环境湿度检测仪设计-Read.doc

环境湿度检测仪设计 综述报告 学生：伍祥勇 学号：2003023049 专业：测控技术与仪器2003级2班 一、环境湿度检测的科学意义 工农业生产、气象、环保、国防、科研、航天等部门，经常需要对环境湿度进行测量及控制。对环境温、湿度的控制以及对工业材料水份值的监测与分析都已成为比较普遍的技术条件之一,但在常规的环境参数中，湿度是最难准确测量的一个参数。这是因为测量湿度要比测量温度复杂得多，温度是个独立的被测量，而湿度却受其他因素(大气压强、温度)的影响。此外，湿度的校准也是一个难题。国外生产的湿度标定设备价格十分昂贵。研究小组在病毒暴发前9-10天，空气的最高温度、气温日较差和相对湿度等气象要素与SARS病毒的传播有着密切关系日最高温度相对较低、气温日较差较小、空气相对湿度较大的情况下，有利于SARS病毒扩散和传播；反之，不利于SARS病毒的扩散和传播火灾的发生发展与降水、风、温度、湿度等气象条件都有密切关系。湿度影响太阳辐射强度，进而对地面和地表燃料的温度有影响。化工领域在聚乙烯生产制造过程中需检测乙烯原料气体的湿度,水会使铂催化剂中毒,只有控制气体CO2的适当湿度,才能保证生产的顺利进行;氯化物如漂白粉的生产过程中需严格控制载气的湿度值,否则其会与水生成废酸;压缩气体的生产过程中,需对气体进行预干燥处理,以防压缩过程中过饱和水汽的凝聚;液化气体前应对气体进行充分的干燥,以防水汽冷凝引起阀门和部件的堵塞;液体SO2 的生产和储存过程中,如若不对水分进行充分地干燥,SO2 与水作用可生成带有强腐蚀性的亚硫酸和硫酸;天然气和液化石油气的输送和储存中,气体中含水量过高时,在低于0 ℃时冻结,高于0 时形成凝固水合物;在尼龙和聚酯的聚合过程及其纤维的纺织过程中,湿度控制不好,会降低生产效率和影响产品质量。化工原理中专门有干燥气体的论述,详细分析干燥过程特征、干燥方法及其应用,以干燥静力学为理论基础,分析湿空气的状态参数、物料的含水状态、自由水分与平衡水分、结合水分与非结合水分等,并讨论恒定干燥条件下的干燥速度、干燥曲线与干燥速率曲线、临界含水量、恒定干燥条件下干燥时间的计算。电子和通讯领域在电子和通讯领域，如若不严格控制所处环境湿度,由于无线电传播受大气湿度影响,水分的存在会使微波导航产生偏差,使雷达和微波设备的操作失常;在电话、电视、电缆等的维护中,充气电缆的气体湿度影响设备运转,必须保持其中气体的干燥,以防水汽渗入造成短路;在半导体、晶体管制造过程中,水分的存在影响半导体材料的特性,必须严格控制N2 、He 、Ar 等保护气体的湿度。冶金行业在冶金行业,钛、不锈钢和其它合金的焊接、热处理、渗碳、氮化等过程中,测控保护区体Ar 和He 的含湿量以防金属氧化;钢铁等的存放空间需测控环境湿度以防高湿引起锈蚀。国防军工领域国防军工领域中,在弹药、火箭、导弹生产和应用中,测量压缩空气的湿度以保证弹道计算的准确;检测固体燃烧室湿度,防止腐蚀和保证燃料质量;液体火箭推进剂的生产、运输、使用和储存中,控制含水量可防止管道系统冰堵和腐蚀;在超音速风洞实验中,准确测量湿度,可预防由于压力变化发生水汽冷凝。电力行业在电力送变电过程中,需要经常对各大功率开关中起保护作用的SF6气体湿度进行检测。当SF6 气体的含水量过高时,会危及电气设备的安全运行, 主要表现在SF6 气体在电弧下的分解物遇水会发生化学反应生成具有强腐蚀性的HF和H2 SO3 等,会腐蚀损坏绝缘件;在温度降低时可能形成凝露水,使绝缘件表面绝缘强度显著降低甚至闪络。因此必须严格控制SF6 气体的含水量, 保证电气设备的安全运行。）其所含水蒸气也较多,将此气冷却后,水蒸气的量即使不发生变化,相对湿度增加,当达到一定温度时相对达到100%饱和,此时,继续进行冷却的话,其中一部分的水蒸气将凝聚成露。此时的温度即为露点温度（Dew Point Temperature）。露点在0以下结冰时即为霜点（Frost Point）。A、人们常常通过测定露点，来确定空气的绝对湿度和相对湿度，所以露点也是空气湿度的一种表示方式。例如，当测得了在某一气压下空气的温度是20,露点是12。那么，就可以从表中查得20时的饱和蒸汽压为17.54mmHg,12时的饱和蒸汽压为10.52mmHg。则此时，空气的绝对湿度p=10.52mmHg，空气的相对湿度B=(10.52/17.54)×100％＝60％。 采用这种方法来确定空气的湿度，有着重大的实用价值。但这里很关键的一点，要学会露点的测定方法。 B、露点的测定，在农业上意义很大。由于空气的湿度下降到露点时，空气中的水蒸汽就凝结成露。如果露点在O以下，那么气温下降到露点时，水蒸汽就会直接凝结成霜。知道了露点，可以预报是否发生霜冻，使农作物免受损害。 C、