湿度测量早在几百年前已经出现,从古至今,湿度测量仪器的发展有了质的变化。让我们来了解它的发展史。
湿度是与人们的生产、生活息息相关的一个物理量,也是人们很早就研究的一门科学。据记载,中国人很早就利用木炭等物的吸湿特性来进行湿度测量,在欧洲,约公元1500年就出现了具有现代测量仪器特征的湿度测量仪器。湿度测量仪器随着科技进步和各种理论的建立和完善也不断发生着变化。
1,利用物质几何尺寸变化的湿度计
翻开湿度测量科学历史,就会发现早在几百年前人们就已经利用天然物质由于湿度变化引起的膨胀和收缩的特性制成各种各样的湿度计,包括木头、棉线、印度草、毛发、丝绸、肠衣、直到山羊胡须等,种类多样。
其中利用毛发和肠衣制成的湿度计虽然精度低,但结构简单,造价低廉,现在还在应用。
1783年De saussure最早制成了毛发湿度计,不久,J.Baptiste开始使用肠衣,后来Gay Lussuc等人对毛发的特性进行研究,分析其物理、化学过程,直到十九世纪末,俄国人建立起比较完善的毛发理论。
毛发和肠衣的测湿原理是利用人们熟知的一种现象,即很多物质在湿度发生变化时其长度亦发生变化,当相对湿度从0%RH变化到100%RH时,通常人类毛发长度的变化为其总长度的2.5%,这一变化通过机械放大,用指针指示,即制成了毛发湿度计。
2,干湿球测湿
1750年,Richman发现,当温度计的温泡上有水时,它所指示的温度小于环境温度,这一现象引起人们的注意,经研究,这是水蒸发的结果。1799年Lesslie利用干湿球法原理制成湿度计。1802年,Boechman制造了以它的名字命名的干湿球湿度计,通过改进,基本确定了现在干湿球计的结构形式。二十世纪三十年代,Svensson和Arnold建立起比较完善的湿球理论。目前,精密的阿斯曼通风干湿表长期以来已经作为检验其他湿度计的二等标准。
3,露点湿度计
露点法测量湿度的历史也有几百年,主要是人们研究冷凝过程积累的,即露的形成和消失的温度。十九世纪中叶,人们掌握了空气中的水汽分压只与温度有关这一重要性质,在1845年Regnault系统地说明了他设计的露点湿度计的原理,并形成现代露点仪的基础。
镜面式露点仪是露点仪中的重要种类,其主要应用原理是样气通过被制冷的镜面,通过观测在镜面上形成露/霜时的温度,来计算和表示湿度。目前露点仪由于其稳定性好和精度高,已经被很多国家作为一级标准器使用。