建筑环境测试技术-第四章---湿度测量
建筑环境测试技术第4章湿度测量

17、儿童是中心,教育的措施便围绕 他们而 组织起 来。上 午2时2 8分29 秒上午 2时28 分02: 28:29 21.7.1 0
July 2021
2、Our destiny offers not only the cup of despair, but the chalice of opportunity. (Richard Nixon, American President )命运给予我们的不是失望之酒,而是机会之杯。二〇二一年六月十七日2021年6月17日星期四
16
4.3.1 氯化锂电阻湿度传感器
氯化锂的吸湿量与空气的相对湿度成一定函数关系。
空气湿度增加
氯化锂的吸湿量增加
氯化锂中导
电的离子数增加
电阻减小
(%) 15 35 55 75 95
R(K) 80 70 52 32.3 12.35
电阻(K )
80
60
40
20
0
0
20
40
60
80 100
相对湿度(%RH )
10、阅读一切好书如同和过去最杰出 的人谈 话。02 :28:2 902:2 8:290 2:287 /10/2 021 2:28:29 AM
11、一个好的教师,是一个懂得心理 学和教 育学的 人。21 .7.10 02:28 :2902 :28Jul -2110 -Jul-2 1
12、要记住,你不仅是教课的教师, 也是学 生的教 育者, 生活的 导师和 道德的 引路人 。02: 28:29 02:28: 2902: 28Sat urday , July 10, 2021
露点湿度计的测定方法:先把物体表面加以冷却,一直冷 却到与该物体表面相临近的空气层中的水蒸气开始在物体 表面上冷凝成水分为止。开始凝集水分的瞬间,其临近空 气层的温度,即为被测空气的露点温度。
河南科技大学建筑环境测试技术复习纲要

河南科技大学建筑环境测试技术复习纲要第一章 测试技术基本知识1. 测量、计量、测试和检测基本概念与区别2. 偏差式测量法、零位式测量法区别3. 模拟式仪表与数字式仪表有何区别?4. 精度、准确度、精密度、正确度之间关系5. 精密度与随机误差有何联系?正确度与系统误差有何联系?6. 大卡、冷吨、匹与制冷量单位瓦之间换算关系?第二章 测量误差和数据处理1. 误差种类有哪几种?2. 区别实际相对误差、示值相对误差、满度相对误差3. 准确度等级与精度关系4. 误差整量化原则与应用5. 系统误差、性质与特点6. 随机误差及特性7. 随机误差、系统误差与粗大误差区别8. 随机误差数学期望与平均值9.8. 随机误差与残差区别 10. .随机误差在σ±、σ2±、σ3±内概率11.掌握随机误差相关关系式:测量值的随机误差;测量值的残差;n 次(n →∞) 测量的测量值标准差、有限次测量的标准差的最佳估计值;随机误差数学期望;有限次测量的算术平均值的标准差的最佳估计值与有限次测量的测量值的标准差的最佳估计值关系式;n 次(n →∞)测量的最大随机误差(或称极限误差);有限次测量的测量值的算术平均值的极限误差;n 次(n →∞)测量的测量结果表达式;有限次测量的测量结果表达式。
12. 系统误差特性;如何运用剩余误差观察法进行系统误差判断。
13. 间接测量误差误差传递公式推导?如何计算间接测量的相对误差?14. 间接测量量的标准差的最佳估计值计算公式:15. 如何运用各直接测量量的标准差最佳估计值确定间接测量量的相对误差16. 常用函数的误差传递基本公式17. 什么是误差等作用原则?掌握如何运用误差等作用原则选择仪表精度等级。
18. 系统误差合成方法?掌握运用系统误差合成方法计算系统误差大小。
19. 掌握等精度测量结果的数据处理步骤。
