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濕度計的發明

發布時間:2020-12-17 23:59:19

⑴ 誰知道有關測試儀的發展過程是中國人發明的嗎

世界上最早的測濕儀是中國漢朝初年發明的天平式濕度計,比歐洲出現類似的溫度計早1600多年。
濕度計,是一種測量空氣內含水分多少的儀器。世界上最早的濕度計,大約是漢朝初年在中國出現的。那是利用天平來測量空氣的乾燥或潮濕的天平式濕度計。
在《史記.天官書》中,曾提到把土和炭分別掛在天平兩端,以觀測掛炭一端天平升降的儀器。《淮南子》指出了這種儀器的意義。說天氣乾燥了炭就輕;天氣潮濕了,炭就重。還說,濕氣到來的時候,人是看不見的,但是炭已經顯示出沉重了。這就進一步闡明了這個測濕儀器起到測量看不見的水氣多少的作用。
由中國古人發明的天平式濕度計是世界上最早的濕度計。它比歐洲製造的類似的濕度計要早上1600多年。

渾天儀:渾天儀是渾儀和渾象的總稱。渾儀是測量天體球面坐標的一種儀器,而渾象是古代用來演示天象的儀表。它們是我國東漢天文學家張衡所制的。

地動儀:候風地動儀是漢代科學家張衡的又一傳世傑作。在張衡所處的東漢時代,地震比較頻繁。據《後漢書·五行志》記載,自和帝永元四年(公元92年)到安帝延光四年(公元125年)的三十多年間,共發生了二十六次大的地震。地震區有時大到幾十個郡,引起地裂山崩、江河泛濫、房屋倒塌,造成了巨大的損失。張衡對地震有不少親身體驗。為了掌握全國地震動態,他經過長年研究,終於在陽嘉元年(公元132年)發明了候風地動儀——世界上第一架地震儀。

指南車:指南車,又稱司南車,是中國古代用來指示方向的一種機械裝置。它利用差速齒輪原理,它與指南針利用地磁效應不同,它是利用齒輪傳動系統,根據車輪的轉動,由車上木人指示方向。不論車子轉向何方,木人的手始終指向南方,「車雖回運而手常指南」。

刻漏:刻漏又稱漏刻、漏壺。漏壺主要有泄水型和受水型兩類。早期的刻漏多為泄水型。水從漏壺底部側面流泄,使浮在漏壺水面上的漏箭隨水面下降,由漏箭上的刻度指示時間。後來創造出受水型,水從漏壺以恆定的流量注入受水壺,浮在受水壺水面上的漏箭隨水面上升指示時間,提高了計時精度。為了獲得恆定的流量,首先應使漏壺的水位保持恆定。其次,向受水壺注水的水管截面面積必須固定,水管採用「渴烏」(虹吸)原理,便於調整和修理。有兩種保持水位恆定或接近恆定的方法,均見於宋代楊甲著《六經圖》(刊於1153年)中的「齊國風挈壺氏圖。「唐制呂才(約公元600~650)定」刻漏是在漏壺上方加幾個補償壺,「今制燕肅(1030)定」刻漏採用溢流法,多餘的水由平水壺(下匱)通過竹注筒流入減水盎。燕肅創制的漏壺叫蓮花漏,北宋時曾風行各地。

日晷:利用太陽投射的影子來測定時刻的裝置。又稱「日規」,是我國古代利用日影測得時刻的一種計時儀器。通常由銅制的指針和石制的圓盤組成。
參考資料:網路

⑵ 濕度計工作原理

濕度計工作原理是由於濕泡溫度計的感溫泡包著棉紗,棉紗的下端浸在水中,水的蒸發而使濕泡溫 度計的溫度示數總是低於干泡溫度計的溫度示數(氣溫)這一溫度差值跟水蒸發快慢(即當時的相對濕度)有關,從表或曲線上可查出空氣的相對濕度。

