現(xiàn)代大氣探測(cè)學(xué)第五講濕度的測(cè)量

現(xiàn)代大氣探測(cè)學(xué)第五講濕度的測(cè)量第1頁(yè)，共60頁(yè)，2023年，2月20日，星期一

致謝

本課程多媒體教材是在蘭州大學(xué)張文煜教授的同類(lèi)教材基礎(chǔ)之上修改完成，此外還得到了其他諸位老師的幫助，在此謹(jǐn)表示衷心感謝。

第2頁(yè)，共60頁(yè)，2023年，2月20日，星期一第五講濕度的觀(guān)測(cè)第3頁(yè)，共60頁(yè)，2023年，2月20日，星期一主要內(nèi)容1.表示空氣濕度的參量及測(cè)濕方法

2.測(cè)濕儀器的基本原理及精度

3.濕敏電容傳感器

4.氯化鋰濕度片測(cè)濕

5.光學(xué)濕度計(jì)

6.冷鏡露點(diǎn)濕度表

7.復(fù)習(xí)思考題第4頁(yè)，共60頁(yè)，2023年，2月20日，星期一濕度？

空氣的濕度(簡(jiǎn)稱(chēng)濕度)是表示空氣中的水汽含量和潮濕程度的物理量地面觀(guān)測(cè)中測(cè)定的是離地面1.50米高度處的濕度

測(cè)量濕度的儀器主要有：干濕球溫度表、毛發(fā)濕度表、通風(fēng)干濕表、露點(diǎn)儀、濕度計(jì)和濕敏電容濕度傳感器等第5頁(yè)，共60頁(yè)，2023年，2月20日，星期一１.混合比r：空氣中水汽質(zhì)量mv與干空氣質(zhì)量ma之比。單位用千克／千克

２.比濕ｑ：空氣中水汽質(zhì)量mv

與空氣總質(zhì)量mv+ma之比。單位用千克／千克

一、表示空氣濕度的參量第6頁(yè)，共60頁(yè)，2023年，2月20日，星期一３.絕對(duì)濕度（又叫水汽密度或水汽濃度)ρv：?jiǎn)挝蝗莘e空氣中所含的水汽質(zhì)量。單位用千克／米3４.水汽摩爾分?jǐn)?shù)：空氣中，水汽的摩爾數(shù)nv(nv=mv/Mv)與總摩爾數(shù)na

+nv(na=ma/Ma)之比。Mv、Ma

分別是水汽和干空氣的摩爾質(zhì)量

一、表示空氣濕度的參量第7頁(yè)，共60頁(yè)，2023年，2月20日，星期一一、表示空氣濕度的參量

空氣中水汽部分的壓力，單位用hPa，取一位小數(shù),Ｐ為氣壓水汽壓5e第8頁(yè)，共60頁(yè)，2023年，2月20日，星期一

飽和水汽壓Ew和Ei：水汽中的水汽壓不能無(wú)限制的增加，在一定溫度下，能夠容納的水汽含量有一個(gè)極限值，如果超過(guò)這個(gè)極限值，就會(huì)有一部分水汽凝結(jié)成液態(tài)水或凝華成冰，這一極限值稱(chēng)為該溫度下的飽和水汽壓。分為水面Ew和冰面Ei兩種

在同一溫度下，冰面上的飽和水汽壓要小于水面上的飽和水汽壓一、表示空氣濕度的參量第9頁(yè)，共60頁(yè)，2023年，2月20日，星期一一、表示空氣濕度的參量

空氣中實(shí)際水汽壓與當(dāng)時(shí)氣溫與氣壓下的飽和水汽壓之比。以百分?jǐn)?shù)（％）表示，取整數(shù)

6.相對(duì)濕度U？UU=e/E×100％第10頁(yè)，共60頁(yè)，2023年，2月20日，星期一

空氣在水汽含量和氣壓不變的條件下冷卻達(dá)到飽和時(shí)的溫度。單位以攝氏度(℃)表示，取一位小數(shù)。當(dāng)空氣中的水汽已達(dá)到飽和時(shí)，氣溫與露點(diǎn)溫度相同t=td

