恒溫恒濕試驗箱箱內(nèi)氣體濕度的影響因素
作者：
salmon范
編輯：
瑞凱儀器
來源：
www.dfurqm.cn
發(fā)布日期： 2021.03.01
影響恒溫恒濕試驗箱箱內(nèi)氣體露點的根本因素是箱內(nèi)氣體的相對濕度和氣體的氣壓。但箱內(nèi)氣體的濕度為零或很低時，箱內(nèi)氣體在溫度下限以上將不會出現(xiàn)凝露現(xiàn)象。而恒溫恒濕試驗箱箱內(nèi)濕度與箱內(nèi)氣體的初始含水量、干空氣的補充速度、箱內(nèi)外的氣體交換速度等因素都有關(guān)系。下面具體分析箱內(nèi)氣體濕度的幾個影響因素：
干空氣的置換速度
設(shè)：進入恒溫恒濕試驗箱內(nèi)的干燥空氣可以瞬時間與箱內(nèi)原有氣體均勻混合，f1為任意時刻含濕量（g/kg），f0為初始含濕量（g/kg），v為箱體體積，Q為干燥空氣的進氣量（m3/s），t為時間（s）。則：箱內(nèi)氣體含濕量f1的變化量滿足以下的微分方程：
解方程（1）可得：
考慮箱內(nèi)干燥空氣與原有氣體混合需要一定的時間以及其它因素，可以將式（2）修正為：
式中：
t-修正系數(shù)，它與干空氣的流量、箱體大小及結(jié)構(gòu)、箱體的密封性能因素有關(guān)。
可見，一定體積的恒溫恒濕試驗箱，通過干燥空氣置換的方法來降低箱內(nèi)氣體含濕量時，箱內(nèi)氣體的含濕量是按指數(shù)規(guī)律變化的，箱內(nèi)氣體含濕量越低，含濕量降低的速率越慢；要盡快降低箱內(nèi)氣體的濕度，應(yīng)加大干空氣的進氣量Q。
箱內(nèi)氣溫的變化
箱內(nèi)氣溫的變化在箱內(nèi)產(chǎn)生兩方面的影響：改變箱內(nèi)氣壓、改變箱內(nèi)氣體的相對濕度。這兩方面的影響終都將影響箱內(nèi)外水蒸氣的交換。
設(shè)：加速箱體是密封的，P0為箱內(nèi)初始氣壓（設(shè)為大氣壓）,箱內(nèi)容積氣體的初始質(zhì)量為m0 ，T0初始溫度，則一定容積V0內(nèi)的氣體，氣壓P與氣體質(zhì)量m、溫度T的關(guān)系為：
由式（4）得：
要防止箱外水蒸氣進入箱內(nèi)，則箱內(nèi)氣壓變化△P1=P-P0≥0。
當(dāng)箱內(nèi)氣體降溫，即時△T＜0，△m＞0。因此，必須向箱內(nèi)補充至少△m質(zhì)量的同溫度的干空氣，才能使箱內(nèi)的氣壓大于外界大氣壓P0。
由以上分析可知：當(dāng)箱內(nèi)氣溫降低時，要防止箱外水蒸氣進入箱內(nèi)，必須往箱內(nèi)充入足量的干空氣，充入的干空氣量滿足：△m＞(m/T).
∣△T∣。
箱內(nèi)氣體流速的變化
箱內(nèi)氣體流速的變化影響箱內(nèi)氣壓分布的不均勻，它可以使箱內(nèi)局部區(qū)域產(chǎn)生相對于箱外大氣壓的負壓區(qū)，使箱外水蒸氣加速進入箱內(nèi)。
忽略箱內(nèi)氣體密度的變化，則箱內(nèi)氣體流速v與氣壓P的關(guān)系為：
于是，氣體流動引起的氣壓變化△P2為：
可見，在箱內(nèi)氣體流速較快的地方，氣壓較低，容易在該區(qū)域出現(xiàn)氣壓小于大氣壓的負壓區(qū)。因此，箱內(nèi)區(qū)域的靜氣壓P應(yīng)滿足P＞P0+∣△P2∣，這樣才能保證箱內(nèi)氣體不會出現(xiàn)低于外界大氣壓的負壓區(qū)，從而防止外界空氣經(jīng)縫隙進水蒸氣入箱體內(nèi)。
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