Kondenzacijski higrometer. Vlagomerom za merjenje vlage

Skupna instrument za merjenje vlažnosti (in drugih plinov) kondenziranje higrometer. Njegov način delovanja je merjenje temperature imenuje rosišče, na kateri kondenzacijo vlage začne zraka.

Kaj je vlažnost

Higrometer meri vsebnost vlage v zraku, kar je absolutna ali relativna vrednost lahko predstavimo. Prvi od teh ponuja veliko vodne pare na 1 cu. m zraka pri določeni temperaturi. Toda drugi prikazuje, kako vodne pare v zraku blizu stanju nasičenosti, to je dinamično ravnovesje s tekočo fazo - .. Če ni izparevanje ali kondenzacije. To je razmerje med izmerjeno absolutno vlažnost v svoji absolutni vlažnosti v zasičenosti. Ko se vodna para v zraku nasičeno (enkrat, pri dani temperaturi), relativna vlažnost zraka 100%. Hkrati zrak nenasičen z vodno paro, je ustrezno manj.

Kako kondenzacijsko vlagomerom

Princip delovanja vseh naprav za določanje vlažnosti zraka, običajno vključuje merjenje drug količine, kot so temperatura, tlak, teži ali mehanske in električne sprememb v snov, ki absorbira vlago. Z ustrezno kalibracijo in izračun izmerjenih vrednosti, lahko privede do določitve absolutne ali relativne vlažnosti. Zelo pomembno vlogo v tem procesu je temperatura, pri kateri pride do nasičene pare imenuje rosišče. Značilno sodobne elektronske naprave za določanje vlažnosti zraka se meri pri tej temperaturi ali spremembi električne kapacitivnosti in odpornost različnih sredstvi za absorbiranje vlage se nato prevedejo (avtomatsko) kazalcev vlažnosti.

Kondenzacija higrometer: Priprava

Njegovo delovanje temelji na merjenje vsebnosti vodne pare v zraku, ki ga rosišča. Ta metoda vključuje ohlajanje površine, običajno kovinski ogledala, do temperature, pri kateri je voda na površini zrcala v ravnotežju s tlakom vodne pare v plinu nad površino vzorca. Pri tej temperaturi, masa vode na površini zrcala ali povečana (če je površina prehladno) ali zmanjša (če je površina pretoplo), tj. E parne na ogledalu v dinamičnem ravnovesju z kondenzirane vode na zrcalu (nasičeno paro).

Takšno ogledalo je izdelana iz materiala z dobro toplotno prevodnostjo (kot srebra ali bakra), ki je prekrita s plastjo inertnega kovine, kot so iridija, rubidija, niklja ali zlato preprečil očrnitve in oksidacijo. Ogledalo ohladimo s termoelektrični hladilnik (Peltierjev učinek) pred tvorbo kondenzata. Žarek svetlobe, običajno iz trdnega širokopasovnega svetleča dioda se nanaša na zrcalni ploskvi, in fotodetektor spremlja odbite svetlobe tok, ki je največja v odsotnosti kondenzacije na zrcalo.

Postopek za obratovanje ohlajeno ogledalo higrometer

Ko rosa kapljice oblikovana na zrcalni površini ogledala, je odbita svetloba razpršena. Tako se zmanjša njen tok nastopom fotodetektor, kar ima za posledico spremembo zadnjega izhodnega signala. To pa je pod nadzorom analogni ali digitalni nadzorni sistem za termoelektrični hladilnik, ki vodi stabilne temperature ogledalo rosišče. Z je pravilno oblikovana sistem ogledalo vzdržuje pri temperaturi, pri kateri je stopnja kondenzacije je natanko enaka hitrosti izhlapevanja rose plasti. Točen miniaturni platine uporovni termometer (PRT), nameščen v ogledalo, saj meri temperaturo na tej točki, ki se avtomatično pretvori v obravnavi vlažnosti.

