GB T 11605-2005 湿度测量方法.pdf
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1、ICS 17.200.20 N 10 画画中华人民共和国国家标准GB/T 11605-2005 代替GB/T11605-1989 2005-05-18发布湿度测EI 皇主方法Methods of humidity measurement 中华人民共和国国家质量监督检验检瘦总局中国国家标准化管理委员会2005-12-01实施G/T 11605-2005 目次前言.皿1 范围-2 伸缩法3 干温球法4 冷凝露点法5 氧化惶露点法-6 电阻电容法7 电解法-8 重量法附录A(规范性附录)测量报告10附录B(规范性附录)饱和水蒸气压表附录c(资料性附录)湿-度换算.c. 主要的湿度换算公式C.2 换算
2、表20参考文献图1. . 2 图2. . . 3 罔3. . . 6 罔48图5. 8 表民.1水的饱和蒸气I巨(OC 100C) 11 表B.2过冷却水的饱和蒸气压C -50C) u 表B.3冰的饱和蒸气压C -100C) 16 表巳l露点温度与其他主要温度单位换算表(0吃80C) 20 表C.2露点温度与其他主要湿度单位换算表(OC-75C)22GB/T 11605-2005 前言本标准代替GB/T11605-1989(温度测量方法。本次修订时参考了湿度测量的有关标准新版本。与GB/T11605-1989相比较,本标准的主要变化如下:一一一增加了前言和参考文献的内容;一一考虑到湿度不同表示
3、方法之间的换算并非某一种湿度测量方法必备的特定内容,而是各种方法可选性的共性信息,因此将有关内容从各章中剔除,作为资料性附录给出;原有的附录A湿度计的校准不属于本标准的内容,予以取消。本标准的附录A、附录B为规范性附录,附录C为资料性附录。本标准由国家机械工业联合会提出。本标准由北京分析仪器研究所归口。本标准负责起草单位:成都仪器厂。本标准主要起草人:林毓果、余永惠、付朝辉。本标准所代替的历次版本发布情况为:一一-GB/T11605-1989。阳山GB/T 11605- 2005 湿度测量方法1 范围本标准规定了用伸缩法、干湿球法、冷凝露点法、氧化钮露点法、电阻电容法、电解法和重量法测量气体的
4、湿度。2 伸缩法2.4.2 毛发湿度条件下恢复并经过校!2. 6 测量报告遵照附录A的规定填写。3 干湿球法本方法规定了用通风干湿表测量空气的相对湿度,在100C 450C的条件下,湿度的测量范围为10% RH100% RH。3. 1 方法原理用两支型式和尺寸均相同的温度计,其中一支作为干球温度计,另一支的球部缠上一层洁净纱布,并用蒸馆水保持润湿,作为湿球温度计。在规定的通风条件下,干球温度计指示出气流的温度称为干球温度;湿球温度计则由于球部纱布的水分蒸发吸热,指示出较低的温度称为湿球温度。干球温度与湿球温度之差取决于当时环境空气的相对湿度,从而可利用干球温度与湿球温度来求得空气的相对湿度值。
5、GB/T 11605-2005 3.2 仪器通风干湿表(计),在50C-450C范围内,其最大允许误差应不超过士2%RH。3.3 测量步骤3.3.1 湿球包扎湿球必须用专用纱布(或棉纱布套管)包扎,只包一层纱布,重叠部分不应大于球部周长的三分之一,用纱布上的棉纱在首尾两处打结,如图1所示。包扎后的纱布必须紧贴球部,不能榴皱。圄13.3.2 安装3.3.2.1 届风干湿表(计)应垂直地悬挂在支架上。3.3.2.2 安装地点应避免太阳照射或其他热辐射源的影响。3.3.3 润湿湿球纱布用蒸锢水充分润醒湿球纱布。3.3.4 通凤开动通风器。使用机械通风器时,须将发条上满。3.3.5 读数在通风器开动2
6、min后读数,先读湿球温度,后读干球温度,同时记录大气压。如果要进行多次读数,对电动通风干温表从第3min开始读数,每隔1min左右读数一次,到第6min后就必须重新润温纱布(在润湿纱布时,须暂停通风器);对机械通风干湿表,每次上满发条后只能进行两次读数(即第3min 和第4min的读数),然后重新上满发条和润温纱布,再按规定的操作程序读数。3.4 测量结果处理3.4.1 计算法3. 4. 1. 1 按式(1)计算水蒸气压:2 e = ew -A.(t - tw) .( 1 ) 式中:t 水蒸气压,单位为帕(Pa)。ew在湿球温度tw下的饱和水蒸气压,单位为帕(Pa)。见附录B.当湿球结冰时,
