2017.10.16

A higrométerek olyan készülékek, amelyek fő feladata a páratartalom mérése. Ez a mutató befolyásolja mind az emberi egészséget, mind számos eszköz működését, mind az anyagok tulajdonságait, így ennek ellenőrzésére szükség lehet a különböző iparágakban. A higrométer használata során különféle működési elvek alakultak ki, amelyek elterjedtek.

A higrométerek típusai

A nedvesség mérésére számos módszer létezik. Az abszolút páratartalom jellemzi, hogy mekkora a vízgőz súlya, amely jelenleg egy légköbméter köbméterében van. A relatív páratartalom olyan jellemző, amely megmutatja, hogy a mérés időpontjában a levegőben lévő nedvesség mennyisége mennyire közelíti meg az adott hőmérsékletre lehetséges maximumot. Százalékban mérik, és gyakran használják a meteorológiai helyzet leírására. Végül az abszolút és a relatív páratartalom mellett a nedvességmérő meghatározhatja a harmatpontot – a levegőben lévő vízgőz kondenzációjának hőmérsékletét egy hideg felületen.

A mérőberendezések általában a felsorolt ​​három mutató egyikét határozzák meg. Vannak azonban olyan képletek, amelyek lehetővé teszik számítások használatával a másik kettő megszerzését. Ezért függetlenül attól, hogy mit mér a higrométere – harmatpont, abszolút vagy relatív páratartalom -, szükség esetén kiszámíthatja mind a három jellemzőt.

Olvassa el még: 9 kérdés és válasz az önterülő önterülő padlókról

A higrométer fennállása alatt számos módszert fejlesztettek ki a levegő páratartalmának meghatározására. Különböznek a megszerzett adatok pontosságában és az alkalmazási körben.

A hajhigrométerekben a mérést úgy végezzük, hogy a vékony haj hosszát megváltoztatjuk a nedvesség mennyiségére reagálva. A készüléknek vannak bizonyos korlátai – a méréseket csak a 30 és 80% közötti tartományban végezzük. A páratartalom-jelzés egyszerű mechanizmus segítségével történik. A mikroklíma változása hatással van a hajra, amelynek feszítő ereje növekszik vagy csökken. A szíjtárcsára hat, amelyhez csatlakozik. A tárcsa elfordul és mozgatja a nyilat az ívelt skálán. Mivel egy ilyen nedvességmérő működését kizárólag a mechanika törvényei határozzák meg, nincs szükség külső áramforrásra.

Mérő higrométert használnak az abszolút páratartalom meghatározásához. U alakú csövekből állnak, amelyek egymással vannak összekötve, és jó higroszkópos anyaggal vannak megtöltve, vagyis aktívan elnyelik a nedvességet a levegőből. A leírt csőrendszeren keresztül fix mennyiségű levegőt fújnak át. A benne lévő nedvesség a csövek tartalmára telepedik, és tömegük megváltozik. A csőrendszer tömege közötti különbség a mérések elvégzése előtt és után lehetővé teszi, hogy kiszámolja, mennyi nedvesség van jelen egy adott térfogatban.

A mechanikus (kerámia) higrométer működése a kerámia és fém alkatrészeket tartalmazó tömeg elektromos ellenállásának változásán alapul. Szilíciumot, agyagot vagy kaolint veszünk alapul, amelyhez fémoxidokat adunk. Az eredmény egy keverék, amely észrevehetően megváltoztatja az ellenállást a nedvesség változására reagálva. Az ilyen típusú higrométereket gyakran használják a mindennapi életben.

A kondenzációs higrométer pontosabb adatokat szolgáltat, mint a fent leírt mechanikus műszerek. Az ilyen eszköz kialakítása hűtött felületet tartalmaz, amelyen nedvesség kondenzálódik. A beépített hőmérő rögzíti azt a hőmérsékletet, amelynél a kondenzáció bekövetkezett, és az említett felületre irányított keskeny fénysugár lehetővé teszi a kondenzáció kialakulásának pillanatának pontos rögzítését. Ezen adatok alapján az elektronika kiszámítja a relatív páratartalmat, és megjeleníti azt a kijelzőn. Ez a működési elv lehetővé teszi a hiba minimálisra csökkentését, a 0 és 100% közötti méréseket végezve.

Az elektronikus higrométerek különböző működési elveket alkalmazhatnak, többek között:

• a levegő elektromos vezetőképességének mérése, amely a benne lévő nedvességtől függ;
• harmatpont meghatározása optoelektronikai módszerrel;
• a sók vagy polimerek elektromos ellenállásának mérése, amely a nedvességtől függően változik;
• egy fémoxid vagy polimer kondenzátor kapacitásának változásainak nyomon követése.

Mindezek a módszerek pontosabb adatokat szolgáltatnak, mint egy mechanikus higrométer. Az elektronikus higrométer kevesebb hibát ad, és különösen kényelmes, ha az összegyűjtött adatok további feldolgozására van szükség.