20. 了解最小二乘法基本原理第三章 温度测量1. 经验温标、热力学温标和国际温标基本表达方法2. 膨胀式温度计基本原理和分类3. 热电偶测量基本原理4. 热电势组成;掌握如何推导热电偶总电势公式5. 热电偶应用定则及应用6.掌握常用的廉金属热电偶组成、特点、适用场合?7.热电阻测温基本原理8.热电阻特性及热电阻选用9.铂电阻、铜电阻特点及应用场合10.PTC启动器特点及工作原理、适用场合?11.掌握平衡电桥和不平衡电桥测温电路工作原理?平衡电桥二线、三线、四线法连接测温有何不同?各自产生误差如何?第四章湿度测量1.暖通空调领域湿度测量方法有哪几种?2.掌握湿空气含湿量、相对湿度、焓关系式,并学会运用这几个基本公式计算相对湿度。
建筑环境测试技术在温湿度测量中的应用

建筑环境测试技术在温湿度测量中的应用林婵 20103841(建环10-1班)摘要建筑环境测试技术是面向建筑环境专业本科生的一门技术基础课。
它涉及供热通风空调,建筑给排水,燃气供应等公共设施系统及建筑环境中的实验技术,计量技术以及非电测量测试技术等领域的知识,是设计,安装,运行管理及科学研究必不可少的重要手段。
本文主要介绍建筑环境测试技术对温湿度测量应用的作用以及在该课程在学习生产中的重要性。
关键词:测试技术温度测量热电偶湿度测量重要性在建筑环境测试技术中,介绍了许多测量仪表的测量原理以及测试技术的应用,其中系统的介绍了湿度温度测量仪表以及方法原理。
温度和湿度是一个重要的物理量,不仅与我们所学习的学科中无处不在,而且也是建筑环境与设备工程专业在实际生产应用中两个重要的物理量。
比如空气品质的检测,大气污染的程度的测定,江河湖每年蒸发量的计算,锅炉房的设计,供热供燃管网的布置,空调设计中风机和水泵的选择等等,几乎所有的生产中都涉及到了温湿度的测定和控制。
对于建环专业的学生,建筑环境测试技术的学习也就体现了必要性和重要性。
下面将分别介绍建筑环境测试技术是如何在温湿度的测量以及应用发挥重要作用的。
温度不能直接测量而是借助于物质的某些物理特性是温度的函数,通过对某些物理变化量的测量见间接地获得温度值,在建筑环境测试技术中,温度测量仪表的测量方法,通常分为接触法和非接触法两类。
温度计有膨胀式温度计,压力式温度计固体膨胀式温度计,另外,一种应用最为广泛剂用量最大的测温方式是热电偶测温。
在此也主要介绍热电偶测温法的原理以及在各个学科中的应用。
热电偶是通过测量热电动势来实现测温的。
热电偶实际是一种换能器,它能将热能转化为电能,用所产生的热电动势来实现测温。
热电偶测温系统是由热电偶,补偿导线,测量仪表以及相应的电路构成。
热电阻测温在低温测量中应用广泛。
热电阻是由金属导体或半导体材料制成的感温元件。
在传热学的学习中,热电偶测温方法的应用十分重要,例如在粉末或者散装绝热材料导热系数的测定实验中就应用到了热电偶测温和直流电位差测热电势的原理和方法,因此在这里就具体介绍一下建筑环境测试技术中关于热电偶测温的原理。
温湿度测量实验指导书

《建筑环境测试技术》实验指导书实验一 温湿度的测量实验地点:热动大楼 155 室、163 室(大金实验室) 一、 实验目的与要求1. 观察并熟悉温度、湿度传感器及测量装置。
2. 了解测量、数据采集、控制的系统与过程。
3. 掌握水银温度计、铂电阻测量温度的方法。
4. 掌握干湿球温度计测湿球温度的方法。
二、 实验主要设备1. 玻璃管水银温度计 2. PT100 温度传感器; 3. 干湿球温度传感器组成的温湿度计; 4. 容器及水; 5. KEITHLEY 数据采集器一台; 6. 计算机及控制柜一套;三、 实验说明采用不同的测量方法,测量对比环境的干湿球温度。
不同的刺入深度对温度测量结果的影响实验。
四、 实验方法与步骤1.利用玻璃管水银温度计、湿球纱布、容器、水组成通风湿球温度计,测量环 境干、湿球温度。
图 1 普通干湿球湿度测量装置示意图实验步骤: 1) 实验仪器、仪表的准备; 2) 手持玻璃管水银温度计,稳定 1 分钟、读数,记录环境干球温度; 3) 套上湿球纱布,并将湿球纱布浸入水中,水银温度计的水银包距离水面 2cm,稳定 2 分钟,读数,记录环境湿球温度。
1《建筑环境测试技术》实验指导书2.利用铂电阻组成的通风干湿球温度测量装置、数据采集仪、计算机测量并显 示环境的干湿球温度。