，而水汽未達(dá)到飽和時(shí)，t＞td

td與t

的差值就表示了空氣距飽和的程度（防雷）一、表示空氣濕度的參量7.露點(diǎn)溫度td第11頁(yè)，共60頁(yè)，2023年，2月20日，星期一測(cè)濕方法１.熱力學(xué)方法：利用蒸發(fā)表面冷卻降溫的程度隨濕度而變的原理來(lái)測(cè)定濕度。主要是干濕表法

２.吸濕法：利用吸濕物質(zhì)吸濕后的尺度變化或電性能變化來(lái)測(cè)濕度。有毛發(fā)、腸膜元件、氯化鋰元件、氧化鋁元件等等

３.露點(diǎn)法：測(cè)量凝結(jié)面降溫產(chǎn)生凝結(jié)時(shí)的溫度，即露點(diǎn)溫度。主要儀器是露點(diǎn)儀第12頁(yè)，共60頁(yè)，2023年，2月20日，星期一４.光學(xué)法：利用測(cè)量水汽對(duì)光輻射的吸收衰減作用，來(lái)測(cè)定水的含量。主要儀器有紅外濕度計(jì)和賴(lài)曼－α濕度計(jì)

５.稱(chēng)量法：直接稱(chēng)量出一定體積濕空氣中的水汽含量。此法測(cè)量的要求較高，需要時(shí)間長(zhǎng)，操作較繁，但其測(cè)濕準(zhǔn)確度相當(dāng)高，可優(yōu)于0.2％，是濕度計(jì)量基準(zhǔn)的一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，通常作為檢定校準(zhǔn)的基準(zhǔn)測(cè)濕方法第13頁(yè)，共60頁(yè)，2023年，2月20日，星期一觀(guān)測(cè)項(xiàng)目

濕度觀(guān)測(cè)一般包括水汽壓、相對(duì)濕度、露點(diǎn)溫度。配有濕度計(jì)的臺(tái)站作相對(duì)濕度的連續(xù)記錄并挑選相對(duì)濕度的日最小值back第14頁(yè)，共60頁(yè)，2023年，2月20日，星期一二、測(cè)濕儀器的基本原理及精度

1.干濕球溫度表（1）測(cè)濕原理（2）測(cè)濕系數(shù)A

（3）測(cè)濕誤差2.毛發(fā)濕度表和濕度計(jì)（1）毛發(fā)的特性（2）毛發(fā)感濕的物理機(jī)制（3）毛發(fā)濕度表使用時(shí)的注意事項(xiàng)（4）毛發(fā)濕度表和濕度計(jì)第15頁(yè)，共60頁(yè)，2023年，2月20日，星期一

（1）測(cè)濕原理干球溫度表及干濕球溫度表的安置第16頁(yè)，共60頁(yè)，2023年，2月20日，星期一第17頁(yè)，共60頁(yè)，2023年，2月20日，星期一溫度零上時(shí)濕球紗布包扎示意圖濕球紗布凍結(jié)時(shí)紗布包扎示意圖第18頁(yè)，共60頁(yè)，2023年，2月20日，星期一1、干濕球溫度表—

（1）測(cè)濕原理

將干球溫度表和濕球溫度表置于相同的環(huán)境中。濕球周?chē)諝馕催_(dá)到飽和時(shí)，表面的水分蒸發(fā)，不斷地消耗蒸發(fā)潛熱，使?jié)袂驕囟认陆?。同時(shí)，由于氣溫與濕球的溫差使四周空氣與濕球產(chǎn)生熱交換。在穩(wěn)定平衡的條件下，濕球溫度表蒸發(fā)支出的熱量將等于由于與四周空氣熱交換得到的熱量濕球表面降溫的程度，與周?chē)諝獾臐穸扔嘘P(guān)第19頁(yè)，共60頁(yè)，2023年，2月20日，星期一干濕球溫度表測(cè)濕公式的推導(dǎo)第20頁(yè)，共60頁(yè)，2023年，2月20日，星期一

根據(jù)道爾頓蒸發(fā)定律，單位時(shí)間從濕球表面蒸發(fā)出來(lái)的水量M與濕球表面附近的飽和差E-e成正比，與當(dāng)時(shí)的氣壓P成反比，與濕球球部表面積s成正比，即