Pszichrometrikus higrométerrel mérik a levegő relatív páratartalmát két hőmérő leolvasásának összehasonlításával, amelyek közül az egyiket nedves környezetbe helyezik. Mivel a nedves anyagot a folyadék elpárologtatásával lehűtik, alacsonyabb hőmérsékletet mutat, mint a kontroll hőmérséklet. Sőt, minél kevesebb nedvesség van a levegőben, annál jobban eltérnek a hőmérő leolvasott értékei. A relatív páratartalmat egy külön táblázat alapján határozzák meg, és ennek alapján kiszámítják az abszolút páratartalmat.

Ezen elv alapján többféle pszichrométer működik:

Lásd még: Hogyan lehet gyorsan és hatékonyan eltávolítani az elzáródást a csatornában?

• A Stacionárius egy egyszerű szerkezet, amely egy meteorológiai fülkébe van felszerelve. Az állványra két hőmérő van rögzítve, az egyik nedves ruhával érintkezik. Az olvasásokat és a számításokat manuálisan végezzük.
• A távvezérlőt hőmérséklet-átalakítókkal tervezték, például termisztorokkal vagy hőelemekkel. Például egy ilyen pszichrométer két manometrikus hőmérőből állhat, amelyek közül az egyiket nedvesítik. A távoli pszichrométer lehet manometrikus vagy elektromos.
• Az aspirációs két védőházba szerelt hőmérőből áll, amelyet egy szívóventilátor fúj. Ez a kialakítás lehetővé teszi a legnagyobb mérési pontosság elérését.

Eszközök változatai

Miután megtudta, mi a higrométer és mire való, érdemes kitalálni, hogy melyek az eszközök, és hol érdemes ezeket jobban használni. A széles választék egyszerű mechanikai és összetettebb elektronikai termékeket egyaránt tartalmaz. Lehet mind háztartási, mind általános célú, és a legtöbbjüket úgy tervezték, hogy légkondicionálóhoz vagy párásítóhoz csatlakoztassák. Az eszközök a komplexitástól függően mutatják a légtömegek nedvességtartalmának mennyiségét (a vízgőz száma m3 levegőben) vagy a páratartalom százalékos arányát. Az első esetben a legegyszerűbb modelleket használják, a másodikban pedig a professzionális speciális berendezéseket.

A higrométerek hatóköre

A nedvesség-szabályozási feladatok számos iparágban általánosak. A modern gyártók egy konkrét alkalmazásra tervezett higrométereket gyártanak, ami azt jelenti, hogy azok a legalkalmasabbak egy adott tevékenységi területen történő működésre. Íme néhány példa ezekre a mérőműszerekre megoldható helyzetekre:

• A mezőgazdasági termékek hosszú távú tárolásához, például zöldségboltokban vagy magtárakban, be kell tartani a hőmérsékleti és páratartalmi rendszert. Ezt úgy érhetjük el, hogy a mikroklímát higrométerrel folyamatosan figyeljük.
• Sok gyógyszer különleges tárolási körülményeket igényel, és túlzott nedvességnek kitéve elveszítheti tulajdonságait.
• Higrométerre a könyvtárban is szükség van, mivel a könyvek, különösen a régiek, nedves mikroklímában sokkal gyorsabban használhatatlanná válnak. A már sok éves anyagok összeomolhatnak a felesleges nedvességtől, ami azt jelenti, hogy az optimális tárolási rend biztosítása érdekében szabályozni kell a levegő páratartalmát.
• Az anyagok nedvességtartalmának szabályozása gyakran felmerül egy építkezésen. Például ellenőrizzük a fa szárazságának mértékét annak megállapítására, hogy használható-e építőanyagként, és ha igen, hogyan. Vannak speciális higrométerek is, amelyeket a beton nedvességtartalmának meghatározására terveztek.
• Az anyagok nedvességtartalmának ellenőrzését gyakran a bútorgyártásban végzik, mert a túl nedves vagy túlszárított fából készült terméket a technológia megsértésével állítják elő, és valószínűleg sokkal kevesebb lesz.

↑ A program logikájának leírása

Megemlíthetjük a készülék energiatakarékosságát. Amint az a diagramból látható, az MK vezérli a páratartalom-érzékelő és az LCD tápellátását. Mivel a készülék legtöbbször nyugalomban van (az ember órákig nem nézi a mutatóit), akkor biztonságosan átvihető a mély alvás üzemmódba, amelyben kevesebb, mint 4 μA-t fogyaszt! Az energiatakarékosság nem rossz.
És amikor látnia kell a leolvasott értékeket, csak nyomja meg a "PWR" gombot, és az MC felébred, táplálva az LCD-t és a páratartalom érzékelőt. Az érzékelőtől másodpercenként egyszer olvassák le az adatokat, ennek során a "DHT" LED rövid ideig villog.

Tehát, megjelenik az energia, az MC leolvassa a kalibrációs értékeket az EEPROM-ról, és elkezd várni, amíg a páratartalom-érzékelő elküldi neki az adatait. Egy másodperc múlva megkapja az adatokat, és az MC felhívja a hőmérsékletet és a páratartalmat az LCD-re.

