濕度是表示空氣中水蒸氣的含量的物理量,常用絕對(duì)濕度、相對(duì)濕度、露點(diǎn)等表示。所謂絕對(duì)濕度就是單位體積空氣內(nèi)所含水蒸氣的質(zhì)量,也就是指空氣中水蒸氣的密度。一般用一立方米空氣中所含水蒸氣的克數(shù)表示,即為Ha=mV / V ,式中,mV 為待測(cè)空氣中水蒸氣質(zhì)量,V 為待測(cè)空氣的總體積。單位為g / m3 。相對(duì)濕度是表示空氣中實(shí)際所含水蒸氣的分壓(Pw )和同溫度下飽和水蒸氣的分壓(PN )的百分比,即HT=(Pw / PN ) Tx 100 % RH。通常,用RH %表示相對(duì)濕度。當(dāng)溫度和壓力變化時(shí),因飽和水蒸氣變化,所以氣體中的水蒸氣壓即使相同,其相對(duì)濕度也發(fā)生變化。日常生活中所說(shuō)的空氣濕度,實(shí)際上就是指相對(duì)濕度而言。溫度高的氣體,含水蒸氣越多。若將其氣體冷卻,即使其中所含水蒸氣量不變,相對(duì)濕度將逐漸增加,增到某一個(gè)溫度時(shí),相對(duì)濕度達(dá)100 % ,呈飽和狀態(tài),再冷卻時(shí),蒸氣的一部分凝聚生成露,把這個(gè)溫度稱為露點(diǎn)溫度。即空氣在氣壓不變下為了使其所含水蒸氣達(dá)飽和狀態(tài)時(shí)所必須冷卻到的溫度稱為露點(diǎn)溫度。氣溫和露點(diǎn)的差越小,表示空氣越接近飽和。
濕度的測(cè)量方式有以下幾種,即采用伸縮式濕度計(jì)、干濕球濕度計(jì)、露點(diǎn)計(jì)和阻抗式濕度計(jì)等。伸縮式濕度計(jì)是利用毛發(fā)、纖維素等物質(zhì)隨濕度變化而伸縮的性質(zhì),以前多用于自動(dòng)記錄儀、空調(diào)的自動(dòng)控制等,目前用于家庭設(shè)備的是把纖維素與約50 pm 的金屬箔粘合在一起,卷成螺旋狀的傳感器。不需要進(jìn)行溫度補(bǔ)償,但不能轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。
阻抗式濕度計(jì)是根據(jù)濕敏傳感器的阻抗值變化而求得濕度的一種濕度計(jì),由于能簡(jiǎn)單地轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào),它是廣泛采用的一種方法。
一、氯化鋰濕敏電阻
氯化鋰濕敏電阻是利用吸濕性鹽類潮解, 離子導(dǎo)電率發(fā)生變化而制成的測(cè)濕元件。該元件的結(jié)構(gòu)如圖9 - 3所示, 由引線、 基片、 感濕層與電極組成。
氯化鋰通常與聚乙烯醇組成混合體, 在氯化鋰(LiCl)溶液中, Li和Cl均以正負(fù)離子的形式存在, 而Li+對(duì)水分子的吸引力強(qiáng), 離子水合程度高, 其溶液中的離子導(dǎo)電能力與濃度成正比。當(dāng)溶液置于一定溫濕場(chǎng)中, 若環(huán)境相對(duì)濕度高, 溶液將吸收水分, 使?jié)舛冉档? 因此, 其溶液電阻率增高。 反之, 環(huán)境相對(duì)濕度變低時(shí), 則溶液濃度升高, 其電阻率下降, 從而實(shí)現(xiàn)對(duì)濕度的測(cè)量。氯化鋰濕敏元件的濕度——電阻特性曲線如圖9 - 4所示。