哪种湿度计误差小

哪种湿度计误差小

测量原理、结构及应用范围是使用沉积在两个导电电极上的聚胺盐或醋酸纤维聚合物薄膜。当薄膜吸水或失水后，会改变两个电极间的介电常数。目前还有一种技术是使用耐高温的热固性聚合物，可使得这类传感器在高于100℃的情况下进行连续测量。 1. 基体，一般为玻璃，主要作用是支撑传感器的其它部分。2. 电极中的一个，由导电材料做成。3. 薄膜层。是传感器的心脏，薄膜吸水的数量与周围环境的相对湿度有关。这层膜的厚度一般为1~10(μm)。4. 上部电极，对于传感器的性能同样起着重要作用。为了得到快速响应，必须有较高的水的渗透性。同时也是导电性材料。5. 上部电极的接触垫。由于对上部电极的设计有较多的限制条件，因此为了接触良好，需加上一块单独的金属。其测量范围较广，从-50℃~100℃露点。可用于较广的温度范围内，有时不需要温度补偿。耐高温的热固性树脂允许这类电容式湿度传感器可以在温度185℃下进行连续测量，最高使用温度取决于传感器的包装材料。对于热固性树脂的传感器来说，其另一个优点是在-50℃~100℃温度范围内，温度系数较小，因此可以很容易地在很宽的范围内达到准确测量。所有的相对湿度传感器都对温度敏感，假如在一个温度下进行校准，在另外温度下使用时会带来误差。聚合物传感器的一个优点就是它们对温度的依赖性较小，即温度系数较小。因此当使用温度与校准温度不同时，其误差较小。如果在极限温度下使用，或对准确度要求较高，则需进行电子温度补偿。当温度跨度小于50℃时，进行温度补偿较容易。当温度范围再宽时，进行温度补偿则有些困难。但是现代的聚合物传感器可以在很窄的范围内准确度达到±1%RH，在很宽的温度和湿度范围内可以达到±3%RH。使用一段时间后，或被污染后，需进行重新校准。1.4.2 优缺点优点：响应快，温度及湿度测量范围宽，线性好，几乎没有滞后，稳定性及重复性较好，温度系数低，成本低。缺点：间接测量仪器，需定期校准，对某些污染物敏感，不能在腐蚀性的环境下工作；尽管很低，仍具有温度依赖性。 1.5 电阻式湿度计1.5.1 测量原理及结构其敏感材料是以季铵盐的聚合物溶液作基体，将这种功能基与树脂聚合物进行反应，可以产生具有立体三维的热固性树脂，具有较好的稳定性。相对湿度的变化可以导致阴极与阳极之间的电阻发生变化。1.5.2 优缺点优点：基本上没有滞后和老化，温度系数较低，便宜，能耗小。温度范围-10℃~80℃，重复性优于0.5%RH，准确度较高，一般为±2%RH，在很窄的范围内可达±1%RH。缺点：是间接测量仪器，需定期校准，不适用于某些污染物，如果在较宽的温度范围内使用需进行温度补偿，比电容式传感器响应慢，对污染物敏感。不适用于低湿，相对湿度低于15%RH时丧失灵敏度，但当相对湿度接近100%RH时仍具有较好的性能，但冷凝有时会损坏传感器。有些污染物对电阻式传感器影响较大，有些则对电容式传感器影响较大，因此选择传感器时主要是根据污染物的性质。1.6 机械式湿度计1.6.1 测量原理及结构毛发、肠膜、尼龙和聚酰亚胺等有机高分子材料的长度都会随着相对湿度的变化而发生变化。机械式湿度计就是利用这一特性，将上述材料制成线状、带状感湿元件或涂覆在弹性材料上卷成游丝状感湿元件，然后通过机械放大装置将由湿度改变引起的几何量变化用指针指示出来或用记录笔记录下来，从而直接指示相对湿度。适用于实验室、机房、仓库、厂房等室内环境温湿度的测量。1.6.2 优缺点优点：便宜，对大多数污染物不敏感，不需要电源，可以做永久记录。缺点：漂移，如果在某一湿度下使用较长的时间会丧失其灵敏度，不能用于0℃以下，响应慢，运输或振动摇摆会破坏其性能。1.7 干湿球湿度计1.7.1 原理干湿球湿度计由两支规格完全相同的温度计组成，一支称为干球温度计，温泡暴露在被测气体中，用以测量环境温度，示值用Ta(ta)表示。另一支为湿球温度计，其温泡用特制纱布包裹，纱布套要保持湿润。当湿球周围的空气处于不饱和状态时，湿球纱布套上的水分就会不断蒸发，由于水分蒸发需要吸收热量，从而使湿球的温度下降，其示值用Tw(tw)表示。湿球水分蒸发的速度与其周围气体的水分含量有关，当气体湿度越低时，水分蒸发越快，湿球温度亦越低，反之亦然。获得准确的干、湿球温度后，借助于湿球方程换算出湿度值。 由于其简单及低成本，在过去相当长的一段时间内，干湿球湿度计是使用最多的一种类型。一个设计及维护较好的湿度计，在温度5℃~80℃范围内，若温度准确度为±0.2℃，相对湿度的准确度约为±3%RH。这种原理的湿度计的准确度依赖于温度计的准确度。对于某些精确的测量，经常使用铂电阻温度计。总起来说，干湿球湿度计是基本测量法，如果使用经过校准的温度计，并且正确操作，例如阿斯曼湿度计，可以得到准确的、可靠的、可重复的测量结果。因此在过去这种湿度计经常被用做标准。但是许多操作者，特别是在工业领域，没有足够的精力和时间，因此得到的结果是不准确的，也是不可靠的，目前干湿球湿度计正逐渐被现代仪器所代替。1.7.2 优缺点优点：当相对湿度接近100%RH时，可以得到较高的准确度。尽管若湿球温度计被污染或使用不当时会带来误差，但由于该装置比较简单，使得维修费用非常低。可以用于室温高于100℃的场合，是基本测量，稳定性好，简单，便宜，成本低。缺点：需要某些技巧以得到准确的测量结果，并需要进行计算才能得到最终结果。要求大量的气体样品，并且气体样品有可能被湿纱布加湿。当被测气体的相对湿度低于15%RH时，要想使湿球温度得到足够的降低很困难。当湿球温度低于0℃时，很难得到可靠的结果。由于要不断地给湿球温度计补充水，因此体积不可能太小。由于灰尘、油性物质或其它污染物会污染纱布，或者水流动不足，都会导致湿球温度偏高，最终导致的相对湿度结果偏高。另外对结果产生影响的因素还有温度测量误差、风速、辐射误差等。在20℃时，干湿球温度差的误差为0.1℃时，相对湿度的误差为1%RH。