Методы и средства измерения влажности

Датчики влажности / Методы и средства измерения влажности

Страница 1

Влажность и содержание молекул воды в веществах и материалах являются одним из наиболее важных характеристик состава. Уже указывалось, что влагу необходимо измерять в газах (концентрация паров воды), в смесях жидкостей (собственно содержание молекул воды) и в твердых телах в качестве кристаллизационной влаги, входящей в структуру кристаллов. Соответственно, набор методов и устройств для измерения содержания молекул воды в материалах оказывается весьма разнообразным.

Традиции измерительной техники, опирающиеся на повседневный опыт, привели к тому, что в измерениях влажности сложилась специфическая ситуация, когда в зависимости от влияния количества влаги нате или иные процессы необходимо знать либо абсолютное значение количества влаги в веществе, либо относительное значение, определяемое как процентное отношение реальной влажности вещества к максимально возможной в данных условиях. Если необходимо знать, например, изменение электрических или механических свойств вещества, в этом случае определяющим является абсолютное значение содержания влаги. То же самое относится к содержанию влаги в нефти, в продуктах питания и т.д. В том случае, когда необходимо определить скорость высыхания влажных объектов, комфортность среды обитания человека или метеорологическую обстановку, на первое место выступает отношение реальной влажности, например воздуха, к максимально возможной при данной температуре.

В связи с этим характеристики влажности, а также величины и единицы влажности подразделяются на характеристики влагосостояния и влагосодержания.

Влагосодержание – величины и единицы, выражающие реальное количество влаги в веществе. Основной характеристикой влагосодержания является абсолютная влажность, определяемая как количество влаги в единице объема:

<?xml version="1.0" encoding="UTF-16"?>(1)

К этому классу характеристик можно отнести парциальное давление водяных паров в газах, абсолютную концентрацию молекул воды для газа, близкого к идеальному, определяемую как:

<?xml version="1.0" encoding="UTF-16"?>(2)

где Т – абсолютная температура, n0 – постоянная Лошмидта, равная числу молекул идеального газа в 1 см3 при нормальных условиях, т.е. при p0= 760 Торр= 1015 Гпа и T0 = 273,1б К. Часто используется такая характеристика абсолютной влажности как точка росы, т.е. температура, при которой данная абсолютная влажность газа становится 100%. Эта характеристика привнесена в гигрометрию метеорологам и, т. к. является наиболее характерной при определении момента выпадения росы и определения ее количества.

Влагосостояние – процентное соотношение, равное отношению абсолютной влажности к максимально возможной при данной температуре:

<?xml version="1.0" encoding="UTF-16"?>(3)

Относительная влажность может характеризоваться так называемым дефицитом парциального давления, равного отношению парциального давления влаги к максимально возможному при данной температуре. Очень редко в гигрометрических измерениях можно встретить дефицит точки росы.

Связь между температурой и максимально возможной абсолютной влажностью дается уравнением упругости насыщенных паров воды. Это уравнение имеет вид:

<?xml version="1.0" encoding="UTF-16"?>(4)

На практике чаще пользуются таблицей давления насыщенных паров над плоской поверхностью воды или льда при различных температурах. Эти данные приведены в табл. 1.

Таблица 1. Давление насыщенных паров над плоской поверхностью воды

t°c

Рнк, мбар

Анкг/м3

t°C

Рнк, мбар

Анкг/м3

0

6,108

4,582

31

44,927

33,704

1

6,566

4,926

32

47,551

35,672

2

7,055

5,293

33

50,307

37,740

3

7,575

5,683

34

53,200

39,910

4

8,159

6,120

35

56,236

42,188

5

8,719

6,541

36

59,422

44,576

6

9,347

7,012

37

62,762

47,083

7

10,013

7,511

38

66,264

49,710

8

10,722

8,043

39

69,934

52,464

9

11,474

8,608

40

73,777

55,347

10

12,272

9,206

41

77,802

58,366

t°c

Рнк, мбар

Анкг/м3

t°C

Рнк, мбар

Анкг/м3

11

13,119

9,842

42

82,015

61,527

12

14,017

10,515

43

86,423

64,839

13

14,969

11,229

44

91,034

68,293

14

15,977

11,986

45

95,855

71,909

15

17,044

12,786

46

100,89

75,686

16

18,173

13,633

47

106,16

79,640

17

19,367

14,529

48

111,66

83,766

18

20,630

15,476

49

117,40

87,772

19

21,964

16,477

50

123,40

92,573

20

23,373

17,534

51

129,65

97,262

21

24,861

18,650

52

136,17

102,153

22

26,430

19,827

53

142,98

107,268

23

28,086

21,070

54

150,07

112,581

24

29,831

22,379

55

157,46

118,125

25

31,671

23,759

56

165,16

123,900

26

33,608

25,212

57

173,18

129,917

27

35,649

26,743

58

181,53

136,009

28

37,796

28,354

59

190,22

142,700

29

40,055

30,048

60

199,26

149,482

30

42,430

31,830

Страницы: 1 2 3 4

накрутка подписчиков вконтакте бесплатно онлайн в группу