取样器测湿修正新方法

　　在空调系统中,常需通过取样装置测量某一环境的空气相对湿度.待测空气经过采样管均匀混合后,被抽入测量室测试.由于取样装置存在阻力,测量室内的空气压力与待测空气的压相差较大,一般可达5 000 Pa～9 000 Pa.此时在测量室内测得的湿球温度ts2比待测空气的应有湿球温度ts1明显降低,因此不能直接用ts2作为湿球温度求相对湿度,而首先要对ts2进行修正,才能求得实际的空气湿度值.

　　1　原有修正方法

　　文献[1]提出了干湿球湿度计适用的修正方法.它是基于认为测湿过程为绝热过程,空气在取样器内外焓值没有变化这一条件.根据空气压力B,湿球温度ts和空气焓值i之间的关系式,由测量室实测湿球温度推出待测空气湿球温度ts1,从而可求出相对湿度.文献[1]给出了修正公式: 公式1

　　式中ΔH是取样器内外的压差,R是修正系数,使用时根据ts2的读数,分段查表找出R值进行修正计算,得到ts1值,即可查表求相对湿度.这种方法仅适用于干湿球测湿法,推导过程比较复杂,其中多次运用了近似处理,最后的修正系数也是分段选用的,显然会影响测试精度.

　　目前,各种电子式湿度传感器得到广泛应用.电子湿度传感器直接测出相对湿度,不经过ts1这一环节,不能使用上述修正方法.因此,需要建立一种新的适用性广、精度高而且使用便利的修正方法.

　　2　新修正方法基本原理

　　在完成原纺织部下达的“空调喷淋室热湿交换规律的研究”科研项目中,建立了一种新的取样器测湿修正方法.这种方法以流体力学有关定律为基础,根据相对湿度定义直接导出修正公式.其概念简明清晰,利用计算机实现修正,使用方便,既可单点修正,也可在线连续检测修正.新方法已用于上述科研项目的测湿任务,达到设计要求.该项目于1996年3月通过了纺织总会组织的鉴定.

　　取样测湿装置如图1所示.风机开动后,风道内的待测空气被抽入采样管,在测量室得到均匀混合空气,传感器检测出室内空气的湿度,通过差压计可测出风道和测量室内的空气压力.

　　传感器测出的相对湿度为φ2.由相对湿度定义可知:

　　式中:Pq2为被测空气中水蒸汽分压;

　　Pq.b2为被测空气温度t2下的饱和水蒸汽分压.

　　待测空气从风道进入测量室后,压力、温度都发生了变化,因此Pq2、Pq.b2都不同于原来的数据值,则φ2就不等于待测空气原有的相对湿度φ1,对φ2需进行修正,修正的依据是空气进入测量室前后的变化规律.只要知道各有关参数按何规律变化,就可由φ2推导出φ1,完成修正.

　　现设待测空气原来状态为状态1.状态1下的有关参数为P1、T1、V1、Pq1、Pq.b1.