CN103439361A - 一种标准通风干湿表 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种标准通风干湿表，其干球和湿球温度计分别通过干球和湿球绝热安装套安装于通风结构体上，干球和湿球温度计外分别罩设有干球和湿球防辐射套，干球和湿球防辐射套分别通过干球和湿球绝热连接管与通风结构体连接在一起；其供水降温装置包括不锈钢套管，第一至第三上水套，绝热体，储水容器，第一上水套设置于不锈钢套管的外壁上，第二上水套通过绝热体与不锈钢套管的内壁紧贴，第三上水套设置于湿球防辐射套的外壁上，经各上水套引出的引水线浸入储水容器中，经第二上水套引出的延伸段与设置于湿球温度计上的湿球上水套连为一体，使湿球上水套经第二上水套上水。本发明达到了测量误差小于±1％RH的水平。

Description

一种标准通风干湿表

技术领域

本发明涉及一种标准通风干湿表，尤其涉及一种采用干湿球法的标准通风干湿表。

背景技术

干湿球法测量湿度在湿度测量方法中占有重要地位，干湿球法的标准通风干湿表长期以来作为检定其它湿度计的标准。目前的标准通风干湿表分为一等标准和二等标准。一等标准外形尺寸较大，属于大型设备，主要在实验室条件下使用，用于湿度量值传递的测量，不适合用作一般工作中的湿度测量。与一等标准通风干湿表相比，二等标准通风干湿表的外形尺寸要小一些，既可以用于湿度量值传递的测量，也可用于工作中一般的湿度测量。一等标准的通风干湿表一般只有在国家级的实验室中配备使用，目前在市面上可购买和在日常工作中使用的标准通风干湿表是二等标准。目前的标准通风干湿表主要针对大气环境的湿度测量而设计，不适合在环境试验设备的湿度测量中使用，这主要是由于存在以下方面的问题和不足造成：1）外形尺寸较大，无法放置在工作空间较小的环境试验设备中；2）湿度测量时的温度范围不能覆盖环境试验设备湿度测量时的温度范围；3）二等标准的通风干湿表不能满足对湿度测量的允差的要求。

环境试验设备的湿度测量时，温度范围一般在0℃～65℃，工作空间有的很大，有的则很小，最小的约只有200mm×200mm×200mm的工作空间，湿度的允差一般为±3％RH。

使用玻璃温度计测量干球温度和湿球温度而设计的标准通风干湿表，外形尺寸约为400mm×90mm×90mm，湿度测量时的温度测量范围约为0℃～40℃，湿度允差±2％RH。显然在环境试验设备工作空间的湿度测量中，无法放置在工作空间较小的环境试验设备中，湿度测量时的温度范围也未能覆盖，放置在较大工作空间的环境试验设备中，也会因为环境试验设备工作空间密闭的原因，造成读数困难。

使用铂电阻温度计测量干球温度和湿球温度而设计的标准通风干湿表，外形尺寸约为250mm×90mm×90mm，湿度测量时的温度测量范围约为0℃～40℃，湿度允差±2％RH。该通风干湿表除了不会造成读数上的困难之外，存在与使用玻璃温度计测量干球温度和湿球温度而设计的标准通风干湿表相同的技术问题。

关于标准通风干湿表的湿度测量准确度，除了理论和实践都存在的一些问题之外，还存在其它一些问题，例如干湿球温度测量准确度问题、辐射问题、供给湿球上水套的水温与湿球温度不相同的问题。这体现在：目前标准通风干湿表，湿球防辐射套采用双层结构并抛光内外表面，此法虽可以有效减少外部辐射对湿球温度计直接辐射的影响，但防辐射护套的温度始终高于湿球温度，对湿球温度计产生辐射传热，造成湿球温度测量不准确；目前的标准通风干湿表，为湿球上水套供水的水温与被测空气的温度基本相同，即高于湿球温度，这给湿球温度的测量带来了误差。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的不足，提供一种至少在湿度测量时的测量准确度方面的性能得到显著提高的标准通风干湿表。

