一文读懂湿度计

2020-10-26
关注
摘要 湿度就是我们周围空气中的 “湿气”。这绝对是我们能感觉到的东西,但我们不一定能看到它……那么如何才能准确测量它呢?

  如果您曾经去过干燥的沙漠或湿热的雨林,您一定会记得。这些极端环境之所以如此不同,是因为它们的湿度:大气中的水蒸气量。很明显,沙漠中的水很少或根本不含水,而在雨林中跋涉,感觉就像在淋浴中行走。

  测量湿度是天气预报的一个重要部分,对于管理温室的园丁和经营桑拿的人来说也很有帮助。我们可以通过一种叫做湿度计的仪器简单有效地对湿度进行测量。

  什么是湿度?

  湿度就是我们周围空气中的 “湿气”。这绝对是我们能感觉到的东西,但我们不一定能看到它……那么如何才能准确测量它呢?

  在我们能想出如何测量一些东西之前,我们必须对我们要测量的东西有一个概念——我们的测量结果意味着什么。我们用科学单位来测量大多数事物,如公斤、米或秒;但湿度略有不同,我们通常用两种完全不同的方法来测量。

  一种可能的测量方法叫做比湿度,它是指一公斤空气(包括水)中存在的水蒸气的质量,单位是克/公斤。还有一种非常类似的测量方法叫混合比,就是一公斤质量的干燥空气中水蒸气的质量,单位同样是克/公斤。

  一个更常见的测量方法叫相对湿度,是指空气中的水汽量与该温度下可能存在的最大水汽量的比较,用百分比来写(没有任何单位)。在一个真正潮湿湿润的日子里,相对湿度很可能是90%-100%;在一个干燥的日子里,吹着干燥的风,很少或没有下雨的机会,相对湿度更可能是60%-75%。当我们谈论 “湿度 ”作为一个百分比时,我们指的是相对湿度。

  因为具体的湿度对大多数人来说是没有意义的,所以天气预报通常会引用相对湿度。

  如何测量湿度的变化?

  很多植物都会对湿度的变化做出反应,比如松果。

  松果在干燥的时候会张开刺(释放种子),而在潮湿的时候会紧紧地闭合。这就是为什么(大多数孩子都知道)你可以用一个掉落的松果来计算外面的湿度。不过,松果并不是最精确的湿度计,尤其是因为松果需要相当长的时间才能打开和闭合。

  一个松果就是一个简单的湿度计。上:在潮湿的天气里,松果封闭起来。下:在干燥的天气里,松果打开了。

  扭曲纤维湿度计

  有些湿度测量设备并不比松果复杂多少。

  比如黑森林风格的传统气象屋。它是围绕着一个非常简单的湿度计建造的。

  女人(左)和男人(右)站在一个旋转的转盘上,转盘由一根扭曲的纤维(橙色)支撑。潮湿天气湿度大时,头发松动,转盘顺时针旋转,于是男子打着伞出来。当天气比较干燥时,头发收紧,转盘反方向旋转,女人就会出来晒太阳。

  在20世纪电子湿度计普及之前,大多数廉价的湿度计的工作原理就像这个,由田纳西州纳什维尔的Louis Ullman于1859年申请的专利——一个典型的扭曲纤维湿度计。

  该湿度计有一个盒子(向空气敞开--所以水分可以进出),里面有一块扭曲的植物纤维(橙色)。纤维与一个指针(红色)相连,指针绕着一个刻度盘转动,随着湿度的变化,纤维或紧或松,使指针在刻度盘上移动或下降。正如Ullman在其专利中解释的那样,可以使用各种不同的植物纤维,包括来自天竺葵的纤维。来自美国专利#25,457.

  干湿球温度计

  松果和天气屋最多只能给出一个相当模糊的湿度指示。怎样才能给湿度加上一些数字,更准确地测量它呢?一种方法是使用干湿球温度计型湿度计(亦称干湿球温度计)。

  干湿球温度计使用一对并排站立的温度计。其中一个灯泡对着空气开放;另一个灯泡盖在湿布上。布上的水导致灯泡的蒸发和热量损失,使其读数低于干球温度计。蒸发量(以及温度的降低)取决于大气中已有多少水蒸气。测量两个温度计之间的温差,可以测量相对湿度。

  如下图所示,一个典型的干湿球温度计有两个并排的温度计。其中一个(左)是干球温度计,像任何传统的温度计一样,简单地测量周围空气的温度。另一个温度计(右)是湿球温度计:它的球茎浸泡在底部的液体(绿色)瓶或水库中。

  您可以通过比较两个温度计的读数来测量湿度。使用滑动指针(蓝色),您可以从中间的旋转图表(黄色)上读取湿度,这基本上是一个将温差转换为湿度测量值的查询表。这种特殊版本的干湿球湿度计是由费城的约翰-伦纳德-施瓦茨在20世纪30年代发明的,图纸来自他的美国专利#1,933,283.

