Condensatie hygrometer. Een hygrometer voor het meten van luchtvochtigheid

Een gemeenschappelijk instrument voor het meten van de vochtigheid (en andere gassen) condenseren van een hygrometer. Het werkingsprincipe is om de temperatuur te meten zogenaamde dauwpunt, waarbij condensatie van vocht begint lucht.

Wat is vochtigheid

Hygrometer meet het vochtgehalte van de lucht, die een absolute of relatieve waarde worden weergegeven. De eerste van deze geeft veel waterdamp in 1 cu. m lucht bij een bepaalde temperatuur. Maar de tweede laat zien hoe waterdamp in de lucht nabij de verzadigingstoestand, d.w.z. het dynamische evenwicht met zijn vloeibare fase - .. Indien geen verdamping of condensatie. Het is de verhouding van de gemeten absolute vochtigheid zijn eigen absolute vochtigheid bij verzadiging. Wanneer waterdamp in de lucht verzadigd is (wederom bij een bepaalde temperatuur), relatieve luchtvochtigheid is 100%. Terzelfder onverzadigde lucht met waterdamp dienovereenkomstig lager.

Hoe werkt de condensatie hygrometer

Het werkingsprincipe van elke inrichting voor het bepalen luchtvochtigheid, kenmerkend omvat het meten van een andere grootheid zoals temperatuur, druk, gewicht of mechanische en elektrische veranderingen in de stof, een vochtabsorberend. Adequate kalibratie en berekening van de meetwaarden kan leiden tot het vaststellen van de absolute of relatieve vochtigheid. Zeer belangrijke rol in dit proces is de temperatuur waarbij de verzadigde damp plaatsvindt genoemd dauwpunt. Typisch moderne elektronische inrichtingen voor de bepaling luchtvochtigheid wordt gemeten bij deze temperatuur of een verandering van elektrische capaciteit of weerstand van verschillende vochtabsorberende middelen worden vertaald (automatisch) in vochtigheidsindicatoren.

Condensatie hygrometer: device

Zijn werking is gebaseerd op het meten van het gehalte aan waterdamp in de lucht door het dauwpunt. Deze werkwijze omvat het koelen van het oppervlak, meestal metalen spiegels tot een temperatuur waarbij het water op het oppervlak van de spiegel in evenwicht is met de druk van de waterdamp in het gas boven het monsteroppervlak. Bij deze temperatuur wordt de massa van water aan het spiegelvlak ofwel verhogingen (om te koud oppervlak) of verlaagt (wanneer het oppervlak te warm), t. E damp boven de spiegel is in dynamisch evenwicht met het condenswater op de spiegel (verzadigde stoom).

Een dergelijke spiegel bestaat uit een materiaal met goede thermische geleidbaarheid (zoals zilver of koper) en is bedekt door een laag van inert metaal, zoals iridium, rubidium, nikkel of goud voorkomen mat en oxidatie. De spiegel wordt gekoeld door een thermo-elektrische koeler (Peltiereffect) voor de vorming van condensaat. Een lichtbundel, gewoonlijk een vaste breedband lichtemitterende diode is gericht op het spiegeloppervlak en een fotodetector bewaakt de gereflecteerde lichtstroom die maximaal is bij afwezigheid van condens op de spiegel.

Werkwijze voor het bedrijven van een gekoelde spiegel hygrometer

Wanneer de dauw druppels gevormd op het spiegeloppervlak van de spiegel, wordt het gereflecteerde licht verstrooid. Aldus zijn flux die in de fotodetector wordt verminderd, wat resulteert in een verandering van het laatste uitgangssignaal. Dit op zijn beurt wordt bestuurd door een analoge of digitale besturingssysteem van een thermo-elektrische koeler, die een stabiele spiegel dauwpuntstemperatuur handhaaft. Van een goed ontworpen systeem spiegel op een temperatuur wordt gehouden waarbij de condensatiegraad exact gelijk is aan de verdampingssnelheid dauw laag. Exacte miniatuur platina weerstandsthermometer (PRT), gemonteerd in de spiegel, meet de temperatuur op dit punt, dat automatisch wordt omgezet in de vochtigheidswaarde.