Pt100 Pt100数据采集器计算机图 2 电动干湿球湿度测量装置示意图实验步骤: 1)实验仪器、仪表的准备; 2)了解通风干湿球温度计的结构,连接传感器与数据采集器; 3)通过计算机软件读数,每隔 3 分钟记录一组当前时刻下的环境干球温度、湿球温度,共记录 3 组。
3.用水银温度计,在不同的刺入深度下,测量容器内的水温。
a) 中部b)水银包刚浸没c) 水银包浸没<50%d)底部图 3 不同刺入深度下的温度测量实验示意图2《建筑环境测试技术》实验指导书1)实验仪器、仪表的准备; 2)容器内接入热水; 3)将水银温度计的水银包置入热水的中部,手持水银温度计稳定 2 分钟,读数、记录; 4)将水银温度计拿出水面,等待 2 分钟; 5)将水银温度计置入水面(刺入深度 2cm,水银包刚刚被水面浸没),手持并稳定 2 分钟,读数、记录; 6)将水银温度计拿出水面,等待 2 分钟; 7)将水银温度计置入水面(刺入深度 1cm,1/2 的水银包露在水面外),手持并稳定 2 分钟,读数、记录; 8)将水银温度计拿出水面,等待 2 分钟; 9)将水银温度计置入水底(水银包接触容器底部),手持并稳定 2 分钟,读数、记录。
建筑设备自动化系统工程湿度检测方法

建筑设备自动化系统工程湿度检测方法湿度是建筑环境舒适度的重要指标,在建筑设备自动化系统中对湿度的检测主要是对室内和室外空气湿度、送风通道的空气湿度的检测。
目的是通过湿度检测保证暖通空调设备的正常运行和对环境的舒适性的可靠控制,以及将湿度参数作为节能控制的重要依据,利用湿度变化对环境舒适度影响,可以适当地降低或升高温度以达到节能的目的。
1、湿度的基本检测方法湿空气是由干空气和水蒸汽组成,含湿量和相对湿度是反应空气湿度的主要参数。
用含湿量可以确切而方便地表示空气中的水蒸汽含量,相对湿度反映了湿空气中水蒸汽含量接近饱和的程度。
空气湿度检测的方法可以大体分为直接检测(吸湿法)和间接检测(干湿球法)。
(1)湿度的直接检测若利用某些盐类放在空气中,其含湿量与空气的相对湿度有关;而含湿量大小又引起本身电阻的变化。
因此可以通过这种传感器将空气相对湿度转换为其电阻值的测量。
这种直接检测空气相对湿度的方法称为吸湿法湿度测量。
吸湿法检测的是空气的相对湿度。
其检测精度可以做到3%~5%RH,测量范围是1%~99%RH。
1)湿敏电阻是在基片上覆盖一层用感湿材料制成的膜,当空气中的水蒸气吸附在感湿膜上时,元件的电阻率和电阻值都发生变化,利用这一特性即可测量湿度。
湿敏电阻的种类很多,例如金属氧化湿敏电阻、硅湿敏电阻、陶瓷湿敏电阻等。
湿敏电阻的优点是灵敏度高,主要缺点是线性度和产品的互换性差。
2)湿敏电容一般是用高分子薄膜电容制成的,常用的高分子材料有聚苯乙烯、聚酰亚胺、酷酸醋酸纤维等。
当环境湿度发生改变时,湿敏电容的介电常数发生变化,使其电容量也发生变化,其电容变化量与相对湿度成正比。
湿敏电容的主要优点是灵敏度高、产品互换性好、响应速度快、湿度的滞后量小、便于制造、容易实现小型化和集成化,其精度一般比湿敏电阻要低一些。
(2)空气湿度的间接检测采用检测干球温度(空气中的温度)和湿球温度(湿纱布的温度)的方法,通过空气状态图确定空气的湿度参数,其检测精度一般为5%~7%RH。
建筑环境测试技术-复习提要 (1)

《建筑环境测试技术》补考复习提要
一、测量基础
1.仪表精度等级
定义、选择计算
2.测量系统的基本组成
被测量——传感器——变送器——显示装置——测量值
各组成环节功能
二、温度测量
1.热电偶测温
中间导体定则
中间温度定则(计算应用)
热电偶测温过程中冷端温度补偿的原因及采用的措施
2. 热电阻测温
温度系数
金属电阻与热敏电阻温度系数差异
3.非接触式测温
光学式、比色式、红外式
三、湿度测量
1.干湿球温度法、露点法、吸湿法
干湿球温度差反映了什么
2.光电露点湿度计工作原理
3.氯化锂电阻湿度计使用注意事项
四、压力测量
1.液柱压力计工作原理
U型管压力计误差分析
2.压力表如何正确选用
精度、量程、使用环境方面的考虑有哪些?
