温濕度計

温濕度計KXS823D(2張)

中文名稱：温濕度計

英文名稱：hygrothermograph

科學家經常使用相對濕度來形容空氣中水氣的多少。簡單的説即是想象空氣是一條毛巾。如果你倒瀉了一杯水，你能用一條毛巾吸收水。但其實毛巾其實可以吸收比一杯更多的水。或許他可以吸收五至十杯的水。空氣中所擁有有的水氣的數量只是空氣中能夠擁有的水氣的一部分，因此相對濕度是一百分比。當相對濕度是百分之一百時，空氣是飽和的。好像一條盡濕的毛巾一樣，空氣能不再拿水分。當相對濕度是百分之一百並且空氣是飽和的時，蒸發和沉積處在平衡狀態。到達平衡再次説明的蒸發增加的數量，作為水分沉澱物。

水蒸汽在空中被叫為濕度。因為水蒸汽的分子這樣細小所以他們不能被看出，研究濕度的人們已經發展有創造性的方法來測量水蒸汽的數量。

或許是裏安納度----一個在15世紀在意大利裏出生的人---是第一個想出這一個儀器量度出空氣中的水蒸氣含量.。他將一干燥的棉花放在一個天砰的一側上。然後他安置一個正是與棉花相同的重量的對象在天砰的另一側。當乾燥的棉花從空氣吸收水蒸汽，它變得更重並且這個天砰的這側開始降落。在兩重量之間的不同是濕度的度量標準。

科學家使用一台稱為"psychrometer"的儀器測量相對濕度。"psychrometer"由兩個綁在一起的温度計造成。一個温度計的泡被用清水浸過的材料包着。開始量度相對濕度時，要把psychrometer旋轉直至被包着的温度計維持一個穩定的温度,而這温度一定比干的那個温度計低。實際的空氣温度被幹燥的那個温度計量度。在兩温度之間的不同被叫為"wet-bulbdepression"是來自物質的水的蒸發的結果。科學家記錄低乾的温度計的温度和"wet-bulbdepression",然後製成一個圖表,來計算相對濕度。這個也是乾濕球濕度計的工作原理。

*乾濕球濕度計

*露點濕度計

*毛髮濕度計

*庫倫濕度計

*電化學濕度計

*光學型濕度計

指針温濕度計和數字温濕度計

民用温濕度計和工業温濕度計

在計量法中規定,濕度定義為"物象狀態的量"。日常生活中所指的濕度為相對濕度，用RH%表示。總言之，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。

濕度很久以前就與生活存在着密切的關係,但用數量來進行表示較為困難。對濕度的表示方法有絕對濕度、相對濕度、露點、濕氣與幹氣的比值（重量或體積）等等。

温濕度計濕度測量從原理上劃分有二、三十種之多。但濕度測量始終是世界計量領域中著名的難題之一。一個看似簡單的量值，深究起來，涉及相當複雜的物理-化學理論分析和計算，初涉者可能會忽略在濕度測量中必需注意的許多因素，因而影響傳感器的合理使用。

常見的濕度測量方法有：動態法（雙壓法、雙温法、分流法），靜態法（飽和鹽法、硫酸法），露點法，乾濕球法和電子式傳感器法。

① 雙壓法、雙温法是基於熱力學P、V、T平衡原理，平衡時間較長，分流法是基於絕對濕氣和絕對幹空氣的精確混合。由於採用了現代測控手段，這些設備可以做得相當精密，卻因設備複雜，昂貴，運作費時費工，主要作為標準計量之用，其測量精度可達±2%RH以上。

② 靜態法中的飽和鹽法，是濕度測量中最常見的方法，簡單易行。但飽和鹽法對液、氣兩相的平衡要求很嚴，對環境温度的穩定要求較高。用起來要求等很長時間去平衡，低濕點要求更長。特別在室內濕度和瓶內濕度差值較大時，每次開啓都需要平衡6~8小時。