本发明采用的技术方案为：一种标准通风干湿表，包括通风结构体，安装于通风结构体下端的一侧风道上的干球温度计和安装于通风结构体下端的另一侧风道上的湿球温度计，所述干球温度计和湿球温度计分别通过干球和湿球绝热安装套安装于通风结构体上，所述干球温度计和湿球温度计外分别罩设有干球和湿球防辐射套，所述干球和湿球防辐射套分别通过干球和湿球绝热连接管与通风结构体连接在一起；

所述标准通风干湿表还包括供水降温装置，所述供水降温装置包括不锈钢套管，第一、第二和第三上水套，绝热体，以及储水容器，所述第一上水套设置于不锈钢套管的外壁上，所述第二上水套通过绝热体与不锈钢套管间的适配安装而与不锈钢套管的内壁紧贴，所述第三上水套设置于所述湿球防辐射套的外壁上，经所述第一、第二和第三上水套引出的引水线浸入储水容器中，经所述第二上水套引出的延伸段与设置于湿球温度计上的湿球上水套连为一体，使湿球上水套经第二上水套上水，所述供水降温装置固定安装于所述通风结构体上。

优选的是，所述干球和湿球温度计均为热敏电阻温度计。

优选的是，所述标准通风干湿表的整体尺寸在100mm×30mm×30mm以内。

优选的是，经所述第一、第二和第三上水套引出的引水线的暴露于空气中的部分均罩设于套管内。

优选的是，所述第二上水套引出的延伸段的位于不锈钢套管与湿球温度计之间的部分外罩设有绝热套管。

优选的是，所述绝热体为弹性体，所述绝热体通过发生弹性变形压入不锈钢套管的内腔中。

优选的是，所述干球和湿球绝热安装套通过螺纹连接结构安装于通风结构体上，所述干球和湿球温度计分别穿设于干球和湿球绝热安装套中。

优选的是，所述干球和湿球绝热连接管的一端通过螺纹连接结构安装于通风结构体上，所述干球和湿球防辐射套通过螺纹连接结构对应地安装于干球和湿球绝热连接管的另一端上。

优选的是，所述通风结构体在安装有风机的顶端与形成两侧风道的下端之间具有内缩的脖颈段。

优选的是，标准通风干湿表的风机采用二氧化硅进行镀膜。

本发明的有益效果为：通过在现有标准通风干湿表的基础上设置供水降温装置及进行各种绝热处理，使本发明的标准通风干湿表的湿度测量准确度得到了大幅度的提高，达到了小于±1％RH的水平，比现有的标准通风干湿表提高了约1倍，达到了只能在实验室条件下使用的大型标准通风干湿表的水平。另外，将干湿球温度计由现有的玻璃或者铂电阻温度计替换为热敏电阻温度计，配合选用小型风机可使整个通风干湿表外形尺寸大幅度减小，可以制作成微型标准通风干湿表，适于进行环境试验设备的湿度测量。再有，通过选用经镀膜设计的风机，可以扩宽湿度测量时的温度范围。

附图说明

图1示出了根据本发明所述的标准通风干湿表的剖视示意图；

图2示出了根据本发明所述标准通风干湿表的去除供水降温装置部分的一种实施结构的剖视图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细的说明。

如图1和2所示，本发明的标准通风干湿表包括通风结构体1，安装于通风结构体下端13的一侧风道13a上的干球温度计3和安装于通风结构体下端13的另一侧风道13b上的湿球温度计2，在此，干球温度计3和湿球温度计2分别通过干球绝热安装套4a和湿球绝热安装套4b安装于通风结构体1的下端13上，以防止通风结构体1将其热量传导给干球温度计3和湿球温度计2；干球温度计3和湿球温度计2外分别罩设有干球防辐射套9a和湿球防辐射套9b，干球和湿球防辐射套9a、9b分别通过干球绝热连接管5a和湿球绝热连接管5b与通风结构体1的下端13连接在一起，这样可以防止通风结构体1将热量传导给干球和湿球防辐射套9a、9b。

