《建筑環(huán)境與能源應用工程專業(yè)綜合實驗》 教案 3-9常見的干濕球溫度計

常見的干濕球溫度計機械通風干濕球溫度計機械通風干濕球溫度計是結構最簡單的干濕球溫度計，它由兩支相同的普通溫度計（一般選用水銀溫度計）以及一支機械通風裝置組成（圖1）。一支溫度計用于測定空氣干球溫度，為干球溫度計；另一支在球部用蒸餾水浸濕的紗布包住，用于測定空氣濕球溫度，為濕球溫度計。兩根溫度計都垂直安裝在機械通風裝置下部，當轉動機械通風裝置發(fā)條后，內(nèi)部葉片轉動，帶動空氣氣流從溫度計底部通過，濕球溫度計溫包上包裹的潮濕紗布，其中的水分與空氣接觸時產(chǎn)生熱濕交換。圖1機械通風干濕球溫度計機械通風干濕球溫度計結構簡單、使用便捷，價格實惠，但不具備數(shù)據(jù)直接顯示和儲存功能。測試前需要借助滴管手動用蒸餾水充分浸透濕球溫度計球體上的紗布，并保證測試期間紗布充分濕透。在讀取數(shù)據(jù)時，應保持視線與液柱水平，減小讀數(shù)誤差。此外周圍空氣流速的變化，或存在熱輻射時都會對測定結果產(chǎn)生較大影響。一般要求通風器開動后濕球溫度計球部周圍的通風速度在第4min末不小于2.5m/s；在第六分鐘末速度不小于2.2m/s；第六分鐘末，每分鐘通風速度的變化量不應大于0.2m/s；在使用和校驗方面，其讀數(shù)、校驗與玻璃液體溫度計相同。普通干濕球濕度傳感器普通干濕球濕度傳感器的構造如圖2所示。它由兩支相同的微型套管式熱電阻、微型軸流風機和塑料水杯等組成。一支熱電阻上包有潮濕紗布作為濕球溫度計，另一支熱電阻為干球溫度計，兩者都垂直安裝在濕度傳感器的中間，并正對側面空氣入口。傳感器的頂部有一個微型軸流通風機，以便在熱電阻周圍形成一股恒定風速的氣流，此恒定氣流的速度一般為2.5m/s以上。因為干濕球濕度計在測定相對濕度時，受周圍空氣流動速度的影響，風速在2.5m/s以上時影響較小，因此干濕球濕度傳感器增加了電動通風裝置，可以減小空氣流速對測量的影響。同時，也由于在熱電阻周圍加大了氣流速度，使熱濕交換速度加快，因而減小了儀表的時間常數(shù)。當測量空氣濕度時，把電源接通、軸流風機啟動，空氣從圓形吸入口進入濕度傳感器、通過干、濕球熱電阻周圍后、被軸流通風機排出。當濕球熱電阻表面水分蒸發(fā)達到穩(wěn)定狀態(tài)時，干、濕球熱電阻同時發(fā)送出相對于干濕球溫度的電阻信號，將該信號輸入空氣相對濕度顯示儀表或控制系統(tǒng)，就可進行空氣相對濕度的遠距離測量或控制。圖2干濕球濕度傳感器1—軸流通風機；2—紗布熱電阻；3—紗布；4—水杯；5—接線端電動干濕球濕度計電動干濕球濕度計電路原理如圖3所示，它由干濕球溫度傳感器、干球溫度測量橋路與濕球溫度測量橋路連接成的復合電橋、補償可變電阻、檢流計等組成。兩個熱電阻Rw和Rs分別測量干球和濕球溫度，它們作為電橋的橋臂電阻分別接在兩個直流電橋上。兩電橋的輸出端通過補償可變電阻反向串聯(lián)。復合電橋輸出兩點間的電位差將取決于Rw和Rs的溫度差,也就是取決于被測空氣的相對濕度。從圖3中可以看出，左側干球溫度測量橋路的輸出電位差UCE為干球溫度T的函數(shù)，而右側濕球橋路輸出的電位差UAB為濕球溫度的函數(shù)，左、右兩測量橋路通過檢流計及補償可變電阻R相接。在R的動觸點D位置一定時、若左、右橋路處于不平衡狀態(tài)（即UAB≠UCE），則有電流I通過檢測計。當移動時變電阻R滑動觸點D的位置使左、右橋路處于平衡補償狀態(tài)時，檢流計中就沒有電流通過，因此補償電路平衡時的可變電阻R對應的D點位置反映了干濕球電橋輸出的電壓差，即D點位置是干、濕球溫度T與Ts的函數(shù)，D點位置反映了相對濕度，根據(jù)計算和標定，可在R上標出相對濕度值。如果用熱電偶作測溫傳感器，只需把兩支熱電偶反接，其電勢差值經(jīng)換算后，就可在顯示儀表上指示出所測