湿度测量及控制方法
土壤湿度检测及自动浇水系统设计
土壤湿度检测及自动浇水系统设计 1 设计主要内容及要求 1.1 设计目的： 随着人们生活水平的提高花卉逐渐受到人们的青睐，本设计要求利用单片机设计一款家庭智能浇花器，实现自动浇花，节省人力，方便人们出差的时候不至于影响花卉的生长，如果在家也可以关断浇花器。 （1）了解土壤湿度检测的基本知识以及电工电子学、单片机、传感器等相关技术。 （2）初步掌握常用土壤湿度检测传感器的特点和应用场合，并选择恰当方法应用于本设计。 1.2 基本要求 （1）通过c8051f020单片机编程来实现土壤湿度的实时显示，并具有超量程报警装置。 （2）要求设计相关传感器系统和控制系统实现自动浇水功能。 （3）要求设计相关的硬件电路，包括传感器的选型、控制系统和显示系统的硬件电路设计。 1.3 发挥部分 自由发挥 2 设计过程及论文的基本要求： 2.1 设计过程的基本要求 （1）基本部分必须完成，发挥部分可任选； （2）符合设计要求的报告一份，其中包括总体设计框图、电路原理图各一份； （3）报告的电子档需全班统一存盘上交。 2.2 课程设计论文的基本要求 （1）参照毕业设计论文规范打印，包括附录中的图纸。项目齐全、不许涂改，不少于4000字。图纸为A4，所有插图不允许复印。 （2）装订顺序：封面、任务书、成绩评审意见表、中文摘要、关键词、目录、正文（设计题目、设计任务、设计思路、设计框图、各部分电路及相应的详细的功能分析和重要的参数计算、工作过程分析、元器件清单、主要器件介绍）、小结、参考文献、附录（总体设计框图与电路原理图）。 3 时间进度安排
一设计任务描述 1.1 设计题目：土壤湿度检测及自动浇水系统设计 1.2 设计要求 1.2.1 设计目的： 随着人们生活水平的提高花卉逐渐受到人们的青睐，本设计要求利用单片机设计一款家庭智能浇花器，实现自动浇花，节省人力，方便人们出差的时候不至于影响花卉的生长，如果在家也可以关断浇花器。 （1）了解土壤湿度检测的基本知识以及电工电子学、单片机、传感器等相关技术。（2）初步掌握常用土壤湿度检测传感器的特点和应用场合，并选择恰当方法应用于本设计。 1.2.2 基本要求： （1）通过C8051F020单片机编程来实现土壤湿度的实时显示，并具有超量程报警装置。 （2）要求设计相关传感器系统和控制系统实现自动浇水功能。 （3）要求设计相关的硬件电路，包括传感器的选型、控制系统和显示系统的硬件电路设计。
用露点法测量SF6气体湿度的测试方法详解
一测试原理 使被测气体在恒定压力下，以一定流量流经露点仪测量室中的抛光金属镜面，该镜面的温度可人为地降低并可精确地测量。当气体中的水蒸气随着镜面温度的逐渐降低而达到饱和时，镜面上开始出现露（或霜），此时所测得的镜面温度即为露点。用相应的换算式或查表即可得到用体积比表示的湿度。 露点仪可以用不同的方法设计，主要的不同在于金属镜面的性质、冷却镜面的方法、控制镜面温度的方法、测定温度的方法以及检测出露的方法。常见的露点仪可以分为两大类，即目视露点仪和光电露点仪。 目视露点仪通常以金属镜作为冷镜，通过溶剂蒸发手动制冷，利用与冷镜背面相接触的溶剂中的水银温度计或热电偶以测量镜面温度。当温度逐渐下降时，镜面出露，温度上升时又消露，目视观察上述现象，以出露和完全消露时镜面温度的平均值作为露点。该法凭经验操作，人为误差较大，且需要使用制冷剂，不便于现场测量，目前已基本不采用。 光电露点仪通常采用热电效应制冷(也就是半导体制冷，采用多级Peltier)元件串联以获得不同的低温），由光电传感器检测露的生成与消失，并控制热电泵的制冷功率，用紧贴在冷镜下方的铂电阻温度传感器测量温度。在测量室内，由光源照射到冷镜表面的光经反射后，被光电传感器接受并输出电信号到控制回路，驱动热电泵对冷镜制冷。当镜面出露时，由于
漫反射而使光电传感器接受的光强减弱，输出的电信号也相应减弱，此变化经控制回路比较、放大后调节热电泵激励，使其制冷功率减小，镜面温度将上升而消露。 如此反复，最终使镜面温度保持在气体的露点温度上。通过镜面冷凝状态观察镜，可以判断镜面上的冷凝物是液态的露（呈圆或椭圆形）还是固态的霜（呈晶形）。光电露点仪有相当高的准确度和精密度，操作简单方便，获得了广泛的应用。 二一般操作步骤 1)连接好待测设备的取样口和仪器进气口之间的管路，确保所有接头处均无泄漏。 2)调节待测气体流量至规定范围内。由于气体露点与其流量没有直接关系，所以流量不作严格要求，按说明书要求控制在一定范围内即可。 3)对光电露点仪，打开测量开关，仪器即开始自动测量。待观察到镜面上的冷凝物或出露指示器指示已出露；且露点示值稳定后，即可读数。 对目视露点仪，需手动制冷，同时目视观察冷镜表面。当镜面出露时，记下出露温度，同时停止制冷；当温度回升，露完全消失时，记下消露温度。出露温度和消露温度之平均值即为露点。需要注意的是，当镜面温度离露点约5℃时，降温速度应不超过5℃/min。对不知道露点范围的气体，可先进行一次粗测。 三注意事项 1)干扰物质 a同体杂质及油污。绝对不溶于水的固体杂质不会改变气体的露点，但会妨碍对出露的观测。在自动仪器中，对镜面污染如果没有采用补偿装置，在低露点测量时，有时会因镜面上附着固体杂质使测得的露点值偏高，这时需用适当溶剂对镜面人工清洗。为了防止固体杂质的干扰，最好在仪器入口设置不吸附水分的过滤器。 如果被测气体中有油污，应在气体进入测量室前除去。 b以蒸气形式存在的杂质。如果气体中以蒸气形式存在的杂质（如烃类）会先于水蒸气而结露，或者气体中含有能与水共同在镜面上凝结的物质（如甲醇），则必须先采取措施除掉。如果烃类的露点低于水蒸气的露点，则不会影响测定。通常在SF6的测定中，不需考虑蒸气杂质的干扰。 2)冷壁效应 除冷镜外，仪器其余部分和管道的温度应高于气体露点至少2℃，否则水蒸气将在最冷点凝结，从而改变气体样品中的水分含量。
