[发明专利]一种高速中温负压空气湿度的连续测量方法

说明书

一种高速中温负压空气湿度的连续测量方法，间接测量高速中温负压空气湿度的连续测量，设计了一套测量装置，主要由真空泵、气体测量腔、冷却腔、加温器、湿度计、绝压表及电磁阀和调节阀，保温装置组成；由于气流通道为负压，真空泵的作用是将负压环境的被测气流抽吸至测量腔，测量腔的作用是保温，降速，减小高速气流对湿度传感器冲击的同时，满足传感器的测量要求；冷却腔的作用是将被测中温气流与大气常温气流掺混，实现真空泵对被抽吸气体的温度要求；数据可上传中控，实现远程空置，实时监测，连续测量。本发明的优点：能够实现对高速负压中温环境的气流进行连续性湿度精准检测。检测精度高，避免重复测量，降低检测成本。

技术领域

本发明涉及环境监控领域，特别涉及了一种高速中温负压空气湿度的连续测量方法。

背景技术

1.目前的技术现状

在计量中，湿度被定义为“物象状态的量”，湿度的表示方法很多，如绝对湿度，相对湿度，露点温度，体积比等，相对湿度表示一定温度下，空气接近饱和状态的程度。对于中温环境的湿度测量，目前市场上使用偏多的还是露点湿度计。

但由于在测量湿度的过程中。由于空气中含有大量的水滴，如果气流流速非常高，且湿度传感器置于气流中，气流对传感器造成冲击的同时，由于速度的骤变，导致水汽温度骤变，甚至会有水滴凝聚在传感器上，造成湿度传感器失真，从而无法得到气流的真实湿度，综上所述，使用常规湿度传感器针对较高流动速度的空气进行测量时，存在较大的局限性。因此目前市场中高端湿敏传感器可承受最大的风速也不过为20m/s。

近几年，光纤湿度传感器有了较快的发展，它可适应高强度电磁辐射干扰和高污染等特殊环境下的湿度检测。但光纤湿度传感器还不够成熟，其对测量环境温度和空气流速的要求还有待研究。高速中等温度负压环境的流动空气的湿度检测在目前仍是一个技术难点，采用现有常规湿度传感器对这种环境下的空气湿度进行直接测量是不可行的。

发明内容

本发明基于下述理论基础：

1、我国的湿度计量基准是基于质量混合比的定义建立的，湿度检测主要是检测空气中水蒸气的含量；

2、根据饱和水蒸气骨架表和ASHTAE、Houghton提出的水蒸气表，利用回归分析法，拟合出0℃以上的饱和水蒸气压方程；

3、在工程应用中，空气的静态温度对湿度影响显著，通常，当含湿量恒为常数时，相对湿度会随温度变化，温度升高，相对湿度就低，温度下降，相对湿度就高；

4、将湿空气假设为理想气体；

5、假设测量过程为绝热过程。

以下对所用到的技术术语进行说明：

质量混合比：是湿空气中所含的水汽质量与它共存的干空气质量的比值，用r表示；

式中m_s——给定的湿空气中的水汽质量g；

m_a——与质量为m_s的水汽共存的干空气质量g；

含湿量：每kg干空气中所含有的水蒸气量，用d表示；

饱和湿空气：在一定温度下，单位体积湿空气中所含水蒸气的量达到最大限度时，称此湿空气为饱和湿空气；

水蒸气分压力：是指在湿空气中的水蒸气单独占有湿空气的体积，并具有与湿空气相同温度时所具有的压力，用p_q表示；

饱和水蒸气分压：饱和湿空气所具有的水蒸气分压力称为饱和水蒸气分压，用p_s表示；