干湿表测湿原理

不同类型的干湿表，虽然形式不同，但测湿原理均相同。

如果湿球表面的温度与空气的湿度相等，且空气未饱和，显然，湿球表面的水汽密度要比周围空气中的水汽密度大，就有水汽从湿球表面向周围空气蒸发，以保持湿球表面处于饱和状态，但是，蒸发需要热量，从而引起湿球表面降温。湿球表面降温后，一方面减小了湿球表面的饱和水汽压，即减小了湿球表面的水汽密度，使得水汽扩散减慢；另一方面，在周围空气与湿球表面之间产生了温度梯度，造成热量从周围空气向湿球表面传导，来补充蒸发消耗的热量，最后蒸发需要的热量与从空气传导的热量达到热平衡，蒸发停止，湿球表面的降温也就停止。湿球表面降温的程度，与周围空气的湿度有关，若空气饱和，湿球表面就不会降温，湿球温度与干球温度相等。

（1）百叶箱自然通风干湿表

百叶箱自然通风干湿表是一种最常见、最简单的干湿表。两支结构和性能完全相同的温度表分别安装在百叶箱内固定的支架上，其中一只球部包有纱布，下端有一水杯，水杯中装有蒸馏水，纱布的下端浸在水杯中，依靠毛细作用，使纱布经常保持湿润。如图1所示。

图1 百叶箱自然通风干湿表

（2）百叶箱人工通风干湿表

百叶箱人工通风干湿表的基本结构与百叶箱自然通风干湿表相同，只是对干球温度表和湿球温度表的球部均采取了强制通风结构，可在湿球附近维持3.5米/秒的固定通风速度，测量准确度较百叶箱自然通风干湿表高。如图2所示。

图2 百叶箱人工通风干湿表

（3）阿斯曼通风干湿表

阿斯曼通风干湿表是一种适宜于野外观测的干湿表，采用机械或电动方式通风，通风速度达到2.5米/秒，还配有防辐射装置，测湿准确度较高。通风装置由通风器和三通管组成。当风扇转动时，空气经保护管的下部吸入，环绕着温度表的球部向上流动，经三通管从通风器的风扇窗口排出。如图3和图4所示。

图3 阿斯曼通风干湿表

图4 干湿表护筒和通风道

（4）手摇干湿表

手摇干湿表也是一种适合野外观测的干湿表，通过人工摇动手把，使其旋转，在球部附近也可维持一定的通风速度，当旋转速度达到每分钟150周时，通风速度可达到2米/秒。如图5所示。

图5 手摇干湿表

（5）WMO标准干湿表

WMO推荐的标准通风干湿表采用铂电阻作为温度表，并且采用横向通风结构，将棒状铂电阻横放在通风道中，通风道采用喇叭形入口、短风洞结构，气流对着感温元件的侧面吹来。相对湿度测量准确度可达到±2%。如图6和图7所示。

图6 WMO标准干湿表

图7 WMO标准干湿表的传感器

空气湿度是表示大气中水汽含量多少的物理量。这里指的水汽含量，是气态的水，而不是液态的水。不含有水汽的空气称为干空气，含有水汽的空气称为湿空气。即湿空气是由干空气和水汽组成的。湿空气水汽含量的多少，可用相对湿度来表示。而干湿表正是用来测量相对湿度的仪器。

干湿表由两支同样的温度表组成，其中一支的感应部分不包纱布，称干球温度表，其示度即空气温度；另一支的感应部分包着浸透纯水或已结冰的纱布，称湿球温度表，因湿球纱布上水分蒸发耗热，前者示度在未饱和空气里总是高于后者。根据两者的差值利用气象专用表查出绝对湿度。

干湿表安放在空气自由流通的百叶箱内，或用人工通风方法使空气自由流动，后者如通风干湿球温度表或叫阿斯曼通风干湿表以及手摇干湿球温度表，这些干湿表在野外工作中经常使用。

