标准规范下载简介
GB／T 40233-2021 热环境的人类工效学 物理量测量仪器.pdf湿空气是几种气体的混合物，可分为两组： 构成干空气的气体（氧、氮等）； 一水蒸气。 在特定的温度下，空气所容纳的水蒸气不能超过一定的量。超过这个量，水蒸气就会凝结。随着空 气温度的升高，它所能容纳的最大蒸汽量也随之增加，
环境的绝对湿度的值表征了空气中实际的水蒸气含量。通常使用两个值来表征空气的绝对湿度： 含湿量和水蒸气分压。
对于给定的湿空气样本DBJ／T15-90-2012标准下载，含湿量是指样品中水蒸气质量与干空气质量的比值：
式中： W, 含湿量； 水蒸气质量； M. 给定湿空气样品中干空气的质量
D.2.2.3水蒸气分压
湿空气中水蒸气分压力。是在相同温度下水蒸气单独占据湿空气所占据的体积时水蒸 具有的 玉力。 含湿量和水蒸气汽分压这两个值（W 和力）通过下面的关系连接（假设气体是理想的）
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式中 W. 含湿量； 力。一一水蒸气的分压； 一一总的大气压。 在饱和点，这两个值称为饱和含湿量W和饱和压力或饱和蒸汽压ps。 饱和蒸汽压P与湿空气混合物的绝对温度T具有一对一的对应关系
以给定温度下空气中所能容纳的水蒸气最大值为基准给出空气中水含量的值，表征为环境的相对 湿度。 相对湿度e是在相同温度和总压下，湿空气中的水蒸气分压力，与水蒸气饱和压力力之间的比率，
相对湿度通常按照以下关系表示为百分比
关于蒸发过程中人与环境 .需考虑空气的绝对湿度
.2.4使用烩湿图直接确定湿空气的温湿度特性
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以一个湿空气样本为例，它对应于熔湿图的粗线交点。该样品的热湿特性如下： 空气温度：t.=40℃； 水蒸气分压：p。=3.6kPa; 饱和蒸汽压：b=7.4kPa
相对湿度：e=0.49或RH=49%；或者e Pa 3.6 0.49。 Pas 7.4
D.3.1露点湿度计原理
D.3.2电导率变化湿度计
D.3.2.1氯化锂湿度计（测量绝对湿度）原理
由于不同湿度下传感器电导率变化会引起的温度变化，通过测量该温度变化来确定绝又 D.5)。
D.3.2.2电容湿度计（测量相对湿度）原理
通过测量传感器电容的变化来确定相对湿度
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D.3.3吸收湿度计(毛细型）—原理
通过多孔孔隙中液体水的表面张力引起某些有机物质的变形或伸长来测定相对湿度。这种湿度 经常校准。
D.3.4干湿球湿度计原理
通过蒸发冷却处手流动空 气中的湿球温度计（参见D.4） 表D.1总结了最常见的湿度换算公式
表D.1湿度换算公式
D.4使用湿度测量法测量绝对湿度
D.4.1操作说明和原则
干湿球湿度计是由两个温度计和一个确保温度计周围空气以最低风速流动的装置组成（见图D. 度计可以是任何温度传感器，如水银温度计、热电偶、铂电阻等
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温度。 “湿球温度计”包括一个温度计，在其周围是潮湿的棉芯，通常由紧密的网状棉制成。棉芯的末端在 个水容器中。水由毛细作用从容器上升到温度计，然后以与空气湿度有关的速率蒸发。这导致温度 计受到更多的冷却，同时蒸发使棉芯变干（这种冷却受到由于空气对流而产生的热量传递的限制）。被 湿芯包围的温度计所指示的温度被称为湿球温度tw。
D.4.2使用烩湿图直接确定空气的绝对湿度
以水蒸气分压表示的空气绝对湿度与热力学温度之间有如下关系：
图D.2干湿球湿度计的工作原理
Apt,+Aptw+pasw
因此，在熔湿图中，假定温湿系数A近似恒定，等湿球温度曲线是斜率为一Ap的平行直线。 湿球温度t直线与空气温度t。垂直线的交点给出了代表湿空气的点。 然后可以在y轴上直接读取力a。 例如： 对于前面的例子： p=1 bar=105 Pa;
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t.=40℃; tw=30℃。 使用空气熔湿图得到以下值：力，~3.6kPa
D.4.3.1一般原则