7、取冰的饱和水蒸气压;当湿球未结冰时,取水(包括过冷却水)的饱和水蒸气压。A一一一干1显表系数,单位为负一次方摄氏度CC一1)。在风速为2.5 m/s条件下,温球未结冰时,A=6. 62XIO-40C-1;湿球结冰时,A=5.84XIO-40C-1。一一大气压,单位为帕(Pa)。t 干球温度,单位为摄氏度CC)。tw一湿球温度,单位为摄氏度CC)。GBjT 11605-2005 3.4.1.2 参见附录C.1,按需要计算不同单位的温度值(其余各法同此)。3.4.2 查表法3.4.2.1 用所得干球温度、温球温度和当时的大气压,在湿度查算表内查到所求的空气湿度值。注:中央气象局.湿度查算表.北京:
8、气象出版社出版,1980,3.4.2.2 也可参见附录C.2,查表得所需单位的温度值(其余各法同此)。3.5 注意事项3.5.1 在OOC以下须按特定的操作方法进行测量,除气象部门外,建议在OOC以上使用。3.5.2 当湿球纱布被污染或遇风沙后,须更换。3.6 精密度a) 重复性:在相同测量条件下,两次测量结果之差应不大于2%RH。b) 再现性z在不同测量条件下,两次测量结果之差应不大于3%RH。3. 7 测量报告遵照附录A的规定填写。4 冷凝露点法本方法规定了用冷凝式露点仪测量非腐蚀性气体的湿度,测量范围为露(霜)点750C 60oC。4. 1 方法原理用等压冷却的方法使被测气样中的水蒸气在
9、露层传感器(冷镜或声表面波器件)表面与水(或冰)的平展表面呈热力学相平衡状态,测量此时的温度,即为该气体的露(霜)点。4.2 仪器4.2.1 绝热膨胀制冷式或制冷剂制冷式目视露点仪,其最大允许误差应不超过士20C露点。4.2.2 热电制冷式自动检测露层的平衡式精密露点仪,其最大允许误差应不超过:l:O.60C露点。4.3 测量步骤4.3.1 取样4.3. 1. 1 冷凝式露点仪采用导入式的取样方法。取样点必须设置在足以获得代表性气样的位置并就近取样。典型取样系统如图2所示。总取样流量| 流程气图2流量控制阀排气4.3. 1. 2 取样阀选用死体积小的针阀。取样管道选用长度不大于2m、内径2mm
10、4 mm的不锈钢管、紫铜管,壁厚不小于1mm的聚四氟乙烯管等。管道内壁应光滑清洁。不允许使用高弹性材质的管道,如橡皮管、聚氯乙烯管等。3 GB/T 11605-2005 4.3. 1. 3 增大取样总流量,在气样进入仪器之前设置旁通分道,是提高测量准确度和缩短测量时间的有效途径。4.3. 1. 4 环境温度应高于气样露点温度至少3.C,否则要对整个取样系统以及仪器排气口的气路系统采取升温措施,以免因冷壁效应而改变气样的湿度或造成冷凝堵塞。4.3.2 试漏将U形水柱压力计装接于仪器的排气口,调节系统压力,使压差为2000 Pa+100 Pa,关闭气样,0. 5 min后观察,1min内压差降应不
11、超过5Pa. 4.3.3 测量4.3.3.1 根据取样系统的结构、气样湿度的大小用被测气体对气路系统分别进行不同流量、不同时间的吹洗,以保证测量结果的准确性。4.4 注意事项4.4.1 若对露层传感器表一作人工清洗。凝的物质(如甲醇),贝l4.4.3 露点介于0咱、目视露点仪必须借唱4.4.4 进气口的通滤4.4.5 测量有害4.5 精密度a) 重复性:b) 再现性:4.6 测量报告遵照附录A5 氯化程露点法5.3 测量步骤肘,均须用适当溶剂对其5.3.1 根据气体的具体情况,将传感器安装在被测空间或将气体导人仪器,后者按4.3.1进行。5.3.2 仪器操作程序按使用说明书进行。5.3.3 把
