[发明专利]一种高温空气温湿度测量方法

摘要

一种高温空气温湿度测量方法，属于空气状态参数测量技术领域。本发明的特征在于通过调节高温及低温空气的混风比，控制混合后空气的温度在常规温湿度仪表的测量量程范围内，通过测量高温空气的干球温度及低温空气与混风的干、湿球温度，利用湿空气热力性质关系计算被测高温空气的湿度及各状态参数，实现采用常规温湿度仪表对高温空气湿度的测量。该方法只需测量空气的干、湿球温度及调节冷、热风的混风比例，而无需直接测量混风比，不仅可实现高温空气湿度的测量，而且与现有技术相比，具有测量方法简单，精度高，测量成本低，易于操作和实现的优点。

主权项

1.一种高温空气温湿度测量方法，其特征在于该方法采用冷、热混风方式进行测量，其测量步骤如下：1)在高温空气的入口设置温度传感器，在低温空气入口及混风出口处分别设置干、湿球温度传感器，根据被测高温空气的温度，调节低温及高温风阀的开启度，控制冷、热风的混风比例，使其混合后的空气温度达到干、湿球温度传感器的测湿量程范围内；2)利用温度传感器测量被测高温空气的干球温度tg，低温空气的干、湿球温度tn、tns 及混合后空气的干、湿球温度tm、tms；3)由步骤2)所测低温空气及混风的干、湿球温度，根据湿空气热力性质关系式计算低温空气与混风的绝对含湿量和热焓值dn，in及dm，im；4)由混风过程的热力学能量平衡与质量平衡关系，利用步骤2)所测高温空气的干球温度tg以及步骤3)所计算的低温空气及混风的绝对含湿量及热焓值dn，in与dm，im，计算出在该测量状态下的冷、热风的混风比r；根据热力学的热、湿平衡关系，建立冷、热空气混合过程的热量平衡与湿量平衡关系式： Gg·ig+Gn·in＝Gm·im (1) Gg·dg+Gn·dn＝Gm·dm (2) Gm＝Gg+Gn (3)并定义冷、热风的混风比为：$r=\frac{G_n}{G_g}---\left(4\right)$ 所以由式(1)、式(2)和式(4)可得： dg＝(1+r)·dm-r·dn (5) ig＝(1+r)·im-r·in (6)而高温湿空气的热焓可表达为： ig＝1.01tg+0.001dg·(2501+1.84tg) (7) ＝a+b·dg 由式(5)～式(7)可得冷、热空气的混风比为：$r=\frac{i_m-b·d_m-a}{b·(d_m-d_n)-(i_m-i_n)}---\left(8\right)$ 在式(1)～(8)中，各物理量的意义为：Gg，Gn，Gm-高温空气、低温空气及混合后空气的质量流量r-冷、热空气的混风比，r＝Gn/Gg tg-被测高温空气的干球温度dg-被测高温空气的绝对含湿量，dg＝dg(tg，tn，tns，tm，tms)dn-低温空气的绝对含湿量，dn＝dn(tn，tns)dm-混合后空气的绝对含湿量，dm＝dm(tm，tms)ig-被测高温空气的热焓值，ig＝ig(tg，dg)in-低温空气的热焓值，in＝in(tn，tns)im-混合后空气的热焓值，im＝im(tm，tms)a，b-常系数，a＝1.01tg，b＝2.501+0.00184tg tn，tns-低温空气的干、湿球温度tm，tms-混风的干、湿球温度5)由步骤4)所计算的混风比r及步骤3)所得低温空气、混风的绝对含湿量及热焓值dn，in与dm，im，计算被测高温空气的绝对含湿量dg；将式(8)代入式(5)可得高温空气的绝对含湿量为：$d_g=\frac{(i_n-a)·d_m-(i_m-a)·d_n}{b·(d_m-d_n)-(i_m-i_n)}---\left(9\right)$ 6)通过步骤2)所测被测空气的干球温度tg及步骤5)所得被测空气的绝对含湿量dg，计算被测高温空气的湿球温度、相对湿度、露点温度及焓值。