CN103454310B - 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、湿球温度计及供水降温装置对应安装于通风结构体的三个风道上，干球、湿球温度计及供水降温装置外分别罩设有干球、湿球和套设管防辐射套，各防辐射套分别通过绝热连接管与通风结构体连接在一起；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主要存在两个问题没有得到很好的解决，一是湿球供水的水温与湿球温度不相同的问题，二是防辐射套与湿球温度不相同的问题。这两个问题是标准通风干湿表测量误差的两个重要来源，也是造成标准通风干湿表的测量准确度不能进一步提高的两个重要原因。

通风干湿表在使用过程中都存在一个给上水套（也称作湿球纱布）加水的问题。目前的标准通风干湿表，使用一个暴露在被测空气中的储水容器给上水套供水，这样在一般情况下，就会造成储水容器中的水温与被测空气的温度相同，即高于应达到的湿球温度，显然由于水温高于湿球温度，这就给湿球温度的测量带来额外的误差。目前，湿球供水的水温与湿球温度不一致造成的误差没有得到有效消除。

另外，目前的标准通风干湿表，采用防辐射套的方法屏蔽外部辐射源对湿球的辐射。一般情况下，防辐射套的温度与被测空气的温度相同，即高于应达到的湿球温度，这时由于防辐射套温度高于湿球温度，造成了防辐射套本身对湿球的热辐射。因此，防辐射套虽然屏蔽了外部辐射源对湿球的直接辐射，但没有解决本身对湿球的热辐射。目前，该因素造成的湿球温度误差没有得到有效消除。

发明内容

本发明的目的在于解决湿球供水的水温与湿球温度不相同的问题及防辐射套与湿球温度不相同的问题，提供一种测量准确度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第一风道上的干球温度计和安装于通风结构体下端的第二风道上的湿球温度计，所述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；

所述标准通风干湿表还包括固定安装于所述通风结构体上的供水降温装置，所述供水降温装置包括储水容器、第三上水套及安装于通风结构体下端的第三风道上的套设体，所述套设体包括不锈钢套管，第一和第二上水套，以及绝热体，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、第二和第三上水套的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；以及，

所述干球温度计、湿球温度计和套设体外分别罩设有干球、湿球和套设体防辐射套，所述干球、湿球和套设体防辐射套分别通过干球、湿球和套设体绝热连接管与通风结构体连接在一起。

优选的是，所述干球防辐射套包括防辐射内套、绝热套和与干球绝热连接管连接在一起的防辐射外套，所述防辐射内套通过绝热套安装于防辐射外套的内部，使防辐射外套与内套之间形成环状通风区，所述绝热套设置有供风经环状通风区进入第一风道内的通风孔。

优选的是，所述套设体防辐射套包括防辐射内套、绝热套和与套设体绝热连接管连接在一起的防辐射外套，所述防辐射内套通过绝热套安装于防辐射外套的内部，使防辐射外套与内套之间形成环状通风区，所述绝热套设置有供风经环状通风区进入第三风道内的通风孔。

优选的是，所述湿球防辐射套包括防辐射内套和与湿球绝热连接管连接在一起的防辐射外套，所述防辐射内套通过与出水容器固连的固定杆固定安装于防辐射外套的内部，使防辐射外套与防辐射内套之间间隔设置，及使防辐射内套罩设于湿球上水套的外部，所述第三上水套设置于防辐射内套的外壁上。

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防辐射套的防辐射内套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，所述绝热体穿在与储水容器固连的固定杆上，以将套设体安装于通风结构体下端的第三风道上。

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，所述通风结构体在安装有风机的顶端与形成第一、第二和第三风道的下端之间具有内缩的脖颈段。

优选的是，所述干球和湿球温度计均为热敏电阻温度计。

发明的有益效果为：

（1）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。

（2）目前的标准通风干湿表为仅具有两个风道的主体通风结构，本发明的绝热标准通风干湿表的主体通风结构设置有三个风道，其中一个风道用于安装供水降温装置。

（3）区别于目前的标准通风干湿表，本发明利用干湿球法的蒸发原理，发明了供水降温装置并使其强制通风，湿球上水套供水的水温，经供水降温装置降温后获得的温度，与湿球温度相同。

（4）区别于目前的标准通风干湿表，本发明利用干湿球法的蒸发原理，发明了湿球防辐射套经安装第三上水套且被强制通风后，使湿球防辐射套的温度与湿球温度相同，对于将湿球防辐射套设计为间隔设置的防辐射外套与内套的结构而言，具体为湿球防辐射套的防辐射内套的温度与湿球温度相同。

（5）目前的标准通风干湿表，上水套的蒸发是一种等压过程，本发明的标准通风干湿表，由于湿球供水的水温与湿球温度相同，使湿球上水套的蒸发由等压过程变成了绝热过程，可得到稳定的湿球温度，即趋于接近真实的热力学湿球温度。因此，本发明的标准通风干湿表，是一种绝热标准通风干湿表。

