Chapter 1
什么是露点温度?
露点温度是指在不改变空气中含有的水蒸气量而降低温度时,相对湿度达到100%的温度。
温度进一步下降的话,空气中作为气体存在的水蒸气的一部分会变成液态水。这是结露。
在气象厅,把露点温度作为水蒸气压一定降低温度时相对湿度成为100%,空气中的水蒸气凝结结成露水的温度。
举个例子。
例如,假设室内空气25°C,相对湿度60%。
在典型的近似计算中,该空气的露点温度约为17°C。
换句话说,即使空气本身为25°C,如果与空气接触的金属或窗玻璃等表面冷却至约17°C或更低,表面也可能结露。
空气温度25°C>露点温度约17°C
空气中尚未结露。
表面温度约17°C以下
冷表面附近的空气到达露点时可能会结露。
Chapter 2
露点温度和湿度/相对湿度有什么不同?
“湿度”和“露点温度”都用于描述空气中的水分状态,但它们的含义不同。
| 指标 | 代表什么? | 单位 | 主要用途 |
|---|---|---|---|
| 相对湿度 | 相对于那个温度下饱和的水蒸气量,现在含有多少水蒸气? | %rh | 室内环境、空调、一般温度和湿度控制 |
| 露点温度 | 以现在的水蒸气量冷却空气时,饱和开始结露的温度 | ℃ | 结露对策、干燥管理、压缩空气、工程管理 |
相对湿度随温度变化
了解相对湿度时,重要的是即使水蒸气量相同,相对湿度也会随着温度的变化而变化。
如果冷却空气,在那个温度饱和的水蒸气量就会减少,所以即使水蒸气量几乎相同,相对湿度也会上升。
然后相对湿度达到100%的温度就是露点温度。
相对湿度是“相对于现在的温度湿度是多少”,露点温度是“冷却到什么程度才会结露”,这样比较容易理解差异。
有关相对湿度和绝对湿度的详细信息,另请参阅“什么是湿度?”。
Chapter 3
露点温度高·低是什么意思?
露点温度高,一般意味着空气中含有的水蒸气量多。
相反露点温度低的情况下,是空气中的水蒸气量少的状态。
露点温度高
是空气中水分多的状态。即使物体表面稍微变冷,有时也会接近露点温度。
低露点温度
是空气中水分少的状态。对于干燥空气和压缩空气,低露点温度用作管理指标。
美国国家气象局还将其解释为露点温度越高,空气中水分越多的指标。
Chapter 4
露点温度是怎么计算的?
露点温度近似于空气温度和相对湿度。
在实践和天气领域有几种计算方法,但相对容易处理的方法之一是Magnus类型近似公式。
例如,假定空气温度为T (°C),相对湿度为RH (%):。
γ = ln(RH / 100) + 17.625 × T / (243.04 + T)
露点温度Td=243.04×γ/ (17.625−γ)
Magnus近似是一种近似饱和水蒸气压力与温度之间关系的方法。例如Alduchov和Eskridge的改进。
25°C、60% rh时
假设空气温度为25°C,相对湿度为60% rh,则露点温度约为16.7°C。
因此,如果接触空气的物体表面温度低于或等于16.7°C,就可能发生冷凝。
该公式为一般近似值。对于高精度测量、特殊温度和压力条件、校准和质量保证应用,请查阅测量仪器的规格和所使用的计算方法。
Chapter 5
从温度、湿度来看露点温度的基准
当空气温度和相对湿度改变时,露点温度也会改变。下面是Magnus近似表达式的近似值:。
| 空气温度 | 40%rh | 50%rh | 60%rh | 70%rh | 80%rh |
|---|---|---|---|---|---|
| 10℃ | 约-3°C | 约0°C | 约3°C | 约5°C | 约7°C |
| 15℃ | 约2°C | 约5°C | 约7°C | 约10°C | 约12°C |
| 20℃ | 约6°C | 约9°C | 约12°C | 约14°C | 约17°C |
| 25℃ | 约11°C | 约14°C | 约17°C | 约19°C | 约21°C |
| 30℃ | 约15°C | 约18°C | 约21°C | 约24°C | 约26°C |
※该值近似于典型的Magnus近似表达式。不是测定・品质管理上的保证值。
例如,当温度为25°C·50% rh时,露点温度约为14°C,但即使在25°C下,当温度为80% rh时,露点温度约为21°C。湿度越高,即使物体表面不太冷,也越接近结露条件。
Chapter 6
露点温度和结露有什么关系?
了解冷凝的关键是: “物体表面温度”,而不是空气温度) 中被调用,将出现故障。
例如,即使室温为25°C,装有冷饮的杯子表面也远低于25°C。
杯子表面附近的空气冷却,表面温度在露点温度以下的话,空气中的水蒸气会变成水滴出现在表面。
| 表面温度和露点温度 | 状态的思考方式 |
|---|---|
| 表面温度>露点温度 | 不易结露的状态 |
| 表面温度≈露点温度 | 接近冷凝状态 |
| 表面温度≤露点温度 | 可能发生冷凝 |
因此,防止结露的方法不仅是“将湿度控制在○%以下”,还要确认表面温度是否高于露点温度。
Chapter 7
考虑“表面温度-露点温度”的结露风险
在工厂等中预防性监测冷凝时,不仅要查看露点温度,还要将其与不想冷凝的物体的表面温度进行比较,以便更容易判断条件。
结露前的温度差=表面温度-露点温度
如果差异很大,则从当前状态到露点有一定的空间。
相反,差异越小,达到冷凝条件的可能性就越大,因为表面温度降低或湿度增加。
例:如果金属制品为18°C,露点温度为17°C?