公共场所空气湿度测定方法
公共场所空气湿度测定方法 前言 为贯彻执行《公共场所卫生管理条例》和GB 9663~9673--1996、GB 16153—1996《公共场所卫生标准》，加强对公共场所卫生监督管理，特制定本标准。本标准中的方法是与GB 9663～9673--1996、GB 16153—1996相配套的监测检验方法。 本标准第一法为仲裁法。 本标准为首次发布。 本标准由中华人民共和国卫生部提出。 本标准起草单位：吉林省卫生防疫站。 本标准主要起草人：吴世安、李延红、朱颖俐、唐旭、石岩。 1范围 本标准规定了空气湿度(简称气湿)的测定方法。 本标准适用于各类公共场所气湿的测定，也适用于室内场所气湿的测定。2定义 本标准采用下列定义。 2.1 绝对湿度absolute humidity 单位体积空气中所含水气的质量，称为绝对湿度，单位用g/m3来表示。2.2 相对湿度relative humidity 空气中实际水气压与同一温度条件下饱和水气压之比值，称为相对湿度(RH)，用％表示。 3监测点的确定和要求 3.1 室内面积不足16m2，测室中央一点；16m2以上但不足30m2测二点(居室对角线三等分，其二个等分点作为测点)；30m2以上但不足60m2测三点(居室对角线四等分，其三个等分点作为测点)；60m2以上测五点(二对角线上梅花设点)。 3.2 测点离地面高度0.8m～1.6m，应离开墙壁和热源不小于0.5m。 第一法通风干湿表法 4原理
将两支完全相同的水银温度计都装入金属套管中，水银温度计球部有双重辐射防护管。套管顶部装有一个用发条或电驱动的风扇，启动后抽吸空气均匀地通过套管，使球部处于≥2.5m/s的气流中(电动可达3m/s)，以测定干湿球温度计的温度，然后根据干湿球温度计的温差，计算出空气的湿度。 5仪器 5.1 机械通风干湿表：温度刻度的最小分值不大于0．2'C，测量精度土3％，测量范围为109/5～100％RH。 5.2 电动通风干湿表：温度刻度的最小分值不大于0．2℃，测量精度±3％，测量范围为10％～100％RH。 6测定步骤 6.1 仪器校正 通风器作用时间的校正：将纸条止动风扇，上足发条，抽出纸条，风扇转动，开动秒表，待风扇停止转动后，按下秒表，其通风器的全部作用时间不得少于 6min。 通风器发条盒转动的校正：挂好仪器，上弦使之转动。当通风器玻璃孔中条盒上的标线与孔上红线重合时以纸棒止动风扇。上满弦，抽掉纸棒，待条盒转过一周，标线与玻璃孔上红线重合时，开动秒表，当标线与红线重合时，停表。其时间即为发条盒第二周转动时间。这一时间不应超过检定证上所列时间6s。 6.2 用吸管吸取蒸馏水送入湿球温度计套管内，湿润温度计头部纱条。 6.3 上满发条，如用电动通风干湿表则应接通电源，使通风器转动。 6.4通风5min后读干、湿温度表所示温度。 7结果计算 7.1水气压的计算 见式(1)。e=Bt’-AP(T-T’) (1) 式中： e——监测时空气中的水气压，hPa； Bt’——湿球温度下的饱和水气压，hPa； P——监测时大气压，hPa； A——温度计系数，依测定时风速而定，与湿球温度计头部风速有关，风速０.2m ／s以上时为0.00099，2.5m/s时为0.000677；
土壤湿度的测定方法
土壤湿度的测定方法 国内外有很多土壤水分测定方法。具体方法列举如下：称重法，时域反射法（TDR），石膏法，红外遥感法，频域反射法/频域法(FDR/FD法)，滴定法，电容法，电阻法，微波法，中子法， Karl Fischer法，γ射线法和核磁共振法等。 ①烘干法 烘干法是测定土壤水分最普遍的方法，也是标准方法。具体为：从野外获取一定量的土壤，然后放到105℃的烘箱中，等待烘干。其中烘干的标准为前后两次称重恒定不变。烘干后失去的水分即为土壤的水分含量。计算公式为土壤含水量=W/M*100%，M为烘干前的土壤重量，W为土壤水分的重量，即M与烘干后土壤重量M’的差值。称重法缺点是费时费力（需8小时以上），还需要干燥箱及电源，不适合野外作业。如果采用酒精燃烧法，由于需要翻炒多次，极为不便，不适合用于细粒土壤和含有有机物的土壤，且容易掉落土粒或燃烧不均匀而带来较大误差，而且需要取土测量，对土壤有破坏性。 ②TDR（Time Domain Reflectometry）法 TDR法是上世纪80年代发展起来的一种土壤水分测定方法，中文为时域反射仪。这种方法在国外应用相当普遍，国内才刚开始引进，当各部门都相当重视。TDR是一个类似于雷达系统的系统，有较强的独立性，其结果与土壤类型、密度、温度基本无关。而且还有很重要的一点就是，TDR能在结冰下测定土壤水分，这是其他
方法无法比拟的。另外，TDR能同时监测土壤水盐含量，且前后两次测量的结果几乎没有差别。这种测定方法的精确度可见一斑。 ③欧速土壤水分传感器直接测量法 因为TDR法设备昂贵，我公司开始用比TDR更为简单的方法来测量土壤的介电常数，而且测量时间更短，在经过特定的土壤校准之后，测量精度高，而且探头的形状不受限制，可以多深度同时测量，数据采集实现较容易。
土壤含水量测量方法
