氣體濕度控制的兩種基本原理:
(一)濕度測量原理
1.露點法:通過將氣體冷卻,直至氣體中水蒸氣達到飽和并凝結成露珠,記錄此時的溫度即為露點溫度。利用氣體在露點前后物理性質變化,結合相關公式可計算出氣體濕度。例如,在壓縮空氣系統中,當氣體被逐步冷卻,借助光學傳感器準確捕捉露珠出現瞬間,進而確定露點,為濕度控制提供關鍵數據。
2.電容式濕度測量:基于濕敏電容原理,濕敏材料吸濕后介電常數改變,導致電容值變化。通過檢測電容變化量,經校準換算得出氣體濕度。像在一些高精度的半導體制造車間,電容式濕度傳感器能實時監測潔凈室氣體濕度,因其響應迅速、精度高,可快速反饋濕度信息。
3.電阻式濕度測量:利用濕敏材料吸濕后電阻隨濕度變化特性。如氯化鋰等材料,濕度升高時電阻減小。不過該方法易受污染、老化影響,需經常校準維護,常用于對精度要求高的環境中,如普通倉儲濕度監測。
(二)氣體濕度控制的濕度調節原理
1.除濕:
-冷卻除濕:使氣體溫度降至露點以下,水蒸氣凝結析出,從而降低濕度。例如在空調系統中,蒸發器表面溫度低,空氣流經時水汽冷凝,再經冷凝器升溫,實現循環除濕,常用于舒適性空調及小型工業除濕場景。
-吸附除濕:采用多孔性吸濕劑,如硅膠、分子篩等。氣體通過時,水分子被吸附在吸濕劑表面,飽和后通過加熱再生吸濕劑,循環使用。在醫藥包裝行業,利用吸附除濕可確保包裝內氣體干燥,防止藥品受潮變質。
2.加濕:
-蒸汽加濕:將水加熱產生蒸汽混入氣體中增加濕度。如在農業溫室大棚,通過鍋爐產生水蒸氣注入棚內,調節空氣濕度,滿足作物生長需求。
-超聲波加濕:利用超聲波震蕩將水霧化成微小顆粒,均勻分散到氣體中。這種加濕方式能耗低、霧粒細膩,常用于電子設備生產車間,避免局部過濕造成元件損壞。