湿度计量常用名词术语和定义技术规范 湿度计是如何工作的

湿度计量常用名词术语和定义技术规范 1. 范围 本技术规范规定了有关湿度计量的常用术语和定义，是对《常用计量名词术语及其定义》（JJG1001—82）的重新修订。   2. 有关湿度计量的术语 2.1  水蒸气（Water vapour） 亦称水汽。水的气态，由水气化或冰升华而成。   2.2  湿度（Humidity） 气体中水蒸气的含量。   2.3  水分（Moisture） 液体或固体中水的含量。   2.4  干气(Dry gas ) 不含水蒸气的气体。 注：绝对不含水蒸气的干气是不存在的，所谓干气仅仅是相对的。   2.5  干空气（Dry air） 不含水蒸气的空气。   2.6  湿气（Wet gas） 干气和水蒸气组成的混合物。   2.7  湿空气（Wet air） 干空气和水蒸气组成的混合物。     2.8  饱和湿气（Saturated gas） 在一定温度下相对湿度为100%的湿气。 注：一定温度下的饱和湿气，露点值等于该温度值。   2.9  水蒸汽的吸收（Absorption of water vapour） 水分子通过渗透原理进入到物体的内部。     2.10 水蒸汽的吸附（Adsorption of water vapour） 水分子附着在物体的表面。   2.11水蒸汽的脱附（Desorption of water vapour） 水分子脱离物体表面或物体内部的过程，这是与水蒸汽的吸收或吸附相反的过程。   2.12  干燥剂（Desiccant） 用于吸收水蒸气的物质，一般分为物理吸收和化学吸收两种。   2.13 饱和器（Saturator） 能够使干气变为饱和湿气的装置。 注：温度在0℃以上时称为水饱和器，在0℃以下时称为冰饱和器。   2.14 质量混合比（Mixing ratio） 湿气中水蒸气的质量与干气的质量之比，亦称混合比。 注：湿度基准—重法湿度计，就是根据质量混合比的定义建立的。          （kg•kg^-1）       2.15 绝对湿度（Absolute humidity ） 单位体积湿气中水蒸气的质量。          （kg•m^-3）   2.16  相对湿度(Relative humidity） 湿气中水蒸气的摩尔分数与相同温度和压力条件下饱和水蒸气的摩尔分数之百分比，或者湿气中水蒸气的分压值与相同温度下饱和水蒸气压的比值。          （%RH）   2.17  水蒸气压力（Water vapour pressure） 湿气（体积为V，湿度为T）中的水蒸气于相同V、T条件下单独存在时的压力。亦称为水蒸气分压力。水蒸气压力用e表示。   2.18  饱和水蒸气压（Saturation water vapour pressure） 水蒸气与水（或冰）面共处于相平衡时的水蒸气压。饱和水蒸气压用e_s表示。 注：相对于水面的饱和水蒸气压简易计算公式：                相对于冰面的饱和水蒸气压简易计算公式：        上面的公式中，t为水面或冰面的温度（ºC），e_w 为饱和水蒸气压（值）。   2.19  露点温度（Dew-point temperature） 在等压的条件下将气体冷却，当气体中的水蒸气冷凝成水并达到相平衡状态时，此时的气体温度即为气体的露点温度。       2.20  霜点温度（Frost-point temperature） 在等压的条件下将气体冷却，当气体中的水蒸气冷凝成霜并达到相平衡状态时，此时的气体温度即为气体的霜点温度。   2.21  湿气的摩尔比（Molar ratio of Wet-gas） 湿气中水蒸气的摩尔数与干气的摩尔数之比。    （mol•mol^-1）   2.22  湿气的摩尔分数（Molar fraction of Wet-gas） 湿气中水蒸气的摩尔与湿气的总摩尔数之比。       （mol•mol^-1）   2.23  比湿（Specific humidity） 湿气中水蒸气的质量与湿气总质量之比。       （kg•kg^-1）   2.24  重量比（Weight ratio） 质量混合比乘以10⁶。         