濕度測量專業(yè)知識

　　在計量法中規(guī)定,濕度定義為“物象狀態(tài)的量”。日常生活中所指的濕度為相對濕度，%rh表示�？傃灾�，即氣體中(通常為空氣中)所含水蒸氣量(水蒸氣壓)與其空氣相同情況下飽和水蒸氣量(飽和水蒸氣壓)的百分比。

　　濕度測量的歷史

　　濕度和溫度很久以前就與生活存在著密切的關(guān)系,但用數(shù)量來進行表示較為困難。濕度計測的歷史可以追溯到中國的天秤型(公元前179年)為最早的濕度計測。(溫度計測可追溯到記載的希臘時代的溫度計。)

　　絕對濕度(Absolute humidity)

　　單位體積(1m3)的氣體中含有水蒸氣的質(zhì)量(g)。

　　表示∶D=g/m3

　　但是,即使水蒸氣量相同,由于溫度和壓力的變化氣體體積也要發(fā)生變化,即絕對濕度D發(fā)生變化。D為容積基準。

　　相對濕度(Relative humidity)

　　氣體中的水蒸氣壓(e)與其氣體的飽和水蒸氣壓(es)的比/用百分比表示。

　　表示∶rh=e/es×100%

　　但是,溫度和壓力的變化導(dǎo)致飽和水蒸氣壓的變化,rh也將隨之而變化。

　　飽和水蒸氣壓(Saturation Vapor Pressure)

　　氣體中所含水蒸氣的量是有限度的,達到限度的狀態(tài)即可稱之為飽和,此時的水蒸氣壓即稱為飽和水蒸氣壓。此物理量亦隨著溫度,壓力的變化而變化,并且,0℃以下即使同一濕度,與水共存的飽和水蒸氣壓(esw)和與冰共存的飽和水蒸氣壓(esi)的值不同,通常所采用的是與水共存的飽和水蒸氣壓(esw)。各溫度對應(yīng)的飽和水蒸氣壓表JIS-Z-8806在卷末記載。

　　露點(Dew Point)

　　溫度較高的氣體其所含水蒸氣也較多,將此氣冷卻后,其所含水蒸氣的量即使不發(fā)生變化,相對濕度增加,當達到一定溫度時相對rh達到100%飽和,此時,繼續(xù)進行冷卻的話,其中一部分的水蒸氣將凝聚成露。此時的溫度即為露點溫度(Dew Point Temperature)。露點在0℃以下結(jié)冰時即為霜點(Frost Point)。

　　不快指數(shù)"THI "(temperature humidity index)

　　不快指數(shù)這一術(shù)語,流行于表示居住環(huán)境,始用于1959年美國氣象局。表示為:THI=(乾球溫度td+濕球溫度tw)×0.72+40.6,此數(shù)據(jù)70～75為半數(shù)不快,80以上基本上為全員不快,最近,市場上有不快指數(shù)計在得以銷售。

　　實效溫度(Effective Temperature)

　　不快指數(shù)是人體可感知的指數(shù)的簡易表示方式,隨著最近空氣調(diào)和技術(shù)的發(fā)展,溫度,濕度以外,又導(dǎo)入了風(fēng)速等人間可感知的項目,從而創(chuàng)造了這個術(shù)語。與不快指數(shù)的差異不大,其變化較為接近。

　　等價溫度(Equivalent-Warmth)

　　包含實效溫度的要素(溫度,濕度,氣流)以及輻射等4要素的術(shù)語。

　　混合比"X"(humidity mixing ratio)

　　對于1kg水蒸氣以下的空氣(干燥空氣),包含Xkg比例的水蒸氣,其質(zhì)量的比例X(kg/kg)為混合比,即使溫度壓力和體積發(fā)生變化,只要水蒸氣的量不變,其混合比不變。因此,為了便于計算,在工業(yè)上將混合比稱為絕對濕度來使用。X為重量標準。

　　空氣線圖

　　即表現(xiàn)含有水蒸氣的空氣(濕氣)性質(zhì)的線圖,橫軸表示的是熱函(I),縱軸表示的是混合比(X),圖中的1點所有表示的空氣的狀態(tài)稱為狀態(tài)點,知道了這個狀態(tài)點,其狀態(tài)下空氣的干球溫度,濕球溫度,ludian溫度,混合比,相對濕度,以及熱函即可計算出來。

　　※?熱函(kcal/kg)…干燥空氣的顯熱和水蒸氣的顯熱+潛熱的合計。(即濕氣的全熱量)。

　　比濕"S"(Specific humidity)

　　即濕氣(1kg)中所含的水蒸氣(kg)。kg/kg來表示。

　　比較濕度"φ"(percentage humidity)

　　即1kg干氣中所含水蒸氣量(濕氣的絕對X)和同樣溫度的1kg干氣所含飽和水蒸氣量(飽和空氣的絕對濕度Xs)的比值的100倍。

　　φ=X/Xs×100%或稱為飽和度(Saturation degree)即φ=0為干燥空氣,φ=100為飽和空氣。

　　摩爾比(molar humidity)"λ"

