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湿度计的发明

发布时间:2020-12-17 23:59:19

⑴ 谁知道有关测试仪的发展过程是中国人发明的吗

世界上最早的测湿仪是中国汉朝初年发明的天平式湿度计,比欧洲出现类似的温度计早1600多年。
湿度计,是一种测量空气内含水分多少的仪器。世界上最早的湿度计,大约是汉朝初年在中国出现的。那是利用天平来测量空气的干燥或潮湿的天平式湿度计。
在《史记.天官书》中,曾提到把土和炭分别挂在天平两端,以观测挂炭一端天平升降的仪器。《淮南子》指出了这种仪器的意义。说天气干燥了炭就轻;天气潮湿了,炭就重。还说,湿气到来的时候,人是看不见的,但是炭已经显示出沉重了。这就进一步阐明了这个测湿仪器起到测量看不见的水气多少的作用。
由中国古人发明的天平式湿度计是世界上最早的湿度计。它比欧洲制造的类似的湿度计要早上1600多年。

浑天仪:浑天仪是浑仪和浑象的总称。浑仪是测量天体球面坐标的一种仪器,而浑象是古代用来演示天象的仪表。它们是我国东汉天文学家张衡所制的。

地动仪:候风地动仪是汉代科学家张衡的又一传世杰作。在张衡所处的东汉时代,地震比较频繁。据《后汉书·五行志》记载,自和帝永元四年(公元92年)到安帝延光四年(公元125年)的三十多年间,共发生了二十六次大的地震。地震区有时大到几十个郡,引起地裂山崩、江河泛滥、房屋倒塌,造成了巨大的损失。张衡对地震有不少亲身体验。为了掌握全国地震动态,他经过长年研究,终于在阳嘉元年(公元132年)发明了候风地动仪——世界上第一架地震仪。

指南车:指南车,又称司南车,是中国古代用来指示方向的一种机械装置。它利用差速齿轮原理,它与指南针利用地磁效应不同,它是利用齿轮传动系统,根据车轮的转动,由车上木人指示方向。不论车子转向何方,木人的手始终指向南方,“车虽回运而手常指南”。

刻漏:刻漏又称漏刻、漏壶。漏壶主要有泄水型和受水型两类。早期的刻漏多为泄水型。水从漏壶底部侧面流泄,使浮在漏壶水面上的漏箭随水面下降,由漏箭上的刻度指示时间。后来创造出受水型,水从漏壶以恒定的流量注入受水壶,浮在受水壶水面上的漏箭随水面上升指示时间,提高了计时精度。为了获得恒定的流量,首先应使漏壶的水位保持恒定。其次,向受水壶注水的水管截面面积必须固定,水管采用“渴乌”(虹吸)原理,便於调整和修理。有两种保持水位恒定或接近恒定的方法,均见於宋代杨甲著《六经图》(刊於1153年)中的“齐国风挈壶氏图。“唐制吕才(约公元600~650)定”刻漏是在漏壶上方加几个补偿壶,“今制燕肃(1030)定”刻漏采用溢流法,多馀的水由平水壶(下匮)通过竹注筒流入减水盎。燕肃创制的漏壶叫莲花漏,北宋时曾风行各地。

日晷:利用太阳投射的影子来测定时刻的装置。又称“日规”,是我国古代利用日影测得时刻的一种计时仪器。通常由铜制的指针和石制的圆盘组成。
参考资料:网络

⑵ 湿度计工作原理

湿度计工作原理是由于湿泡温度计的感温泡包着棉纱,棉纱的下端浸在水中,水的蒸发而使湿泡温 度计的温度示数总是低于干泡温度计的温度示数(气温)这一温度差值跟水蒸发快慢(即当时的相对湿度)有关,从表或曲线上可查出空气的相对湿度。

湿度表示的是气体中的水蒸气含量,分为绝对湿度和相对湿度。绝对湿度是指气体中的水蒸气净含量,单位为克每立方米。相对湿度是指气体中水蒸气含量与相同状态下气体中水蒸气达到饱和状态时的水蒸气含量的比值,表示方法为RH(%)。

《史记》中记载了一种天平装置,天平两边分别放有土和木炭。《淮南子》一书对这种装置进行了说明:当天气干燥时,木炭轻,天平就往土那边倾斜;当天气潮湿时,木炭变重,天平就往木炭这边倾斜。这是对空气湿度的最早测量。