2.25  体积比（Volume ratio） 混气中水蒸气的分体积与干气的分体积之比值的10⁶倍。      2.26  湿气的摩尔含量（Molar content of wet-gas）单位体积的湿气中水蒸气的摩尔数。    （mol•m^-3）   2.27  湿敏元件（Humidity element） 当环境湿度变化时，元件的电阻值或电容值呈现相应的变化，这样的湿敏电阻和湿敏电容称为湿敏元件。   2.28  湿度计（Hygrometers） 测量气体湿度的仪器总称。 注：测量低湿气体（通常低于露点-20℃）的湿度计习惯称为露点仪。   2.29  重量法湿度计（Gravimetric hygrometer） 采用干燥剂完全吸收被测气体中的水蒸气，用精密天平称量干燥剂吸湿前后的重量变化，同时准确测量被测气体的体积或质量，这种方法被称为重量法湿度计。 注：重量法湿度计给出的测量值是质量混合比。湿度基准就是重量法湿度计。   2.30  湿度传感器（变送器）（Humidity sensor（transmitter）） 输出模拟或数字信号的湿度测量仪表。   2.31  温湿度表（Temperature and humidity indicator） 测量环境温度和相对湿度的仪表的总称，通常指的是指针式仪表。   2.32  毛发湿度表（计） 经过脱脂的毛发长度随湿度的增加而延长，毛发长度的变化量可以通过机械放大用指针指示相对湿度，或通过机械和电量的转换，输出表示相对湿度的电信号。     2.33  普通干湿表（Ordinary psychrometer） 采用干湿球原理测量环境相对湿度的温湿度表。 注：特指不带通风功能的干湿表。   2.34  电动通风干湿表（Electric ventilation psychrometer） 采用干湿球原理测量环境相对湿度，带有通风电机和防辐射护管。 注：电动通风干湿表包括数字显示通风干湿表和没有数字显示的普通电动通风干湿表两种类型；干湿球温度计亦有玻璃水银温度计和铂电阻温度计两种类型。   2.35  干球温度（Dry-bulb temperature） 即环境温度，通常与通风干湿表的湿球温度相对应。   2.36  湿球温度（Wet-bulb temperature） 通风干湿表的湿球温度计的测温部分用特制的气象用纱布包裹并保持湿润，配有防辐射套管，在一定的通风条件下达到平衡时所测量的温度值称为湿球温度。 注：已知干球温度（即环境温度）和湿球温度，通过干球温方程计算可以得到相对湿度值。   2.37  湿滞效应（Hysteresis） 湿敏元件﹑湿度传感器（变送器）以及湿度计在升湿过程中的校准曲线和降湿过程的校准曲线的不重合性。   2.38  温度系数（Temperature coefficient） 在同一相对湿度环境中的湿敏元件﹑湿度传感器（变送器）以及湿度计在不同温度条件下的相对湿度漂移值和温度差的比值。   2.39  冷镜式精密露点仪（Chilled-mirror dew-point hygrometer） 利用热电制冷器冷却露点传感器的镜面或声表面波器件，使气体中的水蒸气在露点传感器的镜面上冷凝为露或霜，光电系统自动控制平衡，使镜面上的露或霜与气体中的水蒸气呈相平衡状态，用铂电阻温度计准确测量镜面上露层或霜层的温度，从而获得气体的露点温度。   2.40  湿度发生器（Humidity generator） 在一定条件下能发生水蒸气含量恒定且可知的气流或气氛的装置的总称。   2.41  双压法湿度发生器（Two-pressure humidity generator） 双压法湿度发生器是在一定温度条件下，气体在饱和室（器）内被加压饱和，然后在测试室减压膨胀，通过调节饱和室和测试室的压力比，得到不同湿度的稳定气流或气氛。   2.42  双温法湿度发生器（Two-temperature humidity generator） 双温法湿度发生器是在恒定的压力条件下，将某一温度的气体在饱和器（室）饱和，然后在测试室使其温度升高，根据道尔顿分压定律和气体状态方程可计算出较高温度下气体的相对湿度。通过调节饱和器和测试室的温度，就可以得到不同湿度的气流或气氛。   2.43  分流法湿度发生器（Mixed-flow humidity generator） 分流法湿度发生器是在一定温度条件下，将干气和饱和湿气按不同比例混合，得到不同湿度的稳定气流或气氛。   