安装注意事项
五、流速、流量测量
1.比托管风速测量原理及使用注意事项
2.标准节流装置流量系数如何确定
标准节流装置取压方式有哪些
3.什么是卡门涡街效应,如何进行流量测量(涡街频率检测)
4.转子流量计使用过程中如何校验(液体测量校验公式、计算应用)六、其它参数测量
1.大气尘浓度表示方法
2.热流传感器校准方法
3.照度测点布置数量确定方法
4.甲醛浓度测量方法
5.热量计算原理、热量表结构
七、测量技术相关
1.智能仪表结构、功能
2.测量系统结构、特点(分布式、集中式)
3.数字仪表三要素:模数转换、非线性补偿、标度变换(计算分析)。
建筑环境测试技术

2、转换和处理部分 根据感受部分和显示部分的需要,将感受元件 输出的信号转换成显示部分易于接收的信号。 对不同的测量系统,转换和处理一般有两种形 式: (1)非电量的转换:弹簧管压力计的测量。 (2)电量的转换与处理:热电阻配动圈仪表测 量温度。
计算机测量系统框图
如电阻器电阻温度系数的测量,已知电阻器阻 值Rt与温度t满足关系
Rt R20 (t 20) (t 20)2
可通过联立方程组求解温度系数。
2、按测量方式分类
1)偏差式测量法
在测量过程中,用仪器仪表指针的位移(偏差) 表示被测量大小的方法,称为偏差式测量法。由于 是从仪表刻度上直接读取被测量,包括大小和单位, 因此这种方法也叫直读法。
实验研究历来是科学研究的重要手段之一,也 是一种最基本的研究手段,即使在计算机仿真计 算盛行的今天仍不失其重要性。实验研究必然离 不开对被研究对象特性参数的测量。
在科学技术领域,许多新的发现和发明往往是 以测量技术的发展为基础;在生产活动中,新的 工艺和设备的产生也依赖于测量技术的发展水平; 可靠的测量技术对于生产过程自动化、设备的安 全及经济运行都是必不可少的先决条件。
一般来说,为了测量某一被测量的值,根据 测量的精度要求,将若干测量设备(包括测量仪 表、装置、元件及辅助设备等)按照一定的方式 连接起来,这种连接组合即构成了一种测量系统。
测量系统都是为一定的测量目的与要求而设 计的。因此,测量的目的与要求不同,所使用的 仪表也会有悬殊的差别。
就测量过程中测量系统各部分不同的作用看, 一般测量系统都可由四个部分组成。
第二节 测量仪表
一、测量仪表的类型 二、测量仪表的组成 三、测量仪表的主要性能指标
第二节 测量仪表
一、测量仪表的类型 1、模拟式测量仪表 对连续变化的被测物理量(模拟量)直接进行 连续测量、显示或记录的仪表。 2、数字式仪表 将被测的模拟量首先转化成数字量再对数字量 进行测量的仪表。
建筑环境测试技术知识点

第一章测试技术的基本概念1.测量:测量是以确定量值为目的的一组操作,这种操作就是测量中的比较过程—将被测参数的量值与作为单位的标准值进行比较,比出的倍数既为测量结果。
2.直接测量:直接从测量仪表的读数取被测量值的方法。
间接测量:利用直接测量的量与被测量之间的函数关系间接得到被测量的量值的测量方法。
组合测量:当某项测量结果需要多个未知数表达时,可通过改变测量条件进行多次测量,根据测量量与未知数间的函数关系列出方程组并求解,进而得到未知量。
3.测试:是测量和实验的全称,有时把较复杂的测量称为测试。
4.检测:是意义更为广泛的测量,是检验和测量的统称。
5.测量方法的选择原则:1.被测量本身的特性.2.所要求的测量准确度。
3.测量环境。
4.现有测量设备。
6.测量仪表:将被测量转换成可供直接观察的指示值或等效信息的器具,包括各类指示仪器、比较仪器、传感器和变送器等。
7.测量仪表的类型:模拟式:将连续变化的被测物理量直接进行连续测量,显示成记录的一起。
数字式:将被测的模拟量首先转换成数字量再对数字量进行测量的仪表。
8.测量仪表的功能:物理量的变换、信号的传输、测量结果的显示。
9.仪表的性能指标:精度(精密度、正确度、准确度)。
稳定度、输入电阻、灵敏度、线性度、动态特性。
10.计量:利用技术和法制手段实现单位统一和量值准确可靠的测量。
11.单位制:任何测量都要有一个统一的体现计量单位的量作为标准,这样的量称为计量标准。
12.计量基准:①主基准,②副基准③工作基准。
第二章测量误差和数据处理1.测量误差:测量仪器仪表的测量值与被测量值之间的差异,称为测量误差。
特点:必然性和普遍性。
产生原因:测量器具不准确,测量手段不完善,环境影响,测量操作不熟练以及工作疏忽。
2.真值A。
:一个物理量在一定条件下所呈现的客观大小或真实数值称为它的真值,指定值As:由国家设立各种尽可能维持不变的实物标准,已法令的形式指定其所体现的量值作为计量单位的指定值。
《建筑环境测试技术》课程教学大纲(本科)

建筑环境测试技术Measure of Building Environment课程代码:901120612学时数:32 学分数:2一、教学目的建筑环境测试技术是一门技术基础课。
通过本课程的学习,要求学生掌握测量误差分析,实验数据处理及动态测量基础知识,掌握温度、湿度、压力、物位、流速及流量等参数的测量技术,测试仪器和仪表的原理与使用方法,使学生具有一定的环境测试与监控能力。
