恒溫恒濕箱如何測量測試零度下的濕度
在零度下水以第三種熱力狀態(tài)---液體存在。這零下的液體狀態(tài)是可達到亞穩定狀態(tài),它具有的能量水平在氣體及固體的能量水平之間。在此亞穩定狀態(tài)的零下水被說(shuō)成是過(guò)冷的。常常把它稱(chēng)為過(guò)冷水、過(guò)冷露或過(guò)冷液體,它們全指同一東西,過(guò)冷狀態(tài)的水是一液體,但是在零下的(冰點(diǎn)以下)溫度。在0 到40°C 的溫度范圍內,過(guò)冷現象是十分普遍的。在這些零下的溫度時(shí),都存在過(guò)冷的可能,對于恒溫恒濕箱我們在過(guò)冷狀態(tài)下,濕度對試驗由著(zhù)重要影響,對于如何確定恒溫恒濕箱在零度下的濕度,可按稱(chēng)為標準及世界氣象組織(WMO)兩種有差別的方法之一來(lái)計算相對濕度(RH)
標準RH:數學(xué)上可把計算相對濕度的公式表示成 %RH=e/es*100
(1)式中e 是氣體的水汽含量(水汽壓力)
(2)es 是在那相同溫度時(shí)氣體的大可能水汽含量(飽和汽壓力)
為了確定RH 僅需知道兩件事(即e 及es )飽和汽壓力es 是在氣體的溫度時(shí)大可能水汽含量的表示,是一熟知的量。通過(guò)測量氣體的溫度,然后用規定的飽和汽壓力公式計算相應的飽和氣壓,這樣來(lái)確定飽和汽壓(力)這些公式把汽壓表示成溫度的函數。注意:有一公式供計算冰點(diǎn)以上溫度時(shí)水范圍飽和汽壓用;另有一公式則供零下溫度時(shí)計算冰范圍飽和汽壓用。實(shí)際的水汽含量(或水汽壓力)往往通過(guò)測量來(lái)確定。
一種通用的測量方法是激冷鏡面測濕法。通過(guò)由鏡面測濕法測量的霜點(diǎn)或露點(diǎn)用如上相同的飽和和汽壓公式求出實(shí)際的汽壓。如此進(jìn)行時(shí),對恒溫恒濕箱各露點(diǎn)的溫度使用水范圍飽和汽壓計算用的公式,而對各霜點(diǎn)溫度則需用冰范圍飽和汽壓計算用的公式。
注意:不管從激冷鏡面(露點(diǎn)或霜點(diǎn))得到哪一測量,相應的汽壓將是相同的。
現在對于標準的RH ,在高于冰點(diǎn)溫度時(shí)在水范圍內計算公式(1)的分母(大可能水汽含量)而在所有低于冰點(diǎn)的溫度時(shí)則在冰范圍內。在雙一溫度發(fā)生器里,在那里飽和器正在凝結/升華向/從冰,這是大可能水氣含量的恰當表示。
同樣當鏡面測量露點(diǎn)時(shí)在水范圍內計算分子(實(shí)際水汽含量)而對所有霜點(diǎn)測量則在冰范圍內。這樣標準RH 的值在較暖的及零下的溫度都可達到。標準RH 假設恒溫恒濕箱在零下的溫度時(shí)大可能水汽含量是由于在冰范圍的飽和。當然在很多試驗箱要求當中,有的對濕度的要求是不大的,其濕度也就可以忽略不計了。