土壤含水量测量方法 ( 1 )称重法(Gravimetric) 也称烘干法，这是唯一可以直接测量土壤水分方法，也是目前国际上的标准方法。用土钻采取土样，用0.1g 精度的天平称取土样的重量，记作土样的湿重 M，在 105℃的烘箱内将土样烘 6~8 小时至恒重，然后测定烘干土样，记作土样的干重 Ms 土壤含水量=(烘干前铝盒及土样质量-烘干后铝盒及土样质 量)/(烘干后铝盒及土样质量-烘干空铝盒质量)*100% ( 2 )张力计法(Tensiometer) 也称负压计法，它测量的是土壤水吸力测量原理如下：当陶土头插入被测土壤后，管内自由水通过多孔陶土壁与土壤水接触，经过交换后达到水势平衡，此时，从张力计读到的数值就是土壤水(陶土头处)的吸力值，也即为忽略重力势后的基质势的值，然后根据土壤含水率与基质势之间的关系(土壤水特征曲线)就可以确定出土壤的含水率 ( 3 ) 电阻法(Electricalresistance) 多孔介质的导电能力是同它的含水量以及介电常数有关的，如果忽略含盐的影响，水分含量和其电阻间是有确定关系的电阻法是将两个电极埋入土壤中，然后测出两个电极之间的电阻。但是在这种情况下，电极与土壤的接触电阻有可能比土壤的电阻大得多。因此采用将电极嵌入多孔渗水介质(石膏、尼龙、玻璃纤维等)中形成电阻块以解决这个问题 ( 4 ) 中子法(Neutronscattering) 中子法就是用中子仪测定土壤含水率中子仪的组成主要包括：一个快中子源，一个慢中子检测器，监测土壤散射的慢中子通量的计数器及屏蔽匣，测试用硬管等。快中子源在土壤中不断地放射出穿透力很强的快中子，当它和氢原子核碰撞时，损失能量最大，转化为慢中子(热中子)，热中子在介质中扩散的同时被介质吸收，所以在探头周围，很快的形成了持常密度的慢中子云
湿度测量的基本概念
湿度测量的基本概念 在工农业生产、气象、环保、国防、科研、航天等部门，经常需要对环境湿度进行测量及控制。对环境温、湿度的控制以及对工业材料水份值的监测与分析都已成为比较普遍的技术条件之一,但在常规的环境参数中，湿度是最难准确测量的一个参数。这是因为测量湿度要比测量温度复杂得多，温度是个独立的被测量，而湿度却受其他因素(大气压强、温度)的影响。此外，湿度的校准也是一个难题。国外生产的湿度标定设备价格十分昂贵。 一、湿度定义 在计量法中规定,湿度定义为“物象状态的量”。日常生活中所指的湿度为相对湿度，用RH%表示。总言之，即气体中(通常为空气中)所含水蒸气量(水蒸气压)与其空气相同情况下饱和水蒸气量(饱和水蒸气压)的百分比。 湿度很久以前就与生活存在着密切的关系,但用数量来进行表示较为困难。对湿度的表示方法有绝对湿度、相对湿度、露点、湿气与干气的比值（重量或体积）等等。 二、湿度测量方法 湿度测量从原理上划分有二、三十种之多。但湿度测量始终是世界计量领域中著名的难题之一。一个看似简单的量值，深究起来，涉及相当复杂的物理—化学理论分析和计算，初涉者可能会忽略在湿度测量中必需注意的许多因素，因而影响传感器的合理使用。 常见的湿度测量方法有：动态法（双压法、双温法、分流法），静态法（饱和盐法、硫酸法），露点法，干湿球法和电子式传感器法。 ①双压法、双温法是基于热力学P、V、T平衡原理，平衡时间较长，分流法是基于绝对湿气和绝对干空气的精确混合。由于采用了现代测控手段，这些设备可以做得相当精密，却因设备复杂，昂贵，运作费时费工，主要作为标准计量之用，其测量精度可达±2%RH以上。 ②静态法中的饱和盐法，是湿度测量中最常见的方法，简单易行。但饱和盐法对液、气两相的平衡要求很严，对环境温度的稳定要求较高。用起来要求等很长时间去平衡，低湿点要求更长。特别在室内湿度和瓶内湿度差值较大时，每次开启都需要平衡6~8小时。
露点和相对湿度
露点的原始定义一般说来是：湿度一定压力一定的被测量气体被降温，当降到一个特定的温度时出现结露现象，此时这个特定温度就是这个压力条件下的露点温度。所以才出现了从原始定义出发测量露点的镜面式露点仪，GE的测量镜面采用铂铑合金。 相对湿度是被测量气体的水蒸气分压与相同压力、温度条件下净水表面饱和水蒸气分压的比值。范围0-100% 单位RH，无量纲单位。 露点的测量环境要根据测量仪器的不同而定，镜面式露点仪一般要求流量，基本都为0.25升/分钟至5升/分钟之间，流量过大或过小都将导致测量不准确。探头式的在线露点仪也要求流量条件，它的流量性质准确的称为流速，不同压力下流速允许范围因传感器不同而异。GE的金基三氧化二铝传感器有许多种，种种不同，根据测量条件内置针阀式采样器的可测量更大压力气体的露点，MMY35典型的流速允许为 1bar 基本是常压了，可达50米/秒。但在10bar压力条件下，只有5米/秒的最大流速。 相对湿度基本没碰到过有什么要求，一般常见的是在相对湿度含量很低的情况下用露点表示，或者直接用含水PPM表示，因为你不能用小数点以后几个零的数字来表示，那样没有意义。高温下也一般已经不存在相对湿度的概念，因为水已经被完全汽化，根本不存在含水量的概念（高压下例外）。无论是高温还是高温高压下，现在的相对湿度传感器基本都是通过采样气体测量常温湿度，然后反推得出的。 结论：如果空气相对湿度达到100%RH，那么此时的空气温度就是露点温度，这个结果不难得出。 而且现在的计量单位，从一级到二级站基本都已经将镜面露点仪作为相对湿度的最高标准。 什么是相对湿度？ 在相同温度下，空气中水汽含量与饱和水汽含量之间的比例。 详细解释：压力为P，温度为T的湿空气的相对湿度是指给定的湿空气中，水汽的摩尔分数怀同一温度T和压力P下纯水表面的饱和水汽的摩尔分数之比，用百分数表示。相对湿度是两个压强值之比: %RH = 100 x p/ps 在这里p 是周围环境中水蒸汽的实际部分压强值；ps是周围环境中水的饱合压强值. 相对湿度传感器通常是在标准室温情况下校准的（高于0度），相应的，通常认为这种传感器可以指示在所有温度条件下的相对湿度(包括在低于0度的情况).
