時(shí)間：2012年6月10日 來源：網(wǎng)絡(luò) 關(guān)鍵詞：傳感器 檢測(cè)技術(shù) 濕度測(cè)量

　　隨著社會(huì)的發(fā)展進(jìn)步，各行各業(yè)甚至在我們平日生活中都和濕度聯(lián)系得很緊密，在很多方面已經(jīng)成為了不可或缺重要的參數(shù)，那么到底怎樣理解“濕度”及和它相關(guān)的其他名詞呢下面就讓我們一起走進(jìn)“濕度”的大家庭，一同去認(rèn)識(shí)一下它們?！　∫?、濕度定義　　濕度很久以前就與生活存在著密切的關(guān)系,但用數(shù)量來進(jìn)行表示較為困難。對(duì)濕度的表示方法有絕對(duì)濕度、相對(duì)濕度、露點(diǎn)、濕氣與干氣的比值(重量或體積)等等。首先讓我們先來認(rèn)識(shí)一下和濕度相關(guān)的幾個(gè)常用名記詞。　　1、飽和水蒸氣壓(SaturationVaporPressure)：氣體中所含水蒸氣的量是有限度的,當(dāng)這個(gè)量達(dá)到限度的狀態(tài)即可稱之為飽和,此時(shí)的水蒸氣壓即稱為飽和水蒸氣壓。此物理量亦隨著溫度,壓力的變化而變化,并且0℃以下即使同一濕度,與水共存的飽和水蒸氣壓(esw)和與冰共存的飽和水蒸氣壓(esi)的值不同,通常所采用的是與水共存的飽和水蒸氣壓(esw)?！　?、相對(duì)濕度(Relativehumidity)：在計(jì)量法中規(guī)定,濕度定義為“物象狀態(tài)的量”。日常生活中所指的濕度為相對(duì)濕度，用RH%表示?？傃灾?，即氣體中(通常為空氣中)所含水蒸氣量(水蒸氣壓e)與其空氣相同情況下飽和水蒸氣量(飽和水蒸氣壓es)的百分比。用符號(hào)表示為∶rh=e/es×100%但是,溫度和壓力的變化導(dǎo)致飽和水蒸氣壓的變化,rh也將隨之而變化。下面解釋一下飽和水蒸氣壓　　3、絕對(duì)濕度(Absolutehumidity)：?jiǎn)挝惑w積(1m3)的氣體中含有水蒸氣的質(zhì)量(g)。表示∶D=g/m3但是,即使水蒸氣量相同,由于溫度和壓力的變化氣體體積也要發(fā)生變化,即絕對(duì)濕度D發(fā)生變化。D為容積基準(zhǔn)?！　?、露點(diǎn)(DewPoint)溫度較高的氣體其所含水蒸氣也較多,將此氣冷卻后,其所含水蒸氣的量即使不發(fā)生變化,相對(duì)濕度增加,當(dāng)達(dá)到一定溫度時(shí)相對(duì)rh達(dá)到100%飽和,此時(shí),繼續(xù)進(jìn)行冷卻的話,其中一部分的水蒸氣將凝聚成露。此時(shí)的溫度即為露點(diǎn)溫度(DewPointTemperature)。露點(diǎn)在0℃以下結(jié)冰時(shí)即為霜點(diǎn)(FrostPoint)?！　《穸葴y(cè)量方法　　濕度測(cè)量從原理上劃分有二、三十種之多。但濕度測(cè)量始終是世界計(jì)量領(lǐng)域中著名的難題之一。一個(gè)看似簡(jiǎn)單的量值，深究起來，涉及相當(dāng)復(fù)雜的物理—化學(xué)理論分析和計(jì)算，初涉者可能會(huì)忽略在濕度測(cè)量中必需注意的許多因素，因而影響傳感器的合理使用。