眾所周知,
高低溫濕熱實(shí)驗(yàn)箱內(nèi)的濕度是相對濕度,是指水在一定的溫度、濕度和條件下,在一定的空氣中所能容納的水蒸氣的相對系數(shù),即空氣濕度飽和度為0%,空氣濕度下限為0%。知道水的冰點(diǎn)和凝結(jié)點(diǎn)在273K左右,也就是零度左右,任何時(shí)候都有相對濕度。
其實(shí)在實(shí)驗(yàn)中,高低溫濕熱實(shí)驗(yàn)箱在溫度達(dá)到零下后,是否具有濕度已毫無意義,因?yàn)樵谶M(jìn)行試驗(yàn)時(shí),沒有參數(shù)要求零下仍然進(jìn)行濕度試驗(yàn),且大多數(shù)測量方法都采用干濕球控制,因此許多控制器在溫度達(dá)到零下之后的濕度數(shù)值不顯示。
液態(tài)是以第三種熱力學(xué)狀態(tài)——液態(tài)存在于零度下。這個(gè)液態(tài)零點(diǎn)狀態(tài)是可以達(dá)到亞穩(wěn)定狀態(tài)的,它具有氣體和固體之間的能量水平。這種處于亞穩(wěn)定狀態(tài)的零下水被認(rèn)為過冷。通常稱其為過冷水、過冷露或過冷液體,都是指同一種物質(zhì),過冷狀態(tài)的水是一種液體,但溫度低于零下(冰點(diǎn)以下)。過冷現(xiàn)象在0-40°C范圍內(nèi)非常普遍。當(dāng)溫度處于零下時(shí),就有過冷的可能,對于溫度恒定的濕箱我們在過冷的情況下,濕度對測試有很大的影響,對于高低溫交變濕熱測試箱在零度時(shí)如何計(jì)算相對濕度,可以采用兩種有區(qū)別的方法之一。
標(biāo)準(zhǔn)RH:計(jì)算相對濕度的數(shù)學(xué)公式可表示為%RH=e/es*100。
(1)式中e為氣體的水汽含量(水汽壓力)
?。?)es是在同一溫度下氣體很可能的水汽含量(飽和汽壓)
要確定RH只需要知道兩件事情(即e及es),即飽和汽壓es是當(dāng)氣體溫度時(shí)很可能出現(xiàn)的水汽含量,這是一個(gè)已知的量。在測定氣體溫度后,利用給定的飽和汽壓公式計(jì)算出相應(yīng)的飽和氣壓,從而確定飽和汽壓(力)這些公式將汽壓表示為溫度的函數(shù)。注:有一個(gè)公式用于計(jì)算冰點(diǎn)以上的水溫范圍飽和汽壓;另一個(gè)公式用于計(jì)算冰點(diǎn)以上的水溫范圍飽和汽壓。通常要通過測量來確定實(shí)際水汽含量(或水汽壓力)。
激冷鏡測濕法是一種常用的測試方法。利用與鏡面測濕法相同的飽和汽壓公式,由測濕測定霜點(diǎn)或露點(diǎn)得到實(shí)際汽壓。這樣做,恒溫、恒濕箱內(nèi)各露點(diǎn)溫度用水溫、水溫飽和汽壓計(jì)算公式,而冰區(qū)各霜點(diǎn)溫度用冰區(qū)飽和汽壓計(jì)算公式。
目前對于標(biāo)準(zhǔn)RH,當(dāng)溫度高于冰點(diǎn)時(shí),其分母(1)在水溫范圍內(nèi)(水汽含量高),而當(dāng)溫度低于冰點(diǎn)時(shí),其分母(水汽含量高)在冰區(qū)。兩個(gè)溫度發(fā)生器中,飽和器在凝結(jié)/升華,變成/從冰,這是一個(gè)很好的水含氣量表達(dá)式。
鏡面上測量露點(diǎn)時(shí),分子(實(shí)際水汽含量)的測量值也相同,所有霜點(diǎn)的測量值都在冰區(qū)。這是RH的標(biāo)準(zhǔn)值,在較高的溫度和零下都能達(dá)到。當(dāng)恒溫恒濕箱處于零下溫度時(shí),標(biāo)準(zhǔn)RH假定水汽含量很可能是在冰面上飽和的。誠然,在許多高低溫濕熱實(shí)驗(yàn)箱要求中,有些對濕度的要求是不大的,其濕度也可以忽略不計(jì)。
總而言之,高低溫濕熱實(shí)驗(yàn)箱相對濕度低于零度時(shí)就會(huì)在測試產(chǎn)品周圍形成結(jié)露/結(jié)霜狀態(tài),此時(shí)提出相對濕度要求沒有實(shí)際意義。