Датчик влажности и температуры, измерение влажности, гигростат



Датчик влажности – устройство, предназначенное для измерения относительной влажности воздуха различных сред в системах автоматического управления и регулирования технологическими процессами.

Широкий диапазон оборудования для мониторинга влажности и температуры включает в себя гигростаты, датчики влажности и температуры с классическим волосковым элементом, высокодинамичные емкостные чувствительные элементы, цифровые датчики влажности со сменными чувствительными головками, которые сразу же можно калибровать, контроллеры влажности, влагомеры, психрометры, сенсоры влажности, индикаторы влажности.

Поскольку для описания влажности может быть использовано большое количество переменных, существует несколько методов измерений степени влажности (метод измерения влажности) с различной степенью точности.

Метод измерения у таких датчиков влажности, как гигростаты, основан на изменении длины гигроскопических нитей, в частности, волос или синтетических нитей. В своем обычном состоянии синтетические нити не гигроскопичны – эти свойства появляются под воздействием специальных процессов, что позволяет синтетическим нитям впитывать влагу. Молекулярная структура каждой нити - это вытянутые вдоль ее длины цепочки молекул. Когда нить впитывает влагу, цепочки молекул изменяют свою форму, видимый результат – изменение длины нитей. Потеря влаги нитями вызывает обратный эффект. Если нить находится в равновесии с влажностью окружающего воздуха, не происходит ни адсорбции, ни потери воды. Длина нити в этой точке используется как критерий относительной влажности.

Если измеряющий элемент поместить в воздушную среду с влажностью 100%, то на поверхности элемента сформируется водяная пленка (точка росы). Физический эффект такой же, как если бы измерительный элемент был бы погружен в воду. Он насыщен. Таким образом получают идеально зафиксированную точку для регулировки и настройки датчиков влажности, основанным на методе гигроскопических измерений.

Несмотря на то, что такие гигрометры являются хорошим решением в ценовом плане, их использование ограничено невысоким классом точности. Абсолютная погрешность таких гигрометров (гигростатов) обычно составляет ± 5% относительной влажности.

Емкостные датчики влажности в последнее время становятся все более распространенными. Они не дороги в эксплуатации и обеспечивают очень точные показания.

Основа этих датчиков – емкостные влагочувствительные элементы. Маленькая, тонкая стеклянная или керамическая подложка является основой для электродной системы, влагочувствительного полимерного слоя и слоя золота, который проницаем для паров воды.

Учитывая тот факт, что полимерный гигроскопический слой может впитывать молекулы воды, которые изменяют их относительную диэлектрическую проницаемость, эта система представляет собой влагозависимый конденсатор. Емкость этого конденсатора – это единица измерения относительной влажности окружающего его воздуха.

Изменение емкости конвертируется в выходной электрический сигнал электроникой, которая располагается непосредственно возле влагочувствительного элемента. Таким образом, при объединении этих двух элементов получается емкостной датчик влажности, который откалиброван по стандартам влажности. Достигаемая степень точности, которая существенно зависит от линейности отклонений, гистерезиса и температурной зависимости, составляет около 2% относительной влажности.

Датчики влажности, основанные на этом принципе, перекрывают весь диапазон влажности от 0% до 100% rH и могут использоваться внутри температурного диапазона от -20 до +80 С. Существуют специальные серии датчиков влажности , которые могут использоваться при более высоких температурах (до 200 С).

Благодаря высокой степени чувствительности, емкостные датчики влажности идеальны для измерения равновесной влажности гигроскопических материалов. Если известны изотермы поглощения гигроскопических материалов, то таким же образом можно определить степень влажности твердых материалов.






Рекомендуемый контент




Copyright © 2010-2017 housea.ru. Контакты: info@housea.ru При использовании материалов веб-сайта Домашнее Радио, гиперссылка на источник обязательна.