③ 露點法是測量濕空氣達到飽和時的温度，是熱力學的直接結果，準確度高，測量範圍寬。計量用的精密露點儀準確度可達±0.2℃甚至更高。但用現代光-電原理的冷鏡式露點儀價格昂貴，常和標準濕度發生器配套使用。

④ 乾濕球法，這是18世紀就發明的測濕方法。歷史悠久，使用最普遍。乾濕球法是一種間接方法，它用乾濕球方程換算出濕度值，而此方程是有條件的：即在濕球附近的風速必需達到2.5m/s以上。普通用的乾濕球温度計將此條件簡化了，所以其準確度只有5~7%RH,乾濕球也不屬於靜態法，不要簡單地認為只要提高兩支温度計的測量精度就等於提高了濕度計的測量精度。

⑤電子式濕度傳感器法

電子式濕度傳感器產品及濕度測量屬於90年代興起的行業, 國內外在濕度傳感器研發領域取得了長足進步。濕敏傳感器正從簡單的濕敏元件向集成化、智能化、多參數檢測的方向迅速發展，為開發新一代濕度測控系統創造了有利條件，也將濕度測量技術提高到新的水平。

這裏需瞭解兩點：第一，由於濕度是温度的函數，温度的變化決定性地影響着濕度的測量結果。無論那種方法，精確地測量和控制温度是第一位的。須知即使是一個隔熱良好的恆温恆濕箱，其工作室內的温度也存在一定的梯度。所以此空間內的濕度也難以完全均勻一致。

第二，由於原理和方法差異較大，各種測量方法之間難以直接校準和認定，大多隻能用間接辦法比對。所以在兩種測濕方法之間相互校對全濕程（相對濕度0~100%RH）的測量結果，或者要在所有温度範圍內校準各點的測量結果，是十分困難的事。例如通風乾濕球濕度計要求有規定風速的流動空氣，而飽和鹽法則要求嚴格密封，兩者無法比對。最好的辦法還是按國家對濕度計量器具檢定系統（標準）規定的傳遞方式和檢定規程去逐級認定

現代濕度測量方案最主要的有兩種：乾濕球測濕法，電子式濕度傳感器測濕法。下面對這兩種方案進行比較，以便客户選擇適合自己的濕度測量方法。

乾濕球測濕法的維護相當簡單，在實際使用中，只需定期給濕球加水及更換濕球紗布即可。與電子式濕度傳感器相比，乾濕球測濕法不會產生老化，精度下降等問題。所以乾濕球測濕方法更適合於在高温及惡劣環境的場合使用。

電子式濕度傳感器的特點：

而電子式濕度傳感器是近幾十年，特別是近20年才迅速發展起來的。濕度傳感器生產廠在產品出廠前都要採用標準濕度發生器來逐支標定，電子式濕度傳感器的準確度可以達到2%一3%RH。

在實際使用中，由於塵土、油污及有害氣體的影響，使用時間一長，會產生老化，精度下降，濕度傳感器年漂移量一般都在±2%左右，或者更高。一般情況下生產廠商會標明1次標定的有效使用時間為1年或2年，到期之後需重新標定。

電子式濕度傳感器的精度水平要結合其長期穩定性去判斷，一般説來，電子式濕度傳感器的長期穩定性和使用壽命不如干濕球濕度傳感器。

濕度傳感器是採用半導體技術，因此對使用的環境温度有要求，超過其規定的使用温度將對傳感器造成損壞。

所以電子式濕度傳感器測濕方法更適合於在潔淨及常温的場合使用。

和測量重量、温度一樣，選擇濕度傳感器首先要確定測量範圍。除了氣象、科研部門外，搞温、濕度測控的一般不需要全濕程（0-100%RH）測量。

測量精度是濕度傳感器最重要的指標，每提高-個百分點，對濕度傳感器來説就是上一個台階，甚至是上一個檔次。因為要達到不同的精度，其製造成本相差很大，售價也相差甚遠。所以使用者一定要量體裁衣，不宜盲目追求"高、精、尖"。

