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1、(10)申请公布号 CN 102221567 A (43)申请公布日 2011.10.19 CN 102221567 A *CN102221567A* (21)申请号 201110080402.3 (22)申请日 2011.03.31 G01N 25/62(2006.01) G01N 25/64(2006.01) (71)申请人 福建师范大学福清分校 地址 350300 福建省福州市福清市龙江街道 校园新村 1 号 (72)发明人 吴桔生 吴瑞坤 (74)专利代理机构 福州元创专利商标代理有限 公司 35100 代理人 蔡学俊 (54) 发明名称 湿度的测量方法及测量装置 (57) 摘要 本发。
2、明涉及一种湿度测量的方法， 采用干湿 球测湿法原理湿度的测量， 利用电子集成温度传 感器， 以得到较高精度的温度和温差值， 利用鼓泡 方式避免通风速度、 水质和纱布的影响， 该方法包 括 ： 提供一装有不易挥发液体的储油罐， 将一罐 口设有配重的恒压罐倒扣于储油罐内 ； 所述恒压 罐靠近罐口的罐壁上设有放气孔 ； 向恒压罐通入 空气， 利用一出气管将恒压罐内排出的气体引到 一具有隔热层的蒸发罐内的水面下， 通过干球温 度传感器检测恒压罐内的温度和湿球温度传感器 检测蒸发罐内的温度计算出湿度值， 测量的精度 较高， 操作简单， 具有较好的实用价值。 (51)Int.Cl. (19)中华人民共和国。
3、国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 1 页 说明书 3 页 附图 3 页 CN 102221578 A1/1 页 2 1. 一种湿度测量的方法， 其特征在于， 包括 ： 提供一装有不易挥发液体的储油罐， 将一罐口设有配重的恒压罐倒扣于储油罐内 ； 所 述恒压罐靠近罐口的罐壁上设有放气孔， 通过配重和放气孔位置调整恒压罐内气体压强 ； 向恒压罐通入空气， 利用一出气管将恒压罐内排出的气体引到一具有隔热层的蒸发罐 内的水面下， 所述出气管浸入水下的端部封实， 且表面设置有复数个小孔 ； 在所述恒压罐内设置一用于检测恒压罐内温度的干球温度传感器 ； 在所述蒸发罐内设置一用于检测水下温度。
4、的湿球温度传感器 ； 提供一瓶口设有一进气管和出水管， 且设于蒸发罐上方的蓄水瓶， 所述进气管的一端 伸至蓄水瓶瓶底， 另一端伸入蒸发罐内， 所述出水管一端设于蓄水瓶瓶口， 另一端伸入蒸发 罐内。 2. 根据权利要求 1 所述的湿度测量的方法， 其特征在于 ： 所述的不易挥发液体是变压 器油。 3. 根据权利要求 1 所述的湿度测量的方法， 其特征在于 ： 所述向恒压罐通入空气， 是 采用以微型气泵实现送气。 4. 根据权利要求 1 所述的湿度测量的方法， 其特征在于 ： 干球温度传感器和湿球温度 传感器分别与一中央控制器连接， 所述的中央控制器设置有声光报警模块、 液晶显示模块、 键盘以及输。
5、出控制模块。 5. 一种湿度测量装置， 包括一装有不易挥发液体的储油罐和一微型气泵， 其特征在 于 ： 所述的储油罐倒扣有罐口设有配重的恒压罐， 所述恒压罐靠近罐口的罐壁上设有放气 孔 ； 所述的微型气泵的出气端经一进气导管为恒压罐送气 ； 所述恒压罐内设置有一用于检 测恒压罐内温度的干球温度传感器 ； 所述的恒压罐还设置有一出气管， 所述出气管的输出 端延伸至一具有隔热层的蒸发罐内的水面下， 所述出气管浸入水下的端部封实， 且表面设 置有复数个小孔 ； 所述蒸发罐内设置一用于检测水下温度的湿球温度传感器 ； 所述蒸发罐 的上方设置有一蓄水瓶， 所述蓄水瓶的瓶口设有一进气管和出水管， 所述进气。
6、管的一端伸 至蓄水瓶瓶底， 另一端伸入蒸发罐内 ； 所述出水管一端设于蓄水瓶瓶口， 另一端伸入蒸发罐 内。 6. 根据权利要求 5 所述的湿度测量的方法， 其特征在于 ： 所述的不易挥发液体是变压 器油。 7. 根据权利要求 5 所述的湿度测量装置， 其特征在于 ： 所述的进气导管由储油罐的底 部延伸至恒压罐内。 8. 根据权利要求 5 所述的湿度测量装置， 其特征在于 ： 所述的出气管由储油罐的底部 引出。 9. 根据权利要求 5 所述的湿度测量装置， 其特征在于 ： 干球温度传感器和湿球温度传 感器分别与一中央控制器连接， 所述的中央控制器设置有声光报警模块、 液晶显示模块、 键 盘以及输。
