濕度計（hygrometer）是一種能夠直接測出空氣相對濕度，即測量空氣或其他氣體中含有多少水蒸氣，也可測量其他氣體的儀器。濕度計通常依賴于其他相關量的測量，如溫度、壓力、質量以及物質吸收水分后的機械或電學變化。通過校準和計算，可以間接得出相對濕度或絕對濕度的值。
中國西漢，《淮南子·說山訓》中記載了一種天平式濕度計。天平兩邊分別放有羽毛和木炭，通過測量木炭吸收空氣中的蒸汽后的重量變化來判斷濕度變化，這比15世紀歐洲人設計的濕度計要早一千多年。15世紀，萊奧納多·達·芬奇（Leonardo da Vinci）發明了簡易濕度計。1664年，弗朗切斯科·福利（Francesco Foll）進一步完善了列奧納多·達·芬奇的設計，而羅伯特·胡克（Robert Hooke）則改進了包括濕度計在內的許多氣象設備。1775年，德索絮爾（Benedictde Saussure）通過毛發隨濕度變化而伸縮的原理發明了毛發濕度計。1827年，達梅爾（Damel）總結前人的方法原理制造了以其名字命名的達梅爾濕度計。1828年，德國物理學家奧古斯特（Erus Ferdinand August）發明奧古斯特濕度計，提出確定空氣中水汽的露點、壓強和密度的經驗公式。到了現代，濕度計在智能化方向有了大的發展。
濕度計測量的相對濕度、絕對濕度、蒸氣壓、露點等參數是表明空氣中蒸汽含量的參數。絕對濕度指氣體中水蒸汽的絕對含量，最常用的單位是克/米^3。相對濕度指氣體中水蒸汽的絕對含量與同樣溫度、壓力時同體積氣體中飽和水蒸汽含量之比，常用符號為%R.H.。其中相對濕度是使用最廣泛的。在空氣監測中，用于監測空氣各種參數變化。在工業生產中，因為原棉具有吸濕的性能，保持一定濕度，對紡織過程的牽伸、加捻、卷繞及交織等，都有很大的幫助。除此之外，濕度計也在醫療衛生、消防、儀器保養等領域有所應用。
歷史
中國西漢，《淮南子·說山訓》中記載了一種天平式濕度計。天平兩邊分別放有羽毛和木炭，通過測量木炭吸收空氣中的水蒸氣后的重量變化來判斷濕度變化，這比15世紀歐洲人設計的濕度計要早一千多年。15世紀，萊奧納多·達·芬奇（Leonardo da Vinci） 發明了簡易濕度計。這種濕度計的一端裝有一塊海綿，另一端裝有一塊石頭，以保持平衡。可用它來測量空氣濕度，同時也作為測量風速的簡易風速計。
17世紀60年代，濕度計的研究出現重大飛躍。1664年，弗朗切斯科·福利（Francesco Foll）進一步完善了列奧納多·達·芬奇的設計，而羅伯特·胡克（Robert Hooke）則改進了包括濕度計在內的許多氣象設備。
1775年，瑞士地質物理學家奧拉斯·貝尼迪克德特·德索絮爾（Horace Benedictde Saussure）想到一種使毛發達到對濕度足夠靈敏而又耐久的方法。一根繃緊的毛發，潮時伸長，干燥時縮短，差距可達其長度的四十分之一左右。德索絮爾利用一根毛發的膨脹和收縮作為濕度的指標，制作了毛發濕度計。
1827年，達梅爾（Damel）總結前人的方法原理制造了以其名字命名的濕度計，這種濕度計具備了現代露點儀的特征。玻璃U形管兩端連接兩個空心球體，左球中裝有易揮發的乙醚，并插入一支溫度計。通過乙醚的揮發降低左球的溫度，使周圍水蒸氣冷凝，記下這個溫度，然后再將系統加熱，并讀取露滴消失時的溫度，取兩者的平均值作為露點的溫度。
1828年，德國物理學家奧古斯特（Erus Ferdinand August）發明干濕球濕度計（奧古斯特濕度計）。提出確定空氣中水汽的露點、壓強和密度的經驗公式。
隨著社會的發展，世界各國在濕度傳感器研發領域取得一定進展。濕敏傳感器從簡單的濕敏元件向集成化、智能化、多參數檢測的方向迅速發展。各種電子式濕度傳感器的出現，讓濕度可以從濕度計的屏幕上直接讀出。
類型
經典濕度計
古代濕度計
