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計量論壇

標題: 濕度的測量 [打印本頁]

作者: leglg 時間: 2008-7-21 19:52
標題: 濕度的測量
濕度表示空氣中水汽的含量或干濕程度，在氣象觀測中常用水汽壓、相對濕度和露點溫度三種物理量表示。

1）水汽壓（e）：是水汽在大氣總壓力中的分壓力。它表示了空氣中水汽的絕對含量的大小，以毫巴為單位。空氣吸收水汽有一定限量，達到了限量就不再吸收，這個限量叫“飽和點”。空氣中水汽達到飽和點時的水汽壓，稱為飽和水汽壓（或稱最大水汽張力）。飽和水汽壓是溫度的函數，隨溫度升高而增大。在同一溫度下，純冰面上的飽和水汽壓要小于純水面上的飽和水汽壓。

2）相對濕度（rh）：濕空氣中實際水汽壓e與同溫度下飽和水汽壓E的百分比，即
　　rh =（e/E）* 100%
相對濕度的大小能直接表示空氣距離飽和的相對程度。空氣完全干燥時，相對濕度為零。相對濕度越小，表示當時空氣越干燥。當相對濕度接近于100%時，表示空氣很潮濕，越接近于飽和。

3）露點（或霜點）溫度：指空氣在水汽含量和氣壓都不改變的條件下，冷卻到飽和時的溫度。形象地說，就是空氣中的水蒸氣變為露珠時候的溫度叫露點溫度。露點溫度本是個溫度值，可為什么用它來表示濕度呢？這是因為，當空氣中水汽已達到飽和時，氣溫與露點溫度相同；當水汽未達到飽和時，氣溫一定高于露點溫度。所以露點與氣溫的差值可以表示空氣中的水汽距離飽和的程度。　

　　測定濕度的儀器常用的有干濕球溫度表，毛發濕度表（計）和電阻式濕度片等。

a）干濕球溫度表：用一對并列裝置的、形狀完全相同的溫度表，一支測氣溫，稱干球溫度表，另一支包有保持浸透蒸餾水的脫脂紗布，稱濕球溫度表。當空氣未飽和時，濕球因表面蒸發需要消耗熱量，從而使濕球溫度下降。與此同時，濕球又從流經濕球的空氣中不斷取得熱量補給。當濕球因蒸發而消耗的熱量和從周圍空氣中獲得的熱量相平衡時，濕球溫度就不再繼續下降，從而出現一個干濕球溫度差。干濕球溫度差值的大小，主要與當時的空氣濕度有關。空氣濕度越小，濕球表面的水分蒸發越快，濕球溫度降得越多，干濕球的溫差就越大；反之，空氣濕度越大，濕球表面的水分蒸發越慢，濕球溫度降得越少，干濕球的溫差就越小。當然，干濕球的溫差的大小還與其他一些因素有關，如濕球附近的通風速度、氣壓、濕球大小、濕球潤濕方式等有關。可以根據干濕球溫度值，并將一些其它因素考慮在內，從理論上推算出當時的空氣濕度來。干濕球溫度表是當前測濕的主要儀器，但不適用于低溫（-10℃以下）使用。

發濕度表（計）

b）發濕度表（計）：利用脫脂人發（或牛的腸衣）具有空氣潮濕時伸長，干燥時縮短的特性，制成毛發濕度表或濕度自記儀器，它的測濕精度較差，毛發濕度表通常在氣溫低于-10℃時使用。

c）電阻式濕度片：利用吸濕膜片隨濕度變化改變其電阻值的原理，常用的有碳膜濕敏電阻和氯化鋰濕度片兩種。前者用高分子聚合物和導電材料碳黑，加上粘合劑配成一定比例的膠狀液體，涂覆到基片上組成的電阻片；后者是在基片上涂上一層氯化鋰酒精溶液，當空氣濕度變化時，氯化鋰溶液濃度隨之改變從而也改變了測濕膜片的電阻。這類元件測濕精度較干濕表低，主要用在無線電探空儀和遙測設備中。

d）薄膜濕敏電容：是以高分子聚合物為介質的電容器，因吸收（或釋放）水汽而改變電容值。它制作精巧，性能優良，常用在探空儀和遙測中。

e）露點儀：能直接測出露點溫度的儀器。使一個鏡面處在樣品濕空氣中降溫，直到鏡面上隱現露滴（或冰晶）的瞬間，測出鏡面平均溫度，即為露（霜）點溫度。它測濕精度高，但需光潔度很高的鏡面，精度很高的溫控系統，以及靈敏度很高的露滴（冰晶）的光學探測系統。使用時必須使吸入樣本空氣的管道保持清潔，否則管道內的雜質將吸收或放出水分造成測量誤差。

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