(完整版)土壤含水量的测定(烘干法)
土壤含水量的测定（烘干法） 进行土壤水分含量的测定有两个目的：一是为了解田间土壤的实际含水状况，以便及时进行灌溉、保墒或排水，以保证作物的正常生长；或联系作物长相、长势及耕栽培措施，总结丰产的水肥条件；或联系苗情症状，为诊断提供依据。二是风干土样水分的测定，为各项分析结果计算的基础。前一种田间土壤的实际含水量测定，目前测定的方法很多，所用仪器也不同，在土壤物理分析中有详细介绍，这里指的是风干土样水分的测定。 风干土中水分含量受大气中相对湿度的影响。它不是土壤的一种固定成分，在计算土壤各种成分时不包括水分。因此，一般不用风干土作为计算的基础，而用烘干土作为计算的基础。分析时一般都用风干土，计算时就必须根据水分含量换算成烘干土。 测定时把土样放在105～110℃的烘箱中烘至恒重，则失去的质量为水分质量，即可计算土壤水分百分数。在此温度下土壤吸着水被蒸发，而结构水不致破坏，土壤有机质也不致分解。下面引用国家标准《土壤水分测定法》。 2.3.1适用范围 本标准用于测定除石膏性土壤和有机土（含有机质20%以上的土壤）以外的各类土壤的水分含量。 2.3.2方法原理 土壤样品在105±2℃烘至恒重时的失重，即为土壤样品所含水分的质量。 2.3.3仪器设备 ①土钻；②土壤筛：孔径1mm；③铝盒：小型直径约40mm，高约20mm；大型直径约55mm，高约28mm；④分析天平：感量为0.001g和0.01g；⑤小型电热恒温烘箱；⑥干燥器：内盛变色硅胶或无水氯化钙。 2.3.4试样的选取和制备 2.3.4.1风干土样选取有代表性的风干土壤样品，压碎，通过1mm筛，混合均匀后备用。 2.3.4.2新鲜土样在田间用土钻取有代表性的新鲜土样，刮去土钻中的上部浮土，将土钻中部所需深度处的土壤约20g，捏碎后迅速装入已知准确质量的大型铝盒内，盖紧，装入木箱或其他容器，带回室内，将铝盒外表擦拭干净，立即称重，尽早测定水分。 2.3.5测定步骤 2.3.5.1风干土样水分的测定将铝盒在105℃恒温箱中烘烤约2h，移入干燥器内冷却至室温，称重，准确到至0.001g。用角勺将风干土样拌匀，舀取约5g，
第11章 土壤湿度测量解析
第 11章土壤湿度测量 11.1概述 土壤含水量是影响农作物收成与水保的重要因素之一。土壤湿度对于制定灌溉进程表、水与溶质流的评价、净太阳辐射潜热与显热的划分等方面都是很重要的。 作为预测水源耗竭模式中的重要参量,土壤湿度在水文学中是很重要的。在大气数值模式中陆气相互作用的模拟及水气循环的其它参量要求测量土壤湿度,卫星遥感评价的验证也需要直接测量地表土壤水分。 土壤湿度的测量可用土壤含水量与土壤湿度位势的测定来表示。土壤含水量反映了土壤中水的质量与体积,而土壤湿度位势则反映土壤水分能量状态。 农业学科非常关注土壤水分的测定。为满足土壤水分状态测量的广泛需求,许多仪器已发展到商业化的程度,使用最普遍的将在下面予以讨论,包括其优点与缺点。此外,对在将来不久可能被广泛使用的新式仪器也予以简要讨论。 11.1.1定义 土壤含水量 称重技术是测量土壤含水量最为简单且被广泛运用的方法。因为此方法简单易行而且是直接测量,所以被用作其它方法参照的标准。定义在干质基础上的称重土壤湿度g θ可表达为: 100?=soil water g M M θ (11.1 此处 water M 为土样中水质量, soil M 为土样中烤干(100-110℃后的土质量。
对于风干(25℃的矿物土壤,称重土壤湿度通常少于 2%,但随着土壤水分达到饱和,其水含量会增到 25%至 60%。但是称重取样法具有破坏性,使得土壤接近饱和时,取得准确的土壤含水量测量结果变得极为困难。 通常,土壤湿度用体积表达。由于降水、蒸散量和溶质变化参量通常用容量表示,用体积表示的水含量更为有用。体积水含量v θ可表达为: 100?soil water v V V θ (11.2 此处, water V 为水体积, soil V 为土壤(土 +气 +水总体积。 土壤体积含水量的变化可从风干土壤的少于 10%到临近饱和的矿物土壤的 40-50%间变化。由于水与土壤体积的准确测定存在困难,体积水含量通常间接测定。 体积与称重土壤含水量有一定关系。该关系如下: w b g v ρρθθ/= (11.3 b ρ是干土壤体积密度, w ρ是土壤水分密度 土壤湿度位势 土壤湿度位势是描述土壤水分能量状态,它对水分传输分析、含水量评价、土壤——植被——水相互作用等都很重要。两地土壤湿度位势的不同反映了水流的趋势,即由高位势流向低位势。由于湿度位势会随干燥而减少(负值变得更大 ,运移它所需的功就要增加,使得植物抽吸水变得困难。当植物水上吸变得更困难时,植物水位势因此下降,最终导致植物受压,甚至枯萎。 通常,湿度位势描述土壤水力做的功,或在负位势下水从土壤中运移出来所需的功。总湿度位势t ψ(所有力场的综合效应表达如下: p m z t ψψψψψ+++=0 (11.4
温湿度计常见的测量方法总结