Vlagomerom za merjenje vlažnosti strukture obravnavano tudi vakuumsko črpalko za črpanje del plina, ki se analizirajo, in dodatnih filtriranja elemente v umazanih pogojih.

Prednosti štejejo higrometri

Te naprave, ki temeljijo na preprostem načelu dela s široko paleto merjenja, visoko natančnost in stabilnih odčitkov, se pogosto uporablja v industriji in raziskavah. Tipična kondenzacija vlagomerom, za razliko od mnogih drugih senzorjev vlage se lahko izvede zelo stabilen, skoraj ni dovzetna za nošenje, ki zmanjšuje potrebo po ponovnem umerjanju. Higrometer vlage rosišče lahko merimo v temperaturnem območju od 100 ° C do najmanj pri -70 ° C. V tem primeru je natančnost meritev nekaj desetink stopinje.

Veliko modelov šteje higrometri so mikroprocesorsko nadzorovano in združimo s senzorjem uporovnem temperature se lahko izračuna ter izhod na zunanji zaslon poljubno parametri vlažnost poleg ali namesto rosišča. Poleg tega so te naprave vam omogočajo, da prenesete rezultate z uporabo brezžične tehnologije. Seveda so te naprave pogosto uporabljajo v različnih industrijskih aplikacijah avtomatizirano zbiranje in upravljanje ustrezne procesne tehnologije podatkov.

Stroški podobnega vlagomerom? Njena cena, seveda, je določena predvsem s sklopom, ki se izvajajo naloge, odvisno od razpoložljivosti in kompleksnosti sistema elektronske krmilne naprave. Tako je v mirovanju kondenzacija vlagomerom, izgleda kot digitalnega osciloskopa, je vredno vsaj $ 4000. Še posebej "napredni" model lahko stane več kot 10 000 dolarjev. Na trgu lahko najdete in zelo funkcionalno prenosni vlagomer. Njena cena se giblje od 1 do 2 tisoč. Dolarjev.

Slabosti kondenzacijskih areometre

Medtem ko je sistem preuãenim higrometri velja za najbolj učinkovit v procesu merjenja, njegova slabost je neizogibna kontaminacija komponent merilnega poti med delovanjem.

Vlagomeri opremljena ohladimo ogledala zvišujejo napake pri merjenju zaradi prisotnosti topnih in netopnih nečistot odlagajo na zrcalo. Netopnih delcev vpliva na optične lastnosti ogledalo. Zmerno prah ali videz netopnih delcev na ogledalu zagotovi koncentracije prostih centre, ki lahko tvorijo rosenje ali zmrzal, s čimer se povečuje odzivni čas naprave. Topne nečistoče vplivajo na velikost parnega tlaka kondenziranega vlage na zrcalo, ki sili rosišča. Sodobna merilna higrometer (vsaj v svojih bolj zapletene modele) vključuje funkcijo "self-test", ki omogočajo, da naprava zazna in se odzove na onesnaženje z uvedbo ustreznih sprememb algoritmov vlage izračunih kazalnikov.

Ne glede na to, ali ti elementi praktično vsi menili, higrometri potrebujejo redni pregled in čiščenje.

Storitev s hlajenim ogledalo areometre

Priporoča, da uporabnik naprave v smislu njegovih navodilih. Vlagomerom, ki je občutljiv na onesnaženje, je treba redno čistiti, da se zagotovi stabilnost merilnih rezultatov, čeprav je to lahko poveča stroške njenega vzdrževanja. Inšpekcija instrument ogledalo se običajno izvaja preko integriranega mikroskopom in vzdrževanje IT - ročno po odprtju merilne komore.

Če je čiščenje površine ogledala opravljena potrebna v svojih navodilih za uporabo frekvenc, tako da lahko shranite natančnost meritev. Enostaven dostop do zrcalna površina na njegovo čiščenje je običajno predvidena med tečajem in ogledalo optičnih komponent. Na trgu danes lahko najdete vse želene potrošnikov kondenzacijsko vlagomerom. Spodnja slika prikazuje primer njegovo izvedbo.

