[科普中国]-湿度箱

湿度箱是检定湿度计（表）示值的设备。DJM10型澄度检定箱和DSP-2型数字标准干湿表是近年来我国研制的新一代湿度检定装置。 它对湿度控制的目的是调节特定空间中空气的含水量 ，装置现代化程度高 ，湿度箱内的升湿 、降湿及稳定过程都通过程序设定来实现 ， 从数据采集到检定结果的处理都可自动完成 。 从而大大提高了湿度仪器检定的精度和准确度 。1

简介如下图所示湿度箱是检定湿度计（表）示值的设备。它是一个六角形的木橱，是密封的，周围镶有玻璃，在一边开有门。整个橱安装在一张方桌上。在橱内中央有一个轴，此轴由橱外面的一个手轮来控制其转动。轴的上端设有挂毛发表的装置，并有挂通风干湿表的架子。橱底部中央有一风扇，以消除橱内湿度的梯度差，使湿场均匀。在橱底两侧有两根管子，一根通向热水槽，另一根通向硫酸槽。启动开关可使两根管道分别开或关。利用蒸汽循环增加筘内的湿度，利用硫酸吸湿循环降低箱内的湿度。橱底部有一上水孔，供通风干湿表上的蒸馏水用，并配有上水用的玻璃管及橡皮球。箱内配有调节风扇转速的装置。并有盛放热水和硫酸的器具。

对检定设备的要求；

湿度箱的密封性，要求在20分钟内箱内湿度变化不大于±1%，

使用前必须用肥皂擦试玻璃，以免高湿时凝结水珠而影响读数；

湿度箱不得放在温差变化大的地方，

增湿用的热水温度不超过70℃；

风扇在中间，风速可调。2

湿度箱的分类温度、湿度试验箱有恒定试验箱、交变试验箱两种情况。普通的高低温试验箱一般指的是恒定高低温试验箱,其控制方式为:设定一个目标温度,试验箱具有自动恒温到目标温度点的能力。恒定温湿度试验箱的控制控制方式也类似,设定一个目标温度、湿度点试验箱具有自动恒温到目标温度、湿度点的能力。高、低温交变试验箱具有设定一条或者多条高低温变化、循环的程序,试验箱有能力根据预置的曲线完成试验过程,并且可以在最大升温、降温速率能力的范围内,精确控制升温、降温的速率,即可以根据设定的曲线的斜率控制升温、降温速率。同样,高低温交变湿热试验箱也具有预置温度、湿度曲线,并且根据预置进行控制的能力。当然,交变试验箱都具有恒定试验箱的功能,但交变试验箱的制造成本较高,因为交变试验箱需配置有曲线自动记录装置、程序控制仪,还须解决试验箱在工作室内温度较高的情况下开启制冷机等问题,因此,交变试验箱的价格比恒定试验箱的价格一般要高20%以上。因此,我们应当实事求是的以试验方法的需要为出发点,选用恒定试验箱或者是交变试验箱。3

锌的湿度箱暴露实验

湿度箱通过水的凝结来提供金属表面的润湿条件。因此湿度箱内的腐蚀接近自然凝露引起的腐蚀。在湿度箱里实验，锌的表面会生锈。生锈的面积百分数随相对湿度和温度的升高而增加，见上图所示。下图表明，在湿度箱内锌的腐蚀速率是时间的线性函数。在室温下包含蒸馏水（相对湿度100%）的封闭箱内，锌暴露若干天后仅表面光泽变暗。但是当锌的温度低于周围湿气时，锌表面会形成大量水滴，从而引起更多的腐蚀。

空气中污染物的存在可显著增大腐蚀速率。下图表明，当箱内的温度为21℃，相对湿度介于95%~100%时，锌的腐蚀速率会随着SO2浓度的增大而显著提高。据Gilbert和Hadden报道，在一个含有不同数量SO2饱和溶液的封闭箱内，水平放置于溶液上的锌试样的腐蚀随着箱中SO2浓度的增加而提高。

如下表所示。SO2似乎有利于锌表面的润湿，并且破坏在干净空气中具有保护作用的初始氧化膜。腐蚀产物硫酸盐化合物的形成，对腐蚀有同样的重要作用，因为它们有更高的溶解性和吸湿性。

Askey等人研究了在湿度箱内飞灰颗粒对锌腐蚀的影响，发现飞灰可以轻微提高腐蚀速率。煤炭飞灰颗粒中含有小于0.3%的可溶出离子物质，其腐蚀性远远小于相应的可溶出物含量大于1.5%的油飞灰。从飞灰颗粒中溶出的离子物质对SO2的液相催化氧化作用并不显著。

除了相对湿度和污染物，其他因素也能影响湿度箱内锌的腐蚀。据报道，在含有1.8%SO2的流动水蒸气（40cm/min）中，锌在实验开始时的腐蚀速率很高（635μm/年），500天后，会达到一个相当稳定的值135μm/年。100%相对湿度的锌表面有光照时，可观察到光增腐蚀，但它好像不是整个腐蚀过程中的主要因素。在潮湿的空气中，表面一层非常薄的贵金属膜的存在会提高锌的腐蚀速率。4

本词条内容贡献者为:

李雪梅 - 副教授 - 西南大学