M=CS(E-e)/P

式中Ｃ為與通風(fēng)速度有關(guān)的交換系數(shù)。則濕球因表面蒸發(fā)所消耗的熱量為

Q1=ML=LCS(E-e)/p

式中Ｌ為蒸發(fā)潛熱。同時(shí)，由于濕球蒸發(fā)耗熱降溫，周?chē)諝獗厝幌驖袂蚯虿總鬟f熱量，根據(jù)牛頓換熱公式，此熱量為

Q2=hcS(t-tw)

式中hc為熱交換系數(shù)，(t-tw)為干濕球溫度差。當(dāng)消耗的熱量與獲得的熱量相等時(shí)，濕球溫度就不變化了，此時(shí)，Q1=Q2，即

LCS(E-e)/P=hcS(t-tw)

令A(yù)=hc/(CL)

得

e=E-AP(t-tw)

第21頁(yè)，共60頁(yè)，2023年，2月20日，星期一e=E-AP(t-tw)A稱(chēng)為測(cè)濕系數(shù)。從式中可以看出，干濕球溫度差越大，空氣濕度就越小當(dāng)t=tw時(shí)，e=E，空氣達(dá)到飽和干濕球溫度表測(cè)濕公式back第22頁(yè)，共60頁(yè)，2023年，2月20日，星期一（2）測(cè)濕系數(shù)A

影響測(cè)濕系數(shù)A的因子主要是其次是濕球的形狀、大小、濕潤(rùn)方式等。A值可以從理論上進(jìn)行計(jì)算，但實(shí)用上決定A值的是用實(shí)驗(yàn)的方法直接測(cè)定流經(jīng)濕球的風(fēng)速第23頁(yè)，共60頁(yè)，2023年，2月20日，星期一測(cè)濕系數(shù)A與風(fēng)速的關(guān)系一般當(dāng)風(fēng)速超過(guò)2.5m/s時(shí)，A值就趨近于一個(gè)最小臨界值，風(fēng)速再增大時(shí)，A值基本維持不變

第24頁(yè)，共60頁(yè)，2023年，2月20日，星期一A值與風(fēng)速的這種變化關(guān)系主要與濕球附近的流場(chǎng)結(jié)構(gòu)有關(guān)風(fēng)速較小時(shí)風(fēng)速較大但小于2.5m/s時(shí)風(fēng)速大于2.5m/s

濕球周?chē)鸀閷恿鳡罱Y(jié)構(gòu)，熱阻力比較大，熱量交換主要以輻射方式進(jìn)行

層流結(jié)構(gòu)逐漸變薄，熱阻力減小，對(duì)流熱交換的強(qiáng)度增大

濕球周?chē)鲌?chǎng)呈湍流結(jié)構(gòu)，熱量交換主要靠對(duì)流進(jìn)行，熱交換量基本保持不變，A值就趨于常數(shù)back第25頁(yè)，共60頁(yè)，2023年，2月20日，星期一（3）測(cè)量誤差溫度表的讀數(shù)誤差

在我國(guó)規(guī)定，在-10℃，即停止使用干濕表測(cè)濕

氣溫（℃）（±0.1）-30-20-1001530相對(duì)濕度的誤差（%）±1884211第26頁(yè)，共60頁(yè)，2023年，2月20日，星期一氣溫（℃）0-10-40t-tw(℃)3<20.25

溫度越低，相應(yīng)的干濕表差值的變化量越小

不同氣溫下，相對(duì)濕度變化范圍20-100%時(shí)，干濕球差的變化量

第27頁(yè)，共60頁(yè)，2023年，2月20日，星期一（3）測(cè)量誤差風(fēng)速造成的誤差

風(fēng)速不穩(wěn)定造成的誤差風(fēng)速達(dá)不到規(guī)定要求造成的誤差第28頁(yè)，共60頁(yè)，2023年，2月20日，星期一

濕球結(jié)冰造成的誤差濕球紗布結(jié)冰時(shí)，將會(huì)增加溫度表滯后效應(yīng)而造成誤差。因此在觀(guān)測(cè)前應(yīng)先進(jìn)行濕球溶冰濕球紗布及蒸餾水受到污染造成的誤差