中國西漢，人們不但明白大氣濕度與下雨的密切關系，還發現了大氣濕度的變化會引起各種物體體積與形狀的變化，而且不同物質組成的物體的變化程度又有所不同。《淮南子·本經訓》里說：“風雨之變，可以音律知之。”東漢王充的《論衡》書中的《變動篇》也說：“琴鉉緩，天且雨。”天氣的晴雨干濕，使琴弦的長度與張力變化，從而引起了琴弦音調的變化。古代的人們已能夠從琴弦的長度變化或通過音調的變化預知天氣的晴雨。西漢時代有一種天平式的濕度計，一邊放羽毛，一邊放炭。根據炭的吸水特性，觀測天平的傾斜來判斷空氣濕度的變化。
金屬紙線圈濕度計
金屬紙線圈濕度計最常出現在廉價設備中，但其準確性有限，誤差可能為±10%或更多。在這些設備中，蒸汽被附著在金屬線圈上的鹽浸漬紙帶吸收，導致線圈改變形狀。這些變化（類似于雙金屬溫度計中的變化）會在表盤上產生指示。壓力表的前面通常有一根金屬針，它會改變它指向的位置。
毛發濕度計
毛發濕度計主要由鎖緊螺母、調整螺栓、毛發、刻度盤、指針構成。毛發濕度儀是利用脫脂毛發（或牛的腸衣）在空氣潮濕時伸長、干燥時縮短的特性制成的指針型毛發濕度表或記錄型毛發濕度計，通常在氣溫低于-10攝氏度時使用。濕度從0%變到100%時，毛發伸長2.5%，伸長量與濕度變化成正比。毛發濕度儀價廉、簡單、使用方便、不需要電源，可以作永久記錄，但它的測濕精度較差，灰塵的污染會使測量誤差較大，因而要保持毛發的清潔。
干濕球濕度計
通常的干濕球濕度計由兩支處于鄰近位置的、相同的玻璃溫度計組成，其中一支的溫包外面包有一個尼龍網套，網套的另一端浸在水中。由于毛細管作用，溫包周圍的網套始終保持濕潤狀態，另一個為干溫度計。
干濕球濕度計是根據干濕球的溫度差來進行濕度測量的。如圖1所示，當棉套上的水分蒸發時，會吸收濕球溫度計感溫部位的熱量，使濕球溫度計的溫度下降。與此同時，濕球又從流經濕球的空氣中不斷取得熱量補給。當濕球因蒸發而消耗的熱量和從周圍空氣中獲得的熱量平衡時，濕球溫度就不再繼續下降，從而出現一個干濕球溫度差。周圍氣體的相對濕度越低，網套蒸發水分的速度越快，因而溫度降低的幅度越大。利用被測空氣對應于濕球溫度下飽和水蒸氣壓力和干球溫度下的水蒸氣分壓力之差，與干濕球溫度之差之間存在的數量關系即可確定空氣濕度。其數量關系的數學表達為：；空氣濕度：，因此相對濕度計算公式為。
冷凝露點濕度計
冷凝式露點濕度計主要由一個表面光滑的金屬盒（盛有乙醚）、橡皮鼓氣球（或打氣筒）及兩支溫度計構成。用橡皮鼓氣球（或打氣筒）向盒內打氣，乙醚會迅速蒸發并吸收周圍空氣里的熱量，從而使周圍空氣溫度降低，當空氣里的水蒸氣開始在金屬盒外表面凝結時，插入盒中的溫度計讀數就是空氣的露點溫度。利用露點溫度和干球溫度，通過查焓濕圖即可確定空氣濕度。冷凝式露點濕度計的缺點在于，當冷卻表面上出現露珠的瞬間，需立即測定表面溫度，否則露點的測量結果將偏低，因此，很難測準，容易造成較大的測量誤差。
冷鏡露點濕度計
與溫度傳感器結合使用時，露點溫度可以衡量空氣濕度。傳統的露點溫度測量方法采用冷鏡式濕度計。通過在冷鏡上照射光束并測量反射光，露點溫度下水汽凝結會使反射光立刻發生改變。為了提高準確性，每個特定傳感器的校準數據都包含在濕度計傳感器中。
現代濕度計
電阻式
在陶瓷電阻式濕度計中，主要靠濕度傳感器來測量濕度，而利用半導體陶瓷材料制成的濕度傳感器主要有、等陶瓷濕度傳感器。陶瓷燒結體上有孔，可使濕敏層吸附或釋放水分子，造成電阻會隨相對濕度呈線性關系改變。此類傳感器具有測濕范圍寬、工作溫度高、響應時間較短、精度高、抗污染能力強、工藝簡單、成本低廉等優點。
電容式