2.44  渗透法湿度发生器（Permeation tube humidity generator） 渗透法湿度发生器是根据有机或高分子材料对于水具有渗透性的原理，当渗透管（膜）的材料﹑有效渗透面积﹑管（膜）内外压差和载气流量固定后，水的渗透率只和温度有关系。 注：渗透法湿度发生器可以产生几个µL/L到2000µL/L的恒湿气体，一般用作低量程湿度发生器。       2.45  饱和盐湿度发生器（Saturated salt solutions） 的浓度在一定温度下是固定的。当一种饱和盐溶液在密闭的容器内部达到平衡状态时，液面上方的水蒸气分压值保持恒定不变，即相对湿度是固定的。通过适当地选择不同种类的盐就能获得不同的相对湿度。   2.46  恒温恒湿箱（Temperature and humidity chamber） 恒温恒湿箱是一种气候环境实验设备，能提供恒温恒湿的环境，一般用于检定或校准较大体积的温湿度表或温湿度记录仪。   2.47 卡尔费休水分测定仪（Karl-fischer moisture meter） 卡尔费休水分测定仪式是利用化学反应原理进行水分测量，卡尔费休试剂中的碘与水发生特效反应，服从1：1的定量关系。 注：卡尔费休水分测定仪分为两类，库仑法和容量法。库仑法水分测定仪适合进行微量水分测定，与水进行定量反应的碘通过电解反应产生，电解液可以连续使用；容量法水分测定仪 分析速度较快，但需要经常对卡尔费休试剂进行标定。   2.48  红外吸收湿度（水分）测定仪（Infrared moisture meter） 根据水分子在红外波段具有特征吸收带，能够吸收一定波长的红外辐射这一原理研制的湿度（水分）测定仪。 注：红外吸收湿度测定仪和红外吸收水分测定仪原理相同，其差别仅仅选用的波长不同，以及某些结构上的差异。   2.49  微波湿度（水分）测定仪（Microwave moisture meter） 样品中水分含量与介电常数具有一定的关系，当微波穿过被测样品时，不同的介电常数使微波出现不同程度的衰减，通过微波的能量损耗即可以确定水分的含量。   2.50 紫外吸收湿度计（UV moisture meter） 根据水分子能够吸收紫外辐射的原理研制的湿度计。   2.51  阻容法水分测定仪（Resistive and Capacitive moisture meter） 即电阻法和电容法水分测定仪，根据样品中水分与电阻值和电容值的定量关系，将电阻值或电容值转换成可测电量，通过对电量的测量得出被测样品中的水分值。   2.52  增值系数（Enhancement factor） 水（或冰）面上所能饱和的湿气中水蒸气的摩尔含量与相同温度下饱和水蒸气的摩尔含量之比值。   2.63  水的活度（平衡相对湿度）（Water activity（Equilibrium relative humidity）） 对于某些具有吸湿特性的物质（如食品），当该物质内部与其周围空间的相对湿度值达到平衡时，则物质内部的相对湿度值通常成为水的活度。 注：水的活度值为0到1之间的某个数值，无量纲，而不用相对湿度0%到100%之间的数值表示。   附录 符号 （按出现的先后顺序排列） r——质量混合比，亦称混合比（kg•kg^-1）； m_v——水蒸气的质量（kg）； _ma——干气的质量（kg）； _dv——绝对值湿度（kg•m^-3）； V——湿气的体积 (m³) ； U——相对湿度 (%RH) ； X_v——水蒸气的摩尔分数(mol•mol^-1)； X_sv——饱和水蒸气的摩尔分数(Pa)； P——湿气的压力(Pa)； T——湿气的温度(K)； e——水蒸气压力(Pa)； e_s——饱和水蒸气压(Pa)； T_d——露点温度(K或℃)； T_f——霜点温度(K或℃)； Y_v——水蒸气的摩尔比(mol•mol^-1)； n_v——水蒸气的摩尔数(mol)； n_a——干气的摩尔数(mol)； q——比湿(kg•kg^-1)； W_r——重量比(ppm_w)； V_r——体积比(ppm_v)； V_v——水蒸气的有效体积(m³)； V_a——干气的有效体积(m³)； N_v——摩尔含量(mol• m^-3)； f——增值系数。