温湿度计常见的测量方法总结 湿度测量从原理上划分有二、三十种之多。但湿度测量始终是世界计量领域中著名的难题之一。一个看似简单的量值，深究起来，涉及相当复杂的物理-化学理论分析和计算，初涉者可能会忽略在湿度测量中必需注意的许多因素，因而影响传感器的合理使用。 常见的湿度测量方法有：动态法(双压法、双温法、分流法)，静态法(饱和盐法、硫酸法)，露点法，干湿球法和电子式传感器法。 ①双压法、双温法是基于热力学P、V、T平衡原理，平衡时间较长，分流法是基于绝对湿气和绝对干空气的精确混合。由于采用了现代测控手段，这些设备可以做得相当精密，却因设备复杂，昂贵，运作费时费工，主要作为标准计量之用，其测量精度可达±2%RH以上。 ②静态法中的饱和盐法，是湿度测量中最常见的方法，简单易行。但饱和盐法对液、气两相的平衡要求很严，对环境温度的稳定要求较高。金属分析仪用起来要求等很长时间去平衡，低湿点要求更长。特别在室内湿度和瓶内湿度差值较大时，每次开启都需要平衡6~8小时。 ③露点法是测量湿空气达到饱和时的温度，是热力学的直接结果，准确度高，测量范围宽。计量用的精密露点仪准确度可达±0.2℃甚至更高。但用现代光-电原理的冷镜式露点仪价格昂贵，常和标准湿度发生器配套使用。 ④干湿球法，这是18世纪就发明的测湿方法。历史悠久，使用最普遍。干湿球法是一种间接方法，它用干湿球方程换算出湿度值，而此方程是有条件的：金属分析仪即在湿球附近的风速必需达到2.5m/s以上。普通用的干湿球温度计将此条件简化了，所以其准确度只有5~7%RH,干湿球也不属于静态法，不要简单地认为只要提高两支温度计的测量精度就等于提高了湿度计的测量精度。 ⑤电子式湿度传感器法电子式湿度传感器产品及湿度测量属于90年代兴起的行业, 近年来，国内外在湿度传感器研发领域取得了长足进步。湿敏传感器正从简单的湿敏元件向集成化、智能化、多参数检测的方向迅速发展，为开发新一代湿度测控系统创造了有利条件，也将湿度测量技术提高到新的水平。
空气湿度的观测与测量
空气湿度的观测与测量2010-3-15 14:30:51 来源：上海懿凌环境科技有限公司表示空气中水汽多寡亦即干湿程度的物理量，称为空气湿度。湿度的大小常用水汽压、绝对湿度、相对湿度和露点温度等表示。公众天气预报中最常用的是相对湿度。相对湿度是空气中实际水汽含量(绝对湿度)与同温度下的饱和湿度(最大可能水汽含量)的百分比值。它只是一个相对数字，并不表示空气中湿度的绝对大小。 在一定的气温条件下，一定体积的空气只能容纳一定量的水汽。如果水汽量达到了空气能够 容纳水汽的限度，这时的空气就达到了饱和状态，相对湿度为100%。在饱和状态下，水份不再 蒸发。高热的夏季遇到这种天气，人体分泌的汗水难以蒸发，感到闷热难以忍受。反之，秋天有 时也会遇到高温这只“秋老虎”，但由于度明显降低，人们浑身淌汗却很少会有“闷”的感觉。 如果冬天遇到低温高湿天气，人们又会感到阴湿寒冷。空气中湿度太小，同样会使人感到不舒 服。南方人初到北方，沿海人咋去大西北，常会感到唇干口燥，甚至鼻出血。当然，这是属于人 的适应性问题了。 一般而言，相对湿度的日变化与气温的日变化相反，最大值出现在日出前后，最小值出现在 下午2时左右。当然，当某地的天气发生突变时，湿度的这种变化规律就会被破坏。如高温低湿 的午后，突然乌云翻滚，湿空气汹涌而至，当地的湿度就会迅速猛升。相对湿度的年变化比较复 杂，通常是多雨的季节湿度高，晴朗的天气湿度低，但各地的地理条件、气温条件和雨季情况差 异很大，难以概括出一个具有普遍性的规律。电视观众朋友们一定会注意到，当要预报一场降水 即将发生时，预报员常会给出一张高空形势预报图，图中用红色箭头表示西南暖湿气流，用蓝色 箭头表示来自北方的干冷气流，并预报说这两支气流将在某地区交汇，产生强降雨。当然，这 只是诸多降雨因素中的两个因素，是一种直观的图示。不过，它至少表明了两个含义：其一，大 气中的暖湿气流一般来自南方，干冷气流来自北方；其二，暖湿气流是产生降水的必不可少的基 本条件。事实上，空气中的水汽一部分来自其下垫面上江河湖泊和潮湿土壤的蒸发，另一部分 (在许多情况下是主要的一部分)则来自热带地区特别是热带洋面。我国地处亚欧大陆东南部，因 此，偏南或西南气流一般携带有暖湿空气，而西北气流是干冷空气的同义语。由春至夏，高温高 湿的西太平洋副热带高压向北挺进，我国自南向北先后进入高温高湿的多雨季节。由秋至冬，来
土壤温湿度计使用原理及使用步骤
