CN102221567A - 湿度的测量方法及测量装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种湿度测量的方法，采用干湿球测湿法原理湿度的测量，利用电子集成温度传感器，以得到较高精度的温度和温差值，利用鼓泡方式避免通风速度、水质和纱布的影响，该方法包括：提供一装有不易挥发液体的储油罐，将一罐口设有配重的恒压罐倒扣于储油罐内；所述恒压罐靠近罐口的罐壁上设有放气孔；向恒压罐通入空气，利用一出气管将恒压罐内排出的气体引到一具有隔热层的蒸发罐内的水面下，通过干球温度传感器检测恒压罐内的温度和湿球温度传感器检测蒸发罐内的温度计算出湿度值，测量的精度较高，操作简单，具有较好的实用价值。

Description

湿度的测量方法及测量装置
技术领域
本发明涉及一种湿度的测量方法及测量装置。
背景技术
湿度测量一直以来都是个难题，因为湿度信息的传递必须靠水对感湿元件直接接触来完成，感湿元件暴露在待测环境中易于腐蚀和老化，丧失其原有的性能。虽然有许多种测量湿度得方法，但是干湿球测湿法仍然是具有最高重复性和最准确的测量方法之一，它不需要校准。但是影响干湿球测湿法测量结果的因数也很多，如大气压强、通风速度对干湿表系数A值的影响、水质和纱布质量等等，特别是通风速度对A值的影响很大，流速太小湿球水分蒸发不充分，出现的误差较大，风速太大造成湿球水分蒸发过程太快不便测量。尽管人们对测试的方法作了很多的改进，但还是不尽人意，针对这些不足之处，采用干湿球测湿法原理利用鼓泡方式测量湿度，可以得到较好的结果。传统的干湿球测湿法是采用间接测量方法，通常由两只规格相同的温度计组成，一只为干球温度计，显示当前空气的温度，另一只用湿纱布包裹，并用蒸馏水保持湿润，作为湿球温度计。当未饱和湿空气流过暴露在空气中的湿纱布表面时，纱布上的水份就会不断蒸发，吸取汽化热，使湿球温度下降，同时周边的热量也会传导到湿球上，最终达到热平衡。气体湿度越低时，水份蒸发越快，湿球温度也越低，利用干湿球温度差就可得到空气的相对湿度值。显然蒸发速度还和气压和风速有关。传统的干湿球测湿法从测量原理上来说，受到许多因数影响，容易产生较大的测量误差。
发明内容
本发明的目的是提供一种湿度的测量方法，能精确测量环境的湿度值。
本发明的另一目的是实现上述方法的湿度测量装置。
本发明的湿度测量的方法，其特征在于，包括：提供一装有不易挥发液体的储油罐，将一罐口设有配重的恒压罐倒扣于储油罐内；所述恒压罐靠近罐口的罐壁上设有放气孔，通过配重和放气孔位置调整恒压罐内气体压强；向恒压罐通入空气，利用一出气管将恒压罐内排出的气体引到一具有隔热层的蒸发罐内的水面下，所述出气管浸入水下的端部封实，且表面设置有复数个小孔；在所述恒压罐内设置一用于检测恒压罐内温度的干球温度传感器；在所述蒸发罐内设置一用于检测水下温度的湿球温度传感器；提供一瓶口设有一进气管和出水管，且设于蒸发罐上方的蓄水瓶，所述进气管的一端伸至蓄水瓶瓶底，另一端伸入蒸发罐内，所述出水管一端设于蓄水瓶瓶口，另一端伸入蒸发罐内。
本发明的湿度测量装置，包括一装有不易挥发液体的储油罐和一微型气泵，其特征在于：所述的储油罐倒扣有罐口设有配重的恒压罐，所述恒压罐靠近罐口的罐壁上设有放气孔；所述的微型气泵的出气端经一进气导管为恒压罐送气；所述恒压罐内设置有一用于检测恒压罐内温度的干球温度传感器；所述的恒压罐还设置有一出气管，所述出气管的输出端延伸至一具有隔热层的蒸发罐内的水面下，所述出气管浸入水下的端部封实，且表面设置有复数个小孔；所述蒸发罐内设置一用于检测水下温度的湿球温度传感器；所述蒸发罐的上方设置有一蓄水瓶，所述蓄水瓶的瓶口设有一进气管和出水管，所述进气管的一端伸至蓄水瓶瓶底，另一端伸入蒸发罐内；所述出水管一端设于蓄水瓶瓶口，另一端伸入蒸发罐内。