本发明的标准通风干湿表还包括供水降温装置，其包括不锈钢套管61、第一至第三上水套、绝热体62和储水容器69，第一上水套63缠绕或者套设于（在此，可以通过直接将湿球纱布缠绕于外壁上形成上水套，也可采用已缠绕好的具有特定形态的上水套成品）不锈钢套管61的外壁上，第二上水套67通过使绝热体适配安装于该不锈钢套管61的内腔中而与不锈钢套管61的内壁紧贴，而第三上水套64则缠绕或者套设于以上湿球防辐射套9b的外壁上，经第一、第二和第三上水套63、67、64对应引出的引水线63a、67a、64a均浸入储水容器69中，经第二上水套67引出的延伸段与设置于湿球温度计2上的湿球上水套7连为一体，使湿球上水套7经第二上水套67上水，以上供水降温装置例如可通过连接螺杆6a固定安装于通风结构体1上，该连接螺杆6a可以为穿设不锈钢套管、绝热体和储水容器的同一连接螺杆，也可为分段连接不锈钢套管与通风结构体及连接绝热体与储水容器69的两根连接螺杆。在此，对于第一上水套63，基于第一上水套63中水的蒸发作用，可使不锈钢套管61的温度下降至接近湿球温度；湿球上水套7与第二上水套67连为一体（二者可以由同一根湿球纱布缠绕而成）使湿球上水套7的温度与不锈钢套管61的温度相同，即与湿球温度基本相同，延伸段的位于不锈钢套管61与湿球防辐射套9b之间的部分外可罩设一绝热套管65，以对延伸段保温，可以进一步保证湿球上水套7的温度与不锈钢套管61的温度的一致性；而湿球防辐射套9b上的第三上水套64，同样是基于第三上水套64中水的蒸发作用，湿球防辐射套9b的温度将下降至与湿球温度基本一致，这样就可以有效减少湿球防辐射套9b与湿球温度计之间进行辐射热交换。这样，湿球上水套7中水的温度与湿球温度基本相同，使得湿球上水套中水分的蒸发过程为理想过程，即由普通标准通风干湿表的等压过程变为绝热过程，接近了真实的热力学湿球温度，这样可以有效降低测量误差。

为了便于第二上水套67的设置，该绝热体可采用外径略大于不锈钢套管61的弹性体，这样通过将弹性体压入不锈钢套管61的内腔中，就可保证第二上水套67与不锈钢套管61的内壁紧贴。

以上的第一、第二和第三上水套63、67、64对应引出的引水线63a、67a、64a的暴露于空气中的部分（即未浸入水中的部分）可均由套管罩住，以防止引水线的水分蒸发后进入湿球温度测量通道内。在本实施例中，由于第一和第二上水套的位置接近，可将引水线63a、67a罩设于同一套管68内，而引水线64a则罩设于另一套管66内。

为了便于将本发明的标准通风干湿表设计为特别适用于进行环境试验设备的湿度测量的微型干湿表，以上干球和湿球温度计可均为尺寸较小的热敏电阻温度计（其尺寸可仅为φ3mm×13mm），另外，由于热敏电阻温度计的误差可控制在±0.01℃，相比误差为±0.06℃的铂电阻温度计可以进一步降低测量误差。在此基础上，配合例如是尺寸仅有φ25mm×10mm的微型风机，标准通风干湿表的整体尺寸可控制在100mm×30mm×30mm以内。这样，与使用玻璃温度计测量干球温度和湿球温度的标准通风干湿表相比，本发明的标准通风干湿表的外形尺寸约只有其1/4，与使用铂电阻温度计测量干球温度和湿球温度的标准通风干湿表相比，本发明的标准通风干湿表的外形尺寸约只有其1/2。

如图2所示，干球和湿球绝热安装套4a、4b例如可通过螺纹连接结构安装于通风结构体1的下端13上，而干球和湿球温度计3、2分别穿设于干球和湿球绝热安装套4a、4b中。同理，干球和湿球绝热连接管5a、5b的一端可通过螺纹连接结构安装于通风结构体1的下端13上，而干球和湿球防辐射套9a、9b也可通过螺纹连接结构对应地安装于干球和湿球绝热连接管5a、5b的另一端上。