土壤温湿度计使用原理及使用步骤 大家都知道现在大棚种植都会使用壁挂式土壤温湿度计来保持大棚内的温度和湿度，从而使植物能很好的生产，其实只保持大棚内的温度是远远不够的，植物生长也需要适合的土壤温度和湿度。 要测量土壤的温湿度一般都是使用插入式的土壤温湿度计的，当然这种插入式土壤温湿度计和我们通常所说的工业上的插入式土壤温湿度计也是不同的。一般土壤插入式土壤温湿度计比较小，而且不同工业上使用的土壤温湿度计，一般土壤温湿度计有好几个探针，而且探针的长度不一样，这样是为了更好的测量不同深度土壤的温湿度。 土壤温湿度计又称为便携式土壤温度速测仪、快速土壤水分温度仪、快速土壤水分温度测定仪、土壤温湿度测定仪、土壤温湿度记录仪等,土壤温湿度计可同时测土壤表层和不同深度的土壤容积含水量，测量精度高，存储容量大，体积小巧，便于携带。可用于农田、水利、森林、草坪、公路、铁路养护等的长期监测，可连续监测土壤的水分，性能稳定，可靠性高，免维护。 土壤温湿度计可脱离开计算机独立工作，上位机软件功能强大，数据查看方便，随时可以将记录数据导出到计算机中，并可以存储为EXCE表格文件，生成数据曲线，以供其它分析软件进一步进行数据处理，连接计算机可以打印存储数据。 土壤温湿度计广泛应用于农业、林业、地质、农田、水利、森林、草坪、公
路、铁路养护等测等方面的测量及研究。 既然我们知道了土壤温湿度计有这么多的功能和优点，但是土壤温湿度计具体的使用步骤大家都不太清楚吧，接下来就由小编来详细的介绍下吧！ 土壤温湿度计使用步骤： 1、去除被测土壤表面石子、草、树叶等覆盖物，去除表层土壤，如果土壤太干，先浇一些水，过25~30分钟后再进行测量； 2、在测量前，用柔软的布将探头金属表面擦拭干净，将开关选择到测量的选项，水分，酸度。初次使用该仪器时，建议反复测试几次再读数，以免探头金属表面的保护油层对水分值和PH值造成影响； 3、测土壤PH值和湿度时,先将探头尽量深地插到土里,探头上面部分留大约1厘米。 4、在测量时，将仪器探头插入土壤，注意将探头电极要全部插入土壤里面，而且要确保电极和边上的土壤紧密接触。 5、拨动笔上的按键到MOIST, MOIST是水份键,对应表上的是MOIST, DRY 是干, WET是湿,数值1-3(红色部分)说明需要浇水, 4-7(绿色部分)是合适的,请根据植物的品种调整浇水时间, 8-10(蓝色部分)说明太湿了。 6、拨动笔上的按键到PH, PH是酸碱度键,对应表上的是8-3.5数值, ALKALINE是碱, ACDIC是酸,数值7基本是中性,数越小说明酸度越大,请根据植物的品种调整土壤酸碱度。 7、LIGHT键是光照度,测量范围0-2000流明,数值越大,说明光照越强,请根据植物的品种来决定是否需要遮阴。 8、为了确保测量土壤的PH值金额水分值，需将探头插入土壤约十分钟。因为土壤性质的不同，探头和土壤接触的紧密度也不同，建议测量多个数值，取平均值； 9、使用时注意插电极时不能碰到石头,不要用力过猛,否则容易伤害电极.
测量土壤湿度
智能花盆设计 3.硬件电路设计 3.1 系统单片机 所谓的单片机就是把中央处理器CPU、存储器ROM/RAM、输入输出接口电路以及定时器/计数器等部件制作在一块集成电路芯片中，构成一个完整的微型计算机―单片微型计算机。由于单片机把各种功能部件集成在一块芯片上，因此它的结构紧凑、超小型化、可靠性高、价格低廉、易于开发应用。 3.1.1 AT89S51单片机 本论文所设计的系统的核心采用的是AT89S51单片机。AT89S51单片机是美国ATMEL公司生产的低功耗，高性能CMOS 8位单片机，片内含4K bytes的可系统编程的Flash只读程序存储器，器件采用ATMEL 公司的高密度，非易失性存储技术生产，兼容标准8051指令系统及引脚。它集Flash程序存储器，既可在线编程（ISP）也可用传统方法进行编程及通用8位微处理器于单片芯片中，ATMEL公司的功能强大，低价AT89S51单片机可为您提供许多高性价比的应用场合，可灵活应用于各种控制领域。AT89S51具有如下特点：40个引脚，4k Bytes Flash片内程序存储器，128 bytes的随机存取数据存储器（RAM），32个外部双向输入/输出（I/O）口，5个中断优先级2层中断嵌套中断，2个16位可编程定时计数器,2个全双工串行通信口，看门狗（WDT）电路，片内时钟振荡器。 此外，AT89S51设计和配置了振荡频率可为0Hz并可通过软件设置省电模式。空闲模式下，CPU暂停工作，而RAM定时计数器，串行口，外中断系统可继续工作，掉电 模式冻结振荡器而保存RAM的数据，停止芯片其它功能直至外中 断激活或硬件复位。同时该芯片还具有PDIP、TQFP和PLCC等三 种封装形式，以适应不同产品的需求。 它的引脚图如图6。管脚说明： VCC：供电电压。 GND：接地。 P0口：P0口为一个8位漏级开路双向I/O口，每脚可吸收 8TTL门电流。当P1口的管脚第一次写1时，被定义为高阻输入。 P0能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据/地址的第 八位。在FIASH编程时，P0 口作为原码输入口，当FIASH进行校 验时，P0输出原码，此时P0外部必须被拉高。 P1口：P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口，P1口缓 冲器能接收输出4TTL门电流。P1口管脚写入1后，被内部上拉为 高，可用作输入，P1口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是图6 AT89S51引脚图 由于内部上拉的缘故。在FLASH编程和校验时，P1口作为第八位地址接收。
