时间：2022-10-09 02:23:09
摘 要：本文通过对干湿球温度表的测湿原理分析以及测湿公式的推演，得出干湿球温度表测湿的准确度依赖于湿球温度的准确，而要使湿球的示值准确，必须保证湿球的表面与空气间有良好的蒸发及热量交换，从而提出使用中必须注意5个方面。
关键词：干湿球；测湿原理；注意时项
中图分类号：P412 文献标识码：A
引言
湿度测量始终是世界计量领域中著名的难题之一。一个看似简单的量值，深究起来，涉及相当复杂的物理-化学理论分析和计算，初涉者可能会忽略在湿度测量中必需注意的许多因素，因而影响湿度测量的准确性。
1 干湿球测湿原理
当空气中的水汽含量未达饱和时，湿球表面的水分不断蒸发，消耗湿球的热量而降温；同时又从流经湿球的空气中不断取得热量补给。当湿球因蒸发而消耗的热量和从空气中获得的热量平衡时，湿球温度就不再继续下降。从而维持了一相对稳定的干湿球温度差，再根据干湿球温度差，求出空气中湿度的大小，这就是测湿的基本原理。
2 干湿球测湿公式
湿球纱布上的水分，在单位时间内所蒸发出来水的质量M，根据道尔顿蒸发定律可表示为：
式中S为湿球球部的表面积，为湿球温度下的饱和水汽压，e为当时空气中水汽压，P为当时的气压，C为随风速而变的比例系数。
湿球表面蒸发水分Mg，需要消耗的蒸发潜热为Q，
式中L为蒸发潜热。
另一方面，设单位时间湿球从周围空气中吸收的热量为Q'，有
当湿球球部因蒸发所消耗的热量和吸收周围空气的热量相平衡时，湿球温度就稳定在某一数值t'上，此时有Q=Q’。即：
移项，整理
上式即为干湿表测湿公式。系数A为风速的函数。
干湿球法是一种间接方法，它用干湿球方程换算出湿度值，而此方程是有条件的。
3 干湿球测湿公式成立的条件与观测中的注意事项
从测湿原理和上述公式推导中不难看出，要准确的测定空气湿度，必须满足公式成立的条件，否则将使记录失真。
3.1 观测时动作要敏捷
因干湿表系数A=K/CL主要决定于流经湿球球部的风速（本文只讨论自然通风），根据我国百叶箱内平均风速的大小，现取平均0.4m/s和原取0.8m/s2种，但实际观测中与假定有较大差距，比如本站多数为静风，偶尔吹风，风速又较大，特别是较大的风又多为偏北风，观测时打开百叶箱门，风会吹箱内，虽三面有百叶箱体阻挡，但箱内空气流速也大大增加，使蒸发增快，湿球球部降温较多，造成较大误差，为此，笔者认为观测读数时动作要敏捷，遇大风时更应如此。
3.2 保证纱布清洁和湿球的水分纯净
溶有难挥发杂质的水，饱和水汽压变低，又不易蒸发，故应严格按照《规范》要求，应用纯净的蒸馏水，禁止使用含有大量矿物质的井水、矿泉水等。同时，纱布上不能沾有油污、灰尘等，应经常彻底清洗水杯，并用玻璃制品为好，因为玻璃制品透明，可随时观察水内是否有杂质，杯底是否有沉淀，同时可避免金属氧化物溶入水中。在结冰时还应正确的溶冰。
3.3 湿球球部的水分必须充足但又不能太多
湿球球部的水分太少，不足以供应蒸发，（t-t'）就不能加大到应有的数值，使得查出的湿度偏大，湿球球部的水分太多，将会加大它的热容量，使湿球示度的滞后系数增大，影响t'的值，尤其在温度变化剧烈时影响更大。为此，必须经常保持水杯内有充足的水量和用吸水性能良好的纱布平整光滑的包扎球部，水杯高低不正确、杯内水较少、纱布折皱太多、下面扎得太紧等均会影响测湿精度。有的人喜欢在定时观测前巡视仪器时，用水壶从湿球球部上向杯内加水，这样势必造成纱布上水层较厚，落后性增大，影响t'数值。
3.4 湿球附近不应有其他水源蒸发
在湿球球部附近另有水分在大量蒸发，必然使（E'-e）值减小，湿球示度偏高，求得湿度偏大。故观测前应及时清除百叶箱内雨雪水，因向水杯加水时溢入百叶箱内的水，并使水杯加盖，清洁百叶箱时也应离定时观测时间较长。
3.5 干湿球两支温度表的形状、规格和性能要尽可能一致
因计算公式中假定的两2支表的性能是完全一致的。若2支表性能不一样，就会出现误差。因此，因检测周期到期、人为损坏等原因，在换表时应同时换上性能一样的2支温度表来测定空气湿度。
4 结束语
干湿球测湿法虽然较为古老，但它购置成本低、维护简单方便、抗灰尘、赖高温、不怕结露、不易损坏、维护费用低。但使用中要清楚测湿原理，掌握正确的使用方法，才能取得较高的精确度。
参考文献
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作者简介：李大孝（1958-），男，汉族，四川三台人，大专学历，工程师，从事气象测报、预报服务工作。