12、气样流量调到规定范围内,仪器示值至少稳定5min后读数。5. 4 注意事项5.4.1 气体流速大于0.25m/s时露点要偏低,因此在管道或户外安装时,应对传感器加设防风罩。5.4. 2 避免传感器与硫化氢、无水亚硫酸、无水硫酸、氨、二甘醇、乙醇胶等组分接触。5. 4. 3 用于室外测量时,应在传感器防护罩内壁所结露(霜)消失后读数。5.4. 4 定期对传感器用蒸馆水进行清洗井予干燥,重新浸涂饱和氯化惶溶液后,方可继续使用。4 5.5 精密度在150C 350C露点温度范围内:a) 重复性:在相同测量条件下,两次测量结果之差应不大于0.50C露点。b) 再现性:在不同测量条件下,两次测量结果之差
13、应不大于30C露点。5. 6 测量报告遵照附录A的规定填写。6 电阻电容法6. 3. 1 6. 3.2 仪器操作6. 3. 3 待仪器示6.4 注意事项6.4. 1 湿敏元件6.4.2 在尘土较6.4.3 仪器应按6. 4.4 不应在湿6. 5 精密度泛的方法之一。测量范围通常为1L/L1 000 7. 1 方法原理GB/ T 11605-2005 度。气样流经一个特殊结构的电解池时,所含的水蒸气被五氧化二磷膜层吸收并电解。当吸收和电解过程达到平衡时,电解电流正比于气样中的水蒸气含量,从而可通过测量电解电流得知气样的湿度。根据法拉第电解定律和气体状态方程式,可导出电解电流与气样湿度之间的关系,
14、见式(2):I = QpToFV -O(_r :T: X 10-4 3。TVo( 2 ) 式中:I 电解电流,单位为微安(A); 5 GB/T 11605-2005 Q一一气样流量,单位为毫升每分(mL/min); 一一大气压,单位为帕(Pa); TO-一一273.15,单位为开(K); F 法拉第常数:96 485. 309,单位为库每摩(C/mo); Vr -气样湿度体积比,单位为微升每升(L/L); p。一一一101325,单位为帕(Pa); T 环境温度,单位为开(K); V。一一摩尔体积.22.4.单位为升每摩(L/mo)。仪器典型流程图如图3所示。旁通排气进气旁通流量阀测量流量阀电
15、解池固37.2 仪器测量排气电解湿度计,其引用误差在1L/L30L/L范围内应不超过土10%;30L/L以上(含30L/L)应不超过土5%。7.3 测量步骤7.3. 1 取样按4.3.1的规定进行。7.3.2 试漏按4.3.2的规定进行。7.3.3 标定流量计当气样种类和室温、气压不同时,须用皂膜流量计对测量流量计进行标定。7.3.4 干燥电解池用经干燥的气样吹洗仪器(同时电解).达到仪器规定要求。当采用辅助气(例如经干燥的氮气)进行干燥时,最好以四通阀切换。7.3.5 测量本底值气样流经分子筛或五氧化二磷干燥器后导人仪器,并按规定的流量吹洗(同时电解)至达到低而稳定的数值,即为仪器的本底值(
16、通常可达5L/L以下)。当含湿量较高(500L/L以上)或不宜采用干燥法时,可采用改变流量法确定仪器本底值:将测量流量分别调节为50mL/min和100mL/min.旁通流量调节为1L/min.读取相应的稳定示值Vr50与Vr100然后按式(3)计算仪器本底值VrO:VrO 2Vr50 - VrlOO ., ( 3 ) 7.3.6 测量把测量流量准确调定在仪器规定的数值(通常为100L/min).调节旁通流量约1L/min.在仪器示值稳定至少3倍时间常数后读数。6 GB/T 11605-2005 7.4 测量结果处理7.4.1 测量结果仪器示值减去本底值作为气样湿度的测量值。连续两次测量结果之
17、差应不大于精密度的规定。7.4.2 状态修正对于精密的测量,若室温和气压不同于仪器所规定的标准测量条件,应考虑作状态修正。最简便的修正方法是在标定测量流量计时按式(4)确定流量计的工作点,以消除室温、气压的影响。228V ( 4 ) 式中:t 皂膜推移V所需时间,单位为秒(8); V 皂膜流量计容量管体积,单位为毫升(mL);户一一大气压,单位为帕CPa); T一一室温,单位为开(K)。7.5 注意事项7.5. 1 在分析瓶装气体时,因温度随瓶压降低而升高,所以应在接近气体生产厂标明的压力下取样。7.5.2 气样中应尽可能不含有杂质微粒、油污及其他破坏性组分。7.5.3 当气样为有害气体或贵重