如在不同温度下使用濕度傳感器，其示值還要考慮温度漂移的影響。眾所周知，相對濕度是温度的函數，温度嚴重地影響着指定空間內的相對濕度。温度每變化0.1℃。將產生0.5%RH的濕度變化（誤差）。使用場合如果難以做到恆温，則提出過高的測濕精度是不合適的。

多數情況下，如果沒有精確的控温手段，或者被測空間是非密封的，±5%RH的精度就足夠了。對於要求精確控制恆温、恆濕的局部空間，或者需要隨時跟蹤記錄濕度變化的場合，再選用±3%RH以上精度的濕度傳感器。

而精度高於±2%RH的要求恐怕連校準傳感器的標準濕度發生器也難以做到，更何況傳感器自身了。相對濕度測量儀表，即使在20-25℃下，要達到2%RH的準確度仍是很困難的。通常產品資料中給出的特性是在常温（20℃±10℃）和潔淨的氣體中測量的。

在實際使用中，由於塵土、油污及有害氣體的影響，使用時間一長，電子式濕度傳器會產生老化，精度下降，電子式濕度傳器年漂移量一般都在±2%左右，甚至更高。一般情況下，生產廠商會標明1次標定的有效使用時間為1年或2年，到期需重新標定。

濕度傳感器是非密封性的，為保護測量的準確度和穩定性，應儘量避免在酸性、鹼性及含有機溶劑的氣氛中使用。也避免在粉塵較大的環境中使用。為正確反映欲測空間的濕度，還應避免將傳感器安放在離牆壁太近或空氣不流通的死角處。如果被測的房間太大，就應放置多個傳感器。

有的濕度傳感器對供電電源要求比較高，否則將影響測量精度。或者傳感器之間相互干擾，甚至無法工作。使用時應按照技術要求提供合適的、符合精度要求的供電電源。

傳感器需要進行遠距離信號傳輸時，要注意信號的衰減問題。當傳輸距離超過200m以上時，建議選用頻率輸出信號的濕度傳感器。

濕敏傳感器在工業、農業、氣象、醫療以及日常生活等方面都得到了廣泛的應用，特別是隨着科學技發展，對於濕度的檢測和控制越來越受到人們的重視並進行了大量的研製工作。通常，理想的濕敏傳感器的特性要求是，適合於在寬温、濕範圍內使用，測量精度要高;使用壽命要長，穩定性好;響應速度快，濕滯回差小，重現性好;靈敏度高，線形好，温度係數小;製造工藝簡單，易於批量生產，轉換電路簡單，成本低;抗腐蝕，耐低温和高温特性等。

選購温濕度計時，可以通過以下一些因素進行參考：

堅固耐用：濕度計的傳感器和外殼要考慮到能否經受冷凝、乾燥、極限温度、灰塵、化學、或其它污染。

質量可靠性、平均壽命：很多產品外觀看起來都讓人無常辨別真假。因此當質量不好判斷時，可以從總體印象出發，考察質量鑑定和出廠標準，考察生產廠家的歷史、信譽、市場佔有和應用情況，名牌產品比一般產品要好，專業廠家的產品比一邊廠家的要好，這是毋庸置疑的，另外諮詢其它用户也是一個很好的方法。