(2)湿度计的发明扩展阅读

欧洲最早的湿度计出现于15世纪,一个意大利人发明了一种测量湿度的方法。这种方法和中国使用天平装置的原理相同,在天平一端放一团干燥的棉花,然后在另一端放上相同重量的砝码。当棉花吸收了空气中的水蒸气之后就会变沉,天平就会往棉花这边倾斜。根据棉花吸收水蒸气的多少,可以测定空气中的水蒸气含量。

使用的湿度计有毛发湿度计、干湿球湿度计、氯化锂湿度计等,其原理各不相同,但测量的都是相对湿度。

通常的干湿球湿度计由两支处于邻近位置的、相同的玻璃温度计组成,其中一支的温包外面包有一个尼龙网套,网套的另一端浸在水中。由于毛细管作用,温包周围的网套始终保持湿润状态。网套表面水分蒸发时吸热则使网套温度降低。于是,这一支温度计(称为湿球温度计)所指示的温度,就比另一支不包网套的温度计(称为干球温度计)所指示的温度低。

⑶ 中国古代是怎样对湿度进行测量的

湿度是一个似乎很难捉摸的概念,它的变化与天气晴雨的关系十分密切,这在古人是有经验的。

古代测定燥湿的方法有多种,王充在《论衡》中记述了另一种判断燥湿的方法:“天且雨,蝼蚁徙,蚯蚓出,琴弦缓。”其中“琴弦缓”属于人们可以测量的物理现象,据此可以预报晴雨天气。王充还对寒温的传播,从“气”的角度探讨热的传导的问题。他明确指出,热是靠气来传导的,越远,热在传导中损失就越大,因而渐微。

西汉时期曾经有一种天平式的验湿器。《淮南子•天文训》记载:“燥故炭轻,湿故炭重。”可见当时已经知道某些物质的重量能随大气干湿的变化而变化。又记载:“悬羽与炭而知燥湿之气。”说的就是天平式验湿器。

天平式湿度计的构造很简单:只要用一根均匀的木杆,在中点悬挂起来,好像两边分别挂上吸湿能力不同的东西,例如一端石子,另一端为咸海带;或者一端用淡水浸过又经晒干的棉花球,另一端为盐水浸过又经晒干的棉花球等。再使两端等重,天平平衡。

当大气里湿度大了,吸湿能力强的一端因吸入较多的水分而变重了,天平就倾斜,这就预示着可能要下雨了。这种湿度计具有简便易做的优点,而且也还灵敏,是人类最早的湿度计。

对于这种验湿器的结构与原理,《前汉书•李寻传》中说得尤其具体:把两个重量相等而吸湿能力不同的物体如羽毛与炭,或土与炭,或铁与炭分别挂在天平两端,并使天平平衡。当大气湿度变化,两个物体吸入或蒸发掉的水分多少互不相同,因而重量不等,天平失去平衡发生偏转。

这种验湿器简单易制,使用时间很长,甚至在20世纪的农村气象站也还沿用,可见它具有很强的生命力。在欧洲也有过这种验湿器,那是15世纪才发明的,比我国迟了1600多年。

大气湿度变化引起琴弦长度的变化是很微小的,难于察觉的,但反映在该琴弦所发的音调高低的变化却是十分明显的。这里可以说已经孕育着悬弦式湿度计的基本原理了。

黄履庄在1683年制作成功了第一架利用弦线吸湿伸缩原理的“验燥湿器”,即湿度计。

它的特点是:“内有一针,能左右旋,燥则左旋,湿则右旋,毫发不爽,并可预证阴晴。”黄履庄发明的“验燥湿器”有一定的灵敏度,可以“预证阴晴”,具有实用价值。“验燥湿器”可以说是现代湿度计的先驱。

⑷ 索绪尔是在哪一年发明湿度计的

只知道是在18世纪末期,化学家尼古拉斯-西奥多·索绪尔发明了干湿球湿度计

⑸ 指针、数字湿度计的原理是什么

指针式温度计..
双金属温度计是利用两种不同金属在温度改变时膨胀程度不同的原理工作的。主要回的元件是一个用两种答或多种金属片叠压在一起组成的多层金属片。为提高测温灵敏度,通常将金属片制成螺旋卷形状。当多层金属片的温度改变时,各层金属膨胀或收缩量不等,使得螺旋卷卷起或松开。由于螺旋卷的一端固定而另一端和一可以自由转动的指针相连,因此,当双金属片感受到温度变化时,指针即可在一圆形分度标尺上指示出温度来。
湿度计
电子式湿度传感器法 (有很多种,但是这种是比较现代的)
根据湿敏电阻或者是湿敏电容在不同湿度下的导电性, 来确定湿度的.