18、气体时,应根据情况对尾气作妥善处理或回收。7.5.4 当气样中含有少量破坏性组分或清洁度较差以及湿度较高(500L/L以上)时,宜采用间歇测量法。7.5.5 当气样湿度超过仪器测量上限时,可降低测量流量进行测量,此时仪器的测量上限相应扩大。7.6 精密度在260L/L以下时,精密度为:a) 重复性:Y=0.069+0.012mL/L; b) 再现性:R=l.08+0. 020 mL/L。注:m为测量结果的平均值,单位为微升每升(L/L)。7.7 测量报告遵照附录A的规定填写。8 重量法重量法是在所有温度测量方法中可以达到最高准确度的绝对湿度测量方法。重量湿度计通常用于进行湿度的精密测量及仲裁测
19、量。8. 1 方法原理利用五氧化二磷吸收管吸收气样中的水蒸气,用精密天平称取该水蒸气质量,同时测量通过吸收管而被干燥的气体体积,并记录测量时的室温和大气压,即可按式(5)计算气样中的水蒸气质量混合比:mv mv r ma V 式中zr一一质量混合比,单位为千克每千克Ckg/kg); mv一-一水蒸气质量,单位为千克(kg);m.一-干气质量,单位为千克Ckg);V一一在室温T和大气压时的干气体积,单位为立方米(m3); 户一一在室温T和大气压时的干气密度,单位为千克每立方米(kg/旷)。. ( 5 ) 7 GB/T 11605-2005 8. 2 测量装置8.2. 1 典型装置图4所示为重量湿
20、度计的典型流程,吸收管用来吸收气样中的水蒸气;流量计用来测量干气体积;旁通管供取样前气样吹洗系统用。8. 2. 2 液化气体测量装置测量液化气体中水弘8. 测量步骤8.3. 1 清洗并烘8.3.2时量恨;8. 3. 3 填装干燥剂,少吸收管阻力。操作吗8. 3. 4 立即擦净吸收管8.3. 5 用精密天平准确称8. 3. 6 8. 3. 7 8. 3. 8 压、吸收时间、流量等参数。旁通管8.3.9 切换三通阀并迅速关闭吸收管旋塞,拆下吸收管,再次准确称量并记录。8.4 测量结果计算见8.1。8. 5 注意事项8.5. 1 开始通气吸收及停止吸收时,应注意气路的压力平衡,以防喷粉。如果喷粉,应
21、拆下吸收管并擦净,重复8.3.5及其后的操作。8. 5.2 根据测量准确度的要求确定适当的吸收量,并根据气样湿度的高低确定吸收时间。8.5.3 应戴清洁手套进行操作。8.5.4 作为精密测量及仲裁测量的重量湿度计须在恒温、恒湿环境下进行。8.6 精密度根据测量要求和有关规定确定。8. 7 测量报告遵照附录A的规定填写。G/T 11605-2005 9 GB/T 11605一2005附录A(规范性附录)测量报告湿度与测量条件的关系很大,为了对测量结果进行分析、研究和比较,测量应有详细记录和测量报告。测量报告应包括以下内容:a) 测量所依据的标准;b) 测量方法pc) 被测气体名称和编号;d) 湿
22、度计的名称、型号、编号和准确度;e) 环境和气样的温度、压力pf) 测量数据(列表); g) 测量人fh) 测量日期;i) 其他需要说明的情况。10 温度0.0 O. 1 。C。61 1. 213 615.669 1 657.088 66 1. 839 2 705. 988 71 1. 051 3 758.082 763.474 4 813.549 819.289 5 872.575 878.681 6 935.353 94 1. 845 7 1 002.087 1 008.986 8 1 072. 988 1 080.315 9 1 148. 277 1 156.056 10 1 228.
23、184 1 236.438 11 1 312.949 1 32 1. 702 12 1 402.822 1 412. 101 13 1 498.064 1 507.893 14 1 598.944 1 609.353 15 1705.745 1 716.762 16 1 818.759 1 830.414 17 1 938.291 1 950.615 18 2 064.657 2 077. 681 19 2 198.184 2 21 1. 944 20 2 339.215 2353.744 21 2 488. 102 2 503.436 22 2645.211 2 66 1. 389 23 2
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