濕度表示的是氣體中的水蒸氣含量,分為絕對濕度和相對濕度。絕對濕度是指氣體中的水蒸氣凈含量,單位為克每立方米。相對濕度是指氣體中水蒸氣含量與相同狀態下氣體中水蒸氣達到飽和狀態時的水蒸氣含量的比值,表示方法為RH(%)。

《史記》中記載了一種天平裝置,天平兩邊分別放有土和木炭。《淮南子》一書對這種裝置進行了說明:當天氣乾燥時,木炭輕,天平就往土那邊傾斜;當天氣潮濕時,木炭變重,天平就往木炭這邊傾斜。這是對空氣濕度的最早測量。

(2)濕度計的發明擴展閱讀

歐洲最早的濕度計出現於15世紀,一個義大利人發明了一種測量濕度的方法。這種方法和中國使用天平裝置的原理相同,在天平一端放一團乾燥的棉花,然後在另一端放上相同重量的砝碼。當棉花吸收了空氣中的水蒸氣之後就會變沉,天平就會往棉花這邊傾斜。根據棉花吸收水蒸氣的多少,可以測定空氣中的水蒸氣含量。

使用的濕度計有毛發濕度計、干濕球濕度計、氯化鋰濕度計等,其原理各不相同,但測量的都是相對濕度。

通常的干濕球濕度計由兩支處於鄰近位置的、相同的玻璃溫度計組成,其中一支的溫包外麵包有一個尼龍網套,網套的另一端浸在水中。由於毛細管作用,溫包周圍的網套始終保持濕潤狀態。網套表面水分蒸發時吸熱則使網套溫度降低。於是,這一支溫度計(稱為濕球溫度計)所指示的溫度,就比另一支不包網套的溫度計(稱為干球溫度計)所指示的溫度低。

⑶ 中國古代是怎樣對濕度進行測量的

濕度是一個似乎很難捉摸的概念,它的變化與天氣晴雨的關系十分密切,這在古人是有經驗的。

古代測定燥濕的方法有多種,王充在《論衡》中記述了另一種判斷燥濕的方法:「天且雨,螻蟻徙,蚯蚓出,琴弦緩。」其中「琴弦緩」屬於人們可以測量的物理現象,據此可以預報晴雨天氣。王充還對寒溫的傳播,從「氣」的角度探討熱的傳導的問題。他明確指出,熱是靠氣來傳導的,越遠,熱在傳導中損失就越大,因而漸微。

西漢時期曾經有一種天平式的驗濕器。《淮南子•天文訓》記載:「燥故炭輕,濕故炭重。」可見當時已經知道某些物質的重量能隨大氣干濕的變化而變化。又記載:「懸羽與炭而知燥濕之氣。」說的就是天平式驗濕器。

天平式濕度計的構造很簡單:只要用一根均勻的木桿,在中點懸掛起來,好像兩邊分別掛上吸濕能力不同的東西,例如一端石子,另一端為鹹海帶;或者一端用淡水浸過又經曬乾的棉花球,另一端為鹽水浸過又經曬乾的棉花球等。再使兩端等重,天平平衡。

當大氣里濕度大了,吸濕能力強的一端因吸入較多的水分而變重了,天平就傾斜,這就預示著可能要下雨了。這種濕度計具有簡便易做的優點,而且也還靈敏,是人類最早的濕度計。

對於這種驗濕器的結構與原理,《前漢書•李尋傳》中說得尤其具體:把兩個重量相等而吸濕能力不同的物體如羽毛與炭,或土與炭,或鐵與炭分別掛在天平兩端,並使天平平衡。當大氣濕度變化,兩個物體吸入或蒸發掉的水分多少互不相同,因而重量不等,天平失去平衡發生偏轉。

這種驗濕器簡單易制,使用時間很長,甚至在20世紀的農村氣象站也還沿用,可見它具有很強的生命力。在歐洲也有過這種驗濕器,那是15世紀才發明的,比我國遲了1600多年。