V higrometri uporabo v meroslovju

Pravilno zasnovan in deluje z ohlajeno ogledalo vlagomerom omogoča merjenje vlage z natančnostjo nekaj redov velikosti večja kot dovoljujejo drugih priljubljenih metrov vlage. Njihova značilna natančnost meritev, še posebej, če so opremljeni z odpornostjo platine termometer za merjenje temperature, ogledalo in povprečna moč drobnogled spremljanje stanja ogledalo, zaradi česar je idealen za meroslovje. Možnosti za prenos podatkov prek brezžičnih digitalnih komunikacijskih kanalov odpira široke možnosti uporabe teh areometre v globalnih sistemov za zbiranje in obdelavo informacije o vremenu.

Uporaba tovarniških laboratorijev in onesnaženem okolju

Te naprave za določanje vlažnosti zraka je idealna za merjenje absolutne vrednosti tovarniške podnebnih laboratoriji. Pogosto se uporablja kot standarde za nadzor točnosti drugih instrumentov, kot so relativne senzorji vlage, ki se uporabljajo za nadzor klimatske preskusne komore.

Značilnosti stabilnost, ki se uporabljajo v teh modelov areometre materialov in možnost izdelave več čistilnih naprav zelo primerne za dolgoročno storitev v okoljih z večine onesnaževal brez izgube umerjanja. Ta stabilnost lastnosti zaradi česar so primerni za uporabo v plinskih tokov, kjer imajo visoke koncentracije onesnaževal v vzorcih plina manj stabilen vrste senzorjev vlage nepovratno škodljiv učinek. Na primer, ta tip higrometri pogosto uporablja za nadzor rosišča med thermostrengthening površin kovinskih izdelkov v zraku z spetsprimesyami. V takih primerih, ki omogoča preprost dostop do ogledalo za čiščenje posebej zaželeno.

Proizvodnja vlago občutljive

Specifični Postopek pakiranja tehnologije so potrebni za izdelavo zdravil, filmov, premazov in drugih izdelkov pogosto nadzorovanih z ohlajeno mirror areometre. Še enkrat, njihova izbira v tem primeru vpliva na stabilnost natančnosti meritev in dolgo življenjsko dobo. Poleg tega, ker ti procesi so manj občutljivi na stroške instrumentacije, dragih podatkov higrometri ni odločilen dejavnik pri izbiri spremljanje vlage vezje.

Visoke temperature plinov in rosišče

Vlagomeri te vrste se pogosto izberemo za merjenje rosišča temperaturah nad temperaturo okolice. Naprave z ohlajeno ogledala so uporabljali že 1966 leta za spremljanje Apollo rakete delujejo pri temperaturi 250 ° C in tlaku 700 bar vodika gorivnih celic. Z današnjim tehnologije termoelektrični hladilni ogledalo rosišča do 100 ° C (ali več, če je tlak nad atmosferskim) z lahkoto izmeriti. V teh primerih so vse površine higrometer za merjenje predelek, v stik z vzorcem plina mora imeti temperaturo nad najvišjo pričakovanega rosišča, drugače kondenzacija poteka na teh površinah, in merjenje bo napačna.

V higrometri za merjenje rosišča visoke temperature plinskega, običajna praksa je uporaba električnih grelnikov z regulatorjem temperature za vzdrževanje merilne komore sten nad najvišjo predvidenih točk rose. Polprevodniški optični elementi, kot so svetleče diode in detektorjev, ki se vzdržuje pri nominalni delovni temperaturi (tipično 85 ° C), da se prepreči škoda in higrometer dobitek ne uspe. To se lahko doseže s toplotno izolacijo teh komponent iz ogrevanega merilni prostor.