Een hygrometer voor het meten van de vochtigheid van de structuur wordt voorafgegaan door een vacuümpomp pomp een gedeelte van het gas te analyseren, en aanvullende filterelementen in vuile omstandigheden.

Voordelen beschouwd hygrometers

Deze apparaten, gebaseerd op een eenvoudig principe van het werk met een breed meetbereik, hoge nauwkeurigheid en stabiele lezingen, op grote schaal gebruikt in de industrie en onderzoek. Typische condensatie hygrometer, in tegenstelling tot veel andere vochtsensoren kan zeer stabiel, nagenoeg niet aan slijtage worden, die de noodzaak van herkalibratie minimaliseert. Hygrometer vocht dauwpunt kan meten in een temperatuurtraject van 100 ° C tot een minimum bij -70 ° C In dit geval is de meetnauwkeurigheid van enkele tienden van graden.

Veel ontwerpen beschouwd hygrometer zijn microprocessorgestuurd en gecombineerd met een resistieve temperatuursensor kan worden berekend en uitgevoerd naar een extern beeldscherm willekeurige parameters vocht naast of in plaats van het dauwpunt. Bovendien zijn deze apparaten kunt u de resultaten van het gebruik van draadloze technologieën over te dragen. Uiteraard zijn deze inrichtingen op grote schaal gebruikt in diverse industriële toepassingen geautomatiseerde verzamelen en beheren van de bijbehorende procestechnologie data.

De kosten van een vergelijkbare hygrometer? De prijs natuurlijk wordt primair bepaald door een set geïmplementeerde functies, afhankelijk van de beschikbaarheid en de complexiteit van de elektronische inrichting regelsysteem. Zo is de stationaire condensatie hygrometer, ziet eruit als een digitale oscilloscoop, is een waarde van ten minste $ 4.000. Vooral "geavanceerde" model kan meer dan 10 000 dollar kosten. In de markt die u kunt vinden en heel functioneel draagbare hygrometer. De prijs varieert van 1-2000. Dollar.

Nadelen van condensatie hygrometers

Terwijl weloverwogen hygrometer wordt beschouwd als het meest effectief in het meetproces, het nadeel is de onvermijdelijke verontreiniging van de componenten meetbaan tijdens bedrijf.

Hygrometer uitgerust gekoelde spiegels vaak meetfouten als gevolg van de aanwezigheid van oplosbare en onoplosbare verontreinigingen afgezet op de spiegel verhogen. Onoplosbare deeltjes invloed op de optische eigenschappen van de spiegel. Matige stof of het verschijnen van onoplosbare deeltjes op de spiegel te waarborgen beschikbare concentratie centra die dauw of vorst kunnen vormen, waarbij de responssnelheid van de inrichting verbeteren. Oplosbare onzuiverheden beïnvloeden de grootte van de dampdruk van het gecondenseerde vocht op de spiegel, waarvan het dauwpunt voorspant. Modern meten hygrometer (althans in de meer geavanceerde modellen) omvatten function "zelftest", waardoor het apparaat sporen en de verontreiniging door de invoering van passende wijzigingen van het algoritmen vochtigheidsindicatoren berekeningen.

Ongeacht of deze eigenschappen vrijwel alle beschouwd hygrometer moeten periodiek inspectie en reiniging.

Service met een gekoelde spiegel hygrometers

Beveelt de gebruiker van de inrichting in de zin van de instructies. Hygrometer, die gevoelig is voor vervuiling, moeten regelmatig worden schoongemaakt om de stabiliteit van de meetresultaten te waarborgen, hoewel dit de kosten van het onderhoud kan toenemen. Inspectie-instrument spiegel wordt typisch uitgevoerd via een geïntegreerde microscoop of onderhoud - handmatig na het openen van de meetkamer.

Als het reinigen van het oppervlak van de spiegel wordt uitgevoerd vereist in haar operationele frequentie instructies, zodat kunt u de meetnauwkeurigheid op te slaan. Gemakkelijke toegang tot het spiegelvlak aan de zuivering wordt gewoonlijk tussen de scharnier en de spiegel optische componenten. Op de markt nu kun je elke gewenste consument condensatie hygrometer vinden. De foto laat een voorbeeld zien van de uitvoering ervan.

