典型实践

冷镜式露点仪是如何测量相对湿度?

用于监测相对湿度的常用测量技术是聚合物电容式湿度传感器。这些系统响应速度快,通常具有很高的成本效益。然而,通常令人期望的方式是使用冷镜式湿度仪来测量相对湿度。这篇博客文章介绍了冷镜式湿度仪在何时适合使用,以及如何使用密析尔 Optidew冷镜式露点仪进行计算。

什么是相对湿度?

相对湿度是指在给定温度下发生冷凝之前,气体中存在的水蒸气量与气体能够支撑的大水蒸气量的比率。这意味着温度、压力或水分含量的变化都会影响相对湿度百分比。

计算相对湿度的公式如下:

%rh = (水蒸气压/饱和水蒸气压) * 100.0

为什么使用冷镜式露点仪测量%rh?

冷镜式露点仪通常用于工业环境中的相对湿度计算。与聚合物湿度传感器相比,它们非常可靠,几乎没有漂移。在发电领域,坚固耐用的工业冷镜式露点仪-如 密析尔 Optidew 501由于这些特征而成为了一个不错的选择。Optidew在该领域的一个应用是通过帮助预测结霜条件的开始来保护燃气涡轮机的进气系统,从而提高效率并防止损坏涡轮机内部构件。设计的新款冷镜传感器的响应速度与聚合物传感器的在包括环境监测在内的许多应用中相当。冷镜式露点仪在许多气象应用中因其精确和可重复的测量也是可靠的。

a graph showing the Optidew’s speed of response compared to a polymer sensor
Optidew 501对比聚合物传感器的响应速度

用于确定相对湿度百分比的计算

Optidew和S8K冷镜式露点仪系列自动计算%rh,但是在工业环境中经常出现非常低的%rh条件下,了解如何执行这些计算有助于确保从仪器获得佳精度。冷镜仪主要测量露点或(在非常干燥的条件下)霜点,并且根据是否测量露点或霜点,对 %rh测量有细微影响。

密析尔冷镜式露点仪产品计算水蒸气压(wvp)和饱和水蒸气压(swvp)都是通过使用 Sonntag 蒸汽压公式。

Sonntag公式以“水面上”公式和“冰面上”公式存在。通常,当温度(或露点温度)大于0°C时,选择“水面上”公式,否则将使用“冰面上”公式。

世界气象组织标准方式(规定使用水面上计算swvp)

然而,在为气象目的计算相对湿度时,还有另一个考虑因素。在大气中,在低于冰点的温度下,蒸汽有可能凝结成液态(而不是冰),这种现象称为过冷。

由于过冷现象可能发生在云层和高层大气中,近半个世纪前,世界气象组织(WMO)决定通过计算水面上的饱和水蒸气压来计算相对湿度,而不管温度如何。该决定是为了防止大气处于过冷状态时,偶尔出现%rh值过100%的可能性。需要注意的是,当温度低于0°C时,使用此计算方法只能得到不同的结果。

可以在S8K系列和Optidew 401/501中使用此计算方法。如果您想获得帮助,建议或对本文中提出的主题有任何疑问,请 联系我们。




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