電容式濕度計通過有機有機高分子化合物電容式濕度傳感器來測量濕度，其基本上就是一個電容器。在高分子薄膜上的電極是很薄的金屬微孔蒸發膜，水分子可通過兩端的電極被高分子薄膜吸附或釋放。隨著水分子被吸附或釋放，高分子薄膜的介電常數發生相應的變化，因而導致電容發生變化。由于介電常數隨空氣的相對濕度的變化而變化，所以只要測定電容值就可測得相對濕度。常用的有機高分子薄膜材料有醋酸纖維素及其衍生物、聚酰亞胺、硅樹脂等。該類傳感器吸濕、脫濕迅速，滯后小，響應快，不受氣流速度影響，測量范圍寬，抗污染能力強，穩定性好。
電解式
電解式濕度計通過電解式濕度傳感器來測量濕度，該傳感器是用五氧化二磷為吸濕劑的電解濕度計，用于測量空氣、惰性氣體、烴類、氟代甲烷類、六氟化硫及其他不與五氧化二磷發生化學反應、不參與電解的氣體的濕度。其原理是：氣流流經一個特殊結構的電解池時，所含的水蒸氣被五氧化二磷膜層吸收并電解。當吸收和電解過程達到平衡時，電解電流正比于氣樣中的水蒸氣含量，從而可通過測量電解電流大小得知氣樣的濕度。根據邁克爾·法拉第電解定律，可得出電解電流與氣樣濕度的關系為：。
熱濕度計
熱濕度計根據濕度對空氣導熱率的影響來測量濕度，這類傳感器測量絕對濕度而不是相對濕度。溫濕度計用途廣泛，可以將測量結果存儲到內存中，并將數據傳輸到計算機以進行進一步的詳細分析。溫濕度計通常提供非接觸式工作，從而實現無損測量。溫濕度計對于評估倉庫的損壞情況非常有用，許多倉庫需要處于精確的溫度和特定的濕度水平，例如鮮花或食物。
重力濕度計
重力濕度計通過測量濕空氣質量，并與等體積的干空氣相比較，直接測出空氣的水汽含量，這是確定空氣水汽含量最準確的基本方法。美國、英國、歐盟和日本已經制定了基于此類測量的國家標準。該儀器使用不是很方便，通常僅用于校準一些低精度的儀器。重力濕度計采用自動連續流氣體收集系統，且使用激光干涉測量方法與驗證活塞技術相結合，以提高氣體質量測量的準確性。
光學濕度計
光學濕度計也稱光譜濕度計，該儀器由一個準直能量源組成，能量源與被調查區域與探測器分開，因為探測器對與水蒸氣吸收帶相對應的頻率敏感。確定水蒸氣濃度的基礎是比爾定律：，其中是穿過樣品后的光強度，是單射度，是減少到某個絕對值的光程長度標準，為吸收系數。光學濕度計通過測量水蒸氣吸收帶引起的輻射能衰減來確定大氣給定區域中可降水量的濕度計。
原理
濕度計是根據某種物質從其周圍的空氣吸收水分后引起的物理或化學性質的變化，間接地獲得該物質的吸水量，可求出一定體積的空氣中含有的蒸汽的質量，即絕對濕度。電容式，電阻式和濕漲式濕敏元件分別是根據其高分子材料吸濕后的介電常數、電阻率和體積隨之發生變化，而這些變化與相對濕度存在一定規律，如電阻式濕度計的電阻與相對濕度呈線性關系，根據這些規律再通過相關計算可求得相對濕度。
測量
干濕球濕度計通過濕度對干濕球溫度差變化的相關特性，再對標查找可求出空氣濕度；露點式濕度計通過降低空氣中的溫度，使水蒸氣達到飽和狀態，得到的露點溫度飽和水蒸氣的分壓與干球溫度下的飽和水蒸氣壓力之比為相對濕度；電子式濕度計是利用物質電特性與周圍氣體濕度之間的關系來確定氣體的濕度的；伸縮式濕度計利用吸濕性物質的尺寸變化來測量濕度的變化。
干濕球法
干濕球法是一種間接測量相對濕度的方法，它是通過測量干球溫度與濕球溫度，利用公式或查表求出相對濕度的。據此制成的濕度計稱為干濕球濕度計，此種濕度計價格低廉、精度較高，是一種較古老的使用廣泛的濕度計。
露點法
露點溫度是指一定體積的濕空氣在恒定的總壓力下被均勻降溫時，在冷卻過程中，氣體和水汽兩者的分壓力保持不變，直到空氣中水蒸氣達到飽和狀態并開始凝結出水分的溫度。用于直接測量露點的儀表有經典的冷凝式露點濕度計、光電式露點濕度計等。
若使空氣通過露點儀的金屬鏡面時等壓降溫，直到鏡面上出現露（或霜），讀取這瞬間的鏡面溫度，就是露點（又叫霜點）溫度，此露點對應的飽和水蒸氣壓力就是被測空氣的水蒸氣壓力。露點法測定濕度時，先測定露點，然后確定該露點溫度時飽和水蒸氣分壓。因此，可用空氣的相對濕度表示為：。
電阻電容法
