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湿度测量专业知识
  • 发布日期:2009-04-13      浏览次数:452
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         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,%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。
        湿度测量的历史
      博狗网  湿度和温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。湿度计测的历史可以追溯到中国的天秤型(公元前179年)为zui早的湿度计测。(温度计测可追溯到记载的希腊时代的温度计。)

      湿度(Absolute humidity)
        单位体积(1m3)的气体中含有水蒸气的质量(g)。
        表示∶D=g/m3
      博狗网  但是,即使水蒸气量相同,由于温度和压力的变化气体体积也要发生变化,即湿度D发生变化。D为容积基准。

      相对湿度(Relative humidity)
        气体中的水蒸气压(e)与其气体的饱和水蒸气压(es)的比/用百分比表示。
        表示∶rh=e/es×100%
        但是,温度和压力的变化导致饱和水蒸气压的变化,rh也将随之而变化。

      饱和水蒸气压(Saturation Vapor Pressure)
        气体中所含水蒸气的量是有限度的,达到限度的状态即可称之为饱和,此时的水蒸气压即称为饱和水蒸气压。此物理量亦随着温度,压力的变化而变化,并且,0℃以下即使同一湿度,与水共存的饱和水蒸气压(esw)和与冰共存的饱和水蒸气压(esi)的值不同,通常所采用的是与水共存的饱和水蒸气压(esw)。各温度对应的饱和水蒸气压表JIS-Z-8806在卷末记载。

      露点(Dew Point)
        温度较高的气体其所含水蒸气也较多,将此气冷却后,其所含水蒸气的量即使不发生变化,相对湿度增加,当达到一定温度时相对rh达到100%饱和,此时,继续进行冷却的话,其中一部分的水蒸气将凝聚成露。此时的温度即为露点温度(Dew Point Temperature)。露点在0℃以下结冰时即为霜点(Frost Point)。

      不快指数"THI "(temperature humidity index)
        不快指数这一术语,流行于表示居住环境,始用于1959年美国气象局。表示为:THI=(乾球温度td+湿球温度tw)×0.72+40.6,此数据70~75为半数不快,80以上基本上为全员不快,zui近,市场上有不快指数计在得以销售。

      实效温度(Effective Temperature)
        不快指数是人体可感知的指数的简易表示方式,随着zui近空气调和技术的发展,温度,湿度以外,又导入了风速等人间可感知的项目,从而创造了这个术语。与不快指数的差异不大,其变化较为接近。

      等价温度(Equivalent-Warmth)
        包含实效温度的要素(温度,湿度,气流)以及辐射等4要素的术语。

      混合比"X"(humidity mixing ratio)
        对于1kg水蒸气以下的空气(干燥空气),包含Xkg比例的水蒸气,其质量的比例X(kg/kg)为混合比,即使温度压力和体积发生变化,只要水蒸气的量不变,其混合比不变。因此,为了便于计算,在工业上将混合比称为湿度来使用。X为重量标准。

      空气线图
        即表现含有水蒸气的空气(湿气)性质的线图,横轴表示的是热函(I),纵轴表示的是混合比(X),图中的1点所有表示的空气的状态称为状态点,知道了这个状态点,其状态下空气的干球温度,湿球温度,ludian温度,混合比,相对湿度,以及热函即可计算出来。
        ※?热函(kcal/kg)…干燥空气的显热和水蒸气的显热+潜热的合计。(即湿气的全热量)。
        比湿"S"(Specific humidity)
        即湿气(1kg)中所含的水蒸气(kg)。kg/kg来表示。

      比较湿度"φ"(percentage humidity)
        即1kg干气中所含水蒸气量(湿气的X)和同样温度的1kg干气所含饱和水蒸气量(饱和空气的湿度Xs)的比值的100倍。
        φ=X/Xs×100%或称为饱和度(Saturation degree)即φ=0为干燥空气,φ=100为饱和空气。
        摩尔比(molar humidity)"λ"
        即水蒸气压和干气的压力比,即两者的摩尔数的比。