虽然干湿球温度计的测量原理和使用都比较简单，但是在使用过程中也需要严格按照规范使用，如 果不遵守，也可能会导致非常大的测量误差。 D.4.3.2使用湿球温度计测试时应保证足够的通风速度，通常情况下风速至少为4m/s～5m/s。可以 通过在环境中手动快速移动湿球温度计（旋转式干湿球湿度计），或通过由电机或机械马达驱动的微型 涡轮机或小型风机吸入空气来增加空气流动。一般来说，较小的温度传感器需要的风速较低。 测量的湿球温度不应与自然湿球温度混淆，自然湿球温度是自然通风状态下用湿芯传感器测量的。 D.4.3.3干球和湿球温度计应该通过防辐射屏保护免受辐射。当平均辐射温度高于或低于空气温度 时，空气温度传感器应便用一个或多个防辐射屏进行保护。 由于湿球温度也可能与平均辐射温度不同，因此也需保护湿球温度计。 D.4.3.4湿球温度计周围的湿芯应超出传感器的敏感部分，以消除温度计中的热传导导致的误差。如 果不采取这种预防措施，通过蒸发冷却的传感器敏感部位一部分处于湿球温度下，而未被湿棉芯包裹的 部分处于空气温度，这会导致两部分之间传导的热量传递，并因此导致测量湿球温度时的误差。 因此湿芯应该在温度计上延伸得足够远，要超出温度计敏感部分。 表D.2列出了推荐用于不同类型温度计的湿芯长度
表D.2湿球温度一湿芯所覆盖的温度计长度
D.4.3.5润湿棉芯的水应该是蒸馏水，因为在盐水溶液中的水蒸气压力小于纯水。 D.4.3.6湿球温度计的棉芯应能够让水通过毛细吸引力作用产生循环，特别是当空气的绝对湿度较 低时。 在后一种情况下，温度计上的水蒸发量增加，要求水从水槽迅速上升。如果脏了就更换棉芯。 D.4.3.7当大气压力与标准大气压（101.3kPa)有明显偏离（超过2%）时，有必要测量气压。 由于蒸发现象取决于大气压力（压力随高度的变化而变化），因此有必要使用与所测量的气压相对 应的图表
D.5使用氢化锂湿度计测量湿度
D.5.1操作说明和原则
使用氯化锂（LiCI)湿度计测量湿度是基于以下两种现象： a） 饱和吸湿盐溶液，特别是氯化锂溶液的饱和压力小于相同温度下水的饱和压力（见图D.3） b）氯化锂溶液的电导率远高于固体盐。
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水和标准氯化锂溶液中饱和水蒸气压力与温度
出现第一种情况，露点对应的水蒸气压力位于饱和氯化锂溶液上方的很宽的温度范围内，因此可以 通过加热溶液来实现除湿。 第二种情况下，氯化锂溶液可以通过简单的手段来实现加热，也可以通过调节加热功率控制加 热量。 图D.4显示了氯化锂湿度计的绝对湿度测量范围
出现第一种情况，露点对应的水蒸气压力位于饱和氯化锂溶液上方的很宽的温度范围内，因此可 过加热溶液来实现除湿。 第二种情况下，氯化锂溶液可以通过简单的手段来实现加热，也可以通过调节加热功率控制 量。 图D.4显示了氯化锂湿度计的绝对湿度测量范围
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图D.4氯化锂湿度计的绝对湿度测量范围
传感器的测试部分（见图D.5）通常由 壁玻璃纤维的薄绝缘管组成，玻璃纤维浸渍氯化锂 溶液。两个贵金属电极并排排列在细布罩上，呈螺旋状，整体由穿孔保护套保护。两个电极连接到低压 交流电源。产生的电流导致氯化锂溶液升温，并且使得之前吸收的水蒸发。一旦水分蒸发，溶液结晶。 电导率和两个电极之间的强度显著降低，导致温度再次下降
图D.5氯化锂湿度检测器的原理图
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蒸发。 空气的水蒸气含量、加热功率和探测器的温度之间很快建立了平衡。使用该温度计测量的平衡温 度仅取决于空气的水蒸气压力。它可以直接测量露点或绝对湿度，这是氯化锂湿度计的优点之一
D.5.2使用过程中应采取的预防措施
D.5.2.1根据用于保护传感器的隔热屏类型，空气在流经检测器时的空气速度不应超过特定值。超过 此值时，湿度计的读数偏低。为了获得准确的读数，需符合制造商的说明。 D.5.2.2一旦湿度计投入使用，电源应保持恒定。如果传感器断开，氯化锂吸收空气中的水蒸气，当再 次启动时可能会在电极中产生应激。 D.5.2.3传感器敏感部分上的导电杂质（灰尘等）的沉积会影响设备的读数。 D.5.2.4应定期更换氯化锂溶液，更换后应首先清洁传感器。 D.5.2.5读数只能在传感器热稳定后进行。