大氣濕度變化引起琴弦長度的變化是很微小的,難於察覺的,但反映在該琴弦所發的音調高低的變化卻是十分明顯的。這里可以說已經孕育著懸弦式濕度計的基本原理了。

黃履庄在1683年製作成功了第一架利用弦線吸濕伸縮原理的「驗燥濕器」,即濕度計。

它的特點是:「內有一針,能左右旋,燥則左旋,濕則右旋,毫發不爽,並可預證陰晴。」黃履庄發明的「驗燥濕器」有一定的靈敏度,可以「預證陰晴」,具有實用價值。「驗燥濕器」可以說是現代濕度計的先驅。

⑷ 索緒爾是在哪一年發明濕度計的

只知道是在18世紀末期,化學家尼古拉斯-西奧多·索緒爾發明了干濕球濕度計

⑸ 指針、數字濕度計的原理是什麼

指針式溫度計..
雙金屬溫度計是利用兩種不同金屬在溫度改變時膨脹程度不同的原理工作的。主要回的元件是一個用兩種答或多種金屬片疊壓在一起組成的多層金屬片。為提高測溫靈敏度,通常將金屬片製成螺旋卷形狀。當多層金屬片的溫度改變時,各層金屬膨脹或收縮量不等,使得螺旋卷捲起或松開。由於螺旋卷的一端固定而另一端和一可以自由轉動的指針相連,因此,當雙金屬片感受到溫度變化時,指針即可在一圓形分度標尺上指示出溫度來。
濕度計
電子式濕度感測器法 (有很多種,但是這種是比較現代的)
根據濕敏電阻或者是濕敏電容在不同濕度下的導電性, 來確定濕度的.

⑹ 濕度計數值越大越濕嗎

濕度計數值越大越濕。

空氣的濕度可以用空氣中所含水蒸汽的密度,即單位體積的空氣中所含水蒸汽的質量來表示.由於直接測量空氣中水蒸氣的密度比較困難,而水蒸氣的壓強隨水蒸氣密度的增大而增大,所以通常用空氣中水蒸氣的壓強來表示空氣的濕度,這就是空氣的絕對濕度。

濕度計的用途很廣,例如在超純金屬冶煉、紡織品加工、造紙和印染等生產過程以及食品儲存和氣象測量等方面,常需要用濕度計來測量或控制空氣或工業流程氣體的濕度。

(6)濕度計的發明擴展閱讀

空氣的濕度有絕對濕度和相對濕度之分.

1 .絕對濕度

空氣的濕度可以用空氣中所含水蒸汽的密度,即單位體積的空氣中所含水蒸汽的質量來表示.由於直接測量空氣中水蒸氣的密度比較困難,而水蒸氣的壓強隨水蒸氣密度的增大而增大,所以通常用空氣中水蒸氣的壓強來表示空氣的濕度,這就是空氣的絕對濕度.

2 .相對濕度

( 1 )概念的引入:為了表示空氣中水蒸氣離飽和狀態的遠近而引入相對濕度的概念.

( 2 )相對濕度 B :某溫度時空氣的絕對濕度 p 跟同一溫度下水的飽和汽壓 ps 的百分比叫做這時空氣的相對濕度

①不同溫度下水的飽和汽壓可以查表得到

②在絕對濕度 p 不變而降低溫度時,由於水的飽和汽壓減小而使空氣的相對濕度增大。

③居室的相對濕度以 60 %~ 70 %較適宜。

參考資料來源:網路-濕度計

⑺ 指針濕度計的構造原理是

機械式指針濕度表的濕敏元件,有毛發式的,也有在金屬游絲上塗敷高分子親水塑料材料製造的。其原理屬長度變化式,即元件能隨空氣濕度的變化而改變其長度,利用長度變化產生的位移來驅動指針軸,使指針在表盤上移動,從而實現濕度的計量功能。

測量氣體濕度的物性分析儀器。濕度表示氣體中的水蒸汽含量,有絕對濕度和相對濕度兩種表示方法。絕對濕度指氣體中水蒸汽的絕對含量,最常用的單位是克/米^3。在一定溫度、壓力時,單位體積內的水蒸汽含量有一定的限度,稱為飽和水蒸汽含量。