如图1和2所示，通风结构体1在安装有风机24的顶端11与形成两侧风道的下端13之间具有内缩的脖颈段12，测量时，风机24的抽气方式，被测气体经通风结构体1的下端13的干球和湿球温度计3、2流向顶部排出，中间的脖颈段12可使气体流速增大，并增加气体流速的均匀性。以上通风结构体1可以一体成型，也可采用顶端11、脖颈段12和下端13分体设计的结构，三部分可通过螺纹连接结构组装在一起。

另外，由于湿度测量时能够承受的温度范围主要由风机24所能承受的温度决定，因此，如对风机24的电路进行镀膜处理不仅可使风机具有防水功能，还可使风机耐受70℃以上的高温，满足环境试验设备湿度测量时的温度范围，该镀膜材料可以使用既可以防水，又可以耐高温的二氧化硅。

综上所述仅为本发明较佳的实施例，并非用来限定本发明的实施范围。即凡依本发明申请专利范围的内容所作的等效变化及修饰，皆应属于本发明的技术范畴。

Claims (10)

1.一种标准通风干湿表，包括通风结构体，安装于通风结构体下端的一侧风道上的干球温度计和安装于通风结构体下端的另一侧风道上的湿球温度计，其特征在于：所述干球温度计和湿球温度计分别通过干球和湿球绝热安装套安装于通风结构体上，所述干球温度计和湿球温度计外分别罩设有干球和湿球防辐射套，所述干球和湿球防辐射套分别通过干球和湿球绝热连接管与通风结构体连接在一起；

所述标准通风干湿表还包括供水降温装置，所述供水降温装置包括不锈钢套管，第一、第二和第三上水套，绝热体，以及储水容器，所述第一上水套设置于不锈钢套管的外壁上，所述第二上水套通过绝热体与不锈钢套管间的适配安装而与不锈钢套管的内壁紧贴，所述第三上水套设置于所述湿球防辐射套的外壁上，经所述第一、第二和第三上水套引出的引水线浸入储水容器中，经所述第二上水套引出的延伸段与设置于湿球温度计上的湿球上水套连为一体，使湿球上水套经第二上水套上水，所述供水降温装置固定安装于所述通风结构体上。

2.根据权利要求1所述的标准通风干湿表，其特征在于：所述干球和湿球温度计均为热敏电阻温度计。

3.根据权利要求2所述的标准通风干湿表，其特征在于：所述标准通风干湿表的整体尺寸在100mm×30mm×30mm以内。

4.根据权利要求1或2所述的标准通风干湿表，其特征在于：经所述第一、第二和第三上水套引出的引水线的暴露于空气中的部分均罩设于套管内。

5.根据权利要求1或2所述的标准通风干湿表，其特征在于：所述第二上水套引出的延伸段的位于不锈钢套管与湿球温度计之间的部分外罩设有绝热套管。

6.根据权利要求1所述的标准通风干湿表，其特征在于：所述绝热体为弹性体，所述绝热体通过发生弹性变形压入不锈钢套管的内腔中。

7.根据权利要求1所述的标准通风干湿表，其特征在于：所述干球和湿球绝热安装套通过螺纹连接结构安装于通风结构体上，所述干球和湿球温度计分别穿设于干球和湿球绝热安装套中。

8.根据权利要求1或7所述的标准通风干湿表，其特征在于：所述干球和湿球绝热连接管的一端通过螺纹连接结构安装于通风结构体上，所述干球和湿球防辐射套通过螺纹连接结构对应地安装于干球和湿球绝热连接管的另一端上。

9.根据权利要求1所述的标准通风干湿表，其特征在于：所述通风结构体在安装有风机的顶端与形成两侧风道的下端之间具有内缩的脖颈段。

10.根据权利要求1或9所述的标准通风干湿表，其特征在于：标准通风干湿表的风机采用二氧化硅进行镀膜。

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