濕球紗布及蒸餾水受到污染時(shí)，能減少水分蒸發(fā)，從而使A值增加。因此應(yīng)定期用蒸餾水清洗和更換濕球紗布（3）測(cè)量誤差(環(huán)工)back第29頁(yè)，共60頁(yè)，2023年，2月20日，星期一2、毛發(fā)濕度表和濕度計(jì)隨空氣濕度大小而改變長(zhǎng)度的特性相對(duì)濕度增大時(shí)，毛發(fā)會(huì)增長(zhǎng)。反之，毛發(fā)會(huì)縮短索修爾研究指出，當(dāng)相對(duì)濕度從０％變到100％時(shí)，毛發(fā)總伸長(zhǎng)量是原有長(zhǎng)度的2.5％。后來(lái)蓋·

呂薩克研究發(fā)現(xiàn)，在濕度很小時(shí)，毛發(fā)延伸極快，到相對(duì)濕度為28％時(shí)，毛發(fā)可達(dá)到其延伸量的一半，以后逐漸減小。第30頁(yè)，共60頁(yè)，2023年，2月20日，星期一⊿L0相對(duì)濕度從0%到100%時(shí)毛發(fā)的總伸長(zhǎng)量⊿L

毛發(fā)隨相對(duì)濕度的改變量相對(duì)濕度>30%蓋·呂薩克尺度第31頁(yè)，共60頁(yè)，2023年，2月20日，星期一2、毛發(fā)濕度表和濕度計(jì)溫度效應(yīng)癱瘓效應(yīng)隨空氣濕度大小而改變長(zhǎng)度的特性滯后效應(yīng)相對(duì)濕度增大時(shí)，毛發(fā)會(huì)增長(zhǎng)。反之，毛發(fā)會(huì)縮短

毛發(fā)在相對(duì)濕度低于30％的空氣中放置過(guò)久時(shí)，當(dāng)濕度再回升時(shí)，毛發(fā)示度總是低于空氣的實(shí)際濕度，感濕速度也顯著下降。消除的辦法是將毛發(fā)放在飽和空氣中，使其逐漸復(fù)原毛發(fā)指示的示度常常落后于實(shí)際濕度的變化。毛發(fā)的滯后系數(shù)與氣溫、濕度、風(fēng)速成反比毛發(fā)的熱膨脹系數(shù)極不規(guī)則。愛(ài)勒斯等實(shí)驗(yàn)指出，毛發(fā)在1.5℃時(shí)最長(zhǎng)，從1.5℃至15.0℃時(shí)，隨著溫度的升高其伸長(zhǎng)量逐漸縮短，而在1.5℃以下時(shí)，隨著溫度的降低其伸長(zhǎng)量迅速縮短。

第32頁(yè)，共60頁(yè)，2023年，2月20日，星期一毛發(fā)濕度表第33頁(yè)，共60頁(yè)，2023年，2月20日，星期一微孔假說(shuō)蛋白質(zhì)假說(shuō)第34頁(yè)，共60頁(yè)，2023年，2月20日，星期一（3）毛發(fā)濕度表使用時(shí)的注意事項(xiàng)

氣象臺(tái)站規(guī)定當(dāng)氣溫降低到-10.0℃時(shí)，停止觀(guān)測(cè)濕球溫度，改用毛發(fā)濕度表測(cè)濕

毛發(fā)測(cè)濕的精度較低，影響毛發(fā)測(cè)濕精度的因子有很多

毛發(fā)濕度表在使用前的一個(gè)半月應(yīng)與干濕球溫度表進(jìn)行對(duì)比觀(guān)測(cè)，編制毛發(fā)濕度訂正圖一般來(lái)說(shuō)，沒(méi)有制定訂正圖的毛發(fā)濕度表是不能使用的第35頁(yè)，共60頁(yè)，2023年，2月20日，星期一（4）毛發(fā)濕度表一根脫脂人發(fā)

第36頁(yè)，共60頁(yè)，2023年，2月20日，星期一第37頁(yè)，共60頁(yè)，2023年，2月20日，星期一（4）毛發(fā)濕度計(jì)

