濕度是一個重要的環境參數,濕度的測量和控制廣泛用于工農業生產和科學技術研究的各個領域,濕度不僅影響到人們的生活質量,也影響到工業、農業、國防等產品質量和生產過程安全。
羅卓尼克濕度發生器可產生一個穩定的標準環境,并可以實現對溫濕度儀表的無人值守式全自動化校準,連接打印機后甚至可以自動出具校準證書,通常在3分鐘內就可達到溫度平衡。
羅卓尼克濕度發生器的分流法與滲透法解析:
一、分流法
干氣源(一般是干空氣)的氣體按一定的比例分成兩部分,一路進入飽和器S,被飽和的氣流在混合室C M中同另一股干氣混合,而后進入試驗腔CT,后排入大氣。飽和器、混合室和試驗腔浸在同一個恒溫槽中。
試驗腔中的相對濕度是下列因素的函數:
1.通過飽和器的空氣的份數;
2.飽和器中的總壓力;
3.飽和水汽壓力;
4.試驗腔中的水汽分壓力。
試驗腔中相對濕度的公式:U=100·X/[1-(1-X)es/Ps]。
式中:X-分流比,es-飽和器中的水汽分壓力,Ps-飽和器中的總壓力。
分流法的相對溫度不確定度一般在1-3%范圍內;所以在低溫下使用上述簡化式全能滿足方法的準確度要求。
二、滲透法
滲透管的工作基礎就是依據膜滲透原理,水分子穿過管壁的滲透過程遵循Fick定律:q=-D·S·(dP/dB);
式中:q-滲透速率,D-滲透系數,S-有效滲透面積,dP/dB-膜兩側水汽的壓力梯度,其中B為膜的厚度。
由上式可見滲透速率與膜的材料及其密度、厚度、有效滲透面積、材料的物理特性(如親水或憎水)以及膜兩側的水汽分壓差等有關。發生器輸出的標準氣的水分濃度按下式計算:C=(q·V)/(F·Mv);
式中:C-標準汽的水分濃度,單位為ppmv;q-標定溫度對應的滲透率,單位為g/min;V-水汽的摩爾體積,單位為L/mol;F-干載氣流量,單位為L/min;Mv-水的摩爾質量,單位為g/mol。
由上可知,載氣的干燥程度及其流量會直接影響輸出氣體的濕度量值。因此,載氣必須經干燥系統充分干燥,同時要求氣源穩定和對流量進行準確的測量。發生器的準確度取決于所用的滲透管滲透率標定的不確定度、氣源的穩定性、載氣流量測定的準確度及恒溫精度。