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技術論壇
露點的定義

    露點的原始定義一般說來是:濕度一定壓力一定的被測量氣體被降溫,當降到一個特定的溫度時出現結露現象,此時這個特定溫度就是這個壓力條件下的露點溫度.所以才出現了從原始定義出發測量露點的鏡面式露點儀,GE的測量鏡面采用鉑銠合金.

    相對濕度是被測量氣體的水蒸氣分壓與相同壓力、溫度條件下凈水表面飽和水蒸氣分壓的比值。范圍0-100% 單位RH,無量綱單位。

    露點的測量環境要根據測量儀器的不同而定,鏡面式露點儀一般要求流量,基本都為0.25升/分鐘至5升/分鐘之間,流量過大或過小都將導致測量不準確。探頭式的在線露點儀也要求流量條件,它的流量性質準確的稱為流速,不同壓力下流速允許范圍因傳感器不同而異。GE的金基三氧化二鋁傳感器有許多種,種種不同,根據測量條件內置針閥式采樣器的可測量更大壓力氣體的露點,MMY35典型的流速允許為  1bar 基本是常壓了,可達50米/秒。但在10bar壓力條件下,只有5米/秒的最大流速。

    相對濕度基本沒碰到過有什么要求,一般常見的是在相對濕度含量很低的情況下用露點表示,或者直接用含水PPM表示,因為你不能用小數點以后幾個零的數字來表示,那樣沒有意義。高溫下也一般已經不存在相對濕度的概念,因為水已經被完全汽化,根本不存在含水量的概念(高壓下例外)。無論是高溫還是高溫高壓下,現在的相對濕度傳感器基本都是通過采樣氣體測量常溫濕度,然后反推得出的。

結論:如果空氣相對濕度達到100%RH,那么此時的空氣溫度就是露點溫度,這個結果不難得出。

而且現在的計量單位,從一級到二級站基本都已經將鏡面露點儀作為相對濕度的最高標準。

什么是相對濕度?

在相同溫度下,空氣中水汽含量與飽和水汽含量之間的比例。

詳細解釋:

壓力為P,溫度為T的濕空氣的相對濕度是指給定的濕空氣中,水汽的摩爾分數懷同一溫度T和壓力P下純水表面的飽和水汽的摩爾分數之比,用百分數表示。

相對濕度是兩個壓強值之比: %RH = 100 x p/ps

在這里p 是周圍環境中水蒸汽的實際部分壓強值;ps是周圍環境中水的飽合壓強值.

相對濕度傳感器通常是在標準室溫情況下校準的(高于0度),相應的,通常認為這種傳感器可以指示在所有溫度條件下的相對濕度(包括在低于0度的情況).

冰會產生的蒸汽壓強低于液態水。因此,當液態水水以冰的形式出現時,冷凝會相對濕度低于100%的情況下產生。

水汽壓和相對濕度

中國科學院計算機網絡信息中心提供的解釋如下

大氣中水汽的含量雖然不多,卻是大氣中極其活躍的成分,在天氣和氣候中扮演著重要的角色。大氣中的水汽含量有很多種測量方法,日常生活中人們最關心的是水汽壓、絕對濕度和相對濕度。

水汽壓(e)是大氣壓力中水汽的分壓力,和氣壓一樣用百帕來度量。以前氣壓和水汽壓常以水銀柱的毫米數來測度,1百帕=0.75008毫米水銀柱。在一定溫度下空氣中水汽達到飽和時的分壓力,稱為飽和水汽壓(E)。飽和水汽壓隨著氣溫的升高而迅速增加。

絕對濕度(a)指單位體積濕空氣中含有的水汽質量,也就是空氣中的水汽密度,單位為克/厘米3或千克/米3。絕對濕度不容易直接測量,實際使用比較少。如果水汽壓的單位為百帕,絕對濕度的單位取千克/米3,則兩者關系為:

其中T是溫度。

相對濕度(f)指空氣的水汽壓e與同一溫度下的飽和水汽壓E之比,以百分數表示是:

相對濕度的大小表示空氣接近飽和的程度。當f=100%時,表示空氣已經達到飽和;未飽和時,f<100%;過飽和時f>100%。相對濕度的大小不僅與大氣中水汽含量有關,而且還隨氣溫升高而降低。

相對濕度、露點溫度轉換的基本原理說明

濕度研究對象是氣體和水汽的混合物。

無論是對于自由大氣中的空氣而言,還是對密閉容器中的特定氣體而言,但凡是氣體和水汽的混合物,都可以作為濕度的研究對象,濕度研究的一般理論大多都是通用的。

濕度的表示方法很多,包括混合比、體積比、比濕、絕對濕度、相對濕度等等,雖然各單位之間的轉換非常復雜,但其定義都是基于混合氣體的概念引出的。相對濕度是比較常用的濕度單位,是一個相對概念(所以,相對濕度是一個無量綱單位),主要有以下幾種定義表達:

1\壓力為P,溫度為T的濕空氣的相對濕度,是指在給定的濕空氣中,水汽的摩爾分數(或實際水汽壓)與同一溫度T和壓力P下純水表面的飽和水汽的摩爾分數(或飽和水氣壓)之比,用百分數表示。

2\實際水汽壓與同一溫度條件下的飽和水汽壓的比值

從相對濕度的定義中可以看出,相對濕度的計算,是通過混合氣體的實際水汽壓與同狀態下(溫度、壓力)水汽達到飽和時其飽和水汽壓相比得來的。

3\對于混合氣體而言,其實際水汽壓與總壓力和混合比相關,但對于物質的量而言,是獨立的,也就是無相關的。

但是,在保持混合氣體壓力不變的情況下,混合氣體的飽和水汽壓是與溫度相關的(在濕度論壇中,本人給出了溫度to飽和水汽壓的簡化公式以及計算程序,可下載)。

4\上面說道:飽和水汽壓是與溫度相關的量。

在保持系統的混合比、總壓力不變的情況下,降低混合氣體的溫度,能夠降低混合氣體的飽和水汽壓,從而使得混合氣體的飽和水汽壓等于混合氣體的實際水汽壓,此時,相對濕度為100%,該溫度,即為混合氣體的露點溫度。

基于上述解釋,可以看出,只要測量得到了露點溫度,通過溫度to飽和水汽壓的計算公式或者計算程序,即可計算出混合氣體的在露點溫度時的飽和水汽壓,也就是正常狀態下混合氣體的實際水汽壓。

同樣,只要測量了當前混合氣體的正常溫度,就可以通過溫度to飽和水汽壓的計算公式或者計算程序,得到當前系統正常溫度下的飽和水汽壓實際水汽壓除以飽和水汽壓,就可以得到相對濕度。

 
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