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在确定人体对流和蒸发换热时需要考虑空气流速。通常难以在空间中精确的测量空气流速，因为 般情况下空气流动是流，即风速、风向都随机波动。在热环境中，测量空气流速时应当主要考虑测 量点上流动速度矢量的大小。尽管研究表明，人体对从前面、后面、侧面、上方和下方的气流有不同敏感 性，但由于空气速度的方向在相对较小的空间角度内改变，所以在热舒适评价过程中只使用空气流速天 小是合理的。 风速测量时应考虑仪器的三个特性： 一对气流方向的敏感性； 一对速度波动的敏感性； 在一定测量周期内获得平均速度和标准差的可能性
E.2空气速度测量的准
保证速度测量准确性需考虑以下因素： a 仪器的校准； b 传感器和仪器的响应时间； c）测量周期。 平均速度的准确测量取决于仪器的校准。测量标准偏差的准确性，即瑞流强度取决于响应时间 响应时间长的仪器不能测量快速的波动。在流强度高和速度波动频率低的气流中进行测量所需的测 量周期要长于端流强度低和速 率高的气流中的测量
风速仪作为一般的测量方法，可以确定空气速度U。： 通过使用对速度大小敏感的全向探头（热球传感器）； 通过使用三个方向传感器，这些方向传感器允许沿着三个垂直轴线（余弦定律）测量空气速 分量。如果这三个组成部分被称为U，U，和，则空气的速度U。可以表示如下
U.=Vu,+u"+v.
在实际情况中，很难在一个方向上进行精确测量。 在气流为单向的情况下，可以使用单项敏感的探头（叶片式风速计、热线风速计等）。 通过进行烟雾测试可以确定气流的主要方向。 用于空间测量的风速计有以下几种： a）叶片和杯形风速计（定向风速计）； b）热线风速计（定向风速计）； c）脉冲线风速计（对流动方向不敏感）； d）热球和热敏电阻风速计（对流向不敏感）；
在气流为单向的情况下，可以使用单项敏感的 通过进行烟雾测试可以确定气流的主要方向 用于空间测量的风速计有以下几种： a）叶片和杯形风速计（定向风速计）； b）热线风速计（定向风速计）； c 脉冲线风速计（对流动方向不敏感）； d）热球和热敏电阻风速计（对流向不敏感）：
e）超声波风速计（对流向不敏感）； f激光多普勒风速计（对流向不敏感）
e）超声波风速计（对流向不敏感）
E.4带有热球型传感器的风速计
型传感器的风速计在实践中最常用于空间中的速
E.4.2操作说明和原则
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与所有用于测量空气流速的加热传感器一样，带有热球型传感器的风速计基于测量热固体和环 之间的热量传递，这取决于气流的空气动力学特性。预先校准仪器可以使热量和空气速度建立 的关联关系。 风速计由一个可以用电加热到比空气温度高的球体组成，热元件主要通过对流向周围环境散 量。 测试元件的热平衡表示如下，
C 元件接收到的加热功率； h 元件与空气之间对流交换系数，作为空气速度的函数； t。 元件的温度； t 空气的温度。 元件的加热特性，元件的温度和空气的温度计算出对流传热系数，进而来确定空气速度。 因此风速计应该有两个温度传感器，一个用来测量热元件的温度，另一个用来测量空气温度。没 气温度传感器的简易仪器只能在已校准的空气温度下操作
E.4.3使用过程中应采取的预防措施
热球型传感器的主要特点是除了传感器支架周围的小立体角以外，对其他气流方向的敏感度较低 （见图E.1）。但是，热线风速计对气流方向有很高的灵敏度（见图E.2）。 传感器的设计不应影响气流。保护罩是为了保护传感器周围免受损坏，但它可能会产生额外的端 流或阻碍速度波动。
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热球风速计一空气运动方向对风速测量结果
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热线风速计空气运动方向对风速测量结果
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表面温度是指特定表面的温度，在通过平均辐射和/或平面辐射温度来评估人体之间的辐射热交换 时需要测量表面温度，表面温度也用手评估身体与特定表面直接接触的反应 表面温度可以通过与表面接触的传感器（接触式温度计）或红外传感器来测量。使用接触式温度计 将改变表面和环境之间的热交换，尤其是在低热导率的表面上存在一定的误差。 红外传感器的测量受表面发射率的影响。 测量表面温度的仪器有： a）接触式温度计（热电阻，热电偶）； b）红外传感器