⑹ 湿度计数值越大越湿吗

湿度计数值越大越湿。

空气的湿度可以用空气中所含水蒸汽的密度,即单位体积的空气中所含水蒸汽的质量来表示.由于直接测量空气中水蒸气的密度比较困难,而水蒸气的压强随水蒸气密度的增大而增大,所以通常用空气中水蒸气的压强来表示空气的湿度,这就是空气的绝对湿度。

湿度计的用途很广,例如在超纯金属冶炼、纺织品加工、造纸和印染等生产过程以及食品储存和气象测量等方面,常需要用湿度计来测量或控制空气或工业流程气体的湿度。

(6)湿度计的发明扩展阅读

空气的湿度有绝对湿度和相对湿度之分.

1 .绝对湿度

空气的湿度可以用空气中所含水蒸汽的密度,即单位体积的空气中所含水蒸汽的质量来表示.由于直接测量空气中水蒸气的密度比较困难,而水蒸气的压强随水蒸气密度的增大而增大,所以通常用空气中水蒸气的压强来表示空气的湿度,这就是空气的绝对湿度.

2 .相对湿度

( 1 )概念的引入:为了表示空气中水蒸气离饱和状态的远近而引入相对湿度的概念.

( 2 )相对湿度 B :某温度时空气的绝对湿度 p 跟同一温度下水的饱和汽压 ps 的百分比叫做这时空气的相对湿度

①不同温度下水的饱和汽压可以查表得到

②在绝对湿度 p 不变而降低温度时,由于水的饱和汽压减小而使空气的相对湿度增大。

③居室的相对湿度以 60 %~ 70 %较适宜。

参考资料来源:网络-湿度计

⑺ 指针湿度计的构造原理是

机械式指针湿度表的湿敏元件,有毛发式的,也有在金属游丝上涂敷高分子亲水塑料材料制造的。其原理属长度变化式,即元件能随空气湿度的变化而改变其长度,利用长度变化产生的位移来驱动指针轴,使指针在表盘上移动,从而实现湿度的计量功能。

测量气体湿度的物性分析仪器。湿度表示气体中的水蒸汽含量,有绝对湿度和相对湿度两种表示方法。绝对湿度指气体中水蒸汽的绝对含量,最常用的单位是克/米^3。在一定温度、压力时,单位体积内的水蒸汽含量有一定的限度,称为饱和水蒸汽含量。

相对湿度指气体中水蒸汽的绝对含量与同样温度、压力时同体积气体中饱和水蒸汽含量之比,常用符号为%R.H.。湿度计的用途很广,例如在超纯金属冶炼、纺织品加工、造纸和印染等生产过程以及食品储存和气象测量等方面,常需要用湿度计来测量或控制空气或工业流程气体的湿度。

(7)湿度计的发明扩展阅读

欧洲最早的湿度计出现于15世纪,一个意大利人发明了一种测量湿度的方法。这种方法和中国使用天平装置的原理相同,在天平一端放一团干燥的棉花,然后在另一端放上相同重量的砝码。

当棉花吸收了空气中的水蒸气之后就会变沉,天平就会往棉花这边倾斜。根据棉花吸收水蒸气的多少,可以测定空气中的水蒸气含量。

现在使用的湿度计有毛发湿度计、干湿球湿度计、氯化锂湿度计等,其原理各不相同,但测量的都是相对湿度。

《史记》中记载了一种天平装置,天平两边分别放有土和木炭。《淮南子》一书对这种装置进行了说明:当天气干燥时.木炭轻,天平就往土那边倾斜;当天气潮湿时,木炭变重,天平就往木炭这边倾斜。这是对空气湿度的最早测量。

⑻ 湿度计怎么用

干湿球湿度计的测量原理、使用方法:

干湿球测湿法采用间接测量方法,通过测量干球、湿球的温度经过计算得到湿度值.
因此对使用温度没有严格限制,在高温环境下测湿不会对传感器造成损坏。

干湿球湿度计的特点:
早在18世纪人类就发明了干湿球湿度计,干湿球湿度计的准确度还取决于干球、湿球两支温度计本身的精度;湿度计必须处于通风状态:只有纱布水套、水质、风速都满足一定要求时,才能达到规定的准确度。干湿球湿度计的准确度只有5%一7%RH。

附:湿度测量的基本概念

在工农业生产、气象、环保、国防、科研、航天等部门,经常需要对环境湿度进行测量及控制。对环境温、湿度的控制以及对工业材料水份值的监测与分析都已成为比较普遍的技术条件之一,但在常规的环境参数中,湿度是最难准确测量的一个参数。这是因为测量湿度要比测量温度复杂得多,温度是个独立的被测量,而湿度却受其他因素(大气压强、温度)的影响。此外,湿度的校准也是一个难题。国外生产的湿度标定设备价格十分昂贵。