      饱差(saturation deficit)
        即es-e或Ds-D。在论述水的蒸发,干燥时用。
        标准温湿度状态(JIS-8703)
        标准湿度状态 1级 :相对湿度 65±2%rh
        标准湿度状态 2级 :相对湿度 65±5%rh
        标准湿度状态 3级 :相对湿度 65±20%rh
        通常3级湿度状态为常湿。
        标准温湿度状态 1类 :温度20±1℃ 相对湿度 65±2%rh
        标准温湿度状态 2类 :温度20±2℃ 相对湿度 65±2%rh
        标准温湿度状态 3类 :温度20±2℃ 相对湿度 65±5%rh
        常温常湿:温度 20±15℃ 相对湿度 65±20%rh

      湿(干)球温度(Wet-bulb temperature)"tw"
        与外部隔热的系统内气体与液体接触,气体传导给液体一定的热量,其受热液体部分蒸发,气体的温度,湿度以及液温均无变化时的液温(tw℃)为其时的气体状态的湿球温度。即其时的气体温度(t℃)为干球温度(化学工学词典)

      断热饱和温度(Adiabatic Saturation temperature)"ts"
        空气在断热的状态下与水接触,称为与水温相同的饱和空气。此时的温度为断热饱和温度。
        ※湿球温度计的湿球感热部的表面的水分进行蒸发夺取潜热,与周围的空气进行热5m/sec以上时即可与断热饱和温度相同。

      水分活性(water activity)"Aw"
        食品中所含的水分,与自由水区别开来,以结晶水的形态自由吸放。以前计算食品水分含水量的方式是将食品进行干燥比较其重量,zui近采用热力学的方法使用自由水和自由度来表示水分活性的观点是比较合理方法,其值为Aw。
        显热"kcal/kg"
        随着物体温度的升降,干燥空气1kg所出入的热量/温度相当于○0.24T显热,0.24即为干燥空气的重量比热(kcal/kg℃)。

        潜热"kcal/kg"
        物体的蒸发,凝聚相互变化时,即使出入的热量/温度的升降发生变化,其出入的热量不变。温度T的水蒸气1kg的潜热(597.3+0.44T)。597.3是蒸气的气化潜热。
        热函
        即物体的保有热量的总量。

        热水分比"μ"
        不饱和空气从其他物体(例如其他空气,水,水蒸气等)上得到热和水分时,其空气的热函变化量⊿i和湿度的变化量⊿X的比
        μ=⊿i/⊿X
        雾气
        饱和空气中混有水滴的状态。

        含雪空气
        饱和空气中混有雪和冰的状态。
        比重量"γ"
        标准状态(温度0℃、压力760mmHg、重力加速度g=980、665cm/S2)的比重量γ为1.293kg/Nm3。空气中水分的重量约为1~2%。当然,随着湿度压力而变化,空调方面较多以湿气的比1.2kg/m3来计算。

        比容积
        干燥空气1kg所含湿气的容积。湿比重量的逆数。由此,1/1.2=0.833m3/kg〔DA〕,在此,kg〔DA〕表示的是干燥空气1kg。
        比热"Cp"
        是指湿气温度变化1℃时热量的变化。
        Cp=0.240+0.44χ
        此时的Cp:湿气的定压比热〔kcal/kg(DA)?℃〕
         χ :湿气的湿度〔kg/kg(DA)〕

        显热比(Sensible heat factor)"SHF"
        空气的温度及湿度变化时,针对全热量(热函)变化的显热量比率,即:SHF=(Cp*⊿t)/⊿i
        此时Cp:定压比热
         ⊿i:热函变化量
         ⊿t:温度变化量
        实效湿度(Effective humidity)"E"
        冬季连续干燥的时间较长,为防止火灾的发生以及确认木材的干燥度所使用。
        E=(1-0.7)H0+0.7H1+(0.7)(0.7)H2+
        此时的H0:当日的相对湿度
        H1:前日的相对湿度
        H2:前前日的相对湿度力
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