（6）湿球防辐射套与湿球温度相同，有效消除了湿球防辐射套对湿球的热辐射，即有效消除了该项引入的湿球温度测量误差。

（7）通过利用被测气体和干湿球法的原理，即可实现湿球供水的水温与湿球温度相同，实现湿球防辐射套的温度与湿球温度相同，无需额外的复杂的制冷装置和控制设备。

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示出了图1中防辐射套的剖视示意图。

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的第一风道13a上的干球温度计3和安装于通风结构体下端13的第二风道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，其包括第三上水套64、储水容器69和安装于通风结构体下端13的第三风道13c上的套设体，该套设体包括不锈钢套管61、第一上水套63、第二上水套67和绝热体62，其中，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62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，以上储水容器69例如可通过连接杆610固定安装于通风结构体1上，而绝热体62可穿在与储水容器69固连的固定杆611上，以将套设体安装于通风结构体1下端的第三风道13c上。以上套设体外罩设有套设体防辐射套9c，套设体防辐射套9c通过套设体绝热连接管5c与通风结构体1连接在一起，这样可以防止通风结构体1将热量传导给套设体防辐射套9c。

被测气体被强制通风，自下而上流过不锈钢套管61，基于干湿球法的蒸发作用，不锈钢套管61产生温降，同时使紧贴不锈钢套管内壁的第二上水套67的引水线67a中的水产生温降。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。

为了更进一步地降低热辐射对测量精度的影响，本发明中的干球防辐射套9a及套设体防辐射套9c可以采用相同的防辐射套结构，如图2所示，该防辐射套9包括防辐射内套92、绝热套93和对应与干球、套设体绝热连接管5a、5c连接在一起的防辐射外套91，防辐射内套92通过绝热套93安装于防辐射外套91的内部，即防辐射内套92与防辐射外套91之间绝热，使防辐射外套91与内套92之间形成环状通风区，该绝热套93设置有供风经环状通风区对应进入第一风道13a、第三风道13c内的通风孔931。而本发明中的湿球防辐射套9b也同样包括防辐射内套和与湿球绝热连接管5b连接在一起的防辐射外套，不同的是，防辐射内套通过与出水容器69固连的固定杆612固定安装于防辐射外套的内部，使防辐射外套与防辐射内套之间间隔设置，该防辐射内套罩设于湿球上水套7的外部，上述第三上水套64具体设置于湿球防辐射套9b的防辐射内套的外壁上。采用双层结构的防辐射套，可以防止外套传热给内套，双层的防辐射套可有效屏蔽太阳、光等外部的热辐射。

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。

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），这样有利于减小标准通风干湿表的整体体积，降低其对安装空间的要求，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。

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、湿球和套设体绝热连接管5a、5b、5c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、湿球和套设体防辐射套9a、9b、9c的防辐射外套也可通过螺纹连接结构对应地安装于干球、湿球和套设体绝热连接管5a、5b、5c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及套设体流向顶部排出，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。

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第一风道上的干球温度计和安装于通风结构体下端的第二风道上的湿球温度计，所述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；其特征在于：

所述标准通风干湿表还包括固定安装于所述通风结构体上的供水降温装置，所述供水降温装置包括储水容器、第三上水套及安装于通风结构体下端的第三风道上的套设体，所述套设体包括不锈钢套管，第一和第二上水套，以及绝热体，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、第二和第三上水套的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；以及，

所述干球温度计、湿球温度计和套设体外分别罩设有干球、湿球和套设体防辐射套，所述干球、湿球和套设体防辐射套分别通过干球、湿球和套设体绝热连接管与通风结构体连接在一起。

2.根据权利要求1所述的标准通风干湿表，其特征在于：所述干球防辐射套包括防辐射内套、绝热套和与干球绝热连接管连接在一起的防辐射外套，所述防辐射内套通过绝热套安装于防辐射外套的内部，使防辐射外套与内套之间形成环状通风区，所述绝热套设置有供风经环状通风区进入第一风道内的通风孔。

3.根据权利要求1所述的标准通风干湿表，其特征在于：所述套设体防辐射套包括防辐射内套、绝热套和与套设体绝热连接管连接在一起的防辐射外套，所述防辐射内套通过绝热套安装于防辐射外套的内部，使防辐射外套与内套之间形成环状通风区，所述绝热套设置有供风经环状通风区进入第三风道内的通风孔。

4.根据权利要求1所述的标准通风干湿表，其特征在于：所述湿球防辐射套包括防辐射内套和与湿球绝热连接管连接在一起的防辐射外套，所述防辐射内套通过与出水容器固连的固定杆固定安装于防辐射外套的内部，使防辐射外套与防辐射内套之间间隔设置，及使防辐射内套罩设于湿球上水套的外部，所述第三上水套设置于防辐射内套的外壁上。

5.根据权利要求1至4中任一项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。

6.根据权利要求1至4中任一项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防辐射套的防辐射内套之间的部分外罩设有绝热套管。

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，所述绝热体穿在与储水容器固连的固定杆上，以将套设体安装于通风结构体下端的第三风道上。

8.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。

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第一、第二和第三风道的下端之间具有内缩的脖颈段。

10.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。