相對濕度指氣體中水蒸汽的絕對含量與同樣溫度、壓力時同體積氣體中飽和水蒸汽含量之比,常用符號為%R.H.。濕度計的用途很廣,例如在超純金屬冶煉、紡織品加工、造紙和印染等生產過程以及食品儲存和氣象測量等方面,常需要用濕度計來測量或控制空氣或工業流程氣體的濕度。

(7)濕度計的發明擴展閱讀

歐洲最早的濕度計出現於15世紀,一個義大利人發明了一種測量濕度的方法。這種方法和中國使用天平裝置的原理相同,在天平一端放一團乾燥的棉花,然後在另一端放上相同重量的砝碼。

當棉花吸收了空氣中的水蒸氣之後就會變沉,天平就會往棉花這邊傾斜。根據棉花吸收水蒸氣的多少,可以測定空氣中的水蒸氣含量。

現在使用的濕度計有毛發濕度計、干濕球濕度計、氯化鋰濕度計等,其原理各不相同,但測量的都是相對濕度。

《史記》中記載了一種天平裝置,天平兩邊分別放有土和木炭。《淮南子》一書對這種裝置進行了說明:當天氣乾燥時.木炭輕,天平就往土那邊傾斜;當天氣潮濕時,木炭變重,天平就往木炭這邊傾斜。這是對空氣濕度的最早測量。

⑻ 濕度計怎麼用

干濕球濕度計的測量原理、使用方法:

干濕球測濕法採用間接測量方法,通過測量干球、濕球的溫度經過計算得到濕度值.
因此對使用溫度沒有嚴格限制,在高溫環境下測濕不會對感測器造成損壞。

干濕球濕度計的特點:
早在18世紀人類就發明了干濕球濕度計,干濕球濕度計的准確度還取決於干球、濕球兩支溫度計本身的精度;濕度計必須處於通風狀態:只有紗布水套、水質、風速都滿足一定要求時,才能達到規定的准確度。干濕球濕度計的准確度只有5%一7%RH。

附:濕度測量的基本概念

在工農業生產、氣象、環保、國防、科研、航天等部門,經常需要對環境濕度進行測量及控制。對環境溫、濕度的控制以及對工業材料水份值的監測與分析都已成為比較普遍的技術條件之一,但在常規的環境參數中,濕度是最難准確測量的一個參數。這是因為測量濕度要比測量溫度復雜得多,溫度是個獨立的被測量,而濕度卻受其他因素(大氣壓強、溫度)的影響。此外,濕度的校準也是一個難題。國外生產的濕度標定設備價格十分昂貴。

一、濕度定義

在計量法中規定,濕度定義為「物象狀態的量」。日常生活中所指的濕度為相對濕度,用RH%表示。總言之,即氣體中(通常為空氣中)所含水蒸氣量(水蒸氣壓)與其空氣相同情況下飽和水蒸氣量(飽和水蒸氣壓)的百分比。
濕度很久以前就與生活存在著密切的關系,但用數量來進行表示較為困難。對濕度的表示方法有絕對濕度、相對濕度、露點、濕氣與干氣的比值(重量或體積)等等。

二、濕度測量方法

濕度測量從原理上劃分有二、三十種之多。但濕度測量始終是世界計量領域中著名的難題之一。一個看似簡單的量值,深究起來,涉及相當復雜的物理—化學理論分析和計算,初涉者可能會忽略在濕度測量中必需注意的許多因素,因而影響感測器的合理使用。

常見的濕度測量方法有:動態法(雙壓法、雙溫法、分流法),靜態法(飽和鹽法、硫酸法),露點法,干濕球法和電子式感測器法。

① 雙壓法、雙溫法是基於熱力學P、V、T平衡原理,平衡時間較長,分流法是基於絕對濕氣和絕對干空氣的精確混合。由於採用了現代測控手段,這些設備可以做得相當精密,卻因設備復雜,昂貴,運作費時費工,主要作為標准計量之用,其測量精度可達±2%RH以上。