7、出控制模块。 权 利 要 求 书 CN 102221567 A CN 102221578 A1/3 页 3 湿度的测量方法及测量装置 技术领域 0001 本发明涉及一种湿度的测量方法及测量装置。 背景技术 0002 湿度测量一直以来都是个难题， 因为湿度信息的传递必须靠水对感湿元件直接接 触来完成， 感湿元件暴露在待测环境中易于腐蚀和老化， 丧失其原有的性能。 虽然有许多种 测量湿度得方法， 但是干湿球测湿法仍然是具有最高重复性和最准确的测量方法之一， 它 不需要校准。 但是影响干湿球测湿法测量结果的因数也很多， 如大气压强、 通风速度对干湿 表系数 A 值的影响、 水质和纱布质量等等， 特别。
8、是通风速度对 A 值的影响很大， 流速太小湿 球水分蒸发不充分， 出现的误差较大， 风速太大造成湿球水分蒸发过程太快不便测量。尽 管人们对测试的方法作了很多的改进， 但还是不尽人意， 针对这些不足之处， 采用干湿球测 湿法原理利用鼓泡方式测量湿度， 可以得到较好的结果。传统的干湿球测湿法是采用间接 测量方法， 通常由两只规格相同的温度计组成， 一只为干球温度计， 显示当前空气的温度， 另一只用湿纱布包裹， 并用蒸馏水保持湿润， 作为湿球温度计。 当未饱和湿空气流过暴露在 空气中的湿纱布表面时， 纱布上的水份就会不断蒸发， 吸取汽化热， 使湿球温度下降， 同时 周边的热量也会传导到湿球上， 最终。
9、达到热平衡。气体湿度越低时， 水份蒸发越快， 湿球温 度也越低， 利用干湿球温度差就可得到空气的相对湿度值。显然蒸发速度还和气压和风速 有关。 传统的干湿球测湿法从测量原理上来说， 受到许多因数影响， 容易产生较大的测量误 差。 发明内容 0003 本发明的目的是提供一种湿度的测量方法， 能精确测量环境的湿度值。 0004 本发明的另一目的是实现上述方法的湿度测量装置。 0005 本发明的湿度测量的方法， 其特征在于， 包括 ： 提供一装有不易挥发液体的储油 罐， 将一罐口设有配重的恒压罐倒扣于储油罐内 ； 所述恒压罐靠近罐口的罐壁上设有放气 孔， 通过配重和放气孔位置调整恒压罐内气体压强 ；。
10、 向恒压罐通入空气， 利用一出气管将恒 压罐内排出的气体引到一具有隔热层的蒸发罐内的水面下， 所述出气管浸入水下的端部封 实， 且表面设置有复数个小孔 ； 在所述恒压罐内设置一用于检测恒压罐内温度的干球温度 传感器 ； 在所述蒸发罐内设置一用于检测水下温度的湿球温度传感器 ； 提供一瓶口设有一 进气管和出水管， 且设于蒸发罐上方的蓄水瓶， 所述进气管的一端伸至蓄水瓶瓶底， 另一端 伸入蒸发罐内， 所述出水管一端设于蓄水瓶瓶口， 另一端伸入蒸发罐内。 0006 本发明的湿度测量装置， 包括一装有不易挥发液体的储油罐和一微型气泵， 其特 征在于 ： 所述的储油罐倒扣有罐口设有配重的恒压罐， 所述恒。
11、压罐靠近罐口的罐壁上设有 放气孔 ； 所述的微型气泵的出气端经一进气导管为恒压罐送气 ； 所述恒压罐内设置有一用 于检测恒压罐内温度的干球温度传感器 ； 所述的恒压罐还设置有一出气管， 所述出气管的 输出端延伸至一具有隔热层的蒸发罐内的水面下， 所述出气管浸入水下的端部封实， 且表 说 明 书 CN 102221567 A CN 102221578 A2/3 页 4 面设置有复数个小孔 ； 所述蒸发罐内设置一用于检测水下温度的湿球温度传感器 ； 所述蒸 发罐的上方设置有一蓄水瓶， 所述蓄水瓶的瓶口设有一进气管和出水管， 所述进气管的一 端伸至蓄水瓶瓶底， 另一端伸入蒸发罐内 ； 所述出水管一端。
12、设于蓄水瓶瓶口， 另一端伸入蒸 发罐内。 0007 本发明的方法采用干湿球测湿法原理湿度的测量， 利用电子集成温度传感器， 以 得到较高精度的温度和温差值， 利用鼓泡方式避免通风速度、 水质和纱布的影响， 测量精度 高， 操作简单， 具有较好的实用价值。 附图说明 0008 图 1 是本发明一实施例的结构示意图。 0009 图 2 是本发明温度采集控制电路原理框图。 0010 图 3 是图 2 控制电路软件设计流程图。 具体实施方式 0011 本发明提供一种湿度测量的方法， 其特征在于， 包括 ： 提供一装有不易挥发液体的 储油罐， 将一罐口设有配重的恒压罐倒扣于储油罐内 ； 所述恒压罐靠近罐。