（1）特点

①干湿球温度差与干湿表系数的误差是影响相对湿度的主要因子。

②干湿表测湿误差引起的测湿误差，随着气温的降低而增大，气温越低，引起的相对湿度误差越大。

③干湿表系数相对误差在±1.5%以内时，所引起的测湿误差较小，但如果超过±15%，则引起的测湿误差就较大。

（2）人为测湿误差

①湿球纱布包扎不当；②湿球表面污染；③湿球加水不当；④融冰时机选择不当；⑤观测时机不当。

由百叶箱干湿表或通风干湿表读取干球温度和湿球温度后，可以直接由《湿度查算表》查出水汽压、相对湿度和露点温度。在农业及其它方面的实际工作中，最为常用的湿度参量为相对湿度，我们可以由简化的《空气相对湿度查算表》用湿球温度和干湿差查算出空气的相对湿度。由于百叶箱干湿表和通风干湿表的通风速度不同，因此所对应的查算表也不同，百叶箱干湿表使用《百叶箱干湿表空气相对湿度查算表》，通风干湿表使用《通风干湿表空气相对湿度查算表》。

省级气象计量检定机构承担了本省气象行业通风干湿表的量值传递工作，通过二等补偿式微压计或倾斜式微压计测得的风速值是判断通风干湿表合格与否的重要因素之一，因此风速值准确与否直接影响被检通风干湿表的使用。有关检定阿斯曼通风干湿表的方法步骤、数据处理、判断合格标准等问题在JJG204 － 80《气象用通风干湿表检定规程》中有明确的规定和要求。

通风干湿表的通风速度是指温度表球部周围的空气流速。根据JJG204 － 80 检定规程，风速的数值是根据补偿式微压计或倾斜式微压计与静压管连接，静压管安装在通风干湿表内护管壁与温度表球部的中央并与轴向平行，静压管口应当在温度表球部全长的一半处，通风干湿表全速运转状态下读取的微压计液柱位移值，其风速值计算公式如下：

式中: V 为风速，单位: m/s; C 为温度表球部处的管道特性系数0.9; △h 为微压计实测水柱高度值( 即微压计水柱高度值减去零位始末读数平均值) ，单位: mm; J 为静压管系数1.00。

标准通风干湿表

（1）型号：NIM-HUMI

标准通风干湿表采用通风干湿球法测量相对湿度的原理，可同时显示出相对湿度、干球温度、湿球温度；湿球的风速系数A值根据最新的干湿球理论计算并经标准双压湿度发生器比对校准后复核确定。干湿球通风装置（又名“干湿球传感器”）通过两支进口的四线制精密铂电阻来测量干湿球温度；并采用低噪音、低振动的风机通风；内置小水箱连续供水，可使仪器连续测量。

（2）产品特点：

1.测量精度高，抗干扰能力强，可用作计量标准；

2.采用通风干湿球法测量相对湿度，避免了风速对湿度测量的影响；

3.采用进口Pt100铂电阻做测温传感器，测温准确稳定；

4.具有多点湿度校正、干湿球温度校正、风速、气压等修正，使湿度的测量范围更宽、更准确；

5.机内保存有干球、湿球传感器修正参数，消除传感器因偏离IEC分度表而引起的误差；

6.开机无须预热，系统开机自动校准，使用方便且长期稳定性好；

7.带128×64点阵液晶显示屏，可同时显示相对湿度、干球温度、湿球温度测量数据。

（3）技术参数：

湿度范围：10～100%RH

分辨率：0.01%RH

准确度：（40～70）%RH以内±1.0%RH 、（40～70）%RH以外±1.5%RH

温度范围：5～80℃

分辨率：0.01℃

准确度：±0.08℃

环境温度：20～30℃

环境湿度：<85%RH

供电电压：AC220V

外形尺寸：260×200×98mm

产品重量：1.5kg

电动通风干湿表

型号：TX-YHM3

适用于气象台站、工矿企业、实验室及研究单位等测量空气温度及相对湿度之用，其他测量时作标准仪器。

主要技术指标

温度范围：-36℃～46℃

湿度范围：10%RH～100%RH

通风速度：>2.5m/s

工作电源：22VAC50Hz

外形尺寸：φ90mm~418mm

产品重量：1.1kg

备注：在温度表架左右二侧，装有干球、湿球温度表各一支．该仪器特点要求通风速度稳定。