这些知识和技能是涉及环境与设备工程的设计、安装、运行管理及科学研究必不可少的重要手段,也是拓宽专业口径、扩大知识面,在与其他专业人员的合作中有共同的“工程语言”。
二、教学内容、教学目标及学时分配第一章测量的基本知识(2 学时)通过本章学习,了解测量的含义、方法,测量仪表的分类和功能,计量及计量基准等基本概念。
掌握测量仪表的基本性能指标。
1.测量的基本概念:测量;测量方法;测量方法的选择原则。
2.测量仪器:测量仪表的类型;测量仪表的功能;测量仪表的主要性能指标。
3.计量的基本概念:计量;单位制;计量基准;量值的传递与跟踪;检定和对比。
第二章测量误差和数据处理(6 学时)通过本章学习,了解误差的概念,误差来源和分类。
掌握随机误差的表征及对含有随机误差的测量数据的处理方法,系统误差的分析判断和削减,误差合成、间接测量的误差传递及误差分配问题,掌握对测量数据的处理方法及最终结果的获得。
1.测量误差:误差;误差的表示方法;误差来源;误差分类。
2.随机误差分析:测量值的数学期望和标准差;随机误差的正态分析;有限次测量下测量结果的表达。
3.系统误差分析:系统误差的特征;系统误差的判断;消除系统误差产生的根源;消弱系统误差的典型测量技术;消弱系统误差的其它方法。
4.误差的合成:间接测量的误差传递与分配:随机误差合成;系统误差合成;随机误差与系统误差的合成;间接测量的误差传递;间接测量的误差的分配。
5.测量数据的处理:有效数字的处理;等精度测量结果的处理;线性拟合。
建筑环境测量技术第4章

10 0 20 40 100 60 80 相 对 湿 度 (%RH) 10
60 C 80 C
(2)NiO陶瓷湿度传感器
• 由氧化镍金属氧化物烧结而成的多孔状陶瓷体,在 NiO多孔状陶瓷体的两端有多孔电极,电极由引线引 出传感器的外部 • 在电极的外部还设置有过滤层,以防恶劣环境对传感 器性能产生影响。整个器件安装在塑料外壳内 • 利用其微细多孔本身对水分子吸附及释放的现象,从 而使其电阻值发生变化 • 具有工作稳定性好、寿命较长的特点,对丙酮、苯等 蒸汽有抗污染能力。由于在结构上加上了过滤层,所 以响应时间较长,适合在空调系统中使用
前言(续)
• 湿度测量方法
– 干湿球法、露点法和电子式湿度传感器法 – 测量原理
• 干、湿球温度法 • 露点和干球温度法 • 吸湿法
t1 tS tL hi h t Pn Φi Pb Φ=100%
d
4.1 干湿球湿度计
• 干湿球法是根据干湿球温度差效应(在潮 湿物体表面的水分蒸发而冷却的效应)原 理进行湿度测量的
4.4 湿度计的校准
Na2Cr2O7·2H2O
52.9
26.67
10-保温层;11-盒盖;12-小室; 13-光电式露点温度计
习题
• 题1、3、5、6
10 • 湿度传感器对水分子的吸附和释放情况,可通过电极 间电阻值的变化检测出来,从而得到相应的湿度值 10 • 特点:具有灵敏度高、线性度好、响应时间快、易小 0 20 40 60 80 100 型化以及制作工艺简单、成本低、使用方便等优点 相对湿度 (%RH) 电阻 R (Ω) 10
建筑环境测试技术之4湿度测量

本章主要授课内容
湿度的表示方法 湿度的测量方法 干湿球法
简单干湿球湿度计,通风干湿球湿度计(阿斯曼) 露点法 光电式露点湿度计
吸湿法
氯化锂电阻式 高分子电阻式,高分子电容式 金属氧化物陶瓷电阻式,金属氧化物膜电阻式
4.1 干湿球与露点法湿度检测
干湿球湿度计的基本原理为:当大气
压力B和风速v不变时,利用被测空气相应
于湿球温度下饱和水蒸气压力和干球温度
下的水蒸气分压力之差,与干湿球温度之
差之间存在的数量关系确定空气湿度。
其数量关系的数学表达式为:
Pb,s-Pn = A(θw-θs)B
式中,Pb,s —— 湿球温度下饱和水蒸气压力; Pn —— 空气中水蒸气分压力; θw、θs —— 分别为空气的干、湿球温度; A —— 与风速有关的系数;
吸湿法测湿度
原理
在不同湿度的空气中,某些材料的某些物理性质将发生明 显变化。 物理性质→空气的湿度
材料
电解质的溶液(常使用氯化锂)电阻 某些高分子材料 电阻,介电常数 金属氧化物 电阻 毛发 长度
4.3 电子式湿度传感器
某些盐类放在空气中,其含湿量与空气的相 对湿度有关;而含湿量大小又引起本身电阻的 变化。因此可以通过这种传感器将空气相对湿 度转换为其电阻值的测量。这种方法称为吸湿 法湿度测量。
4.1.2 电动通风干湿球湿度计
为了能自动显示空气的相对湿度和远 距离传送湿度信号,采用电动干湿球温度计。 它的干湿球是用金属电阻(镍电阻)代替膨 胀式温度计,并设置一个微型轴流风机,以 便在热电阻周围造成2.5m/s的风速,提高测 量精度。
air out
将湿信号转换成电信号,有利于远传。 构造:轴流风机、镍电阻、湿球纱布、 盛水杯、测量桥路。
热工测试04 第4讲 湿度测量

材料
电解质的溶液(常使用氯化锂) 电阻 某些高分子材料 电阻,介电常数 金属氧化物 电阻 毛发 长度
建筑环境测试技术
17
氯化锂电阻式湿度计
敏感
氯化锂具有强烈的吸湿性 在不同的空气湿度环境中 氯化锂中含水量不同
55 50 45 结晶线 50% 40% 30%
定量关系
可测
1.
