1、概述
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。
干湿球湿度计
干湿球湿度计的研究主要集中在两方面,一是对干湿球理论的研究,二是对温度测量的研究。
干湿球理论研究的核心任务是确定准确的干湿球系数 A ,以提高方法的可靠性和重复性。在温度测量问题上,人们使用了包括
膨胀原理的温度计、热电偶、热电阻及热敏电阻等在内的当代几乎所有的测温技术。以提高测量精度,并满足各种场合的测量需要。
干湿球湿度计具有坚实的理论基础,在测湿法中一直占有重要地位,精密的阿斯曼通风干湿表长期以来作为检定其它湿度计的二等标
准。然而,干湿球测湿法基本上是一种间接测量方法,在理论和实践上都存在一些问题;另外通风干湿表用于零度以下时不仅操作十
分不便,其准确度也大大下降,这是干湿球测湿法所固有的局限性。
影响干湿表湿度测量的因素
(1). 温度测量误差的影响
(2). 干湿球系数 A 不准确造成的误差
(3). 通风速度对于干湿球系数 A 的影响
(4). 湿球温度tw的影响
(5). 湿球的尺寸和形状
(6). 湿球的响应速度
(7). 湿球的污染
(8). 辐射造成的误差
(9). 上水套的影响
1)通风速度的影响
理论研究和实践都证明了通风速度对于湿球温度降低的重要性。目前大部分不带强迫通风的干湿表是使用两支水银温度计,并自带一个相对湿度换算表。应当注意的是,此表是在自然通风速度下给出的(根据我国平均风速资料,百叶箱内平均自然通风速度为0.4m/s)。
干湿表系数 A 值的选取
在计算过程中需要注意的是干湿表系数 A 值的选取,在湿球球部(柱状)通风速度为3.5m/s 条件下,当湿球未结冰时
A=0.667 × 10^(-3)(℃^( -1));当湿球结冰时 A=0.588 × 10^(-3)(℃^( -1)),程序在使用时需要使用者输入该值。
不同条件下 A 值的选取是不一样的,下面给出了部分工况下系数 A 值,仅供在具体应用时做一参考,如下表:
干湿表型号 Ai × 10 -3 ( ℃ -1 )
湿球未结冰 湿球结冰
通风干湿表(通风速度 2.5m/s ) 0.662 0.584
球状干湿表(自然通风) 0.857 0.756
柱状干湿表(自然通风) 0.815 0.719
球状干湿表(自然通风速度 0.8m/s ) 0.7947 0.7947
干湿表系数
在低速和自然通风条件下,影响 A 值的主要因素是通风速度,这时干湿球表 A 的计算的一个经验公式:
A=0.00001*(65+6.75/v)
v- 空气流过湿球四周的速度,m/s.
在实际工作中,我们可以根据现场和精度要求来选取不同的A值。
2)湿球污染的影响
湿球纱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纱套上,因细菌作用使纱套变质造成的。因此应定期或及时更换纱套,尤其是在空气中或多或少的含有盐微粒的沿海或内陆盐碱地带。在安装湿球纱套时,应将手洗净,因为人手上的油脂也会严重影响湿球温度的测量。
3)湿球纱套的影响
干湿球湿度计的纱套应用专用纱套。湿球纱套出了吸水性能外,在厚度上也有要求。这是因为:一是纱套过厚在某种程度上改变了湿球的直径;二是加大了纱套横截面方向上的温度梯度。这都将成为误差来源。 |