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干湿球湿度计的测量原理

日期：2025-01-20 03:56
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摘要：
干湿球湿度计的测量原理
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。
2、干湿球湿度计
   干湿球湿度计的种类繁多，原则上任何两支规格完全相同的温度计都可以组成干湿球湿度计。由于所采用的测温方法不同，干湿球湿度计的形式有很多种。干湿球湿度计的技术关键是测温问题。影响湿球温度的因素是多方面的，但仅就其结构而言，主要应力求减小由温度计主体传导给温泡的热量，这个问题对于热容量很小的电测温元件尤为敏感，通常通过加长上水套或放置能大大减小热传导的棉防护套的办法来解决。
   主要类型有：玻璃水银温度计干湿表：使用电测温元件的干湿球湿度计：热电偶干湿球湿度计：热敏电阻干湿仪：用铂电阻元件
测温的干湿仪：Gregory平衡温度干湿表：世界气象组织标准通风干湿表： 绝热通风干湿表。
3、影响干湿表湿度测量的因素如下：
  （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
4.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。
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