Három gombunk van:

– "PWR" gomb – "C" gomb – "RH" gomb

PWR gomb

a készülék be- és kikapcsolóként működik. Ha lenyomva tartja a "PWR" gombot, megjelenik egy óra ikon, ami azt jelenti, hogy az adatmegjelenítés ideje 10 másodperc lesz, majd az MC elalszik. Ha nincs ikon, akkor az alvó üzemmód törlődik, az értékek folyamatosan jelennek meg, amíg az elemek lemerülnek.

Ha megnyomja a "C"

, a megjelenítési mód csak a hőmérséklet kijelzésére vált. A második megnyomás visszaállítja a megjelenítési módot az általános nézetbe. Hasonlóképpen az
"RH" gombbal
: csak a páratartalmat vagy az általános módot jelenítse meg.

Ha lenyomva tartja az "RH" és a "C" gombokat

pár másodpercig együtt, és engedje el, ekkor elindul a kalibrálási mód. A kalibrálás +/- 9 egység kis tartományán belül lehetséges, itt a "C" és "RH" gombok játszják a "-" és "+" gombok szerepét. A menüben való váltás a "PWR" gombbal történik.

Valójában ez az, ami szerepel az MK-ban a "2D grafika" szempontjából. El kell ismernem, hogy sok időbe telt az akkumulátor saját szimbólumának rajzolása, és főleg a vastag betű. az LCD RAM memóriája csak 8 karakterből áll, folyamatosan át kell írni a szükséges rajzokkal.

Hordozható

A hordozható higrométerek fő alkalmazási területe az olaj-, gáz- és petrolkémiai ipar. Egy ilyen eszköz segítségével meghatározzák a palackokban vagy csővezetékekben lévő gáz mikr nedvességtartalmát. Széles hőmérsékleti tartományban működhetnek, és a nedvességet különféle egységekben jelenítik meg. A higrométer tömörsége lehetővé teszi, hogy egyszerűen végezzen méréseket a kívánt pontokon.

Olvassa el még: 11 trendi belső tér puha falpanelekkel – a klasszikus dizájn diadalmas visszatérése

Helyhez kötött

Az álló higrométerek nemcsak a technológiai folyamatok mérését, hanem ellenőrzését is lehetővé teszik. A készülék kialakítása lehetővé teszi a mikro-nedvesség kis százalékának kimutatását is. Az érzékelő fűtési rendszere pontosabbá teszi a méréseket azáltal, hogy megakadályozza, hogy az érzékelő kiszáradóknak legyen kitéve, amelyek jelen lehetnek a gázkeverékben.

A professzionális higrométerek alkalmazási köre

A hordozható és álló nedvességmérő eszközöket elsősorban az olaj-, gáz- és vegyiparban használják. Használatuk köre azonban nem korlátozódik erre. Higrométerre szükség lehet bárhol, ahol állítólag nem agresszív gázkeverékekkel működik, és ellenőrizni kell állapotukat. Ennek köszönhetően a levegőben lévő nedvesség arányának mérésére szolgáló berendezéseket az atomerőművekben, a mikroelektronika gyártásában, az energiaszektorban használják. Ezeket használják a földgáz dehidratációs folyamatának szabályozására is.

A professzionális higrométereket a különféle gyártási folyamatok megszervezésével kapcsolatos feladatok széles körének megoldására használják. Különösen nélkülözhetetlenné válnak, ha szükséges:

• biztosítson egy meghatározott szintű páratartalmat a helyiségben, például a termékek bizonyos körülmények között történő tárolásához;
• munkavédelmi célokból felmérni a termőterület páratartalmát;
• biztosítja a különböző célokra szolgáló elektromos berendezések normális működését;
• biztosítja az adott gyártási folyamat megvalósításához szükséges nedvességszintet.

A pszichrométer működési elve

A találmány óta csak az állóeszköz kialakítása változott, amelyet általában a falra akasztanak. De működésének elve változatlan marad. Két hőmérő egy fából, műanyagból vagy más, alacsony hővezető képességű anyagból készült kis lemezre van rögzítve. Legfeljebb 5 cm távolság legyen köztük.

Az egyik hőmérő táguló folyadékkal ellátott tározóját nedves kanóc köré tekerjük, amelynek másik végét desztillált vízzel ellátott kis edénybe engedjük. Ezt az edényt etetőnek hívják, műanyagból készül, és desztillált (szélsőséges esetekben forralt) vízzel töltik meg.

A hőmérők "száraz" és "nedvesített" jelzéssel rendelkeznek. A kanócot, amely megnedvesíti az egyik hőmérő tartályát, higroszkópos pamutszövetből készült cső formájában varrják: sifon vagy kambric. A varrás vastagsága nem haladhatja meg az 1,5 mm-t.

A száraz hőmérő mindig magasabb hőmérsékletet mutat, mint a párásított hőmérő. A "nedves" hőmérő izzóját a kanóc nedvességének elpárologtatásával lehűtik. A környezeti levegő páratartalmának kiszámításához mindkét hőmérő leolvasott különbségét használják. A számítást nem manuálisan, hanem az eszközre rögzített pszichrometriai táblázat szerint végzik.