  电子湿度计

  在这个几乎所有的东西都能以电子方式即时测量的时代,自然少不了电子湿度计。

  Holmes电子湿度计,它有一个易读的表盘

  通常情况下,电子湿度计可以测量空气样本的电容或电阻,并以此计算湿度。

  在电容式湿度传感器中,有两块金属板,中间夹着空气。空气中的水分越多,对金属板的电容(存储静电荷的能力)影响越大。通过测量可以储存多少电荷,就可以快速准确地测量湿度。

  在电阻式湿度传感器中,电流流过一块暴露在空气中的陶瓷材料。湿度越高,陶瓷内部凝结的水蒸气越多,从而改变其电阻。测量流经陶瓷的电流多少,就能准确测量湿度。

  电子湿度计的陶瓷传感膜,照片由NASA兰利研究中心(NASA-LaRC)提供

  湿度计在手机上的智能应用

  如今,我们甚至通过手机,应用湿度计。只要你的智能手机里内置有湿度传感器,你就可以通过USB电缆或蓝牙(无线)连接来使它们工作。

  还有一些湿度计应用程序可以通过找出你的位置(从 “位置服务 ”或手机的GPS卫星接收器),并向当地气象站服务器发送查询,将湿度测量结果发回手机显示,从而更间接地工作。

  当然,这只是气象站湿度的粗略测量结果,它可能离你的家有许多公里远,因此它给你的是一个整体湿度的粗略概念(干燥或潮湿的一天),但不是你所在的地方的确切湿度。

  • 电子
  • 湿度计
您觉得本篇内容如何
评分

相关产品

ASAIR 奥松电子 AS320 湿度计和湿度测量仪器

环境监测仪由广州奥松电子有限公司研发和生产的新一代检测仪器设备。它集成了专业的空气质量传感器、温湿度传感器以及32寸超高清液晶显示屏,采集与记录环境空气质量数据、温湿度数据,在超高清显示屏上实时显示,从温度、湿度、空气质量,多维度监测当前的环境状态,让您拥有更绿色、

STEGO 01012.0-22 热敏开关和热保护器

带有集成开关模块的电子直流湿度计用于通过继电器控制加热和冷却设备、过滤风扇或信号设备。湿度计可以测量相对湿度,并通过内部继电器调节信号电流。外部传感器可以自由放置在控制柜的任何位置,用于精确测量大气湿度。此外,这款恒温器的版本不仅可以通过外部传感器测量相对湿度,还可以测量温度。

PCE Instruments PCE-PMI 2 湿度计和湿度测量仪器

PCE-PMI 2建筑材料湿度计用于无损测量混凝土、水泥、石膏、木材、灰泥、砂浆等的含水量,PCE-PMI 2是一种非破坏性湿度计或湿度测试仪,用于测量混凝土和其他建筑和建筑材料的含水量。该电子水分分析仪具有基于不同材料密度的各种预设特性曲线,能够在不损坏表面的情况下快速、可靠、无创地测量水分。

Edgetech Instruments DPS3 湿度计和湿度测量仪器

Edgetech仪器型号DPS3是一种加热露点湿度计,可测量高达95°C(203°F)和低至-35°C(-31°F)的露点。该集成系统包括一个基于微处理器的电子设备、一个冷镜露点传感器、一个样品流量计\/阀门、各种管道和配件,所有这些都包含在一个加热、温度控制的NEMA-4外壳中。,DPS系列加热式湿度计有多种配置,有以下选项:,应用:

Shaw 肖氏 Model SDHmini 湿度计和湿度测量仪器

SDHmini\/SDHmini-L型紧凑型便携式手持湿度计为露点测量设定了新的行业标准。具有最先进的功能和增强功能,支持与PC机通信的USB和蓝牙接口,还支持蓝牙热敏打印机(SDHmini-L)。便携式露点湿度计,为工业应用提供快速可靠的露点和微量水分含量抽检测量。这款坚固轻便的仪器具有直观的菜单结构和先进的功能,使用户能够在最恶劣的环境中进行测量,比以往任何时候都更快、更容易。,坚固的外壳不仅包含湿度传感器,干燥剂室和气体取样口还包括信号调节电路、存储器管理和全彩图形液晶显示器。车载可充电锂离子电池充满电后,可提供超过150小时的记录能力,并可在12小时内完全充电。,手持式湿度计具有以下十种语言选项:英语、德语、法语、西班牙语、葡萄牙语、俄语、意大利语、汉语、日语和韩语。,强大的微电子技术提供了实时数据记录图形格式的自动校准。内置存储器存储超过300000个读数,包括湿度和压力补偿湿度读数,用户可选择记录间隔为5秒到1小时。

Maximum Weather Instruments Humidity Instrument - Stratus, Brass case, Black dial 气象仪器

一种远程读数电子湿度计,显示0-100%范围内的外部相对湿度。在相对湿度仪器的中心有一个用户可调的指针,可以让你观察相对湿度的变化。外部湿度传感器安装在烧结青铜外壳中,保修期为2年。包括带60'电缆和交流适配器的湿度传感器。

Rotronic 罗卓尼克 HygroPalm HP21 湿度计和湿度测量仪器

Hygropam21温湿度计将精度与先进的传感器技术相结合,提供高精度、可靠性和最先进的功能高精度湿度/温度测量。80mm x 15mm直径固定探头。反应迅速,可重复性强。露点计算。-10°â\u020'+60°C电子工作范围溶质最高温度测量=+60°C最大湿度测量=100%RH最佳温度测量精度=±0.2°C温度测量分辨率=0.01K最佳湿度测量精度=±1%RH湿度测量分辨率=1%

Wet&Dry Bulb Psychrometers 湿度计和湿度测量仪器

干湿球干湿球湿度计型号:HT-WD-A,我们的干湿球干湿球干湿球干湿球干湿球干湿球干湿球干湿球干湿球干湿球干湿球干湿球干湿球干湿球干湿球干湿球干湿球干湿球干湿球干湿球干湿球干湿球干湿。它们还应用于食品加工和其他高湿度会导致电子仪器出现问题的领域。使用该仪器进行的湿球和干球湿度测量非常精确,因为我们使用铂电阻式温度检测器,并使用微型风扇在湿球上提供强制通风。,该湿度计在整个湿度范围内工作,包括在90%和100%相对湿度之间的区域,固态传感器和电子设备可以很麻烦。、传感器安装在仪器内部,阳光无法照射到它们。

评论

您需要登录才可以回复|注册

提交评论

提取码
复制提取码
点击跳转至百度网盘