接触式温度计由温度传感器组成，温度传感器可与表面接触。传感器与表面之间的热交换应显著 高于传感器与环境之间的热交换，这样才能保证测量精度。通过增大接触表面压力、添加导热膏或其他 方式增大接触面积，并尽量将传感器与环境隔离。 传感器与表面之间的接触会影响表面与环境之间的热交换，然后影响测量的表面温度。尤其是在 低热导率的表面上可能会导致测量结果产生较大偏差
红外辐射温度计（也称为远程温度传感器）充许在天范围内进行非接触式表面温度测量。 大多数红外辐射温度计是被动系统，要求接收被测物体的红外辐射。可分为点式和扫描式辐射计， 后者能够显示区域内的温度变化。在红外辐射温度计中，来自观测对象的辐射能量通过光学系统聚焦 到红外探测器上，红外探测器将与入射辐射成比例的输出信号发送到仪表或显示元件。 红外辐射温度计根据使用的探测器进行分类，分为热探测器和光子探测器。在热探测器中，电特性 的变化是由入射辐射的加热效应引起的。热探测器的实例有热电偶、嗜热菌、金属和半导体辐射热测量 计。在光子探测器中，电特性的变化是由入射光子的表面吸收引起的。由于这些探测器不需要增加激 活温度，它们的响应时间比热探测器的响应时间短得多。扫描辐射计通常使用光子探测器。 红外辐射温度计仪测量人射到探测器上辐射的能量水平，并且该人射辐射包括由对象发射的辐射 和从对象表面反射的辐射。因此，准确测量表面温度需要知道物体的长波发射率和物体周围的温度场， 进行绝对表面温度测量需要确定内部或外部参考温度。 红外辐射温度计的温度分辨率随着物体温度的下降而降低。例如，检测温度在20℃物体的温度的 辐射计，其误差在0.3℃以内，当用于检测一20℃物体时，其温度误差则在约为1℃
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操作温度（t。)是假想的黑色封闭空间内的均匀温度。人在该黑色封闭空间内的辐射和对流换热 与在实际的非均匀环境中的换热量相同。 操作温度的准确方程为：
G.2操作温度的直接测量
he.ta+hr.t, h.+h.
直接测量操作温度的传感器需满足其辐射和对流换热系数与人体的真实状态相同这一要求。使用 由ISO7730给出的对流热损失系数h。的等式，可以估算与人一样具有相同关系h。/h，的传感器的直 径。传感器的最佳直径取决于空气速度，大约在0.04m～0.1m。直径为0.16m的标准球体将增大平 均辐射温度的影响。 在测量操作温度时，使用黑球温度计测量平均辐射温度的方法与B.2.3中列出的相同。传感器的 形状（见B.2.3.5)在不均匀的辐射环境中非常重要，传感器的颜色（见B.2.3.6)对于测量短波辐射有很大 影响。
.3根据空气温度和平均辐射温度计算操作温度
在大多数实际情况下，相对速度较小（<0.2m/s)或平均辐射温度与空气温度之差较小（<4℃） 时，操作温度可以近似为空气温度和平均辐射温度的平均值。对于更高的测量精度要求或其他环境，可 以使用以下公式：
oH*a+(H/* 式中A的值可以从下面作为相对空气流速.的函数值找到，单位为米每秒（m/s）。
操作温度也可以按如下计算：
0.2~0.6 0.6~1.0 0.6 0.7
DB11／T 1164.3-2020 城市轨道交通自动售检票系统技术规范 第3部分：数据传输.pdf0.6~1.0 0.7
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Ir 1 +/10 · Va 式中： t. ，—平均辐射温度，单位为摄氏度(℃)
式中： U。—空气流速，单位为（m/s)； t.
ta·/10·a+t 1 ± /10 : 0
边坡绿化施工方案GB/T40233—2021/ISO7726:1998
L1]ISO7243:1989HotenvironmentsEstimationof theheadstressonworkingman,basec ontheWBGTindex(wetbulbglobetemperature) [2]ISO 7933:1989Hot environmentsAnalytical determination and interpretation of thermal stress using calculation of required sweat rate [3]ISO/TR11079:1993Evaluation of cold environmentsDetermination of required clothing insu ation（IREQ)