Higrómetro condensación. Un higrómetro para medir a humidade

Un común instrumento para a medición da humidade (e outros gases) a condensación dun higrómetro. O seu principio de funcionamento é o de medir a temperatura da chama do punto de orballo, en que a condensación da humidade do aire comeza.

Que é humidade

Higrómetro mide o contido de aire, o que é un valor absoluto ou relativo pode ser representado humidade. A primeira delas ofrece unha gran cantidade de vapor de auga en 1 cu. m de aire a unha temperatura dada. Pero a segunda mostra como vapor de auga no aire preto o estado de saturación, é dicir, o equilibrio dinámico coa súa fase líquida - .. Se ningún evaporación ou a condensación. É a relación entre a humidade absoluta medida o seu propio humidade absoluta na saturación. Cando o vapor de auga no aire saturado (unha vez máis, a unha temperatura dada), humidade relativa do aire é de 100%. Ao mesmo aire non saturado con vapor de auga é correspondientemente menor.

Como o higrómetro condensación

O principio de funcionamento de todo o dispositivo para a determinación da humidade do aire, polo xeral, implica a medición da cantidade de algún outro, tales como temperatura, presión, peso ou alteracións mecánicas e eléctricas na sustancia, un absorbente de humidade. Por calibración apropiada e cálculo dos valores medidos pode conducir á determinación da humidade absoluta ou relativa. papel moi importante neste proceso é a temperatura á que a saturación ocorre vapor chamado punto de orballo. Xeralmente, os dispositivos electrónicos modernos para a determinación da humidade atmosférica mídese a esta temperatura ou dunha modificación na capacidade eléctrica ou a resistencia de varios axentes de absorción de humidade son despois traducidas (automaticamente) nos indicadores de humidade.

higrómetro condensación: Dispositivo

O seu funcionamento baséase na medición do contido de vapor de auga no aire polo punto de orballo. Este método inclúe o arrefriamento da superficie, xeralmente espellos de metal, a unha temperatura a que a auga na superficie do espello está en equilibrio coa presión de vapor de auga no gas por enriba da superficie da mostra. A esta temperatura, a masa de auga na superficie do espello, quere aumenta (en superficie moi frío) ou diminúe (se a superficie está moi quente), t. E vapor enriba do espello está en equilibrio dinámico coa auga condensada no espello (vapor saturado).

Un tal espello está feito dun material con boa condutividade térmica (como de prata ou de cobre) e está cuberto por unha capa de metal inerte, como o iridio, o rubidio, o níquel ou ouro para evitar a oxidación e embaciamento. O espello é arrefecido por unha neveira termoeléctrico (efecto Peltier) antes da formación de condensados. Un feixe de luz, xeralmente a partir dun sólido diodo emisor de luz de banda ancha é dirixido para a superficie do espello, e un fotodetector monitor o fluxo de luz reflectida que é máxima na ausencia de condensación do espello.

Un modo de operar un higrómetro de espello arrefriado

Cando as pingas de orballo formada na superficie espelhada do espello, a luz reflectida e dispersa. Así, o fluxo de entrar no fotodetector é reducida, resultando nunha alteración do último sinal de saída. Este, á súa vez, está controlado por un sistema de control analóxico ou dixital dun refrixerador termoeléctrico, que mantén unha temperatura estable punto de orballo de espello. Cun espello sistema axeitadamente deseñado é mantida a unha temperatura á cal o tipo de condensación é exactamente igual á taxa de evaporación da capa de orballo. Exacta miniatura platino termómetro de resistencia (PRT), montado no espello, que mide a temperatura a este punto, o cal é convertido automaticamente a lectura de humidade.

Un higrómetro para medir a humidade da estrutura en cuestión tamén inclúe unha bomba de baleiro para bombear unha porción do gas a ser analizado, e elementos de filtraxe adicionais en condicións de suciedade.

Beneficios considerados hygrometers

Estes dispositivos, en base a un principio simple de traballo cunha ampla franxa de medida, alta precisión e lecturas estables, amplamente utilizado na industria e investigación. higrómetro condensación típica, a diferenza de moitos outros sensores de humidade pode ser feito moi estables, apenas susceptibles a desgaste, o que minimiza a necesidade de recalibração. punto de orballo Higrómetro de humidade pode ser medida nunha variedade de temperatura de 100 ° C a un mínimo a -70 ° C. Neste caso, a precisión da medida de algúns décimas de grao.

Moitos modelos considerados son Higrómetros e quedar un sensor de temperatura de resistencia controlada por un microprocesador pode ser calculada ea saída a un monitor externo humidade parámetros desexado en adición a ou no canto do punto de orballo. Ademais, estes dispositivos permiten que descarga os resultados do uso de tecnoloxías sen fíos. Por suposto, estes dispositivos son amplamente utilizados en diversas aplicacións industriais de recollida de datos e de xestión automatizada da tecnoloxía de proceso correspondente.

O custo dun higrómetro semellante? O seu prezo, por suposto, é principalmente determinada por un conxunto de funcións aplicadas, dependendo da dispoñibilidade e da complexidade do sistema de control de dispositivo electrónico. Así, o higrómetro condensación estacionario, parece un osciloscopio dixital, vale polo menos US $ 4.000. Especialmente modelo "avanzado" pode custa máis de 10 000 dólares. No mercado podes atopar e higrómetro portátil bastante funcional. O seu prezo varía de 1 a 2 mil. Dólares.