常見的濕度測(cè)量方法有：動(dòng)態(tài)法(雙壓法、雙溫法、分流法)，靜態(tài)法(飽和鹽法、硫酸法)，露點(diǎn)法，干濕球法和電子式傳感器法。　?、凫o態(tài)法中的飽和鹽法，是濕度測(cè)量中最常見的方法，簡(jiǎn)單易行。但飽和鹽法對(duì)液、氣兩相的平衡要求很嚴(yán)，對(duì)環(huán)境溫度的穩(wěn)定要求較高。用起來要求等很長(zhǎng)時(shí)間去平衡，低濕點(diǎn)要求更長(zhǎng)。特別在室內(nèi)濕度和瓶?jī)?nèi)濕度差值較大時(shí)，每次開啟都需要平衡6~8小時(shí)。　?、诼饵c(diǎn)法是測(cè)量濕空氣達(dá)到飽和時(shí)的溫度，是熱力學(xué)的直接結(jié)果，準(zhǔn)確度高，測(cè)量范圍寬。計(jì)量用的精密露點(diǎn)儀準(zhǔn)確度可達(dá)±0.2℃甚至更高。但用現(xiàn)代光—電原理的冷鏡式露點(diǎn)儀價(jià)格昂貴，常和標(biāo)準(zhǔn)濕度發(fā)生器配套使用?！　、垭p壓法、雙溫法是基于熱力學(xué)P、V、T平衡原理，平衡時(shí)間較長(zhǎng)，分流法是基于絕對(duì)濕氣和絕對(duì)干空氣的精確混合。由于采用了現(xiàn)代測(cè)控手段，這些設(shè)備可以做得相當(dāng)精密，卻因設(shè)備復(fù)雜，昂貴，運(yùn)作費(fèi)時(shí)費(fèi)工，主要作為標(biāo)準(zhǔn)計(jì)量之用，其測(cè)量精度可達(dá)±2%RH以上。　?、芨蓾袂蚍ǎ@是18世紀(jì)就發(fā)明的測(cè)濕方法。歷史悠久，使用最普遍。干濕球法是一種間接方法，它用干濕球方程換算出濕度值，而此方程是有條件的：即在濕球附近的風(fēng)速必需達(dá)到2.5m/s以上。普通用的干濕球溫度計(jì)將此條件簡(jiǎn)化了，所以其準(zhǔn)確度只有5~7%RH,干濕球也不屬于靜態(tài)法，不要簡(jiǎn)單地認(rèn)為只要提高兩支溫度計(jì)的測(cè)量精度就等于提高了濕度計(jì)的測(cè)量精度。　?、蓦娮邮綕穸葌鞲衅鞣ā　‰娮邮綕穸葌鞲衅鳟a(chǎn)品及濕度測(cè)量屬于90年代興起的行業(yè),近年來，國(guó)內(nèi)外在濕度傳感器研發(fā)領(lǐng)域取得了長(zhǎng)足進(jìn)步。濕敏傳感器正從簡(jiǎn)單的濕敏元件向集成化、智能化、多參數(shù)檢測(cè)的方向迅速發(fā)展，為開發(fā)新一代濕度測(cè)控系統(tǒng)創(chuàng)造了有利條件，也將濕度測(cè)量技術(shù)提高到新的水平。　　三、濕度測(cè)量方案的選擇　　現(xiàn)代濕度測(cè)量方案最主要的有兩種：干濕球測(cè)濕法，電子式濕度傳感器測(cè)濕法。下面對(duì)這兩種方案進(jìn)行比較，以便客戶選擇適合自己的濕度測(cè)量方法?！　「蓾袂驖穸扔?jì)的特點(diǎn)：　　早在18世紀(jì)人類就發(fā)明了干濕球濕度計(jì)，干濕球濕度計(jì)的準(zhǔn)確度還取決于干球、濕球兩支溫度計(jì)本身的精度;濕度計(jì)必須處于通風(fēng)狀態(tài)：只有紗布水套、水質(zhì)、風(fēng)速都滿足一定要求時(shí)，才能達(dá)到規(guī)定的準(zhǔn)確度。