適應性：使用情況不是單一一種時，要考慮儀表的適應性，買產品都希望是個功能齊全的，那樣就可以為我們提供很多的幫助。

更換性：一般希望濕度計能互換使用或其它的探頭來配合你的主機。維護：考察濕度計的定期清洗、更新、更換的時間要求。

備用性：備品備件對於大多數的用户都是不可缺少的，考察供應商是否可以方便準時的提供所需的備品備件。

售後服務：有否保證書，維修和服務協議。 選擇了恰當合適的温濕度測量儀表，會提供您的工作效率，減輕工作量，給您和您的生產都帶來益處。

原毛髮濕度計檢定規程（代號JJG205-80）為氣象專用儀器檢定規程，於1980年實施。經過二十多年的發展，濕度測量的領域發生了很大的變化，絕大多數濕度計（包括毛髮濕度計）用於工農業各個領域，超出了氣象專用儀器的範圍；同時對儀器測量範圍、準確度、穩定性、使用温度範圍等方面的要求都發生了很大的變化；而且隨着技術的發展，原來的感濕材料為單一的發毛，現逐漸擴展到尼龍、聚酰亞胺等高分子材料，儀器的特性也隨之發生了很大的改變。對於上述變化，原毛髮濕度計檢定規程已無法適用，必須進行修訂。

2.1. 關於規程名稱及適用範圍

根據實際情況，將原規程名稱“氣象用毛髮濕度計、毛髮濕度表檢定規程”更改為“機械式温濕度計檢定規程”。其中主要包含三點修改：

a、 將規程的適用範圍由氣象領域擴展到其它各領域

原規程是20多年前制訂的氣象儀器專用規程，幾十年來，隨着工業技術的發展，濕度計的使用場合已從氣象領域逐漸擴展到工業領域，因此，繼續將規程侷限於氣象專用已不合適。

b、將規程的適用範圍由毛髮濕度計擴展到其它各類機械式濕度計

毛髮濕度計的感濕材料原為人頭髮。隨着技術的進步，出現了大量的以尼龍、聚酰亞胺等高分子材料作感濕材料的濕度計，它們的工作原理與毛髮濕度計類似，通常稱為機械式濕度計。這類儀器的數量已大大超過原毛髮濕度計。

另外，以玻璃液體温度計構成的自然通風式乾濕表在我國的使用也非常最廣泛，它們價格很低，使用場合和精度要求都與毛髮濕度計相同。

因此，將以上兩類儀器納入本規程的適用範圍是必要的。

c、將規程的適用範圍由濕度計擴展到温濕度計

實際生產和使用的濕度計均為温濕度一體式儀器，單獨的濕度計、濕度表則很少。因此，將温、濕度兩部分都包括進來無論是對用户，還是對計量機構和計量管理機構都是十分有利的。

2.2 關於計量性能要求

2.2.1 示值誤差

根據温濕度計生產和使用的實際情況，確定温度最大允許誤差為：± 2℃。濕度示值誤差定為：±5%RH（40%RH～70%RH，20℃）、± 7%RH（40%RH以下或70%RH以上，20℃）。這是考慮到以下原因：

a、 國內廠家生產的工業用機械式温濕度計的出廠指標一般都為：±5%RH、±1℃～±2℃。

b、工業上實際環境濕度範圍一般在40%RH～70%RH之間，温度一般在18℃～25℃左右，這一範圍對温濕度要求較高。

c、毛髮等機械式濕度計均為低檔儀器，一般不適用於低濕、高温高濕等特殊場合。

d、相對濕度這一參數對温度有依賴性，因此相對濕度的技術指標應在一定温度下給出。

f、原規程未對儀器的濕示值誤差作任何規定，這對用户的使用帶來很大的不便。

2.2.2 濕滯誤差/温度回差

温度回差定為：0.5℃；濕滯誤差定為：3%RH。

原規程中稱為濕度變差，為5%RH。根據實驗結果，機械式濕度計的濕滯誤差僅為1%RH。

2.2.3 重複性

定為温度0.5℃、濕度2%RH。由實驗結果得到。

2.3 關於計量器具控制

2.3.1 標準器

標準器一般為精密露點儀，最大允許誤差為：露點±0.2℃DP，温度±0.1℃。

考慮到各地氣象部門以往都用通風乾濕表作標準器，且經濟條件不允許，因此保留採用數字通風乾濕表的選項，最大允許誤差為：為1.0%RH～1.7%RH。

3.3.1 配套設備

主要指温濕度檢定箱，為保證檢定結果不確定度滿足要求，對其主要技術指標作了詳細規定。考慮到相對濕度檢定必須在恆定温度下進行，箱子必須具有調温功能。

標準器和配套設備的技術指標是十分關鍵的，它必須定得恰到好處，既能滿足機械式温濕度計的檢定要求，又符合實際國情。我們在規程制定過程中，以不確定度評定結果為依據，結合市場所能提供設備的實際情況，適當地調整標準器和配套設備各部分的不確定度分量，再依據該分量值確定技術指標。