本发明的方法采用干湿球测湿法原理湿度的测量，利用电子集成温度传感器，以得到较高精度的温度和温差值，利用鼓泡方式避免通风速度、水质和纱布的影响，测量精度高，操作简单，具有较好的实用价值。
附图说明
图1是本发明一实施例的结构示意图。
图2是本发明温度采集控制电路原理框图。
图3是图2控制电路软件设计流程图。
具体实施方式
本发明提供一种湿度测量的方法，其特征在于，包括：提供一装有不易挥发液体的储油罐，将一罐口设有配重的恒压罐倒扣于储油罐内；所述恒压罐靠近罐口的罐壁上设有放气孔，通过配重和放气孔位置可以调整恒压罐内气体压强；向恒压罐通入空气，利用一出气管将恒压罐内排出的气体引到一具有隔热层的蒸发罐内的水面下，所述出气管浸入水下的端部封实，且表面设置有复数个小孔； 在所述恒压罐内设置一用于检测恒压罐内温度的干球温度传感器；在所述蒸发罐内设置一用于检测水下温度的湿球温度传感器；提供一瓶口设有一进气管和出水管，且设于蒸发罐上方的蓄水瓶，所述进气管的一端伸至蓄水瓶瓶底，另一端伸入蒸发罐内，所述出水管一端设于蓄水瓶瓶口，另一端伸入蒸发罐内。
在本发明一较佳的实施例中，所述向恒压罐通入空气，是采用以微型气泵实现送气，送气量稍微大于出气管的出气量，让少许气体从恒压罐放气孔排出，保证恒压罐内气压恒定。所述干球温度传感器和湿球温度传感器分别与一中央控制器连接，所述的中央控制器设置有声光报警模块、液晶显示模块、键盘以及输出控制模块。
如图1所示，本发明提供一种湿度测量装置，包括一装有不易挥发液体8的储油罐9和一微型气泵1，其特征在于：所述的储油罐9倒扣有罐口设有配重4的恒压罐6，所述恒压罐6靠近罐口的罐壁上设有放气孔5；所述的微型气泵的出气端经一进气导管2为恒压罐送气；所述恒压罐内设置有一用于检测恒压罐内温度的干球温度传感器7；所述的恒压罐还设置有一出气管3，所述出气管3的输出端延伸至一具有隔热层12的蒸发罐10内的水面下，所述出气管浸入水下的端部13封实，且表面设置有复数个小孔11；所述蒸发罐内设置一用于检测水下温度的湿球温度传感器14；所述蒸发罐的上方设置有一蓄水瓶17，所述蓄水瓶的瓶口设有一进气管15和出水管16，所述进气管15的一端伸至蓄水瓶17瓶底，另一端伸入蒸发罐10内；所述出水管16一端设于蓄水瓶瓶口，另一端伸入蒸发罐内。使用时，控制微型气泵1的直流电压，使进入恒压罐6的空气比出气的量大一点或接近，当充入的空气多恒压罐6就浮起来，当不易挥发液体的液面降到恒压罐放气孔5时，多余的空气就放掉。由于恒压罐的出气管3输出端延伸至一具有隔热层12的蒸发罐10内的水面下，气泡可以从小孔11中溢出，因为气泡很小上升的速度不是很快，与水的接触面积较大，水的蒸发就很充分，带走的汽化热就很稳定，当蒸发罐的液面下降到进气管以下，空气就从进气管进到储水瓶17，于是水就从出水管流出补充蒸发掉的水分，因为蒸发罐的隔热层较厚，进来的热量不多因此蒸发罐的温度可以下降的比较多，测量的精度较高。
