[科普中国]-毛发湿度计

简介

毛发湿度计是当前气象台站测定空气湿度的基本仪器，是以一束毛发作为感应元件而能自动连续记录相对湿度随时间变化的仪器。在气温为0 ～ 30℃和相对湿度为20% ～ 80%的条件下, 其测量精度较好。1783年， 世界上第一台毛发湿度计由瑞士人HB.Saussure制造。2

背景介绍

在计量法中规定,湿度定义为"物象状态的量"。日常生活中所指的湿度为相对湿度，用RH%表示。总言之，即气体中(通常为空气中)所含水蒸气量(水蒸气压)与其空气相同情况下饱和水蒸气量(饱和水蒸气压)的百分比。

空气湿度是反映空气中水汽含量的多少或潮湿程度的物理量，它是基本的气象要素之一，测量空气湿度的方法主要有热力学方法测湿、吸湿性物质尺度变化测湿、电学方法测湿、光学及微波方法测湿、凝结法测湿、称重法测湿等。

吸湿性物质尺度变化测湿采用毛发、肠膜等吸湿性有机物质作为测湿元件，利用其吸湿后长度或体积的变化来测量空气湿度，此类仪器主要有毛发湿度表、毛发湿度计等。

工作原理及构造原理

毛发湿度计的基本原理是毛发孔隙吸附水蒸气而引起毛发长度的变化，毛发孔隙及其孔隙表面对水蒸气分子的吸附情况决定其特性好坏。人的毛发经脱脂处理后，表面贯穿着许多微孔，这些微孔吸附了周围环境中的水蒸气，在微孔中形成弯月面并产生表面张力。当空气中的水汽达到饱和时，弯月面表面张力达到最大，毛发伸长到最大位置；随着空气中水蒸气的蒸发，相对湿度降低，一部分水从毛孔中蒸发，毛孔中的弯月面变成凹形， 表面张力纵向分力减少，毛发就收缩。空气湿度的变化引起微孔弹性壁的形变，形成毛发长度的变化。毛发湿度计就是利用毛发的长度随相对湿度的改变而变化来测定空气的相对湿度。2

结构特征

（1）毛发湿度计以毛发为湿度感应元件，利用其随空气相对湿度高低而改变其长度的特性，通过传动放大机构，带动记录笔尖在记录纸上作出相对湿度的记录曲线；仪器的传动放大机构系利用杠杆原理，其中有弧片形的传动系统可将原为非线性的位移量，转变为线性的位移量，使记录笔尖记录时能适应等分分格的记录纸，传动放大机构中有调节放大倍数的螺钉，在仪器的支架上有调节笔尖基点位置的螺套。

（2）毛发湿度计采用钟简式走纸机构，钟简用以发条为动力的钟机驱动，仪器底座上有笔档机构可拨动记录笔尖离开记录纸面，仪器底座的侧墙上还装有时间记号按钮，可使笔尖在记录纸上做出时间的记号。

技术指标

1、测量范围：30%～100RH相对湿度；

2、记录范围：0～100%相对湿度；

3、最小分格：1%相对湿度

4、钟简转一周时间：日记为26小时，周记为176小时；

5、钟简走时误差：日记型为±5min（24h）；周记型为±30min（168h）；

6、尺寸：310×210×180mm；

7、重量：4kg。

使用方法湿度计的观测整理

每天02:00、08:00、14:00和20:00 人工4 次定时观测,或分3次观察, 即在08:00、14:00和20:00, 根据笔尖在自记纸上的位置读数, 记入观测本相应栏, 并做时间记号,方法与气压计相同, 换自记纸的方法也同气压计一样。读数时,若湿度计笔尖超出自记纸下沿(0%), 但未靠着钟筒的底沿;或笔尖超出自记纸上沿(100%), 但未超出自记纸,则按外延法读数, 并进行订正;若笔尖已抵靠钟筒底沿或超出自记纸上沿,除按外延法读数并进行订正外,还需在备注栏中注明, 订正后的值>100时,记为100;