恒溫恒濕試驗箱中的濕度相關(guān)說(shuō)明
一.相對濕度:
空氣中實(shí)際含有的水蒸氣密度與同溫飽和水蒸氣密度的百分比值,稱(chēng)為空氣相對濕度。
某個(gè)溫度時(shí),空氣的濕度與同一溫度下飽和水蒸氣壓的百分比被稱(chēng)為當時(shí)空氣的相對濕度。
實(shí)際上與濕度有關(guān)的現象多與濕度沒(méi)有直接關(guān)系,與水蒸氣飽和狀態(tài)的程度有直接關(guān)系。
因此提出了夠表示空氣中水蒸氣飽和度的新概念--相對濕度。也是空氣濕度的表現方式。
恒溫恒濕試驗箱
溫度相同時(shí),蒸汽的密度與蒸汽壓力成正比,因此相對濕度通常是實(shí)際水蒸汽壓力和同溫度飽和水蒸汽壓力的百分比。
二.濕度:
空氣中含有的水蒸氣的壓力被稱(chēng)為空氣的濕度。
單位體積空氣中含水蒸汽的質(zhì)量稱(chēng)為空氣的濕度。
濕度單位:濕度的單位習慣用毫米水銀柱高度來(lái)表示。
也常用l立方米空氣中含水蒸汽的克數來(lái)表示。
濕度說(shuō)明:空氣的干濕度與單位體積的空氣中含有的水蒸氣的量有關(guān)。
在一定溫度下,在一定體積的空氣中,水蒸氣密度越大,蒸汽壓力越大,密度越小,蒸汽壓力也越小。
因此,通常用空氣中水蒸氣的壓力來(lái)表示濕度。
濕度是代表空氣干濕度的物理量??諝鉂穸扔袧穸?、相對濕度、露點(diǎn)等多種表現方式。
三.絕熱飽和溫度:
空氣的狀態(tài)參數是絕熱增濕過(guò)程中空氣冷卻的極限。
當流動(dòng)空氣與循環(huán)水隔熱接觸時(shí),只要空氣相對濕度小于100%,水就會(huì )繼續蒸發(fā)。
蒸汽化需要吸收熱量,降低水溫??諝馔ㄟ^(guò)對流傳熱將熱量傳遞給循環(huán)水,氣溫也會(huì )下降。
水充分循環(huán)后,水溫保持一定,由于與空氣充分接觸,空氣中水蒸氣飽和,水和空氣溫度相同,空氣與水之間熱傳遞和質(zhì)量傳遞均衡。
該平衡系統的溫度稱(chēng)為絕熱飽和溫度。
如果把這個(gè)溫度作為計算焓的基準溫度,空氣焓在上述平衡中保持不變,空氣給水的熱量依然由水蒸氣帶回來(lái)。
絕熱飽和溫度的高低取決于空氣的溫度(通常稱(chēng)為干球溫度)和濕度。
相對濕度為100%時(shí),絕熱飽和溫度為干球溫度。
相對濕度越小,絕熱飽和溫度比干球溫度越低。
對于空氣和水系統,數值上濕球的溫度與絕熱飽和溫度差不多,但兩者的物理意義卻截然不同。
濕球溫度少量水與大量流動(dòng)空氣接觸,使水達到熱平衡時(shí)的溫度,但此時(shí)水分仍在蒸汽化的空氣達到絕熱飽和溫度時(shí),水與空氣之間在傳熱和傳質(zhì)兩方面均衡。
對于其他系統,如空氣和有機液體,這兩種溫度不相等。
四.露點(diǎn)溫度;
將空氣中原含的未飽和水蒸氣轉化為飽和時(shí)的溫度,稱(chēng)為露點(diǎn)。
空氣相對濕度達到100%時(shí),實(shí)際水蒸氣壓力等于飽和水蒸氣壓力時(shí)的溫度,稱(chēng)為露點(diǎn)。
單位習慣上,常用溫度表示。
人們經(jīng)常通過(guò)測量露點(diǎn)來(lái)確定空氣的濕度和相對濕度,所以露點(diǎn)也是空氣濕度的表現方式。
例如,在某個(gè)氣壓下測定空氣的溫度為20℃,露點(diǎn)為12℃時(shí),從表中調查20℃時(shí)的飽和蒸汽壓力為17.54mmhg,12℃時(shí)的飽和蒸汽壓力為lO.52mmhg。
此時(shí):空氣濕度p=10.52mmhg
空氣的相對濕度B=(10.52/17.54)×100%=60%。