Desvantaxes da Higrómetros de condensación

Aínda que o sistema de Higrómetros considerado é considerado o máis eficaz no proceso de medida, a súa desvantaxe é a contaminación inevitable dos compoñentes do camiño de medida durante o funcionamento.

Higrómetros equipados arrefecida espellos tenden a aumentar os erros de medida, debido á presenza de impurezas solubles insolúbeis depositados sobre o espello. partículas insolúbeis afectar as características ópticas do espello. po moderada ou a aparición de partículas insolúbeis sobre o espello garantir centros de concentración dispoñibilidade que poden formar orballo ou xeadas, aumentando así o tempo de resposta do dispositivo. impurezas solubles afectar a magnitude da presión de vapor da humidade condensada no espello, a cal inflúe o punto de orballo. higrómetro medición moderna (polo menos nos seus modelos máis sofisticados) inclúen función de "auto-proba", que permiten que o dispositivo para detectar e responder a contaminación por introdución de cambios apropiadas para os algoritmos de humidade indicadores cálculos.

Independentemente de tales características practicamente hygrometers todos considerados ten inspección periódica e limpeza.

Servizo cun arrefriados hygrometers espello

Recoméndase que o usuario do dispositivo no sentido das súas instrucións. Higrómetro, que é sensible á contaminación, ten que ser limpos periodicamente para asegurar a estabilidade dos resultados da medición, aínda que iso poida aumentar o custo do seu mantemento. espello instrumento de inspección é tipicamente realizada por medio dun microscopio e mantemento el integrada - manualmente despois da apertura da cámara de medición.

A limpeza da superficie do espello é realizada requirida nas súas instrucións frecuencia de operación, para que poida salvar a precisión da medida. acceso doado á superficie do espello para a purificación adoita proporcionado entre a bisagra e os compoñentes ópticos do espello. No mercado agora pode atopar calquera higrómetro condensación consumidor que desexe. A foto mostra un exemplo da súa execución.

Os Higrómetros uso en metroloxía

Un debidamente deseñados e operados cun higrómetro de espello arrefriado ofrece medición de humidade cunha precisión de varias ordes de magnitude maior que permitir que outros Medidores de humidade populares. A súa precisión intrínseca das medicións, especialmente cando equipados cun termómetro de resistencia de platino para medición da temperatura, o espello ea potencia media do microscopio para monitorizar o estado do espello, converténdose o ideal para a metroloxía. As posibilidades de transmisión de información sobre dixitais sen fíos canles de comunicación abre amplas posibilidades de uso destes hygrometers en sistemas globais para a obtención e procesamento de información meteorolóxica.

O uso de laboratorios de fábrica e ambientes contaminados

Estes dispositivos para a determinación de humidade atmosférica é ideal para medir o valor absoluto dos seus laboratorios climático fábrica. Son moitas veces utilizadas como patróns de control de precisión de outros instrumentos, como sensores de humidade relativa utilizados para controlar as cámaras de ensaio climático.

As características de estabilidade dos materiais utilizados nestes proxectos Higrómetros ea posibilidade de facer varios dispositivos de limpeza moi axeitados para o servizo de longo prazo en ambientes coa maioría dos contaminantes sen perda de calibración. A características de estabilidade, converténdose os axeitados para o seu uso en correntes de gas onde os altos niveis de contaminantes en mostras de gas teñen unha tipos menos estables de sensores de humidade efecto prexudicial irreversibelmente. Por exemplo, este tipo Higrómetros son amplamente utilizados para controlar o punto de orballo durante thermostrengthening superficies de artigos de metal, en aire con spetsprimesyami. Nestes casos, proporcionando fácil acceso para o espello para a limpeza particularmente desexable.

produción sensible á humidade

tecnoloxías especializadas proceso de embalaxe necesarias para a fabricación de produtos farmacéuticos, películas, revestimentos e outros produtos, moitas veces controlados con hygrometers espello arrefriado. Unha vez máis, a súa elección, neste caso, afectar a estabilidade da precisión da medida e longa vida útil. Ademais, unha vez que estes procesos tenden a ser menos sensibles aos custos de instrumentación, datos Higrómetros alto custo non é o factor determinante na elección circuíto de control de humidade.

gas de alta temperatura eo punto de orballo

Higrómetros deste tipo moitas veces escollido para a medición de temperaturas de punto de orballo enriba da temperatura ambiente. Aparatos con espellos arrefecidos foron usadas o máis cedo como 1966 anos para a célula de combustible de hidróxeno seguimento mísiles Apollo que operan a unha temperatura de 250 ° C e unha presión de 700 psi. Coa tecnoloxía de refrixeración termoeléctrico punto de orballo de espello de hoxe a 100 ° C (ou superior, sempre que unha presión sobre a atmosférica) pode ser facilmente medida. Nestes casos, as superficies higrómetro de medida do recinto, en contacto co gas de mostra debe ter unha temperatura por enriba do máis alto punto de orballo anticipada, se non, ocorre a condensación nestas superficies, ea medida será erróneo.

Os Higrómetros para medir o punto de orballo do gas de alta temperatura, a práctica convencional é a utilización de quentadores eléctricos, cun controlador de temperatura para manter a temperatura do muro da cámara de medición arriba os máis altos puntos de orballo esperados. compoñentes ópticos de estado sólido, como diodos emisores de luz e os detectores, mantense a unha temperatura de nomes de funcionamento (polo xeral 85 ° C) para evitar danos e rendemento higrómetro falla. Isto pódese conseguir a través dun illamento térmico destes compoñentes a partir do recinto de medida Calefacción.