湿度测量方法有哪些方面
湿度测量方法有哪些方面 湿度测量从原理上划分有二、三十种之多。但湿度测量始终是世界计量领域中著名的难题之一。一个看似简单的量值，深究起来，涉及相当复杂的物理-化学理论分析和计算，初涉者可能会忽略在湿度测量中必需注意的许多因素，因而影响传感器的合理使用。 常见的湿度测量方法有：动态法(双压法、双温法、分流法)，静态法(饱和盐法、硫酸法)，露点法，干湿球法和电子式传感器法。 ①双压法、双温法是基于热力学P、V、T平衡原理，平衡时间较长，分流法是基于绝对湿气和绝对干空气的精确混合。由于采用了现代测控手段，这些设备可以做得相当精密，却因设备复杂，昂贵，运作费时费工，主要作为标准计量之用，其测量精度可达±2%RH以上。 ②静态法中的饱和盐法，是湿度测量中最常见的方法，简单易行。但饱和盐法对液、气两相的平衡要求很严，对环境温度的稳定要求较高。碳硫分析仪用起来要求等很长时间去平衡，低湿点要求更长。特别在室内湿度和瓶内湿度差值较大时，每次开启都需要平衡6~8小时。 ③露点法是测量湿空气达到饱和时的温度，是热力学的直接结果，准确度高，测量范围宽。计量用的精密露点仪准确度可达±0.2℃甚至更高。但用现代光-电原理的冷镜式露点仪价格昂贵，常和标准湿度发生器配套使用。 ④干湿球法，这是18世纪就发明的测湿方法。历史悠久，使用最普遍。干湿球法是一种间接方法，它用干湿球方程换算出湿度值，而此方程是有条件的：即在湿球附近的风速必需达到2.5m/s以上。普通用的干湿球温度计将此条件简化了，所以其准确度只有5~7%RH,干湿球也不属于静态法，不要简单地认为只要提高两支温度计的测量精度就等于提高了湿度计的测量精度。 ⑤电子式湿度传感器法电子式湿度传感器产品及湿度测量属于90年代兴起的行业, 近年来，国内外在湿度传感器研发领域取得了长足进步。碳硫分析仪湿敏传感器正从简单的湿敏元件向集成化、智能化、多参数检测的方向迅速发展，为开发新一代湿度测控系统创造了有利条件，也将湿度测量技术提高到新的水平。
土壤水分测定法
土壤水分测定法 依据标准：NY/T52-1987 1适用范围 本标准用于测定除石膏性土壤和有机土（含有机质20%以上的土壤）以外的各类土壤的水分含量。 2测定原理 土壤样品在105±2℃烘至恒重时的失重，即为土壤样品所含水分的质量。 3仪器、设备 3.1土钻； 3.2土壤筛：孔径1mm； 3.3铝盒：小型的直径约40mm，高约20mm； 大型的直径约55mm，高约28mm； 3.4分析天平：感量为0.001g和0.01g； 3.5小型电热恒温烘箱； 3.6干燥器：内盛变色硅胶或无水氯化钙。 4试样的选取和制备 4.1风干土样：选取有代表性的风干土壤样品，压碎，通过1mm筛，混合均匀后备用。 4.2新鲜土样：在田间用土钻取有代表性的新鲜土样，刮去土钻中的上部浮土，将土钻中部所需深度处的土壤约20g捏碎后迅速装入已知准确质量的大型铝盒内，盖紧，装入木箱或其他容器，带回室内，将铝盒外表擦拭干净，立即称重，尽早测定水分。
5测定步骤 5.1风干土样水分的测定 取小型铝盒在105℃恒温箱中烘烤约2h ，移入干燥器内冷却至室温，称重，准确至0.001g 。用角勺将风干土样拌匀，舀取约5g ，均匀的平铺在铝盒中，盖好，称重，准确至0.001g 。将铝盒盖揭开，放在盒底下，置于已预热至105±2℃的烘箱中烘烤6h 。取出，盖好，移入干燥器内冷却至室温（约20min ），立即称重。风干土样水分的测定应做两份平行测定。 5.2新鲜土样水分的测定 将盛有新鲜土样的大型铝盒在分析天平上称重，准确至0.01g 。揭开盒盖，放在盒底下，置于已预热至105±2℃的烘箱中烘烤12h 。取出，盖好，移入干燥器内冷却至室温（约30min ），立即称重。新鲜土样水分的测定应做三份平行测定。 6测定结果的计算 6.1计算公式 水分（分析基），%=100m m m m 0 121?--……………………（1） 水分（干基），%=100m m m m 0 221?--……………………（2） 式中：m0——烘干空铝盒质量，g ； M1——烘干前铝盒及土样质量，g ； M2——烘干后铝盒及土样质量，g 。 6.2平行测定的结果用算术平均值表示，保留小数后1位。 6.3平行测定结果的相差，水分小于5%的风干土样不得超过0.2%，水分为5~25%的潮湿土样不得超过0.3%，水分大于15%的大粒（粒径约10mm ）粘重潮湿土样
土壤干湿度的检测
土壤干湿度的检测 平时可以凭经验观察判断土壤的干湿度，但用一个简单的仪器测量显示出来则更科学准确，直观简便。土壤湿度检测仪就是这样一种电子装置，它是通过发光管亮的数目反映出土壤的干湿程度。 工作原理 酸碱盐都是电解质，它们在水中发生电离而导电。土壤中含有大量的各种无机盐，土壤的含水量不同即湿度不同，导电性能也不同。湿度大，导电能力强，即电阻小，土壤干，导电能力差，即电阻大。通过大量的观察和测量：最适宜植物生长的土壤湿度，其电阻值一在5KΩ—10KΩ之间，低于5 KΩ过湿，高于10 KΩ过干，均不利于植物生长。本检测仪正是利用土壤的湿度不同，电阻不同，通过电路使显示的发光管数目不同而制作
