Przetworniki wilgotności i temperatury do pomiaru wilgotności względnej powietrza

Przetworniki wilgotności względnej i temperatury (termohigrometry)

Przetworniki i mierniki do pomiaru wilgotności względnej, temperatury oraz punktu rosy powietrza.

Pomiar wilgotności względnej i temperatury powietrza jest jednym z podstawowych pomiarów w przemyśle, laboratoriach, budownictwie, meteorologii i ogrodnictwie.  Do pomiaru wilgotności powietrza i gazów są stosowane różnego rodzaju czujniki, mierniki i przetworniki wilgotności względnej (higrometry i termohigrometry). Przez pomiar wilgotności rozumie się głównie pomiar wilgotności względnej powietrza, wilgotności absolutnej oraz punktu rosy.

Wilgotność względna (ang. relative humidity) to stosunek ilości pary wodnej zawartej w powietrzu do ilości pary wodnej jaką powietrze jest w stanie utrzymać przy danej temperaturze. Wilgotność względna wyrażana jest w procentach %R.H. Zwiększenie ilości wody w powietrzu powoduje wzrost wilgotności względnej powietrza. Wilgotność względna powietrza jest mierzona w zakresie od 0 do 100%RH. Osiągniecie wartości 100%RH przez wilgotności względną powietrza sprawia, że woda zgromadzona w powietrzu przestaje się rozpuszczać i następuje jej wkroplenie na powierzchni.

Do wkroplenia wody z powietrza można doprowadzić na dwa sposoby, przez dostarczenie odpowiedniej ilości wody do powierza lub też poprzez obniżenie temperatury powietrza. Temperatura powietrza, w której następuje wkroplenie wody nazywa się temperaturą punktu rosy. Istnieje zatem zależność, pomiędzy temperaturą, a wilgotnością względną powietrza. Gdy temperatura powietrza osiągnie temperaturę punktu rosy to wilgotność względna powietrza będzie wynosiła 100%RH. Im temperatura powietrza wyższa, tym więcej pary wodnej może się zmieścić w powietrzu.

Temperatura punktu rosy zależy od temperatury powietrza i wilgotności względnej. Temperatura punktu rosy jest obliczana na podstawie ogólne dostępnych kalkulatorów lub tablic.

Wkroplenie wody (kondensacja) nie nastąpi samym powietrzu, natomiast kondensacja wody nastąpi na powierzchni która ma temperaturę niższą niż temperatura punktu rosy powietrza, a które ma kontakt z powietrzem np. ściany, okna, lustra, itp. Większość przetworników punktu rosy powietrza opiera się na pomiarze wilgotności względnej i temperatury, a temperatura punktu rosy jest wyznaczana na podstawie mierzonej wilgotności względnej i temperatury powietrza. Oprócz pomiaru wilgotności względnej i temperatury punktu rosy, często stosuje się pomiar wilgotności absolutnej (bezwzględnej).

Wilgotność bezwzględna (absolutna) powietrza jest to zawartość pary wodnej w powietrzu. Wilgotność absolutna wrażana jest w gramach na metr sześcienny (g/m³). Podobnie jak dla wilgotności względnej, maksymalna ilość pary wodnej jaka może znajdować się w powietrzu jest stała dla danej temperatury. Po przekroczeniu tej wartości następuje skraplanie się wody na powierzchniach o niższej temperaturze niż temperatura punktu rosy. Objawia się to w postaci kropel rosy, czy mgły.

Pojemnościowe czujniki wilgotności względnej i temperatury powietrza.

Budowa pojemnościowego czujnika wilgotności

Pomiar wilgotności względnej odbywa się za pomocą różnego rodzaju czujników i przetworników wilgotności względnej (inaczej higrometrów). Elementem pomiarowym oferowanych przez firmę Delta Ohm przemysłowych przetworników wilgotności jest pojemnościowy czujnik wilgotności względnej, który jest wystawiony na działanie mierzonego powietrza. Budowa pojemnościowego typowego czujnika wilgotności względnej jest podobna do budowy kondensatora.

Charakterystyka pojemnościowego czujnika wilgotności.
Charakterystyka pojemnościowego czujnika wilgotności.

Czujniki wilgotności względnej wyposażone są w dwie elektrody, które są oddzielone od siebie cienką warstwą higroskopijnego polimeru, pełniącego rolę dielektryka. Zmiana stałej dielektrycznej materiału higroskopijnego jest proporcjonalna do mierzonej wilgotności względnej powietrza, w której znajduje się czujnik wilgotności. Cechą charakterystyczną pojemnościowych czujników wilgotności jest niski współczynnik temperaturowy i możliwość pracy w wysokich temperaturach (nawet 150…200°C). Ponadto ważną cechą pojemnościowych czujników wilgotności względnej jest zdolność do całkowitej regeneracji czujników pojemnościowych w przypadku wystąpienia kondensacji pary wodnej na powierzchni czujnika oraz duża odporność na opary związków chemicznych.

Rezystancyjne czujniki wilgotności względnej powietrza.

Wielu producentów ekonomicznych przetworników wilgotności względnej zamiast czujnika pojemnościowego stosuje tańsze rezystancyjne czujniki wilgotności względnej. W rezystancyjnych czujnikach wilgotności względnej mierzona jest przewodność higroskopijnego materiału (np. przewodzącego polimeru), która zmienia się w wyniku pochłaniania wody z otoczenia.

Jednak żywotność takich czujników wilgotności jest krótsza oraz mniejsza jest odporność na opary chemiczne i inne zanieczyszczenia. Podstawowo wadą jest brak odporności na nasycenie w wyniku kondensacji. Tego typu czujniki wilgotności po nasyceniu tracą swoje właściwości i należy je wymienić na nowe. Dlatego tego typ przetworniki stosuje się tylko do pomiaru wilgotności w pomieszczeniach, w których panują stabilne warunki i niska wilgotność. Nie mogą być stosowane warunkach wysokiej temperatury i wilgotności oraz do pomiarów meteorologicznych.