通风要求
仪器周围障碍物离温度表球部半米以上。 操作者也应离开半米以上,在读数时近前。
2.
润湿纱布
观测前4~5分钟(夏季)或者14~15分钟(冬季) 用蒸馏水润湿纱布。 在观测前纱布充分湿润,但不滴水。
3.
通风器
转动4~5分钟之后读数。
建筑环境测试技术
10
干湿球测量湿度的应用
溶液除湿实验台的湿度测量
-20
测量步骤
形成露点 判断露点 测量露点
建筑环境测试技术
15
露点法
精度高 温度范围广
-40~100 ℃ 相对湿度1~2%
湿度范围广
采样气体洁净 电路控制要求
建筑环境测试技术
16
吸湿法
原理
在不同湿度的空气中,某些材料的某些物理性质将发生明 显变化。
物理性质→空气的湿度
湿球温度
建筑环境测试技术
6
简单干湿球温度计
构造 同精度温度计两支、脱指纱布、蒸馏水
Pbs tw ts ( AB ) 100% Pb Pb tw 干球温度计示值 ts 湿球温度计示值 Pb 温度tw对应的饱和水蒸汽压力 Pbs 温度ts 对应的饱和水蒸汽压力 A 干湿球湿度计常数 B 大气压力
温湿度的测量

环境温湿度的测量
实验目的:
1、学会使用普通干湿球温度计和通风干湿球温度计。
2、测量室内和室外环境的温湿度差。
实验原理:
1、水分的蒸发会带走物体表面的热量,致使物体表面的温度降低。
2、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。
可以通过查阅表格得到。
3、物体所处的环境的空气的流速越大物体表面的水分蒸发的越快,进而物体表面的温度降低越快。
4、毛发遇水膨胀,失水收缩。
实验用具:通风干湿球温度计、普通干湿球温度计
实验步骤:
1、调节通风干湿球温湿度计。
将通风干湿球温度计打水上发条后,放置15分钟,期间不断上发条,确保其正常通风。
如此重复两次,确保温度计的数据准确。
2、调节普通干湿球温湿度计。
向湿球中加入少量水后,将其放置30分钟。
3、调节自记式温湿度计。
用毛笔蘸少量水润湿毛发,直到其升至最高刻度且稳定时,调节旋钮使其指针指向95%-100%,然后等到其数据回落且稳定时,用通风干湿球温度计数据校准。
温度部分用通风干湿球温度计数据校准。
注意事项:
1、使用前应该保证温湿度计可以正常使用。
2、自计式温湿度计使用前需要矫正。
实验结论与讨论:
1、在实验当天室内和室外的湿度相差不大。
但是使用通风干湿球所测得的环境湿度比普通干湿球所测的湿度要小得多,经过小组成员的讨论与分析得知,可能是因为通风干湿球的周围的风速较大导致其测得的环境相对湿度较小而导致的。
建筑环境测试技术第四章 湿度测量-141 第一节

在其他场合的应用
受湿度影响较大的场合,还有如计算机 房、印刷车间、洁净室、手术室、实验室、 半导体生产车间、博物馆、档案馆等。
4-1 概述
一、空气湿度的表示方法
湿度是表示空气中水蒸气含量多少的尺度。
表示空气湿度的常用方法有:绝对湿度、相对湿度和 含湿量三种。
1.绝对湿度
绝对湿度定义为在每立方米湿空气(或其他气体), 在标准状态下(0℃,760mmHg)所含水蒸气的重量, 即湿空气中的水蒸气的密度,以字符ρ表示,单位为 克/米3。
乙醚
下的饱和蒸气压力和
干球温度下的饱和蒸
气压力。
缺点:露点温度不易 测准。
2、光电式露点湿度计
影响测量精 度的因素:
1)高度光洁 的露点镜;
2)高精度的 光学与热电 制冷调节系 统;
3)采样气体 需洁净
特点:1)利用光电原理直接测量气体露点温度 2)其测量准确度高,可靠性强,使用范围广,适用
于低温状态
具体操作:先测定露点温度tL,根据tL确定该温 度下饱和水蒸气压力PL。PL即为被测空气的水 蒸气分压力Pn。(水蒸气分压力线与含湿量线重 合) PL 100%
Pb
1.露点湿度计
采用两只玻璃棒温度
计,一只测量干球温
度,另一只放入黄铜
盒内测量干球温度通过查表
得到对应的露点温度
2、相对湿度:空气中水蒸气分压力Pn与 同温度下饱和水蒸气分压力Pb的比值。 Pn 100%
Pb
Pn—水蒸气分压力(Pa);
Pb—同温度下饱和水蒸气分压力(Pa)
相对湿度越小,就表示是空气离饱和态越远,尚 有吸收更多水蒸气的能力,即空气越干燥,吸收水蒸 气能力越强;反之,相对湿度越大,吸收水蒸汽能力 越弱,即空气越潮湿。相对湿度反映了湿空气中水蒸 汽含量接近饱和的程度,故又称饱和度。