第38頁(yè)，共60頁(yè)，2023年，2月20日，星期一3、濕敏電容傳感器

常用的濕敏電容濕度傳感器是用有機(jī)高分子膜作介質(zhì)的一種小型電容器濕敏電容器上電極是一層多孔金膜，能透過(guò)水汽；下電極為一對(duì)刀狀或梳狀電極，引線(xiàn)由下電極引出?；迨遣Ａ?。整個(gè)感應(yīng)器是由兩個(gè)小電容器串聯(lián)組成傳感器置于大氣中，當(dāng)大氣中水汽透過(guò)上電極進(jìn)入介電層，介電層吸收水汽后，介電系數(shù)發(fā)生變化，導(dǎo)致電容器電容量發(fā)生變化。電容量的變化正比于相對(duì)濕度在某些自動(dòng)氣象站中，鉑電阻溫度傳感器與濕敏電容濕度傳感器制作成為一體濕敏電容傳感器應(yīng)安裝在百葉箱內(nèi)，傳感器的中心點(diǎn)離地面1.50m

第39頁(yè)，共60頁(yè)，2023年，2月20日，星期一原理——溶液濃度隨濕度變化實(shí)驗(yàn)指出：具有固定濃度的酸或鹽的溶液，在一定溫度下，有一定的飽和水汽壓4、氯化鋰濕度片測(cè)濕第40頁(yè)，共60頁(yè)，2023年，2月20日，星期一拉烏爾定律Ep

酸或鹽的水溶液表面上的飽和水汽壓E∞

水平面上的飽和水汽壓N溶劑的克分子數(shù)n溶質(zhì)的克分子數(shù)第41頁(yè)，共60頁(yè)，2023年，2月20日，星期一Ep<E∞且當(dāng)空氣中的實(shí)際水汽壓>溶液表面的飽和水汽壓時(shí)，水汽向溶液表面凝結(jié)—>溶液濃度降低，N增大，n不變，故Ep增加，直到空氣中的水汽壓與溶液表面的飽和水汽壓平衡為止當(dāng)空氣中的實(shí)際水汽壓<溶液表面的飽和水汽壓時(shí)，水汽從溶液中蒸發(fā)出來(lái)，溶液濃度變大，N減小，n仍不變，故溶液表面上的飽和水汽壓Ep隨之減小，直至與空氣中的水汽壓平衡為止第42頁(yè)，共60頁(yè)，2023年，2月20日，星期一實(shí)驗(yàn)指出——

只要溶液的溫度與外界溫度相等，則溶液濃度隨空氣相對(duì)濕度而改變的關(guān)系不受溫度變化的影響溶液濃度的大小能反映出空氣的相對(duì)濕度大小溶液濃度難以直接測(cè)量，但溶液的電阻隨溶液濃度變化而變化，電阻相對(duì)好測(cè)量溶液越稀，電阻越小；越濃則越大第43頁(yè)，共60頁(yè)，2023年，2月20日，星期一氯化鋰晶體氯化鋰晶體吸濕能力強(qiáng)氯化鋰濕度片—在一塊塑料片或玻璃片等絕緣片上，涂氯化鋰的酒精溶液，在片的兩頭鍍錫作為電極RH15%-100%電阻40000Ω-5000Ω優(yōu)點(diǎn)：元件體積小，反應(yīng)速度快，能直接指示RH，可連續(xù)自記和遙測(cè)缺點(diǎn)：在低濕與高濕情況下存在嚴(yán)重缺點(diǎn)，濕度片性能不穩(wěn)定第44頁(yè)，共60頁(yè)，2023年，2月20日，星期一5、光學(xué)濕度計(jì)（遙感）比爾-朗伯定律F0(λ)發(fā)射光源的通量密度F(λ)到達(dá)檢測(cè)器的通量密度αw