13、口的罐壁上设有 放气孔， 通过配重和放气孔位置可以调整恒压罐内气体压强 ； 向恒压罐通入空气， 利用一出 气管将恒压罐内排出的气体引到一具有隔热层的蒸发罐内的水面下， 所述出气管浸入水下 的端部封实， 且表面设置有复数个小孔 ； 在所述恒压罐内设置一用于检测恒压罐内温度 的干球温度传感器 ； 在所述蒸发罐内设置一用于检测水下温度的湿球温度传感器 ； 提供一 瓶口设有一进气管和出水管， 且设于蒸发罐上方的蓄水瓶， 所述进气管的一端伸至蓄水瓶 瓶底， 另一端伸入蒸发罐内， 所述出水管一端设于蓄水瓶瓶口， 另一端伸入蒸发罐内。 0012 在本发明一较佳的实施例中， 所述向恒压罐通入空气， 是采用以微。
14、型气泵实现送 气， 送气量稍微大于出气管的出气量， 让少许气体从恒压罐放气孔排出， 保证恒压罐内气压 恒定。所述干球温度传感器和湿球温度传感器分别与一中央控制器连接， 所述的中央控制 器设置有声光报警模块、 液晶显示模块、 键盘以及输出控制模块。 0013 如图1所示， 本发明提供一种湿度测量装置， 包括一装有不易挥发液体8的储油罐 9 和一微型气泵 1， 其特征在于 ： 所述的储油罐 9 倒扣有罐口设有配重 4 的恒压罐 6， 所述恒 压罐 6 靠近罐口的罐壁上设有放气孔 5 ； 所述的微型气泵的出气端经一进气导管 2 为恒压 罐送气 ； 所述恒压罐内设置有一用于检测恒压罐内温度的干球温度传。
15、感器 7 ； 所述的恒压 罐还设置有一出气管 3， 所述出气管 3 的输出端延伸至一具有隔热层 12 的蒸发罐 10 内的 水面下， 所述出气管浸入水下的端部 13 封实， 且表面设置有复数个小孔 11 ； 所述蒸发罐内 设置一用于检测水下温度的湿球温度传感器 14 ； 所述蒸发罐的上方设置有一蓄水瓶 17， 所 述蓄水瓶的瓶口设有一进气管 15 和出水管 16， 所述进气管 15 的一端伸至蓄水瓶 17 瓶底， 另一端伸入蒸发罐 10 内 ； 所述出水管 16 一端设于蓄水瓶瓶口， 另一端伸入蒸发罐内。使用 时， 控制微型气泵 1 的直流电压， 使进入恒压罐 6 的空气比出气的量大一点或接近。
16、， 当充入 的空气多恒压罐6就浮起来， 当不易挥发液体的液面降到恒压罐放气孔5时， 多余的空气就 放掉。由于恒压罐的出气管 3 输出端延伸至一具有隔热层 12 的蒸发罐 10 内的水面下， 气 泡可以从小孔 11 中溢出， 因为气泡很小上升的速度不是很快， 与水的接触面积较大， 水的 说 明 书 CN 102221567 A CN 102221578 A3/3 页 5 蒸发就很充分， 带走的汽化热就很稳定， 当蒸发罐的液面下降到进气管以下， 空气就从进气 管进到储水瓶 17， 于是水就从出水管流出补充蒸发掉的水分， 因为蒸发罐的隔热层较厚， 进 来的热量不多因此蒸发罐的温度可以下降的比较多， 。
17、测量的精度较高。 0014 本发明中我们通过干球温度传感器和湿球温度传感器进行温度采集， 所述的干球 温度传感器和湿球温度传感器分别与一中央控制器连接， 所述的中央控制器设置有声光报 警模块、 液晶显示模块、 键盘以及输出控制模块。 具体原理框图请见图2。 具体的， 系统上电 复位后， 单片机进行系统初始化， 单片机控制模拟开关对干、 湿球温度进行分时采样， 通过 A D 变换器分别得到温度和温差值， 根据该值得到相应的直线方程的斜率和截距值， 最后 代入直线方程式， 算出所对应的相对湿度值。 输出到显示器和控制器进行数字显示和控制， 并保存在存储器中， 往串口送当前数据， 发往液晶显示器， 。
18、并查询是否有上位机读取数据的 命令， 如有则判断是否是本机转换命令。如果是就将存储的最新的数据发往上位机。当相 对湿度太低控制超声波加湿器工作， 当相对湿度太高控制降温系统除湿， 保持环境的恒定。 具体软件控制流程可参见图 3。 0015 此外， 值得一提的是在本发明一较佳的实施例子中， 所述的不易挥发液体采用变 压器油。 0016 以上所述仅为本发明的较佳实施例， 凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与 修饰， 皆应属本发明的涵盖范围。 说 明 书 CN 102221567 A CN 102221578 A1/3 页 6 图 1 说 明 书 附 图 CN 102221567 A CN 102221578 A2/3 页 7 图 2 说 明 书 附 图 CN 102221567 A CN 102221578 A3/3 页 8 图 3 说 明 书 附 图 CN 102221567 A 。