3.3 環境條件

環境温濕度的要求主要是考慮到標準器和配套設備的最佳工作狀況。

3.4 檢定方法

刪除了原規程中對儀器的放大倍率和示值進行調整的內容，因為這屬於儀器維修的範疇。

對儀器的濕度檢定點進行了改進，增加了30%RH～70%RH之間的檢定點，刪除了90%RH、100%RH的檢定點。這是據於以下原因：

a、絕大多數濕度儀器使用在40%RH～70%RH。

b、實驗結果顯示，毛髮濕度計具有非線性，在30%RH、70%RH點滿足示值誤差的情況下，不能保證40%RH、50%RH、60%RH也滿足要求。

c、80%RH的以上濕度點很少使用。

2.4 關於檢定週期

温濕度記錄儀和温濕度表均採用相同的測量原理，因此，檢定週期均定為1年。

2.5 關於温濕度均勻度和波動度測試方法

温濕度檢定箱的均勻度和波動度指標關係到檢定結果的不確定度。由於現有的各種測試方法都是針對環境試驗箱的，不僅測量精度要求低，而且結果都是取一段時間平均值，而我們檢定時是讀取瞬時讀數的，因此不能直接採用這些方法，故制訂了專用的測試方法，作為附錄列入。

2.6 檢定結果的不確定度

參照JJF 1059 – 1999的要求，對按本規程的方法進行檢定的結果進行了不確定度評定，評定結果：温濕度的擴展不確定度均小於儀器示值誤差的1/3，表明本規程的方法是合理的。

本規程的制訂充分考慮了國內機械式温濕度計的實際情況，方便和規範了儀器的生產和使用，保證了量值的統一。

調節室內温濕度的方法，因四季氣候不同而各異。夏季可打開門窗通風降温除濕，並可配合使用電風扇或空調設備；冬天氣候寒冷，可用取暖器提高室温，為避免空氣乾燥，室內可灑水以適當提高濕度．還可在取暖器上加放水壺，使水汽蒸發以增加濕度。

利用硅藻泥裝修室內牆面，在不借助任何外力條件下，就可以有效地自然降低室內的温度、吸收室內多餘的濕度，自律地創造一個相對外界氣候的温度、濕度較宜人的環境，避免長時間因使用冷氣空調調節温濕度時所消耗的大量能源，減少二氧化碳的排放、起到環保節能的功效。

在生命科學設施，計量/校準實驗室和電子製造環境，温度和濕度往往需要監測和報警顯示24 / 7，以保障產品和工藝。在環境監測，實時數據報告，以確保環境“符合規格”是至關重要的。 在我們的生活中，我們要時刻關心環境的變化，只有很好的把握好環境的差異變化，我們才能更好的生存與發展．

做好温度和濕度的防範工作，比如説在一些養殖廠，牲畜的成長，和温濕度是離不開的，它們只有在適宜的環境下，在適宜的温度和濕度下，才能成長的更快，我們才能獲取更大的效益．

另外，一些倉庫，也需要實時知道温濕度的具體變化，什麼樣的物品在什麼樣的環境下比較適宜等等．

由此看來，做好温濕度的監控工作是至關重要的，重要的一點，怎樣才能做好温濕度的監控工作呢．才能使我們從中獲益，生活更有保障．由此可以看出做好温濕度的防範工作其核心是如何準確地實時地獲取温濕度的數據！

只有做到這一點，我們才能在必要的時候做出相應的決定，我們才能免除不必要的損失．