　　即水蒸氣壓和干氣的壓力比,即兩者的摩爾數(shù)的比。

　　飽差(saturation deficit)

　　即es-e或Ds-D。在論述水的蒸發(fā),干燥時用。

　　標準溫濕度狀態(tài)(JIS-8703)

　　標準濕度狀態(tài) 1級 ：相對濕度 65±2%rh

　　標準濕度狀態(tài) 2級 ：相對濕度 65±5%rh

　　標準濕度狀態(tài) 3級 ：相對濕度 65±20%rh

　　通常3級濕度狀態(tài)為常濕。

　　標準溫濕度狀態(tài) 1類 ：溫度20±1℃　相對濕度 65±2%rh

　　標準溫濕度狀態(tài) 2類 ：溫度20±2℃　相對濕度 65±2%rh

　　標準溫濕度狀態(tài) 3類 ：溫度20±2℃　相對濕度 65±5%rh

　　常溫常濕:溫度 20±15℃ 相對濕度 65±20%rh

　　濕(干)球溫度(Wet-bulb temperature)"tw"

　　與外部隔熱的系統(tǒng)內(nèi)氣體與液體接觸,氣體傳導(dǎo)給液體一定的熱量,其受熱液體部分蒸發(fā),氣體的溫度,濕度以及液溫均無變化時的液溫(tw℃)為其時的氣體狀態(tài)的濕球溫度。即其時的氣體溫度(t℃)為干球溫度(化學(xué)工學(xué)詞典)

　　斷熱飽和溫度(Adiabatic Saturation temperature)"ts"

　　空氣在斷熱的狀態(tài)下與水接觸,稱為與水溫相同的飽和空氣。此時的溫度為斷熱飽和溫度。

　　※濕球溫度計的濕球感熱部的表面的水分進行蒸發(fā)奪取潛熱,與周圍的空氣進行熱5m/sec以上時即可與斷熱飽和溫度相同。

　　水分活性(water activity)"Aw"

　　食品中所含的水分,與自由水區(qū)別開來,以結(jié)晶水的形態(tài)自由吸放。以前計算食品水分含水量的方式是將食品進行干燥比較其重量,最近采用熱力學(xué)的方法使用自由水和自由度來表示水分活性的觀點是比較合理方法,其值為Aw。

　　顯熱"kcal/kg"

　　隨著物體溫度的升降,干燥空氣1kg所出入的熱量/溫度相當于○0.24T顯熱,0.24即為干燥空氣的重量比熱(kcal/kg℃)。

　　潛熱"kcal/kg"

　　物體的蒸發(fā),凝聚相互變化時,即使出入的熱量/溫度的升降發(fā)生變化,其出入的熱量不變。溫度T的水蒸氣1kg的潛熱(597.3+0.44T)。597.3是蒸氣的氣化潛熱。

　　熱函

　　即物體的保有熱量的總量。

　　熱水分比"μ"

　　不飽和空氣從其他物體(例如其他空氣,水,水蒸氣等)上得到熱和水分時,其空氣的熱函變化量⊿i和絕對濕度的變化量⊿X的比

　　μ=⊿i/⊿X

　　霧氣

　　飽和空氣中混有水滴的狀態(tài)。

　　含雪空氣

　　飽和空氣中混有雪和冰的狀態(tài)。

　　比重量"γ"

　　標準狀態(tài)(溫度0℃、壓力760mmHg、重力加速度g=980、665cm/S2)的比重量γ為1.293kg/Nm3�？諝庵兴�分的重量約為1～2%。當然,隨著濕度壓力而變化,空調(diào)方面較多以濕氣的比1.2kg/m3來計算。

　　比容積

　　干燥空氣1kg所含濕氣的容積。濕比重量的逆數(shù)。由此,1/1.2=0.833m3/kg〔DA〕,在此,kg〔DA〕表示的是干燥空氣1kg。

　　比熱"Cp"

　　是指濕氣溫度變化1℃時熱量的變化。

　　Cp=0.240+0.44χ

　　此時的Cp：濕氣的定壓比熱〔kcal/kg(DA)?℃〕

　　χ ：濕氣的絕對濕度〔kg/kg(DA)〕

　　顯熱比(Sensible heat factor)"SHF"

　　空氣的溫度及濕度變化時,針對全熱量(熱函)變化的顯熱量比率,即:SHF=(Cp*⊿t)/⊿i

　　此時Cp：定壓比熱

　　⊿i：熱函變化量

　　⊿t：溫度變化量

　　實效濕度(Effective humidity)"E"

　　冬季連續(xù)干燥的時間較長,為防止火災(zāi)的發(fā)生以及確認木材的干燥度所使用。

　　E=(1-0.7)H0+0.7H1+(0.7)(0.7)H2+

　　此時的H0：當日的相對濕度

　　H1：前日的相對濕度

　　H2：前前日的相對濕度力