的。本制作所用的核心元件是一块四电压比较器集成电路LM339，它内部含有四个相同的电压比较器，见图1（a），每一个电压比较器都有“+”“-”两个输入端，一个输出端，如图1（b），当输入端电压U+>U-时，输出端U0为高电压，U+ 土壤温湿度测定仪操作方法 土壤温度是影响土壤环境的重要因素之一，而温度大小对作物的生长、节水灌溉有着重要的作用。利用土壤温湿度测定仪测量土壤温度，不仅能保障土壤温度测定数据的准确性，还可以为农田作物管理提供科学的依据，有利于提高农作物的产量和质量。 土壤温湿度测定仪应用领域： 土壤温湿度测定仪又名土壤墒情监测站是一款集土壤温度、土壤水分采集、存储、传输和管理于一体的土壤墒情自动监测系统。整机由多通道数据采集仪、土壤水分传感器、土壤温度传感器、计算机软件组成。 土壤温湿度测定仪可应用于土壤墒情监测、节水灌溉、温室控制、精细农业等领域。，农业、林业、地质等方面土壤温度、湿度测量及研究。 土壤温湿度测定仪功能特点： 1、本机体积小，软件操作简单，性能可靠，记录间隔可根据要求从1分至24小时任意设置。 2、全程跟踪记录被测环境中的温度数据，记录时间长，具有断电数据自动存储保护功能。 3、整机功耗小，使用内置电池供电，电池供电可达半年以上。 4、软件功能强大，数据查看方便，随时可以将记录仪中的数据导出到计算机中，并可以存 5、储为EXCEL表格文件，生成数据曲线，以供其它分析软件进 一步进行数据处理。 6、单台记录仪可以接入最多6路温度探头，探头可测量空气、水或土壤中的温度分布情况。 7、记录仪可脱开计算机独立工作，当需要查看当前环境数据时可通过通讯接口由计算机读取记录仪内的数据。 8、一台记录仪，可以同时测量多个点的温度及土壤湿度。 土壤温湿度测定仪操作方法： 1 测量时将不锈钢探针完全埋于土壤中； 2 若土壤过硬，则需先打一个小孔，不能强行插入，传感器背后不能用硬物敲击； 3 使用完拔出时，需握住黑色外壳，不能直接拉通讯线； 4 不能使探针弯曲，否则会影响测量精度； 5 当需要测量水分的土壤泥土较深时，去表面土壤； 6 当土壤为岩石表面土壤，且表层土壤没有探针长度的厚度，则需使用其他方法测定。 土壤温湿度测定仪日常保养： 1、避免仪器被刮划，保持外部保护膜完整性，增加仪器使用寿命； 使用仪器时请将各连接部位固定牢固，避免仪器的损坏； 2、避免粗暴地对待仪器，毁坏内部电路板及精密的结构； 3、不要用颜料涂抹仪器，涂抹会在可拆卸部件中阻塞杂物从而影响正常操作； 4、经常紧固易松动的螺丝和零件； 5、使用清洁、干燥的软布清洁仪器外部； 6、定时查看其他配置设备的电源电量，确保仪器正常工作； 7、定期检查电缆与传感器及采集器连接是否松动，每年定期检查电缆是否 湿度测量方法 随着社会与科技的日益发展，人类对湿度的认识也不断深入，湿度的测量技术和测量方法也取得了飞速的发展，但从测试的输出参量上区分，主要分为以下几类：利用物质几何尺寸变化的测湿法（伸缩法），干湿球法，冷凝露点法，氯化锂露点法，电湿度测量法（电阻法、电容法），电解法（库仑湿度计）以及其它测湿方法。下面主要介绍前几种。 1.伸缩法 物质在湿度发生变化时其长度会随之变化，例如当相对湿度从 0 ％变到100 ％时，通常人类毛发的总长度会伸长 2.5％。这一变化可以通过机械装置放大用指针指示出来，或通过机械 - 电量的转换，输出表征湿度水平的电信号，从而进行湿度的测量和控制，这种方法就叫伸缩法。 毛发湿度计是伸缩法测湿的典型应用。它与当代的各种湿度计相比，具有结构简单、使用方便、造价低廉的优点，从湿度测量的现状与要求来看，即使在科学技术高度发达的今天，毛发、肠衣之类湿度传感器仍将继续为人们沿用。但也存在滞后和精度不高等固有的缺点。 2.干湿球法 干湿球湿度计由两支规格完全相同的温度计组成，一支称为干球温度计，其温泡暴露在空气中，用以测量环境温度；另一支称为湿球温度计，其温泡用特制的纱布包裹起来，并设法使纱布保持湿润，纱布中的水分不断向周围空气中蒸发并带走热量，使湿球温度下降。水分蒸发速率与周围空气含水量有关，空气湿度越低，水分蒸发速率越快，导致湿球温度越低。可见，空气湿度与干湿球温差之间存在某种函数关系。干湿球湿度计就是利用这一现象，通过测量干球温度和湿球温度来确定空气湿度的。 3.冷凝露点法 露点法是一种古老的湿度测量方法，随着科学技术的发展，露点技术臻于完善。现代的光电露点仪采用热电制冷，并且可以自动补偿零点和连续跟踪测量露点。高精度露点仪在一般湿度范围的测量准确度可达±1℃露点温度。 露点湿度计的原理可以通过一个简单的实验来说明。若将一个光洁的金属表面放到相对湿度低于100％的空气中并使之冷却，当温度降到某一数值时，靠近该表面的相对湿度达到100％，这时将有露在表面上形成。因为在这个温度下空土壤温湿度测定仪操作方法
湿度测量方法