热量、显热、潜热等资料。

通过测的的数值,对照湿空气线图可以计算空气加热，冷却，加湿和减湿的状态变化。

3.使用方法
使用时，应将干湿计放置距地面1.2～1.5米的高处。

因为湿球所包之纱布水分蒸发的快慢，不仅和当时空气的相对湿度有关，还和空气的流通速度有关。

所以干湿球温度计所附的对照表只适用于指定的风速，不能任意应用。

具体的使用方法如下：
(1)干湿球温度计应每年按时校对一次。

其方法是把被校对的温度计与标准温度计放在同一条件下, 静止数分钟或更长一
段时间, 观察两者之间的指示值是否有误差。

如误差不超过摄氏一度就还可使用, 否则应更换。

如没有标准温度计, 也可用几支温度指示值一样的普通温度计来代替使用。

(2)安放干湿球温度计, 应考虑房间面积多少、当地的气候等条件, 选择有代表性的位置, 不能放在死角或门窗、通风口旁。

梅雨季节或虫、霉活动期, 应多安放几支, 以便观察房内不同位置的温湿度变化情况。

安放的高度应根据观测员的身高, 保持平视即可, 一般不能低于1.5米。

（3）观察时, 应遵守一快(看得快)，二准(读数准)，三不摸(不用手触摸)的原则。

（4）查相对湿度的方法，可根据干、湿球两支温度计的温度差值，查“空气相对湿度查对表”。

例如：干球温度值为28℃，湿球温度值为26℃，干、湿球温度计差值为2℃。

先在纵坐标上找到28，再在横坐标上找出2，28和2的坐标交叉点上的数值为84，即空气相对湿度为84%。

（5）湿球上的纱布，一般一至二周更换一次。

先将球部清洗
干净，然后将长约10厘米、宽约连厘米的脱脂纱布( 或同等规格的专用纱布) 在蒸馏水中浸湿, 包在球部以上的温度计玻璃管上, 在纱布下端离球部上端0.5厘米处用纱线扎好，然后将纱布翻下, 包住球部〔纱布绕球部一又四分之一周，其重叠部分不得超过半周)，紧靠球部下端用纱线将纱布扎好。

如用纱布筒, 可直接套在球部上, 用纱线靠近球部的上、下端扎好, 上端的纱布应高出球部0.5厘米。

扎好后将纱布下端轻轻放人水孟,球部下端离水面2厘米。

4.测量准确度及影响因素
早在18世纪人类就发明了干湿球温度计，干湿球湿度计的准确度取决于很多因素，如风速，温度计本身的精度，大气压力，干湿球温度计的球泡表面积大小，纱布材质等等。

只有纱布、水套、水质、风速都满足一定要求时，才能达到规定的准确度。

干湿球湿度计的准确度只有5%一7%RH。

（1）通风速度
理论研究和实践都证明了通风速度对于干湿球法测量湿度的影响, 尤其是对湿球温度降低的重要性; 对于强制通风的干湿球湿度计来说, 通风速度在(2.5～4.5)m/s之间时, 测量较稳定。

A还和湿球的形状、尺寸、通风方向、防辐射情况等因素有关。

通风速度过低时, 测量不稳定, 过高时则容易造成过热。

（2）湿球的尺寸和形状
湿球的几何形状和尺寸会影响干湿差, 而这种影响在低风速时还要大得多。

对流换热系数和对流水汽质量传递系数都与湿球的尺寸和形状有关。

所以, 用于精密测量的干湿球湿度计, 尤其是作为标准用的干湿表, 应该对干球和湿球的尺寸进行严格的控制, 并保证其尺寸在公差范围之内。

（3）湿球的污染和上水套的影响
湿球的上水套长时间使用会变质, 从而使湿球的平衡温度发生漂移, 干湿差变小。

这种影响往往是由于灰尘或其他污物附着在湿球上的水套上因细菌作用使水套变质造成的。

因此, 必须定期或及时更换上水套。

在炎热潮湿地带和环境恶劣的地方使用更要勤于更换。

在空气中或多或少地含有盐微粒的沿海或内陆盐碱地带, 干湿表上水套蒸发性能的下降相对来说更快一些。

灰尘和其他物质的污染是户外使用通风干湿表的重要误差来源。

由于使用强烈通风, 污物不断累积, 从而造成测量值的漂移。

因此, 除了要对上水套的纱布进行严格的脱脂处理外, 在安装和加水时同样要非常小心防止操作污染。

在精密测量中, 实验前应该用纯水煮或者冲洗上水套, 以去掉污染物。

湿球上水套的厚度也有关系, 其影响反映在两个方面: 其一, 上水套过厚在某种意义上改变了湿球的直径；其二, 加大了水套横截面方向上的温度梯度。

（4）温度传感器的影响
干球温度和湿球温度都是通过温度传感器测量来得到的,
温度传感器的准确和稳定对干湿球法测量湿度有非常重要的影响。

一般来说, 应选择精密的铂电阻温度传感器作为干球、湿球的测温传感器, 除了考虑准确度等级的影响外, 温度计的稳定
性也是非常关键的, 温度变化1℃,湿度的变化约为8%RH, 因此, 作为干湿球法测量湿度的温度传感器应具有良好的稳定性和等
级要求。

可选用IEC60751定义的A级铂电阻温度计, 另外, 目
前新型的Pt1000型铂电阻温度传感器也可以作为尝试的元件来
进行选择。

5.优点
干湿球测湿法的维护相当简单，在实际使用中，只需定期给
湿球加水及更换湿球纱布即可。

与电子式湿度传感器相比，干湿球测湿法不会产生老化，精度下降等问题。

所以干湿球测湿方法更适合于在高温及恶劣环境的场合使用。

6. 注意事项
（1）经常保持清洁，纱布应松软而不发粘,如发现发粘、发硬要立即更换。

（2）水盂里的水应及时添补，使湿球温度计水银球表面处于湿
润状态。

最好使用蒸馏水，如没有可用白开水，但不能用自来水、井水、雨水等。

（3）要避开冷热源。

（4）空气要流通
7.参考文献
[1] 林军；干湿球湿度计测量原理与影响因素研究[J]；中国测量；2008.10
[2] 冯惠芬，李景仁；谈谈干湿球温度计的使用技术[J]；档案工作；1982.06
[3] 刘金友；用干湿球温度计测量居室温度[J]；建筑工人；1994.05。