● 摘要
湿度是指空气中水蒸气的含量,它作为大气的一个重要参数影响着人类生活、生产、工业、军事的各个方面。但是,湿度测量却始终是困扰世界计量领域的著名难题之一,特别是在高温、高湿、低温或低湿环境下的测量。露点法测量湿度从纯物理角度精确揭示了湿度的概念,是最可靠的湿度测量方法。露点也是目前唯一能够进行国际比对的湿度量。然而,国外先进的露点仪结构复杂、价格昂贵,仅适用于标定等场合,而国内的露点测量技术还相对不成熟,国产露点仪准确度较低、稳定性较差。针对上述问题,本论文的工作内容主要是研究能够同时兼具测量速度快,准确度高、以及成本低三方面优点的露点测量方法。通过对石英晶体表面结露机理以及考毕兹振荡电路工作特性的深入分析,本文提出了一种新的露点识别方法。石英晶体谐振器作为一个阻抗元件工作于考毕兹振荡电路的反馈选频网络中,结露对石英晶体阻抗参数的影响会造成电路振荡状态的改变,从而实现露点识别。根据这一原理本文设计了露点敏感探头,并设计和搭建了包括石英晶体振荡电路、信号调理电路、温度控制器、功率放大电流和温度测量装置五个部分的露点测量原理试验平台,通过温度控制实现了对露点的检测和跟踪。露点的单次测量试验和连续测量试验验证了该方法的可行性,并定性验证了该方法具有一定的测量准确度和较快的测量速度。宽温度、湿度环境下的试验说明该方法具有良好的稳定性和较宽的应用范围。
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