本发明中我们通过干球温度传感器和湿球温度传感器进行温度采集，所述的干球温度传感器和湿球温度传感器分别与一中央控制器连接，所述的中央控制器设置有声光报警模块、液晶显示模块、键盘以及输出控制模块。具体原理框图请见图2。具体的，系统上电复位后，单片机进行系统初始化，单片机控制模拟开关对干、湿球温度进行分时采样，通过A／D变换器分别得到温度和温差值，根据该值得到相应的直线方程的斜率和截距值，最后代入直线方程式，算出所对应的相对湿度值。输出到显示器和控制器进行数字显示和控制，并保存在存储器中，往串口送当前数据，发往液晶显示器，并查询是否有上位机读取数据的命令，如有则判断是否是本机转换命令。如果是就将存储的最新的数据发往上位机。当相对湿度太低控制超声波加湿器工作，当相对湿度太高控制降温系统除湿，保持环境的恒定。具体软件控制流程可参见图3。
此外，值得一提的是在本发明一较佳的实施例子中，所述的不易挥发液体采用变压器油。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (9)

1.一种湿度测量的方法，其特征在于，包括：
提供一装有不易挥发液体的储油罐，将一罐口设有配重的恒压罐倒扣于储油罐内；所述恒压罐靠近罐口的罐壁上设有放气孔，通过配重和放气孔位置调整恒压罐内气体压强；
向恒压罐通入空气，利用一出气管将恒压罐内排出的气体引到一具有隔热层的蒸发罐内的水面下，所述出气管浸入水下的端部封实，且表面设置有复数个小孔； 
在所述恒压罐内设置一用于检测恒压罐内温度的干球温度传感器；
在所述蒸发罐内设置一用于检测水下温度的湿球温度传感器；
提供一瓶口设有一进气管和出水管，且设于蒸发罐上方的蓄水瓶，所述进气管的一端伸至蓄水瓶瓶底，另一端伸入蒸发罐内，所述出水管一端设于蓄水瓶瓶口，另一端伸入蒸发罐内。
2.根据权利要求1所述的湿度测量的方法，其特征在于：所述的不易挥发液体是变压器油。
3. 根据权利要求1所述的湿度测量的方法，其特征在于：所述向恒压罐通入空气，是采用以微型气泵实现送气。
4. 根据权利要求1所述的湿度测量的方法，其特征在于：干球温度传感器和湿球温度传感器分别与一中央控制器连接，所述的中央控制器设置有声光报警模块、液晶显示模块、键盘以及输出控制模块。
5. 一种湿度测量装置，包括一装有不易挥发液体的储油罐和一微型气泵，其特征在于：所述的储油罐倒扣有罐口设有配重的恒压罐，所述恒压罐靠近罐口的罐壁上设有放气孔；所述的微型气泵的出气端经一进气导管为恒压罐送气；所述恒压罐内设置有一用于检测恒压罐内温度的干球温度传感器；所述的恒压罐还设置有一出气管，所述出气管的输出端延伸至一具有隔热层的蒸发罐内的水面下，所述出气管浸入水下的端部封实，且表面设置有复数个小孔；所述蒸发罐内设置一用于检测水下温度的湿球温度传感器；所述蒸发罐的上方设置有一蓄水瓶，所述蓄水瓶的瓶口设有一进气管和出水管，所述进气管的一端伸至蓄水瓶瓶底，另一端伸入蒸发罐内；所述出水管一端设于蓄水瓶瓶口，另一端伸入蒸发罐内。
6. 根据权利要求5所述的湿度测量的方法，其特征在于：所述的不易挥发液体是变压器油。
7. 根据权利要求5所述的湿度测量装置，其特征在于：所述的进气导管由储油罐的底部延伸至恒压罐内。
8. 根据权利要求5所述的湿度测量装置，其特征在于：所述的出气管由储油罐的底部引出。
9. 根据权利要求5所述的湿度测量装置，其特征在于：干球温度传感器和湿球温度传感器分别与一中央控制器连接，所述的中央控制器设置有声光报警模块、液晶显示模块、键盘以及输出控制模块。
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