很多珍贵文物的陈列和存储空间对于空气湿度的控制品质要求很高,但出于文物安全、陈列效果及控制设备维护等方面的考虑,湿度传感器不宜安装在陈列或存储空间内,而是安装在与陈列或存储环境相通的连通管内。本文针对文物柜中连通管的使用导致的湿度信号时滞现象,研究连通管湿度信号的传递特性随连通管特征尺寸的变化,为湿度控制器提供正确的控制参数。首先结合水蒸气通过另一静止组分空气的扩散基本理论,建立连通管内水蒸气-空气二元气体组分扩散的等效稳态扩散模型,采用扩散管法测定其等效扩散系数。结果表明,等效扩散系数随温度和连通管管径的增大而增大,并逐渐接近自由扩散系数；管长的变化对其基本无影响。为了克服上述稳态方法测试周期过长的缺点,建立了非稳态湿度传递的模型,根据湿度随时间的变化反演连通管内水蒸气-空气等效扩散系数,即将等效扩散系数作为优化变量,用有限差分法获得当前稳定的瞬时湿度场；将有效测试时间内的模拟值与实验值之间的残差作为目标函数,并通过其极小化的过程获得等效扩散系数的最优解,得到的等效扩散系数与稳态方法结果相符。通过求解非稳态湿度传递的模型得到不同连通管特征尺寸下的湿度传递滞后时间和时间常数,结果显示,连通管湿度传递的滞后时间随连通管管长的增大而线性增大,时间常数随连通管管径的增大指数规律减小,可以通过减小管长和选择合理的管径来降低时滞对湿度控制系统的影响。建立连通管传递函数并通过非稳态响应曲线求解,将仿真曲线和现场实验数据曲线进行比较,结果表明从陈列或存储环境到连通管的湿度信号传递函数可由纯滞后环节和一阶惯性环节组成。在上述研究结果的基础上,给出了连通管湿度信号滞后时间和时间常数的估算图。估算结果显示,湿度传递的滞后时间随连通管管长的增大而线性增大,而时间常数随连通管管径的增大呈指数规律减小。