② 靜態法中的飽和鹽法,是濕度測量中最常見的方法,簡單易行。但飽和鹽法對液、氣兩相的平衡要求很嚴,對環境溫度的穩定要求較高。用起來要求等很長時間去平衡,低濕點要求更長。特別在室內濕度和瓶內濕度差值較大時,每次開啟都需要平衡6~8小時。

③ 露點法是測量濕空氣達到飽和時的溫度,是熱力學的直接結果,准確度高,測量范圍寬。計量用的精密露點儀准確度可達±0.2℃甚至更高。但用現代光—電原理的冷鏡式露點儀價格昂貴,常和標准濕度發生器配套使用。

④干濕球法,這是18世紀就發明的測濕方法。歷史悠久,使用最普遍。干濕球法是一種間接方法,它用干濕球方程換算出濕度值,而此方程是有條件的:即在濕球附近的風速必需達到2.5m/s以上。普通用的干濕球溫度計將此條件簡化了,所以其准確度只有5~7%RH,干濕球也不屬於靜態法,不要簡單地認為只要提高兩支溫度計的測量精度就等於提高了濕度計的測量精度。

⑤電子式濕度感測器法

電子式濕度感測器產品及濕度測量屬於90年代興起的行業, 近年來,國內外在濕度感測器研發領域取得了長足進步。濕敏感測器正從簡單的濕敏元件向集成化、智能化、多參數檢測的方向迅速發展,為開發新一代濕度測控系統創造了有利條件,也將濕度測量技術提高到新的水平。

三、濕度測量方案的選擇

現代濕度測量方案最主要的有兩種:干濕球測濕法,電子式濕度感測器測濕法。下面對這兩種方案進行比較,以便客戶選擇適合自己的濕度測量方法。

干濕球測濕法的維護相當簡單,在實際使用中,只需定期給濕球加水及更換濕球紗布即可。與電子式濕度感測器相比,干濕球測濕法不會產生老化,精度下降等問題。所以干濕球測濕方法更適合於在高溫及惡劣環境的場合使用。

電子式濕度感測器的特點:

而電子式濕度感測器是近幾十年,特別是近20年才迅速發展起來的。濕度感測器生產廠在產品出廠前都要採用標准濕度發生器來逐支標定,電子式濕度感測器的准確度可以達到2%一3%RH。

在實際使用中,由於塵土、油污及有害氣體的影響,使用時間一長,會產生老化,精度下降,濕度感測器年漂移量一般都在±2%左右,甚至更高。一般情況下,生產廠商會標明1次標定的有效使用時間為1年或2年,到期需重新標定。

電子式濕度感測器的精度水平要結合其長期穩定性去判斷,一般說來,電子式濕度感測器的長期穩定性和使用壽命不如干濕球濕度感測器。

濕度感測器是採用半導體技術,因此對使用的環境溫度有要求,超過其規定的使用溫度將對感測器造成損壞。

所以電子式濕度感測器測濕方法更適合於在潔凈及常溫的場合使用。

四、濕度感測器選擇的注意事項

①.選擇測量范圍

和測量重量、溫度一樣,選擇濕度感測器首先要確定測量范圍。除了氣象、科研部門外,搞溫、濕度測控的一般不需要全濕程(0-100%RH)測量。

②、選擇測量精度
測量精度是濕度感測器最重要的指標,每提高—個百分點,對濕度感測器來說就是上一個台階,甚至是上一個檔次。因為要達到不同的精度,其製造成本相差很大,售價也相差甚遠。所以使用者一定要量體裁衣,不宜盲目追求「高、精、尖」。
如在不同溫度下使用濕度感測器,其示值還要考慮溫度漂移的影響。眾所周知,相對濕度是溫度的函數,溫度嚴重地影響著指定空間內的相對濕度。溫度每變化0.1℃。將產生0.5%RH的濕度變化(誤差)。使用場合如果難以做到恆溫,則提出過高的測濕精度是不合適的。

