湿度发生器及湿度测量

　　一、引　　言

　　测量湿度的仪器、方法和湿敏元件种类繁多。它们几乎影响到人类的生产、生活及各个领域。湿度从最初的气象参数,不断渗透到农业、食品、化纤、纺织、木材、煤炭及其它工业原材料的加工、贮藏,以及许多金属的热处理、焊接和铸造工艺及航空、航天技术等国防领域中。并随着生产力的不断提高,人们对湿度的测量和控制已愈来愈重视。然而湿度和水分的测量及控制却远远落后于温度、气压等其它环境参数的测量和控制。

　　二、分流法湿度发生器及测量应用

　　目前我国使用的分流湿度发生器是近年来从日本、美国等引进的SRH-RC、SRH-1MC、MG101等型号的湿度发生器,还有由国家标准物质研究中心生产、签定的RST-GX-2型标准湿度发生器。

　　分流法湿度发生器的基本原理是基于道尔顿(Dalton)分压定律建立的,就是理想气体总压力等于其各组分压力之和。基于这种原理,这种发生器将一股干燥气体以一定的方式准确的分为两股,其中一股换热后经饱和器达到饱和,使其相对湿度100%RH;另一股干气换热后,仍为干气,使其相对湿度为0%RH。两股湿气、干气混合进入测试室,便可得到连续流动的、水蒸气含量已知的,且可按需要迅速改变的恒湿气流。这就是分流法所遵循的原理。其原理流程如图:

　　根据道尔顿(Dalton)分压定律,混合气的总压力P,等于干空气分压力和水蒸气e之和。因此:

　　在实际应用中,发生器输出湿度值可通过改变两股气流即干、湿气流的比例,使之达到平衡这个过程。时间只要1～2s,测试湿度可任意设定。

　　一般每个湿度点的变换,在同一温度下,改变10%RH,小于10min,就能达到。对于发生器的快速响应,一般湿敏元件有个滞后特征,即响应时间问题。这里也存在一个误差问题。所以在测试时根据元件的响应时间快慢要大于10min,最好要15min,这样才能减少误差,保证准确度。

　　另外,湿敏元件或传感器在高温下测量时,很可能会结露,显示出的湿度值偏高,造成测试不准确。在这种情况下,可以用干气吹一下,使它返回低湿,然后再进行高湿测试,这样才能测出它的实际值。

　　该发生器的精度可达到2%RH,为国家二级湿度标准。温度范围可控0～50℃,温度准确度优于0.05℃。它的精度仅次于精密露点仪,可以用它来作为湿度计量、标定、检验、进行湿度传递的标准。对于湿敏元件、湿度传感器、湿度仪进行标定、测试是极为理想的。

　　它的测试室尺寸为Φ100×406,其容量足够大,可以一次放很多元件、传感器,并能在很短时间内获得你所需的稳定的各个湿度点,其优点为一致性好,而且人为(测试人员)造成的误差也很小,所以精度也较高。