水汽對(duì)該波長(zhǎng)的吸收系數(shù)ρw

水汽密度（絕對(duì)濕度）

l

光學(xué)路徑長(zhǎng)度第45頁(yè)，共60頁(yè)，2023年，2月20日，星期一水汽吸收帶紫外—

Lyman-α濕度計(jì)（賴(lài)曼-α濕度計(jì)）（典型測(cè)量路徑長(zhǎng)度為幾cm）紅外—

紅外濕度計(jì)（測(cè)量路徑一般0.2-1.0m）單波長(zhǎng)—

使用單一波長(zhǎng)（與水汽吸收波段重合）進(jìn)行測(cè)量雙波長(zhǎng)—

選取兩個(gè)相近的波長(zhǎng)，一個(gè)對(duì)應(yīng)于強(qiáng)水汽吸收帶，一個(gè)對(duì)應(yīng)于弱水汽吸收帶（差分）第46頁(yè)，共60頁(yè)，2023年，2月20日，星期一光學(xué)濕度計(jì)優(yōu)點(diǎn)：時(shí)間常數(shù)很小，典型值幾毫秒，測(cè)量濕度脈動(dòng)Lyman-α濕度計(jì)（紫外）缺點(diǎn)：與O2、O3吸收線(xiàn)有重疊光源管和檢測(cè)管的壽命短低溫干燥條件下，難以探測(cè)濕度脈動(dòng)紅外濕度計(jì)吸收譜線(xiàn)受干擾小器件壽命長(zhǎng)吸收路徑較長(zhǎng)第47頁(yè)，共60頁(yè)，2023年，2月20日，星期一6、冷鏡露點(diǎn)濕度表露點(diǎn)濕度表測(cè)量濕空氣經(jīng)冷卻后達(dá)到飽和狀態(tài)并可在一個(gè)固體表面（通常為鏡面）上檢測(cè)到露（或霜）沉積時(shí)的溫度第48頁(yè)，共60頁(yè)，2023年，2月20日，星期一誤差來(lái)源1開(kāi)爾文效應(yīng)露滴（表面彎曲）的飽和水汽壓高于平面飽和水汽壓

影響結(jié)果-鏡面結(jié)露溫度低于真實(shí)露點(diǎn)溫度，誤差約0.1℃2拉烏爾（Rault）效應(yīng)空氣與鏡面之間有雜質(zhì)，特別是有一定量的可溶性物質(zhì)時(shí)，使飽和水汽壓低于同溫度下的潔凈空氣和鏡面的飽和水汽壓。