Het gebruik hygrometers in metrologie

Een goed ontworpen en uitgevoerd met een gekoelde spiegel hygrometer vochtigheid meting met een nauwkeurigheid van enkele orden van grootte groter dan dat andere populaire houtvochtmeters. Hun inherente nauwkeurigheid van de metingen, vooral wanneer voorzien van een platina weerstandsthermometer voor temperatuurmeting, de spiegel en het gemiddelde vermogen van de microscoop om de stand van de spiegel bewaken, dus ideaal voor metrologie. De mogelijkheden van het verzenden van informatie via draadloze digitale communicatiekanalen wijd opent mogelijkheden voor het gebruik van deze hygrometers in de wereldwijde systemen voor het verzamelen en verwerken van informatie over het weer.

Het gebruik van de fabriek laboratoria en vervuilde omgevingen

Deze inrichtingen voor het bepalen luchtvochtigheid is ideaal voor het meten van de absolute waarde van de fabriek klimatologische laboratoria. Zij worden vaak gebruikt als standaarden voor de regelnauwkeurigheid andere instrumenten, zoals de relatieve vochtigheidssensoren gebruikt om het klimaatkamers.

De stabiliteit eigenschappen van de gebruikte materialen in deze ontwerpen hygrometers materialen en de mogelijkheid van het maken van meerdere reinigen van apparatuur zeer geschikt voor een langdurig dienstverband in een omgeving met de meeste vervuilende stoffen zonder verlies van kalibratie. Deze stabiliteit eigenschappen waardoor ze geschikt zijn voor gebruik in gasstromen waar hoge niveaus van verontreinigingen in gasmonsters een minder stabiele vormen van vochtigheidssensoren irreversibel nadelig effect. Bijvoorbeeld worden dergelijke hygrometer veel gebruikt om het dauwpunt regelen tijdens thermostrengthening oppervlakken van metalen voorwerpen in lucht met spetsprimesyami. In dat geval gemakkelijk naar de spiegel voor het reinigen bijzonder gewenst.

vochtgevoelige productie

Gespecialiseerde verpakkingsproces technologie vereist de vervaardiging van farmaceutische producten, films, coatings en andere producten vaak gecontroleerd met gekoelde spiegel hygrometer. Nogmaals, de keuze in dit geval, invloed op de stabiliteit van de meetnauwkeurigheid en een lange levensduur. Aangezien deze werkwijzen meestal minder gevoelig instrumentatiekosten, hoge kosten hygrometer data zijn niet doorslaggevend selecteren vocht bewakingsschakeling.

Gas onder hoge temperatuur en het dauwpunt

Hygrometer van dit type wordt vaak gekozen voor het meten van dauwpunt temperatuur boven de omgevingstemperatuur. Apparaten met gekoelde spiegels werden al 1966 jaar voor waterstofcellen controle Apollo raketten werkt bij een temperatuur van 250 ° C en een druk van 700 psi gebruikt. Met de huidige technologie thermo-elektrische koeling spiegel dauwpunt tot 100 ° C (of hoger, mits een druk boven atmosferische) gemakkelijk te meten. In dat geval zijn alle oppervlakken hygrometer meetcompartiment in contact met het monstergas moet een temperatuur boven de hoogste te verwachten dauwpunt, anders treedt condensatie op deze oppervlakken en de meting verkeerd zijn.

De hygrometers voor het meten van het dauwpunt van het gas op hoge temperatuur, de gebruikelijke praktijk is om elektrische kachels met een temperatuurregelaar om de meetkamer wandtemperatuur boven de hoogste te verwachten dauwpunten handhaven. Solid-state optische componenten zoals licht emitterende dioden en detectoren, wordt op een nominale bedrijfstemperatuur (meestal 85 ° C) om beschadiging te voorkomen en de opbrengst hygrometer faalt. Dit kan worden bereikt door thermische isolatie van deze componenten uit de verwarmde meetcompartiment.