采用這種方法確定空氣濕度,具有很大的實(shí)用價(jià)值。
但是,這里很重要,要求學(xué)生學(xué)習露點(diǎn)的測定方法。
恒溫恒濕試驗箱
露點(diǎn)測量,在農業(yè)上意義重大。
空氣濕度降到露點(diǎn)時(shí),空氣中的水蒸氣凝結成露點(diǎn)。
露點(diǎn)在O℃以下,氣溫下降到露點(diǎn)時(shí),水蒸氣直接結霜。
如果你知道露點(diǎn),你可以預報是否會(huì )出現霜凍,這樣你就可以避免農作物受到損害。
氣溫和露點(diǎn)差距越小,空氣越接近飽和。
氣溫和露點(diǎn)相近,即此時(shí)的相對濕度百分比大,人們感覺(jué)氣候潮濕的氣溫和露點(diǎn)差距大。
也就是說(shuō)此時(shí)的相對濕度百分比小,人們感覺(jué)氣候干燥。人體感覺(jué)適度的相對濕度為60~70%。
嚴格來(lái)說(shuō),露點(diǎn)時(shí)的飽和蒸汽壓力和空氣時(shí)的蒸汽壓力不同。
由于未飽和蒸汽的壓力隨溫度的變化,遵循以下規則Pt=P0(1+t/273)。
在日常溫差下,壓力的變化很小,所以它被視為不變。
例如,在某個(gè)汽壓下,空氣溫度為20℃,露點(diǎn)為12℃,從圖中可以看出直線(xiàn)幾乎與t軸平行。
五.恒溫恒濕試驗箱濕度分析:
通常,恒溫恒濕試驗箱采用的是通過(guò)溫度來(lái)進(jìn)行相應的濕度調節。
因此,當溫度過(guò)高或過(guò)低時(shí),可能無(wú)法進(jìn)行濕度控制。
當然還有特殊情況,如果客戶(hù)要求的參數比較精確,或者是低溫低濕、高溫高濕等特殊要求,可以通過(guò)添加其他一些方法來(lái)控制,比如加除濕機或加濕機等等。
但是在溫度過(guò)高或過(guò)低的情況下,濕度很難調整。
比如0度以下,水就會(huì )結冰,加什么設備基本上都沒(méi)有辦法進(jìn)行相應的濕度控制。
相對來(lái)說(shuō),恒溫恒濕試驗箱內低溫低濕是更難控制的,因為在這段時(shí)間內濕度非常低,有時(shí)甚至遠低于大氣的含量。
此時(shí)低濕要通過(guò)對箱內流行的空氣進(jìn)行除濕,使空氣干燥。冷卻和除濕的原理,是在箱體內的空氣預調室內加入一套制冷管路。
當濕空氣通過(guò)制冷管路時(shí),相對濕度將達到100%RH,制冷管路將結露,使空氣更加干燥。
這類(lèi)除濕方式理論上可以達到露點(diǎn)溫度在0度以下,但當表面溫度達到0℃時(shí),致冷管表面結露的水滴就會(huì )結冰。
從而影響熱交換,使除濕能力降低,但由于箱體無(wú)法*密封,空氣中的濕氣就會(huì )滲入箱體,使露點(diǎn)溫度回升。
而流動(dòng)的濕空氣與冷管接觸時(shí),僅會(huì )在瞬間達到飽和狀態(tài),從而折射出水汽。
這種除濕方式很難使箱內的露點(diǎn)溫度達到0℃以下,實(shí)際露點(diǎn)的低溫度為5~7℃,5℃相當于含濕量0.0055gkg,與相對濕度20%RH的溫度相差30℃。
若需要20℃時(shí),相對濕度達到20%RH,此時(shí)露點(diǎn)溫度為-3℃,則很難脫濕。
因為恒溫恒濕試驗箱的相對濕度直接與溫度有關(guān)。
對于同含濕量,溫度越高,相對濕度越小。
比如含濕量為6gkg(指一公斤干燥空氣中含有600克水蒸汽)。
當溫度為30℃時(shí),相對濕度為20%RH,溫度為7℃時(shí),相對濕度為90%RH。
當溫度下降到5℃以下,相對濕度超過(guò)100%時(shí),箱體內會(huì )出現結露現象。