Zintegrowane przetworniki wilgotności i temperatury.

Typowo do pomiaru wilgotności nie stosuje się samych czujników wilgotności lecz czujniki zintegrowane z przetwornikami, które przetwarzają mierzoną wilgotność na sygnał analogowy (napięciowy i prądowy). Dlatego w rzeczywistości zamiast podawania nazwy pt. „czujniki wilgotności” do tego typu urządzeń pomiarowych  stosuje się określenie pt. „przetworniki wilgotności„. Ponadto niektóre modele przetworników wilgotności względnej (higrometry) oprócz czujnika wilgotności posiadają wbudowany z czujnik temperatury. Są to tzw. przetworniki wilgotności względnej i temperatury popularnie nazywane też termo-higrometrami.  zazwyczaj takie przetworniki oprócz pomiaru wilgotności względnej i temperatury umożliwiają wyznaczane innych parametrów takich jak temperatura punktu rosy, cząstkowe ciśnienie parowania, temperatura termometru mokrego, stosunek zmieszania powietrza, entalpia i wskaźniki komfortu, itp.

Niektóre przetworniki wilgotności względnej umożliwiają również wyznaczanie wilgotności absolutnej. Wilgotność absolutna jest wyznaczana na podstawie mierzonej wilgotności względnej i temperatury przy założonym ciśnieniu atmosferycznym.

Podział czujników wilgotności i temperatury powietrza ze względu na sposób montażu.

Przetworniki wilgotności względnej ze względu na swoją budowę, sposób montażu i zastosowanie dzieli się na:

  • Naścienne przetworniki – przetworniki wilgotności do montażu naściennego,
  • Kanałowe przetworniki – przetworniki wilgotności do montażu w kanałach wentylacyjnych,
  • Przetworniki względnej z sondą na przewodzie – przetworniki wilgotności do montażu w kanałach, rurociągach oraz komorach (suszarniach) i itp.

Niektóre modele przetworników wilgotności względnej posiadają również możliwość pomiaru prędkości przepływu powietrza (tzw. przetworniki prędkości powierza) czy też dwutlenku węgla (tzw. przetworniki dwutlenku węgla (CO2)). Przemysłowe przetworniki wilgotności mogą być wyposażone w wyjścia analogowe 0/4…20mA lub 0…10V lub też w wyjście cyfrowe RS485 (Modbus RTU). Przetworniki wilgotności względnej i temperatury mogą być również w wewnętrzną pamięć w której mogą zapisywać i rejestrować mierzone parametry (tzw. dataloggery i rejestratory wilgotności). Przetworniki wilgotności i temperatury wyposażone w rejestrację mogą służyć mapowania temperatury i wilgotności (pomiaru rozkładu temperatury i wilgotności)  w pomieszczeniach, hala i różnego rodzaju magazynach wysokiego składowania.

Zastosowanie mierników i czujników wilgotności względnej.

Mierniki, przetworniki i czujniki wilgotności (higrometry) przeznaczone są głównie do pomiaru wilgotności względnej powietrza w instalacjach wentylacji i klimatyzacji (HVAC/BEMS), komorach klimatycznych i suszarniczych. Przetworniki wilgotności są szeroko stosowane m. in.: w zakładach farmaceutycznych i spożywczych, halach produkcyjny i magazynowych, muzeach, czystych pomieszczeniach, aulach i salach koncertowych, halach sportowych, farmach, szklarniach, stacjach meteo. Przetworniki wilgotności stosuje się również w przemyśle w różnorodnych procesach przemysłowych głównie suszarniach (do suszenia ceramiki, materiałów sypkich, drewna, itp.). W naszej ofercie posiadamy głównie przetworniki wilgotności firmy Delta Ohm (Senseca).

W naszej ofercie dostępne są również różnego rodzaju termoparytablicowe mierniki temperatury, uniwersalne regulatory temperatury oraz wielokanałowe rejestratory temperatury.

Dostawcy

ACSE Sp. z o. o. z siedzibą w Krakowie oferuje szeroką gamę urządzeń kontrolno-pomiarowych do pomiaru, kontroli, monitoringu i rejestracji różnych parametrów procesowych w różnych gałęziach przemysłu, ciepłownictwie, wentylacji, klimatyzacji, itp. Firma ACSE Sp. z o.o. produkuje różnego rodzaju czujniki temperatury, zarówno czujniki rezystancyjne (Pt100), jak i termoelektryczne (termopary: J, K, L, N, E, T, R, S i B).  Posiada również w swojej ofercie różnego rodzaju mierniki, regulatory, rejestratory (elektroniczne dataloggery) oraz różnego rodzaju przetworniki temperatury, wilgotności, ciśnienia, różnicy ciśnień, przepływu, pH, redox (ORP), przewodności, itp. Oferta ACSE Sp. z o.o. obejmuje głównie przemysłowe czujniki temperatury, wskaźniki i mierniki tablicowe, przemysłowe regulatory temperatury, rejestratory bezpapierowe (bezprzewodowe dataloggery), przetworniki wilgotności, przetworniki niskich ciśnień, monitory różnicy ciśnień do clean room, przetworniki prędkości powietrza, manometry cyfrowe, kalibratory ciśnienia i temperatury, piece do kalibracji czujników temperatury, stacje meteo, deszczomierze, przetworniki do pomiaru promieniowania słonecznego (pyranometry), mierniki pyłów zawieszonych (PM), itp.

Dane kontaktowe

0
    Twoje zapytanie
    Brak zapytańPowrót