如果金属温度为18°C,露点温度为17°C,则温差仅为1°C。
在这种情况下,如果金属制品变得更冷,或者由于空气中的水分增加而导致露点温度升高,则可能达到冷凝条件。
没有统一的标准“多少度的差异是安全的”。根据对象产品、材质、表面状态、环境变化的速度、异常时的对应时间等,设定每个现场的管理标准。
关于实际金属制品的结露监视,“金属制品的结露对策”中介绍了具体的系统配置示例。
Chapter 8
露点温度用在哪里?
露点温度不仅用于天气,还用于制造,质量控制,设备管理等各种工业领域。
金属制品的结露对策
通过比较金属表面温度和露点温度,监控导致生锈和腐蚀的结露风险。
空调洁净室
控制温度、湿度和露点温度,以防止冷却表面和管道中的冷凝。
干燥过程
掌握空气中残留的水分状态,用于干燥状态和工程条件的管理。
压缩空气
露点用于确认压缩空气的干燥状态,以防止水分在管道内部凝结。
医药品·食品
可用于管理制造和储存环境中的湿度和冷凝风险。
恒温恒湿·环境试验
用于了解测试环境的水分状况,并控制所需的温度和湿度条件。
Chapter 9
如何测量和计算露点温度?
确定露点温度的方法取决于使用情况和所需的精度。
根据温度和相对湿度计算
测量温度和相对湿度,并根据该值计算露点温度。
可用于一般环境监测和冷凝监测。
使用支持露点温度输出的温湿度计
有些设备会根据温度和湿度测量值计算并显示/输出露点温度。
使用露点计
在某些情况下,使用适合于露点测量的专用方法,例如低露点区域或压缩空气。
持续监视系统
有持续收集温湿度和对象物温度,演算露点温度和温差,监视结露风险的方法。
CHINO的温湿度计不仅可以输出相对湿度,还可以输出温度和露点温度。根据用途、温度范围、压力条件等选定。
Chapter 10
管理露点温度时的注意事项
| 确认项目 | 为什么重要? |
|---|---|
| 测量位置 | 即使是同一个室内,由于空调、外部空气、设备等的影响,有时温湿度也会不同。 |
| 表面温度 | 在结露对策中,不仅是空气温度,对象物体的表面温度也很重要。 |
| 湿度传感器精度 | 根据温度和湿度计算露点温度时,原始测量值的误差会影响计算结果。 |
| 响应速度 | 在温度和湿度急剧变化的环境中,传感器响应会影响管理。 |
| 校正 | 长期将测量值用于管理时,需要定期确认传感器的状态。 |
| 使用环境 | 确认是否是能应对高温、高湿、结露、粉尘、压力等的机器。 |
尤其是在监测冷凝水时,湿度传感器长时间暴露于冷凝水中会影响其测量性能。请查阅您所使用传感器的规格和工作条件。
FAQ
露点温度常见问题
露点温度简单来说是什么?
冷却现在的空气时,水蒸气开始变成水滴的温度。也可以说是相对湿度达到100%的温度。
露点温度和湿度一样吗?
不一样。相对湿度表示水蒸气相对于当前温度的百分比,露点温度表示以当前水蒸气开始结露的温度,以°C表示。
露点温度高的话会怎么样?
一般是指空气中水蒸气量多的状态。当物体的表面温度接近露点温度时,还必须注意结露风险。
湿度达到100%的话一定会结露吗?
相对湿度100%是空气在该温度下饱和的状态。当进一步冷却或接触冷物体表面时,水蒸气凝结并产生水滴。
湿度百分之多少会结露?
仅凭湿度是不能一律决定的。必须根据空气温度和相对湿度计算露点温度,并将其与不希望冷凝的物体的表面温度进行比较。
25°C·50% rh的露点温度是多少°C?
典型的Magnus近似方程约为14°C。因此,当接触空气的物体的表面温度低于约14°C时,就可能发生冷凝。
25°C·60% rh的露点温度是多少°C?
典型的Magnus近似方程约为16.7°C。考虑到大约17°C,很容易理解。
怎样才能防止结露呢?
基本上,有保持对象物表面温度高于露点温度、通过除湿降低露点温度、抑制急剧的温度变化等方法。实际的对策根据对象物和设备条件有所不同。
用温湿度计可以知道露点温度吗?
露点温度可根据温度和相对湿度计算得出。一些温度计和湿度计可以计算、显示和输出露点温度。
总结
当你知道露点温度时,你会看到“什么时候凝结”
露点温度是指空气冷却时相对湿度达到100%,水蒸气开始凝结的温度。
仅凭相对湿度,无法直接判断“物体在多少°C时结露”。通过确定露点温度并将其与物体表面温度进行比较,可以更具体地确定冷凝风险。
特别是在工厂,露点温度是金属产品,管道,空调设备,洁净室,干燥过程等的重要控制指标。
相对湿度=相对于当前温度的湿度
露点温度=冷却到多少°C开始结露?
表面温度-露点温度=观察到结露条件为止的富余的一种思考方法
Reference
如果您想了解更多露点温度
关于露点温度的定义和天气领域的处理,公共机构和专业机构的信息也很有帮助。
- 日本气象厅“温度、湿度”
- NOAA / National Weather Service「Dew Point」
- NOAA / National Weather Service「Dewpoint and Wet-bulb from Relative Humidity」
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商量露点和结露的测量
适当的测量方法取决于要防止冷凝的物体,工作温度/湿度范围,测量位置,连续监测的必要性等。
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