湿度计是一种测量并显示空气湿度的装置。
湿度指标有很多,但我们日常生活中*常用的是相对湿度(%RH)。相对湿度是被测空气中的水蒸气含量与该温度下空气的*水蒸气含量之比。
除相对湿度外,其他测量参数包括混合比(kg

)、*湿度(g/m^3)、水蒸气压(Pa)、露点温度(℃)和摩尔分数(mol/mol)。湿度计大致分为模拟式和数字式。模拟式包括干湿湿度计、毛发湿度计和双金属湿度计,其中*古老的双金属湿度计自1500年左右开始使用。这类湿度计通常不使用电力。由于容易出错,因此需要维护并保持适当的测量条件。
数字电子湿度计采用半导体传感器,常与温度传感器组合形成温湿度计,体积小、数据记录方便,因此广泛应用于工业领域。
湿度计的用途
湿度计早已用于公共气象观测等。毛发湿度计不需要用电,因此在艺术画廊和博物馆中得到使用。
作为工业湿度计,它用于湿度容易受到影响的地方,例如农业温室栽培,蘑菇栽培,医疗和制药厂。
近年来,温湿度计常用于预防中暑。它们有时会安装在人们活动频繁的室内空间,例如大型体育馆、教室和养老。它们还会安装在空调和加湿器中,负责自动控制这些设备。
湿度计原理
测量湿度的原理多种多样,大致可分为模拟方法和数字方法。
1. 模拟湿度计
日常湿度计通常使用模拟类型。
干湿球温度计由两支玻璃温度计组成,其中一支用湿纱布
包裹。在温度计下方放置一个盛水容器,纱布吸收容器中的水分,使水分在温度计上蒸发。
水蒸发时,汽化热会被带走,因此缠有纱布的温度计显示的温度(湿球温度)会较低。湿度就是根据这个温差计算出来的。有些产品会提供两种温度计的湿球温度换算表,这样就可以根据湿球温度与不缠纱布的温度计(干球温度)之间的温差来读取湿度。
如果两个温度计显示相同的数字,那么即使是湿布也不会干燥,也不会产生蒸发热,这意味着湿度为 *。
毛发湿度计利用尼龙线或人发会随着湿度变化而产生弹性的特性,推动针头移动。针头利用杠杆原理伸缩,其移动轨迹被记录在卷纸上。
由于测量时不使用电力,因此不存在火灾风险,因此它被用于博物馆等场所。
双金属湿度计
以 金属发条为基底,附着收缩率不同、容易吸湿的湿度计介质,利用发条形状随湿度变化的特性。多用于壁挂式指针式湿度计。
2. 数字湿度计
数字湿度计在工业中得到广泛的应用。
电阻式:
电阻式传感器采用电阻随相对湿度变化的湿度传感器。需要注意的是,20% RH 以下的湿度太低,误差较大,无法测量,而且传感器在高温下会老化。
电容式:
电容式利用电容器中储存的电容变化。电容器内部聚合物薄膜吸收或释放的水分量与空气中的相对湿度成正比。与电阻式不同,它可以测量*低 0% 的相对湿度。
露点湿度计(光学型)
通过将空气直接照射到冷却的镜面上,并通过光的反射检测镜面的起雾情况来测量空气湿度。镜面开始起雾的温度即为露点温度。此外,它还可以结合空气温度计算出相对湿度。这是目前*的湿度测量方法。