影響結(jié)果-使露點(diǎn)溫度值偏高第49頁(yè)，共60頁(yè)，2023年，2月20日，星期一其它濕度測(cè)量?jī)x器微波輻射計(jì)1.35cm波長(zhǎng)第50頁(yè)，共60頁(yè)，2023年，2月20日，星期一7、濕度的標(biāo)準(zhǔn)儀器和校準(zhǔn)7.1濕度表的校準(zhǔn)原理測(cè)濕傳感器校準(zhǔn)在很大程度上由于在常溫下空氣樣品中存在很少量的水汽，而且常存在分離和容納各種氣體特別是水汽的困難，到現(xiàn)在才僅僅形成一個(gè)濕度標(biāo)準(zhǔn)器國(guó)際溯源性的等級(jí)序列。濕度的絕對(duì)標(biāo)準(zhǔn)器可以由稱(chēng)重測(cè)濕法來(lái)達(dá)到。在野外使用的所有測(cè)濕傳感器都必須定期校準(zhǔn)，校準(zhǔn)的工作中經(jīng)常使用通風(fēng)干濕表和露點(diǎn)傳感器作為工作標(biāo)準(zhǔn)器。專(zhuān)用的標(biāo)準(zhǔn)器都必須和高級(jí)別的標(biāo)準(zhǔn)器經(jīng)過(guò)仔細(xì)的比對(duì)以進(jìn)行溯源。用作標(biāo)準(zhǔn)器的任何儀器都必須逐個(gè)地對(duì)其在計(jì)算濕度時(shí)包含的所有變量進(jìn)行校準(zhǔn)，其他影響性能的因素也必須檢查第51頁(yè)，共60頁(yè)，2023年，2月20日，星期一7、濕度的標(biāo)準(zhǔn)儀器和校準(zhǔn)7.2校準(zhǔn)周期和校準(zhǔn)方法干濕表、冷鏡濕度表和加熱露點(diǎn)濕度表等所用的濕度檢測(cè)器，要在每次例行的定期維修時(shí)對(duì)其校準(zhǔn)數(shù)據(jù)進(jìn)行檢測(cè)，用工作級(jí)標(biāo)準(zhǔn)器（阿斯曼通風(fēng)干濕表）進(jìn)行的比較工作應(yīng)當(dāng)至少每月一次。標(biāo)準(zhǔn)型的通風(fēng)干濕表，其完善性可以用干、濕球溫度表的比對(duì)得到證明，而充分的通風(fēng)可從有良好的風(fēng)扇得到。參考標(biāo)準(zhǔn)器應(yīng)按適合自身需要的周期進(jìn)行校準(zhǔn)飽和鹽類(lèi)溶液可應(yīng)用于只要求小容量樣本的傳感器，它需要非常穩(wěn)定的環(huán)境溫度，對(duì)其在野外應(yīng)用難以令人滿(mǎn)意。當(dāng)鹽類(lèi)溶液用于控制工作時(shí)，要注意，鹽類(lèi)溶液所給出的標(biāo)準(zhǔn)濕度值并未經(jīng)過(guò)任何溯源基準(zhǔn)器的工作第52頁(yè)，共60頁(yè)，2023年，2月20日，星期一7、濕度的標(biāo)準(zhǔn)儀器和校準(zhǔn)7.3實(shí)驗(yàn)室校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室校準(zhǔn)是保持準(zhǔn)確度的主要方法：（1）野外用儀器和工作級(jí)標(biāo)準(zhǔn)器應(yīng)當(dāng)按照與其他常規(guī)濕度表相同的規(guī)則進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室校準(zhǔn)。儀器的運(yùn)行是否正確可在穩(wěn)定的室內(nèi)條件下用與參考標(biāo)準(zhǔn)儀器相比較的方法予以驗(yàn)證。如果野外用儀器帶有冰檢測(cè)器，則應(yīng)對(duì)此系統(tǒng)的運(yùn)行正確性也進(jìn)行驗(yàn)證（2）對(duì)參考標(biāo)準(zhǔn)器與標(biāo)準(zhǔn)器的實(shí)驗(yàn)室校準(zhǔn)需要有一臺(tái)精密的濕度發(fā)生器和一臺(tái)適合傳遞的標(biāo)準(zhǔn)濕度計(jì)。雙壓力法濕度發(fā)生器和雙溫度法濕度發(fā)生器都能夠發(fā)送一股按預(yù)定溫度和露點(diǎn)控制好的氣流。應(yīng)當(dāng)至少每12個(gè)月對(duì)儀器量程應(yīng)用范圍進(jìn)行全程校準(zhǔn)一次。對(duì)冷鏡濕度表的校準(zhǔn)和對(duì)溫度顯示系統(tǒng)的校準(zhǔn)應(yīng)當(dāng)單獨(dú)進(jìn)行，至少每12個(gè)月一次

第53頁(yè)，共60頁(yè)，2023年，2月20日，星期一7、濕度的標(biāo)準(zhǔn)儀器和校準(zhǔn)7.4一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)器

1、稱(chēng)重測(cè)濕法稱(chēng)重測(cè)濕法是實(shí)驗(yàn)室內(nèi)測(cè)濕的標(biāo)準(zhǔn)方法。使體積為V的濕空氣流過(guò)一個(gè)干燥管，讓干燥管把空氣中的水汽全部吸收，然后稱(chēng)量干燥管所增加的質(zhì)量，同時(shí)確定流經(jīng)干燥管的空氣體積或干空氣的質(zhì)量，便可直接確定空氣的混合比或絕對(duì)濕度。絕對(duì)測(cè)濕法的測(cè)量精度很高，但測(cè)試一次需要很長(zhǎng)的周期，否則既不能使空氣中的水汽完全被干燥劑吸收，也無(wú)法使足夠體積的空氣流過(guò)干燥管

2、動(dòng)態(tài)的雙壓法標(biāo)準(zhǔn)濕度發(fā)生器這種試驗(yàn)裝置用于提供以絕對(duì)方法確定相對(duì)濕度的濕氣源。一股載氣氣流通過(guò)壓力為P1的飽和容器并進(jìn)入氣壓為低壓P2的第二個(gè)容器進(jìn)行絕熱膨脹。兩個(gè)容器均安裝在同一個(gè)油槽中且溫度相同。根據(jù)道爾頓分壓定律，這股水汽與載氣混合物的相對(duì)濕度直接與這兩個(gè)容器中各自的總壓相關(guān)；低壓容器中的水汽壓為e′與高壓容器中的水汽壓ew′之比，等同于低壓容器中的總壓與高壓飽和容器中的總壓比