電子式濕度計是利用物質電特性與周圍氣體濕度之間的關系來確定氣體的濕度的，通常由電阻式、電容式、電解式等3種濕度傳感器構成。電子式濕度計應用范圍廣泛，便于遠傳，特別適合自動控制系統中濕度的控制和監測。
伸縮法
伸縮法是一種利用吸濕性物質的尺寸變化來測量濕度的方法，利用伸縮法制成的測濕計即為伸縮式濕度計。這種濕度計結構簡單、使用方便，但其精度不高，響應速度慢，在吸濕與脫濕過程中有遲滯現象。毛發濕度儀是典型的伸縮式濕度計。
誤差分析
濕度的測量是很困難的，因為其濕氣信息的傳遞比較復雜。濕氣是含有水蒸氣的氣體，而水分子是一種具有非線性結構的強極性分子，在自然環境中容易發生三態變化。此外，濕度信息傳遞必須依靠水對濕敏元件的直接接觸來完成，濕敏元件不能密封、隔離，必須直接暴露于待測的環境中。
校正標準
濕度計的校正需要一個相對濕度的標準，并且用一種可作為基準的方法去測定標準的相對濕度，再將被校正儀表放入此裝置進行標定。
干濕標準
體積為的濕空氣流過一個裝有五氧化二磷的干燥管時，干燥管把空氣中的水汽全部吸收，然后精密稱取干燥管所增加的質量，同時確定通過干燥管的空氣體積或干空氣的質量，便可直接確定空氣的混合比或絕對濕度。該空氣的混合比或絕對濕度為濕度計的校正標準之一。
飽和鹽溶液標準
水的飽和蒸汽壓是空氣溫度的函數，溫度愈高，飽和蒸汽壓也愈高。當水中加入鹽類后，溶液中水分的蒸發受抑制，而使其飽和蒸汽壓降低，降低的程度和鹽類的濃度有關。當溶液達到飽和后，蒸汽壓就不再降低，稱此值為飽和鹽溶液的飽和蒸汽壓。對于相同溫度下不同鹽類飽和溶液的飽和蒸汽壓是不相等的，不同溫度下對應的飽和鹽溶液的相對濕度是濕度計的校正標準之一。
相關概念
絕對濕度
在一定溫度和壓力下，一定體積的空氣中含有的水蒸氣的質量，即水蒸氣的密度，一般用符號表示。
相對濕度
濕空氣中水蒸氣分壓與同溫度條件下飽和水蒸氣壓之比，，一般用符號表示。
露點
空氣中水蒸氣含量和氣壓不變的條件下，冷卻至飽和時的溫度，又稱露點溫度。
體積比
標準壓力和溫度下，濕空氣中水汽所占體積與其總體積之比，。
混合比
濕空氣中所含水汽的質量與所含干空氣質量之比，。
應用
濕度計測量的相對濕度、絕對濕度、蒸氣壓、露點等參數是表明空氣中蒸汽含量的參數，其中相對濕度是使用最廣泛的。在空氣監測中，用于監測空氣各種參數變化。在工業生產中，因為原棉具有吸濕的性能，保持一定濕度，對紡織過程的牽伸、加拈、卷繞及交織等，都有很大的幫助。除此之外，濕度計也在醫療衛生、消防、儀器保養等領域有所應用。
空氣監測
相對濕度、絕對濕度、蒸氣壓、露點等參數是表明空氣中水蒸氣含量的參數，其中相對濕度是使用最廣泛的。早期常使用的是毛發濕度計和露點濕度計，但靜電電容式濕度計由于可以與溫度計安裝在同一個通風筒中，在空氣監測中得到了廣泛的應用。
工業生產
作為棉紡織廠主要原料的原棉，具有吸濕的性能。這種性能是隨著空氣的相對濕度而變化的。當棉纖維吸收水分后，就會變得堅靸有力，容易伸展，這對紡織過程的牽伸、加拈、卷繞及交織等，都有很大的幫助。
醫療衛生
溫濕度對人體健康也有密切的關系。當溫度過高時，使人感覺疲乏以致暈倒；如果溫度過低時，又會使操作不靈活，這樣也是對工作不利的。
消防
濕度計在消防領域發揮著重要作用，因為相對濕度越低，燃料燃燒越劇烈。在有易燃物的環境中，濕度計用于協助控制濕度。
儀器保養
濕度不象灰塵，落在儀器鏡頭上或反光鏡上，容易被人看見，也不象溫度的冷熱使人容易感覺。水蒸氣覆蓋在儀器上，不僅會減少儀器的使用壽命，還會對儀器的實驗結果帶來誤差，因此，為了保養好儀器，應該規律地使用濕度計記錄室內溫度，以便及時采取措施。
參考資料 >
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Just a moment....AMS.2024-05-10