一、湿度定义

在计量法中规定,湿度定义为“物象状态的量”。日常生活中所指的湿度为相对湿度,用RH%表示。总言之,即气体中(通常为空气中)所含水蒸气量(水蒸气压)与其空气相同情况下饱和水蒸气量(饱和水蒸气压)的百分比。
湿度很久以前就与生活存在着密切的关系,但用数量来进行表示较为困难。对湿度的表示方法有绝对湿度、相对湿度、露点、湿气与干气的比值(重量或体积)等等。

二、湿度测量方法

湿度测量从原理上划分有二、三十种之多。但湿度测量始终是世界计量领域中著名的难题之一。一个看似简单的量值,深究起来,涉及相当复杂的物理—化学理论分析和计算,初涉者可能会忽略在湿度测量中必需注意的许多因素,因而影响传感器的合理使用。

常见的湿度测量方法有:动态法(双压法、双温法、分流法),静态法(饱和盐法、硫酸法),露点法,干湿球法和电子式传感器法。

① 双压法、双温法是基于热力学P、V、T平衡原理,平衡时间较长,分流法是基于绝对湿气和绝对干空气的精确混合。由于采用了现代测控手段,这些设备可以做得相当精密,却因设备复杂,昂贵,运作费时费工,主要作为标准计量之用,其测量精度可达±2%RH以上。

② 静态法中的饱和盐法,是湿度测量中最常见的方法,简单易行。但饱和盐法对液、气两相的平衡要求很严,对环境温度的稳定要求较高。用起来要求等很长时间去平衡,低湿点要求更长。特别在室内湿度和瓶内湿度差值较大时,每次开启都需要平衡6~8小时。

③ 露点法是测量湿空气达到饱和时的温度,是热力学的直接结果,准确度高,测量范围宽。计量用的精密露点仪准确度可达±0.2℃甚至更高。但用现代光—电原理的冷镜式露点仪价格昂贵,常和标准湿度发生器配套使用。

④干湿球法,这是18世纪就发明的测湿方法。历史悠久,使用最普遍。干湿球法是一种间接方法,它用干湿球方程换算出湿度值,而此方程是有条件的:即在湿球附近的风速必需达到2.5m/s以上。普通用的干湿球温度计将此条件简化了,所以其准确度只有5~7%RH,干湿球也不属于静态法,不要简单地认为只要提高两支温度计的测量精度就等于提高了湿度计的测量精度。

⑤电子式湿度传感器法

电子式湿度传感器产品及湿度测量属于90年代兴起的行业, 近年来,国内外在湿度传感器研发领域取得了长足进步。湿敏传感器正从简单的湿敏元件向集成化、智能化、多参数检测的方向迅速发展,为开发新一代湿度测控系统创造了有利条件,也将湿度测量技术提高到新的水平。

三、湿度测量方案的选择

现代湿度测量方案最主要的有两种:干湿球测湿法,电子式湿度传感器测湿法。下面对这两种方案进行比较,以便客户选择适合自己的湿度测量方法。

干湿球测湿法的维护相当简单,在实际使用中,只需定期给湿球加水及更换湿球纱布即可。与电子式湿度传感器相比,干湿球测湿法不会产生老化,精度下降等问题。所以干湿球测湿方法更适合于在高温及恶劣环境的场合使用。

电子式湿度传感器的特点:

而电子式湿度传感器是近几十年,特别是近20年才迅速发展起来的。湿度传感器生产厂在产品出厂前都要采用标准湿度发生器来逐支标定,电子式湿度传感器的准确度可以达到2%一3%RH。

在实际使用中,由于尘土、油污及有害气体的影响,使用时间一长,会产生老化,精度下降,湿度传感器年漂移量一般都在±2%左右,甚至更高。一般情况下,生产厂商会标明1次标定的有效使用时间为1年或2年,到期需重新标定。