第54頁(yè)，共60頁(yè)，2023年，2月20日，星期一7、濕度的標(biāo)準(zhǔn)儀器和校準(zhǔn)7.4一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)器相對(duì)濕度為Uw為：如果氣體是在氣壓為P1時(shí)相對(duì)于冰面達(dá)到飽和，則上述關(guān)系對(duì)固態(tài)仍可適用：3、動(dòng)態(tài)的雙溫度法標(biāo)準(zhǔn)濕度發(fā)生器這種實(shí)驗(yàn)室裝置能提供一股溫度為T(mén)1和具有露點(diǎn)或霜點(diǎn)溫度T2的潮濕氣流。有兩個(gè)溫度可控的液槽，每個(gè)液槽都有熱交換器，其中一個(gè)液槽有飽和容器（其中有水或冰），氣流首先經(jīng)過(guò)飽和容器在溫度T2下達(dá)到飽和，然后等壓地增溫至T1。在實(shí)際的設(shè)計(jì)中，氣流是不停地循環(huán)流動(dòng)的，以保證其飽和狀態(tài)。測(cè)試儀器引出溫度T1的空氣，其流量與循環(huán)流動(dòng)的主流相比應(yīng)只占很少的量第55頁(yè)，共60頁(yè)，2023年，2月20日，星期一7、濕度的標(biāo)準(zhǔn)儀器和校準(zhǔn)7.5二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)器二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)器必須妥善保存，只是在用基準(zhǔn)器校準(zhǔn)時(shí)或與其他的二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)器相互比對(duì)時(shí)才能移出校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室，二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)器可以作為基準(zhǔn)器一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)器的傳遞標(biāo)準(zhǔn)器。冷鏡濕度表在氣溫、濕度與氣壓都受到控制的條件下可以用作二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)器。儀器還應(yīng)當(dāng)送到經(jīng)過(guò)認(rèn)證的實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行校準(zhǔn)，并給出儀器全量程的不確定度。這種校準(zhǔn)必須直接與基準(zhǔn)溯源，并在合適的時(shí)間間隔內(nèi)（通常每12個(gè)月一次）進(jìn)行再校準(zhǔn)第56頁(yè)，共60頁(yè)，2023年，2月20日，星期一7、濕度的標(biāo)準(zhǔn)儀器和校準(zhǔn)7.6工作級(jí)標(biāo)準(zhǔn)器冷鏡濕度表或者阿斯曼干濕表可以在野外的或?qū)嶒?yàn)室的環(huán)境條件下進(jìn)行比對(duì)時(shí)用作工作級(jí)標(biāo)準(zhǔn)器。為此，這些儀器必須完成至少是參考標(biāo)準(zhǔn)器等級(jí)的比對(duì)，這種比對(duì)必須在穩(wěn)定的室溫條件下至少每12個(gè)月進(jìn)行一次。工作級(jí)標(biāo)準(zhǔn)器需要有合適的通風(fēng)裝置以便空氣取樣第57頁(yè)，共60頁(yè)，2023年，2月20日，星期一7、濕度的標(biāo)準(zhǔn)儀器和校準(zhǔn)7.7WMO參考標(biāo)準(zhǔn)干濕表

這種干濕表基本上是一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)器，它的性能是可以計(jì)算的。它的主要用途還是作為高準(zhǔn)確度的參考標(biāo)準(zhǔn)儀器，特別是在野外條件下對(duì)其他儀器系統(tǒng)進(jìn)行型式試驗(yàn)時(shí)，它可以隨意安置，可以放在百葉箱的旁邊，也可以放在其他儀器的旁邊。但是，這種儀器必須按照技術(shù)規(guī)格精確的制造，而且必須要由有精密實(shí)驗(yàn)室工作經(jīng)驗(yàn)的人員操作。還要特別注意其通風(fēng)條件，要防止其濕球被手指或其他物品碰觸而受到污染

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