干濕球濕度計(jì)的準(zhǔn)確度只有5%一7%RH?！　「蓾袂驕y(cè)濕法采用間接測(cè)量方法，通過測(cè)量干球、濕球的溫度經(jīng)過計(jì)算得到濕度值，因此對(duì)使用溫度沒有嚴(yán)格限制，在高溫環(huán)境下測(cè)濕不會(huì)對(duì)傳感器造成損壞。　　干濕球測(cè)濕法的維護(hù)相當(dāng)簡(jiǎn)單，在實(shí)際使用中，只需定期給濕球加水及更換濕球紗布即可。與電子式濕度傳感器相比，干濕球測(cè)濕法不會(huì)產(chǎn)生老化，精度下降等問題。所以干濕球測(cè)濕方法更適合于在高溫及惡劣環(huán)境的場(chǎng)合使用?！　‰娮邮綕穸葌鞲衅鞯奶攸c(diǎn)：　　電子式濕度傳感器是近幾十年，特別是近20年才迅速發(fā)展起來的。濕度傳感器生產(chǎn)廠在產(chǎn)品出廠前都要采用標(biāo)準(zhǔn)濕度發(fā)生器來逐支標(biāo)定，電子式濕度傳感器的準(zhǔn)確度可以達(dá)到2%一3%RH。在實(shí)際使用中，由于塵土、油污及有害氣體的影響，使用時(shí)間一長(zhǎng)，會(huì)產(chǎn)生老化，精度下降，濕度傳感器年漂移量一般都在±2%左右，一般情況下，生產(chǎn)廠商會(huì)標(biāo)明1次標(biāo)定的有效使用時(shí)間為1年或2年，到期需重新標(biāo)定。九純健科技的濕度傳感器每年的漂移量在±1%以內(nèi)，我們可以對(duì)九純健的產(chǎn)品進(jìn)行免費(fèi)標(biāo)定，同時(shí)也可以為其它品牌的產(chǎn)品代為標(biāo)定。　　電子式濕度傳感器的精度水平要結(jié)合其長(zhǎng)期穩(wěn)定性去判斷，一般說來，電子式濕度傳感器的長(zhǎng)期穩(wěn)定性和使用壽命不如干濕球濕度傳感器?！　穸葌鞲衅魇遣捎冒雽?dǎo)體技術(shù)，因此對(duì)使用的環(huán)境溫度有要求，超過其規(guī)定的使用溫度將對(duì)傳感器造成損壞。針對(duì)不同的環(huán)境溫度，九純健科技相繼推出了80℃內(nèi)中低溫度下的濕度傳感器及150℃以內(nèi)高溫型濕度傳感器，這樣就大大提高了微卓濕度傳感器的應(yīng)用范圍，同時(shí)在相當(dāng)大的程度可以取代進(jìn)口同類產(chǎn)品，為用戶朋友節(jié)約不小的一筆費(fèi)用?！　∷?、濕度傳感器選擇的注意事項(xiàng)　?、?選擇測(cè)量范圍　　和測(cè)量重量、溫度一樣，選擇濕度傳感器首先要確定測(cè)量范圍。除了氣象、科研部門外，搞溫、濕度測(cè)控的一般不需要全濕程(0-100%RH)測(cè)量?！　、?、選擇測(cè)量精度　　測(cè)量精度是濕度傳感器最重要的指標(biāo)，每提高—個(gè)百分點(diǎn)，對(duì)濕度傳感器來說就是上一個(gè)臺(tái)階，甚至是上一個(gè)檔次。因?yàn)橐_(dá)到不同的精度，其制造成本相差很大，售價(jià)也相差甚遠(yuǎn)。所以使用者一定要量體裁衣，不宜盲目追求“高、精、尖”?！　∪缭诓煌瑴囟认率褂脻穸葌鞲衅?，其示值還要考慮溫度漂移的影響。眾所周知，相對(duì)濕度是溫度的函數(shù)，溫度嚴(yán)重地影響著指定空間內(nèi)的相對(duì)濕度。