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HPR-MQ-M52R
(M52R)是一款环保 型的高分子湿度传感器。 在空调、加湿器、除湿 机等民用家电产品中得
1 氯化锂电阻湿度计 属于吸湿法测量,
根据氯化锂的吸湿 特性和氯化锂吸湿 后电阻变化特性。
感湿膜
1)传感器 形式: 梳状、柱状。
R
梳状
柱状
注意:
为了避免氯化锂溶液发生电解,电极两 端应接交流电。
量 程 窄 , 一 般 为 15% ~ 20% , 例 如 , 0.05%的浓度对应感湿范围为80%-100%, 0.2%的浓度对应的感湿范围为60%-80%。
U CE fCE (tw ) U AB f AB (tS )
通过调节可调电阻R的滑动触头,使检流
计为0,可得UDE=UAB。
RDE
U DE I CE
U AB UCE R
U R
AB
U CE
R
f AB (tS ) fCE (tw )
•根据这一关系计算出RDE和相对湿度的关系, 在可调电阻上进行分度,实现相对湿度的测量。
1 Pn Pn 1000 2.169 Pn
Vn RnT 461T
273 .15 w
所以测得被测空气的水蒸气分压力,及
干球温度即可求得绝对湿度。
2)相对湿度:空气中水蒸气分压力Pn与同 温度下饱和水蒸气分压力Pb的比值。 Pn 100 %
Pb
Pn Pb.s A( w s )B
接口电路图
电源引脚:供应电压在2.4~5.5V之间。 串口时钟输入引脚(SCK):同步微控制器和传 感器之间的通信。 数据引脚(DATA):DATA三态引脚用来向设备输 入、或输出数据。
思考题:
1.试述干湿球测湿系统的组成及测试原理 2.简述空气湿度的三种表示方法,以及测
量的四种方法(原理、特点)。
2)露点法 – 光电式露点湿度计
3)吸湿法 – 氯化锂电阻式, – 高分子电阻式,高分子电容式
– 金属氧化物陶瓷电阻式,金属氧化物 膜电阻式
4.2干湿球温度计
干湿球法湿度测量
Pn 100 %
Pb
Pb.s A(w s )B Pb
•测得干球温度和湿球温度可计算相对湿度。 •适用范围:大于0℃,测量误差1~2%。
2.高分子湿度传感器
1)高分子电容式湿度传感器
C S / d
根据电容公式可知, 在电容两个极板的 面积和间距不变的 情况下,当介电常 数发生变化时将引 起电容值的变化。
特点:迅速吸湿、脱湿,滞后小,响应
快,不受气流速度影响,测量范围宽, 抗污染能力强,稳定性好。
2)高分子电阻式湿度传感器
Pb
1.露点湿度计
• 采用两只玻璃棒温度 计,一只测量干球温 度,另一只放入黄铜 盒内测量露点温度。 根据测得的露点温度 和干球温度通过查表 得到对应的露点温度 下的饱和蒸气压力和 干球温度下的饱和蒸 气压力。
• 缺点:露点温度不易 测准。
2.光电式露点湿度计
影响测量精度的因素:高度光洁的露点镜;高精 度的光学与热电制冷调节系统;采样气体需洁净。
Pb.s—相应于湿球温度的饱和水蒸气压力; Pb—干球温度对应的饱和水蒸气压力; B—大气压力; A—与风速有关的系数。
f ( w , s , v, B)
3)含湿量:空气由干空气和湿空气组成,每 kg干空气所含水蒸气的量,称为含湿量。符 号d,单位g/kg
d 1000 mS mw
应用理想气体状态方程
mmww
RRnnTTnn PwwVw
PPPwww444666111
0 Pn 287 622 Pn 622 Pn 622 Pb
Pw 461
Pw
B Pn
B Pb
• 所以,当大气压力为定值,含湿量是水 蒸气分压力的函数。
2.气体湿度测量方法
1)干湿球法
– 简单干湿球湿度计,通风干湿球湿度 计(阿斯曼)
显示器
16 x 2 液晶屏
额定工作电压
220VAC 50Hz
外形尺寸 (W)360x(D)350x (H)135mm
重量
8.6Kg
4.4电子式湿度传感器
电动干湿球温度计
原理:将湿信号 转换成电信号, 并远传。
构造:轴流风机、 镍电阻、湿球纱 布、盛水杯、测 量桥路。
测量桥路:两个桥路通过电阻R连接,构 成双电桥。
到了广泛的应用。
3金属氧化物湿度传感器
1)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 孔,可使湿敏层吸附或释放水分子,造成其电阻值
的改变。
主要有 MgCr2O4-TiO2 陶瓷湿度传感 器、NiO陶瓷 湿度传感器。