电子式湿度传感器的精度水平要结合其长期稳定性去判断,一般说来,电子式湿度传感器的长期稳定性和使用寿命不如干湿球湿度传感器。

湿度传感器是采用半导体技术,因此对使用的环境温度有要求,超过其规定的使用温度将对传感器造成损坏。

所以电子式湿度传感器测湿方法更适合于在洁净及常温的场合使用。

四、湿度传感器选择的注意事项

①.选择测量范围

和测量重量、温度一样,选择湿度传感器首先要确定测量范围。除了气象、科研部门外,搞温、湿度测控的一般不需要全湿程(0-100%RH)测量。

②、选择测量精度
测量精度是湿度传感器最重要的指标,每提高—个百分点,对湿度传感器来说就是上一个台阶,甚至是上一个档次。因为要达到不同的精度,其制造成本相差很大,售价也相差甚远。所以使用者一定要量体裁衣,不宜盲目追求“高、精、尖”。
如在不同温度下使用湿度传感器,其示值还要考虑温度漂移的影响。众所周知,相对湿度是温度的函数,温度严重地影响着指定空间内的相对湿度。温度每变化0.1℃。将产生0.5%RH的湿度变化(误差)。使用场合如果难以做到恒温,则提出过高的测湿精度是不合适的。

多数情况下,如果没有精确的控温手段,或者被测空间是非密封的,±5%RH的精度就足够了。对于要求精确控制恒温、恒湿的局部空间,或者需要随时跟踪记录湿度变化的场合,再选用±3%RH以上精度的湿度传感器。

而精度高于±2%RH的要求恐怕连校准传感器的标准湿度发生器也难以做到,更何况传感器自身了。相对湿度测量仪表,即使在20—25℃下,要达到2%RH的准确度仍是很困难的。通常产品资料中给出的特性是在常温(20℃±10℃)和洁净的气体中测量的。

③、考虑时漂和温漂
在实际使用中,由于尘土、油污及有害气体的影响,使用时间一长,电子式湿度传器会产生老化,精度下降,电子式湿度传器年漂移量一般都在±2%左右,甚至更高。一般情况下,生产厂商会标明1次标定的有效使用时间为1年或2年,到期需重新标定。

④、其它注意事项

湿度传感器是非密封性的,为保护测量的准确度和稳定性,应尽量避免在酸性、碱性及含有机溶剂的气氛中使用。也避免在粉尘较大的环境中使用。为正确反映欲测空间的湿度,还应避免将传感器安放在离墙壁太近或空气不流通的死角处。如果被测的房间太大,就应放置多个传感器。

有的湿度传感器对供电电源要求比较高,否则将影响测量精度。或者传感器之间相互干扰,甚至无法工作。使用时应按照技术要求提供合适的、符合精度要求的供电电源。
传感器需要进行远距离信号传输时,要注意信号的衰减问题。当传输距离超过200m以上时,建议选用频率输出信号的湿度传感器。

⑼ 温湿度计的原理是什么及如何应用呢

温湿度计用来测定环境的温度及湿度,以确定产品生产或仓储的环境条件。也应用于人们日常生活。在工业、农业、气象、医疗以及日常生活等方面都得到了广泛的应用,特别是随着科学技发展,对于湿度的检测和控制越来越受到人们的重视,应用较为广泛。
常见的湿度测量方法有:动态法(双压法、双温法、分流法),静态法(饱和盐法、硫酸法),露点法,干湿球法和电子式传感器法。
① 双压法、双温法是基于热力学P、V、T平衡原理,平衡时间较长,分流法是基于绝对湿气和绝对干空气的精确混合。由于采用了现代测控手段,这些设备可以做得相当精密,却因设备复杂,昂贵,运作费时费工,主要作为标准计量之用,其测量精度可达±2%RH以上。
② 静态法中的饱和盐法,是湿度测量中最常见的方法,简单易行。但饱和盐法对液、气两相的平衡要求很严,对环境温度的稳定要求较高。用起来要求等很长时间去平衡,低湿点要求更长。特别在室内湿度和瓶内湿度差值较大时,每次开启都需要平衡6~8小时。
③ 露点法是测量湿空气达到饱和时的温度,是热力学的直接结果,准确度高,测量范围宽。计量用的精密露点仪准确度可达±0.2℃甚至更高。但用现代光-电原理的冷镜式露点仪价格昂贵,常和标准湿度发生器配套使用。
④ 干湿球法,这是18世纪就发明的测湿方法。历史悠久,使用最普遍。干湿球法是一种间接方法,它用干湿球方程换算出湿度值,而此方程是有条件的:即在湿球附近的风速必需达到2.5m/s以上。普通用的干湿球温度计将此条件简化了,所以其准确度只有5~7%RH,干湿球也不属于静态法,不要简单地认为只要提高两支温度计的测量精度就等于提高了湿度计的测量精度。
⑤电子式湿度传感器法
电子式湿度传感器产品及湿度测量属于90年代兴起的行业, 国内外在湿度传感器研发领域取得了长足进步。湿敏传感器正从简单的湿敏元件向集成化、智能化、多参数检测的方向迅速发展,为开发新一代湿度测控系统创造了有利条件,也将湿度测量技术提高到新的水平。

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