多數情況下,如果沒有精確的控溫手段,或者被測空間是非密封的,±5%RH的精度就足夠了。對於要求精確控制恆溫、恆濕的局部空間,或者需要隨時跟蹤記錄濕度變化的場合,再選用±3%RH以上精度的濕度感測器。

而精度高於±2%RH的要求恐怕連校準感測器的標准濕度發生器也難以做到,更何況感測器自身了。相對濕度測量儀表,即使在20—25℃下,要達到2%RH的准確度仍是很困難的。通常產品資料中給出的特性是在常溫(20℃±10℃)和潔凈的氣體中測量的。

③、考慮時漂和溫漂
在實際使用中,由於塵土、油污及有害氣體的影響,使用時間一長,電子式濕度傳器會產生老化,精度下降,電子式濕度傳器年漂移量一般都在±2%左右,甚至更高。一般情況下,生產廠商會標明1次標定的有效使用時間為1年或2年,到期需重新標定。

④、其它注意事項

濕度感測器是非密封性的,為保護測量的准確度和穩定性,應盡量避免在酸性、鹼性及含有機溶劑的氣氛中使用。也避免在粉塵較大的環境中使用。為正確反映欲測空間的濕度,還應避免將感測器安放在離牆壁太近或空氣不流通的死角處。如果被測的房間太大,就應放置多個感測器。

有的濕度感測器對供電電源要求比較高,否則將影響測量精度。或者感測器之間相互干擾,甚至無法工作。使用時應按照技術要求提供合適的、符合精度要求的供電電源。
感測器需要進行遠距離信號傳輸時,要注意信號的衰減問題。當傳輸距離超過200m以上時,建議選用頻率輸出信號的濕度感測器。

⑼ 溫濕度計的原理是什麼及如何應用呢

溫濕度計用來測定環境的溫度及濕度,以確定產品生產或倉儲的環境條件。也應用於人們日常生活。在工業、農業、氣象、醫療以及日常生活等方面都得到了廣泛的應用,特別是隨著科學技發展,對於濕度的檢測和控制越來越受到人們的重視,應用較為廣泛。
常見的濕度測量方法有:動態法(雙壓法、雙溫法、分流法),靜態法(飽和鹽法、硫酸法),露點法,干濕球法和電子式感測器法。
① 雙壓法、雙溫法是基於熱力學P、V、T平衡原理,平衡時間較長,分流法是基於絕對濕氣和絕對干空氣的精確混合。由於採用了現代測控手段,這些設備可以做得相當精密,卻因設備復雜,昂貴,運作費時費工,主要作為標准計量之用,其測量精度可達±2%RH以上。
② 靜態法中的飽和鹽法,是濕度測量中最常見的方法,簡單易行。但飽和鹽法對液、氣兩相的平衡要求很嚴,對環境溫度的穩定要求較高。用起來要求等很長時間去平衡,低濕點要求更長。特別在室內濕度和瓶內濕度差值較大時,每次開啟都需要平衡6~8小時。
③ 露點法是測量濕空氣達到飽和時的溫度,是熱力學的直接結果,准確度高,測量范圍寬。計量用的精密露點儀准確度可達±0.2℃甚至更高。但用現代光-電原理的冷鏡式露點儀價格昂貴,常和標准濕度發生器配套使用。
④ 干濕球法,這是18世紀就發明的測濕方法。歷史悠久,使用最普遍。干濕球法是一種間接方法,它用干濕球方程換算出濕度值,而此方程是有條件的:即在濕球附近的風速必需達到2.5m/s以上。普通用的干濕球溫度計將此條件簡化了,所以其准確度只有5~7%RH,干濕球也不屬於靜態法,不要簡單地認為只要提高兩支溫度計的測量精度就等於提高了濕度計的測量精度。
⑤電子式濕度感測器法
電子式濕度感測器產品及濕度測量屬於90年代興起的行業, 國內外在濕度感測器研發領域取得了長足進步。濕敏感測器正從簡單的濕敏元件向集成化、智能化、多參數檢測的方向迅速發展,為開發新一代濕度測控系統創造了有利條件,也將濕度測量技術提高到新的水平。

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