2)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
• 水的饱和蒸气压是温度的函数,温度愈高,饱 和蒸气压也愈高。
• 当向水中加入盐类,溶液中的水分蒸发受到限 制,使其饱和蒸气压降低,降低的程度与盐类 的种类有关。
• 根据不同的盐类对应的饱和蒸气压不同,即对 应的相对湿度不同实现湿度传感器的标定。
常见测湿度的方法比较
温度范围 湿度范围 精度 响应时间(s)
课后小结
通过本章学习使同学们掌握湿度测量方法 及其湿度测量原理及仪表的分类。干湿 球湿度计、露点湿度计、氯化锂电阻湿 度传感器,了解金属氧化物陶瓷湿度传 感器、金属氧化物膜湿度传感器、饱和 盐溶液校正装置。熟悉各类湿度仪表的 特点结构及使用场所。
主要章节
4.1湿度测量概述 4.2干湿球温度计 4.3露点温度计 4.4 电子式温度传感器 4.5湿度计的校准
4.1湿度测量概述
1.湿度的表示方法
绝对湿度、相对湿度、含湿量。
1)绝对湿度:每m3湿空气在标况下(0℃, 1大气压)所含湿空气的重量,即水蒸气密度。 单位为g/m3。
由气体状态方程: PnVn RnT
HNP-50型冷镜式露点仪
技术指标
露点温度测量范围:- 65 ~ 20 ℃
最大致冷温差 Δ 105 ℃
露点温度测试准确度 DEW < ± 0.3
PPM/V ( 换算精度0.1% ) RH( 换算精度 0.1% )
显示灵敏度 ± 0.1 ℃
样气压力
0.1 MPa/cm2
样气流量
0.4 ~ 1.0L∕min
环境温度对输出影响较大,因此要进行 温度补偿。
最 高 使 用 温 度 55℃ , 当 大 于 55℃ , 氯 化 锂溶液容易蒸发。
扩大氯化锂湿度计的测量范围
r
r
r
r
A
RAB=f()
B
R4
R3
R2
R1
75~95% 55~75% 35~55% 15~35%
(%) 15 35 55 75 95
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。
这种膜的含湿量随着
外界空气的含湿量的
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 特点:传感器电阻的对数
电阻之间的阻值即可 值与湿度成线性关系,测
测量相对湿度。
湿范围、工作温度范围宽。
4.5 湿度计的校准
饱和盐溶液湿度校正装置: 1)实现不同范围内维持恒定的相对湿度空间, 2)可作基准的高精度标定仪器,
水蒸气: PnVn ms RnTn
干空气: PwVw mw RwTw
因为水蒸 Tn=Tw,
气
与
干
空
气
均
匀
混
合
,
故
Vn=Vw
,
又:Rn=461,Rw=287,
ddd1010000mmS S 11000000 PPnnVVnn RwTww 11000000 PPPnnn2228887776626
• 构造
– 温度计置于金属套管内 – 微型风机,
• 特点
– 湿球附近风速固定在2.5m/s – 金属套管屏蔽辐射 – 蒸馏水随时滴入
Tw Ts
4.3露点温度计
• 露点法湿度测量 • 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。 • 先测定露点温度tL,根据tL确定该温度下 饱和水蒸气压力PL。PL即为被测空气的 水蒸气分压 力PPL n。100 %
1.普通干湿球温度计Tw Ts
• 构造 同精度温度计两支、脱脂纱布、 蒸馏水
• 特点
– 无风速控制,无屏蔽辐射
– 水易污染
– 测量误差较大
• 注意:
①湿球温度计安装时,要求温度计的 球部离开水杯上沿至少2~3cm,
②应使湿球温度计周围空气流速保持 在2.5m/s以上,使A为常数。
2.通风干湿球温度计(阿斯曼)
阿斯曼 5~50
5~95% 2~5% 很长
氯化锂电 5~50 阻式
高分子电 5~50 容式
金属陶瓷 0~60 电阻式
露点计 -40~100
15~95% 15~95% 5~90% 0~100%
2~5% 2~5% 2~5% 1
10,50 <10 <=3 较短
SHT71温度、湿度复合传感器
选用SENSIRION公司 的SHT71温度、湿度 复合传感器,该传感 器是该公司最新推出 的数字化产品,直接 输出数字信号,通过 一根数据线与微处理 器相连,因此可简化 硬件电路设计。
RAB(K) 80 70 52 32.3 12.35