《建筑环境与能源应用工程专业综合实验》 教案 3-9常见的干湿球温度计

常见的干湿球温度计机械通风干湿球温度计机械通风干湿球温度计是结构最简单的干湿球温度计，它由两支相同的普通温度计（一般选用水银温度计）以及一支机械通风装置组成（图1）。一支温度计用于测定空气干球温度，为干球温度计；另一支在球部用蒸馏水浸湿的纱布包住，用于测定空气湿球温度，为湿球温度计。两根温度计都垂直安装在机械通风装置下部，当转动机械通风装置发条后，内部叶片转动，带动空气气流从温度计底部通过，湿球温度计温包上包裹的潮湿纱布，其中的水分与空气接触时产生热湿交换。图1机械通风干湿球温度计机械通风干湿球温度计结构简单、使用便捷，价格实惠，但不具备数据直接显示和储存功能。测试前需要借助滴管手动用蒸馏水充分浸透湿球温度计球体上的纱布，并保证测试期间纱布充分湿透。在读取数据时，应保持视线与液柱水平，减小读数误差。此外周围空气流速的变化，或存在热辐射时都会对测定结果产生较大影响。一般要求通风器开动后湿球温度计球部周围的通风速度在第4min末不小于2.5m/s；在第六分钟末速度不小于2.2m/s；第六分钟末，每分钟通风速度的变化量不应大于0.2m/s；在使用和校验方面，其读数、校验与玻璃液体温度计相同。普通干湿球湿度传感器普通干湿球湿度传感器的构造如图2所示。它由两支相同的微型套管式热电阻、微型轴流风机和塑料水杯等组成。一支热电阻上包有潮湿纱布作为湿球温度计，另一支热电阻为干球温度计，两者都垂直安装在湿度传感器的中间，并正对侧面空气入口。传感器的顶部有一个微型轴流通风机，以便在热电阻周围形成一股恒定风速的气流，此恒定气流的速度一般为2.5m/s以上。因为干湿球湿度计在测定相对湿度时，受周围空气流动速度的影响，风速在2.5m/s以上时影响较小，因此干湿球湿度传感器增加了电动通风装置，可以减小空气流速对测量的影响。同时，也由于在热电阻周围加大了气流速度，使热湿交换速度加快，因而减小了仪表的时间常数。当测量空气湿度时，把电源接通、轴流风机启动，空气从圆形吸入口进入湿度传感器、通过干、湿球热电阻周围后、被轴流通风机排出。当湿球热电阻表面水分蒸发达到稳定状态时，干、湿球热电阻同时发送出相对于干湿球温度的电阻信号，将该信号输入空气相对湿度显示仪表或控制系统，就可进行空气相对湿度的远距离测量或控制。图2干湿球湿度传感器1—轴流通风机；2—纱布热电阻；3—纱布；4—水杯；5—接线端电动干湿球湿度计电动干湿球湿度计电路原理如图3所示，它由干湿球温度传感器、干球温度测量桥路与湿球温度测量桥路连接成的复合电桥、补偿可变电阻、检流计等组成。两个热电阻Rw和Rs分别测量干球和湿球温度，它们作为电桥的桥臂电阻分别接在两个直流电桥上。两电桥的输出端通过补偿可变电阻反向串联。复合电桥输出两点间的电位差将取决于Rw和Rs的温度差,也就是取决于被测空气的相对湿度。从图3中可以看出，左侧干球温度测量桥路的输出电位差UCE为干球温度T的函数，而右侧湿球桥路输出的电位差UAB为湿球温度的函数，左、右两测量桥路通过检流计及补偿可变电阻R相接。在R的动触点D位置一定时、若左、右桥路处于不平衡状态（即UAB≠UCE），则有电流I通过检测计。当移动时变电阻R滑动触点D的位置使左、右桥路处于平衡补偿状态时，检流计中就没有电流通过，因此补偿电路平衡时的可变电阻R对应的D点位置反映了干湿球电桥输出的电压差，即D点位置是干、湿球温度T与Ts的函数，D点位置反映了相对湿度，根据计算和标定，可在R上标出相对湿度值。如果用热电偶作测温传感器，只需把两支热电偶反接，其电势差值经换算后，就可在显示仪表上指示出所测