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湿度发生器

2022-01-20 11:28分类:电子元器件 阅读:

 

环境湿度产生器


从现阶段看来,环境湿度产生器关键运用一下五种基本原理。

1 更改已经知道环境湿度汽体(关键就是指饱和状态体内湿气)情况的方式 。我们知道,汽体的情况由工作压力、溫度和大小来明确,针对饱和状态湿

气,假如情况标准不会改变,那么水蒸气的占比是不变的,相反,若情况更改,水蒸气成分亦随着更改。因此能够运用热学 P 、 v 、 T

关联配置派出所规定的相对湿度的汽体,根据这一基本原理的办法有更改工作压力的方式 ,即双压法;更改溫度的方式 ,即双温法;及其与此同时更改压

力和环境温度的方式 ;

2 混合法 ,它又可以分成混流式法和分离法二种。前面一种是将饱和状态体内湿气或过热蒸汽同干气混和:后面一种是将一股干气精准地按占比分

为双股,在其中一股用水蒸气饱和状态,另一股仍维持干躁、然后开展混和。

3 膜渗透法 ,膜的一侧是水,因为膜两边的水蒸气分压电路不一样,因此水蒸气根据膜向另一侧渗入。基干这一基本原理一般运用的办法是渗

透管配气技术性。

4 溫度支撑点法 ,即均衡水蒸气压法,这类办法是使用一些酸盐或其他化学物质(比如盐酸和凡士林)的溶液在一定的标准下其气

看中的水蒸气分压电路维持平稳的基本原理。

5 有机化学方式 。依据定比基本定律,氢和氧在金属催化剂具有的状况下会按占比地结合,转化成定量分析的水。

饱和器是这种产生器构造的关键构成部分,是产生带有饱和水汽的饱和蒸汽的设备,因而,创建在产生饱和状态体内湿气基本上的各种各样控湿

汽体产生器,其特性与饱和器的高效率息息相关。从产生器的原理,特性和可用的温度范畴考虑,饱和器能够制定成形式多样,主

要有(1)鼓泡式(2)喷雾(3)塔平板式(4)列管式(5)离心式风机(6)“谜宫”式,这儿不会再详解,有兴趣爱好可与小编联络。

下边介紹几个经典的环境湿度产生器

一、双压法环境湿度产生器

基本原理:汽体在充压情况下被水蒸气饱和状态随后缓解压力澎涨。倘若汽体在饱和状态、澎涨全过程溫度始终保持稳定,并听从理想气体基本定律,那么由道尔

顿基本定律可获得以下表达式:


式中 e w 和 P s 各自为饱和器中的饱和水汽分压电路和废气的空气流速, e c 和 P c 各自为实验腔中的水蒸气分压电路和废气的空气流速。那

末,据界定,在溫度 t 时,低电压下的空气的相应溫度可按住式测算:

U=Pc/Ps*100

假如饱和器内的环境温度和实验屋内的溫度都不同样,即变为既更改工作压力也更改溫度的状况,则实验室的空气湿度可选用下式测算。

U=(Pc/Ps) * (ew(Ts)/ew(Tc)) * 100

式中 ew(Ts) 和 ew(Tc) 各自为饱和器和实验腔溫度下的饱和水汽分压电路。

双压环境湿度产生器一般由如下所示六个一部分构成

( 1 )气动阀门系统软件

( 2 )载气干躁系统软件

( 3 )饱和器系统软件

( 4 )实验腔

( 5 )恒温系统

( 6 )溫度和工作压力的精确测量与自动控制系统


二、双温法环境湿度产生器

基本原理:ts 和 tc 各自为饱和器溫度和实验腔溫度,根据打气泵使气体在饱和器与实验腔中间不断地循环系统,历经一定時间以后,气旋

中的水蒸气做到饱和。 e w (T s ) 是在溫度 T s 下的饱和水汽工作压力, e c 是在较高溫度 T c 下的饱和水汽工作压力。假定汽体

为理想气体,而且饱和器总工作压力 P s 相当于实验腔内空气的总工作压力 P c ,那麼,在环境温度为 T c 的实验腔内空气的空气湿度可以用如

下式测算:

U=(ew(Ts)/ew(Tc)) * 100

在 Ps 和 Pc 不一致时,特别是在气旋速率较高的情形下,就必须考量开展工作压力调整,

U=(ew(Ts)/ew(Tc)) * (Pc/Ps) * 100

根据2个溫度基本原理制定的封闭式环境湿度产生器有多种多样的结构形式。

三、低霜点环境湿度产生器

低霜点环境湿度产生器是一种专业用以低温干燥行业校准的可以产生水蒸气成分低至 ppm 级(即小于百万分之一)汽体的机器设备。

同双温法类似,霜点环境湿度产生器制取已经知道环境湿度汽体的全过程是一个绝热过程变温全过程。历经完全烘干的汽体最先流过一个换热器随后

进到饱和器,热交换器和饱和器均浸入在一个控温液态槽中。饱和器是一根螺旋状金属材料风机盘管。管的内表层为大概 1mm 厚的薄冰面所覆

盖。根据饱和器的气旋间距冰面表层不超过 4mm 。在水流量为 2L/min 时,汽体的均值对流传热時间大概 7s 。

干气旋历经传热做到槽温然后进到饱和器,由于使气旋做到饱和状态所需要的水蒸气量十分小,因此管中冰的升华作用不容易造成冰上溫度

显著降低,此外,因为风机盘管充足长,汽体的饱和状态全过程在风管的前侧就己进行,风机盘管一部分仅仅做为饱和状态汽体最终传热的用处。根据饱

和器的汽体不会有显著的气体压力。饱和器出入口端汽体的气温与饱和器的气温一样或十分贴近,因此这一溫度可视作气旋的霜点溫度。

四 、分离法环境湿度产生器

基本原理:干气动阀门(一般是干气体)的汽体按一定的百分比分为两一部分,一路进到饱和器 S ,被饱合的空气在混和室 C M 中通另一

股干气混和,然后进到实验腔 C T ,最终排向空气。饱和器、混和室和实验腔浸在同一个恒温槽中。

实验腔中的空气湿度是以下要素的涵数:

(1) 根据饱和器的气体的份额。

(2) 饱和器中的总工作压力。

(3) 饱和水汽工作压力。

(4) 实验腔中的水蒸气分工作压力。

测算实验腔中空气湿度的公式计算:

U=100 * X / [1-(1-X) es/Ps ]

式中,X分离比,es为饱和器中的水蒸气分工作压力, Ps为饱和器中的总工作压力。

分离法的相应溫度测量不确定度一般在 1-3 %范畴内;因此在较低温度下应用以上简单化式彻底能达到方式的准确性规定。

五、渗透法环境湿度产生器

渗入管的工作中基本便是根据膜渗入基本原理,水分越过壁厚的渗入全过程遵循 Fick 基本定律,

q=-D*S * (dP/dB)

式中, q: 渗入速度,

D :透水率

S: 合理渗入总面积,

dP/dB: 膜两边水蒸气的渗透压力,在其中 B 为膜的薄厚。

由上式由此可见渗入速度与膜的原材料以及相对密度、薄厚、合理渗入总面积、原材料的物理化学特点(如亲水性或憎水性)及其膜两边的水蒸气分压力差等

相关。

产生器輸出的标准气体的水份浓度值按住式测算:

C=(q*V) / (F*Mv)

式中: C ——规范汽的水份浓度值,企业为 ppmv

q ——校准溫度相对应的占有率,企业为μ g/min

V ——水蒸气的摩尔体积,企业为 L/mol

F ——干载气总流量,企业为 L/min

Mv ——水的摩尔质量,企业为 g/mol

由上得知,载气的烘干水平以及总流量会同时危害輸出汽体的环境湿度数值。因而,载气务必经干躁系统软件充足干躁,与此同时规定气动阀门平稳

和对数据流量开展精准的精确测量。产生器的精确度在于使用的渗入管占有率校准的测量不确定度、气动阀门的可靠性、载气总流量测量的精确度,以

及控温精密度。

以上仅仅讲解了几类较常用的环境湿度产生器,也有一些相近的大家会在以后的工作上相继升级。

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