溫度每變化0.1℃。將產(chǎn)生0.5%RH的濕度變化(誤差)。使用場(chǎng)合如果難以做到恒溫，則提出過高的測(cè)濕精度是不合適的?！　《鄶?shù)情況下，如果沒有精確的控溫手段，或者被測(cè)空間是非密封的，±5%RH的精度就足夠了。對(duì)于要求精確控制恒溫、恒濕的局部空間，或者需要隨時(shí)跟蹤記錄濕度變化的場(chǎng)合，再選用±3%RH以上精度的濕度傳感器。　　而精度高于±2%RH的要求恐怕連校準(zhǔn)傳感器的標(biāo)準(zhǔn)濕度發(fā)生器也難以做到，更何況傳感器自身了。相對(duì)濕度測(cè)量儀表，即使在20—25℃下，要達(dá)到2%RH的準(zhǔn)確度仍是很困難的。通常產(chǎn)品資料中給出的特性是在常溫(20℃±10℃)和潔凈的氣體中測(cè)量的?！　×_卓尼克的濕度傳感器充分考慮到了溫度對(duì)濕度的影響，所以我們的濕度傳感器具有全溫度范圍的溫度補(bǔ)償，以盡可能的消除或降低溫度對(duì)濕度的影響，以此來提高傳感器的測(cè)量準(zhǔn)確度，所以羅卓尼克的濕度傳感器完全可以達(dá)到±3%RH、±2%RH的測(cè)量準(zhǔn)確度?！　、?、考慮時(shí)漂和溫漂　　在實(shí)際使用中，由于塵土、油污及有害氣體的影響，使用時(shí)間一長(zhǎng)，電子式濕度傳器會(huì)產(chǎn)生老化，精度下降，電子式濕度傳器年漂移量一般都在±1%左右，甚至更高。一般情況下，生產(chǎn)廠商會(huì)標(biāo)明1次標(biāo)定的有效使用時(shí)間為1年或2年，到期需重新標(biāo)定?！　、?、其它注意事項(xiàng)　　濕度傳感器是非密封性的，為保護(hù)測(cè)量的準(zhǔn)確度和穩(wěn)定性，應(yīng)盡量避免在酸性、堿性及含有機(jī)溶劑的氣氛中使用。也避免在粉塵較大的環(huán)境中使用。為正確反映欲測(cè)空間的濕度，還應(yīng)避免將傳感器安放在離墻壁太近或空氣不流通的死角處。如果被測(cè)的房間太大，就應(yīng)放置多個(gè)傳感器?！　∮械臐穸葌鞲衅鲗?duì)供電電源要求比較高，否則將影響測(cè)量精度?；蛘邆鞲衅髦g相互干擾，甚至無法工作。使用時(shí)應(yīng)按照技術(shù)要求提供合適的、符合精度要求的供電電源。　　傳感器需要進(jìn)行遠(yuǎn)距離信號(hào)傳輸時(shí)，要注意信號(hào)的衰減問題。　　對(duì)于粉塵較大的環(huán)境，我們的產(chǎn)品封裝或采用燒結(jié)過濾器或采用過濾網(wǎng)的傳感器探頭，盡力減少粉塵對(duì)產(chǎn)品的影響;對(duì)于信號(hào)傳輸距離，羅卓尼克的濕度傳感器的探頭和變送器之間可以遠(yuǎn)傳五十米以上的距離，如輸出信號(hào)再采用電流輸出，選用合適的導(dǎo)線，信號(hào)就可以實(shí)現(xiàn)上百米的傳輸距離?！　∽鳛閷I(yè)的濕度傳感器生產(chǎn)廠家，徽科特將不斷創(chuàng)新，不斷提高與完善產(chǎn)品在高溫、高濕、低濕、重污染、高干擾等惡劣環(huán)境下的整體性能，為廣大的用戶朋友提供質(zhì)優(yōu)、實(shí)用價(jià)廉的溫濕度測(cè)量產(chǎn)品。