Kondensācijas higrometrs. Higrometru mērīšanai mitruma

Kopējā instruments mērīšanai mitruma (un citām gāzēm) kondensācijas higrometru. Tās darbības princips ir izmērīt temperatūru sauc par rasas punkts, pie kura kondensācija mitruma sākas gaisu.

Kas ir mitrums

Hygrometer mēra mitruma saturs gaisā, kas ir absolūtā vai relatīvā vērtība var attēlot. Pirmais no tiem paredz daudz ūdens tvaiku 1 cu. m no gaisa kādā noteiktā temperatūrā. Bet otrā rāda, cik ūdens tvaiku gaisā tuvu piesātinājuma stāvoklī, tas ir, dinamisks līdzsvars ar savu šķidro fāzi - .. Ja nav iztvaikošanas vai kondensācijas. Tā ir attiecība starp izmērīto absolūto mitrumu viņa paša absolūtais mitrums pie piesātinājumu. Kad ūdens tvaiku gaisā piesātinātā (atkal, kādā noteiktā temperatūrā), relatīvais gaisa mitrums ir 100%. Tajā pašā gaisā nepiesātināta ar ūdens tvaiku, ir attiecīgi mazāks.

Kā darbojas kondensācijas higrometru

Operācijas jebkura ierīces darbības princips, lai noteiktu gaisa mitrumu, parasti ietver mērīšanas kādu citu daudzumu, piemēram, temperatūra, spiediens, svara vai mehānisko un elektrisko izmaiņām vielu, mitruma absorbējošu. Ar atbilstošu kalibrēšanu un aprēķinu izmērīto vērtību var novest pie noteiktu absolūtā vai relatīvā mitruma. Ļoti nozīmīga loma šajā procesā ir temperatūra, kurā piesātinājums notiek tvaiku sauc par rasas punktu. Parasti mūsdienu elektroniskās ierīces, lai noteiktu atmosfēras mitruma mēra šajā temperatūrā vai izmaiņas elektriskās kapacitātes vai pretestības dažādu mitruma absorbējošu aģentu pēc tam tiek tulkoti (automātiski) nozarē mitruma rādītājiem.

Kondensācija hygrometer: ierīce

Tās darbība ir balstīta uz mērīšanas ūdens tvaiku saturu gaisā ar rasas punktu. Šī metode ietver dzesēšanas virsma, parasti metāla spoguļi, līdz temperatūrai, kurā ūdens uz virsmas spoguļa ir līdzsvarā ar spiedienu no ūdens tvaiku gāzes virs parauga virsmas. Šajā temperatūrā, masu ūdens spoguļa virsmas vai nu palielinās (pie pārāk aukstās virsmas) vai samazinās (ja virsma ir pārāk silts), t. E tvaiku virs spoguļa ir dinamiskā līdzsvarā ar kondensāta ūdeni uz spoguli (piesātināta tvaika).

Šāds spogulis ir izgatavots no materiāla, ar labu siltuma vadītspēju (piemēram, sudraba vai vara), un ir pārklāta ar slāni inertu metāla, piemēram, irīdijs, rubīdija, niķeļa vai zelta novērstu bojājot un oksidēšanās. Spogulis ir atdzesēts ar termoelektriskos dzesētāju (Peltier efekts) pirms veidošanos kondensāta. Gaismas kūli, parasti no cietā platjoslas gaismas diode ir vērsta uz spoguļa virsmu, un fotodetektora uzrauga atstaroto gaismas plūsmu, kas ir maksimālais bez kondensāciju uz spoguli.

Vadīšanas metode atdzesētu spogulis higrometru

Kad rasas pilieni veidojas uz spoguļa virsmas spoguli, atstarotā gaisma ir izkaisīti. Tādējādi tā plūsmas ievadot Fotodetektoru ir samazināts, kā rezultātā mainās pēdējā izejas signālu. Tas, savukārt, tiek kontrolēta ar analogo vai ciparu kontroles sistēmā termoelektriskos dzesētāju, kas uztur stabilu spogulis rasas punkta temperatūras. Ar pareizi izstrādāta sistēma spogulis uztur temperatūru, kurā kondensēšanās ātrums ir tieši vienāda ar likmi iztvaikošanu rasa slāni. Exact miniatūra platīna pretestības termometru (PRT), uzstādīts ar spoguli, tas mēra temperatūru šajā brīdī, kas tiek konvertēta automātiski mitruma lasīšanas.

Higrometru mērīšanai mitrumu struktūras tiek izskatīts ietver arī vakuuma sūkni, lai nodrošinātu sūknēšanu daļu no gāzes analizējamā, un papildu filtrēšanas elementus netīros apstākļos.

Ieguvumi uzskata higrometri

Šīs ierīces, kas pamatojas uz vienkāršu principu darbā ar plašu mērījumu diapazonu, augstu precizitāti un stabilām rādījumus, plaši izmanto rūpniecībā un pētniecībā. Tipiski kondensācija higrometrs, atšķirībā no daudzām citām mitruma sensori var veikt ļoti stabili, gandrīz nav uzņēmīga pret nodilumu, kas samazina nepieciešamību pēc atkārtotu kalibrēšanu. Hygrometer mitrums rasas punkts var izmērīt to temperatūras intervālā no 100 ° C līdz minimumam pie -70 ° C. Šajā gadījumā, mērījumu precizitāte dažām grāda desmitdaļās.

Daudzi dizainu uzskatīts higrometri mikroprocesoriem un apvienojumā ar pretestības temperatūras sensoru var aprēķināt un izeja uz ārēju displeju jebkurā vēlamajā parameters mitrums papildus vai tā vietā, lai rasas punkta. Turklāt šīs ierīces ļauj nodot par izmantojot bezvadu tehnoloģiju rezultātus. Protams, šīs ierīces tiek plaši izmantotas dažādās rūpniecības pielietojumiem automatizētas datu vākšanas un atbilstošo procesu tehnoloģiju vadību.

Izmaksas līdzīgu higrometru? Tās cena, protams, galvenokārt nosaka kopuma īstenoto funkciju, atkarībā no pieejamības un sarežģītības elektroniskās ierīces vadības sistēmu. Tādējādi stacionārs kondensācija higrometrs, izskatās digitālā osciloskopa, ir vērts vismaz $ 4000. Īpaši "uzlabotas" modelis var izmaksāt vairāk nekā 10 000 dolāru. Šajā tirgū jūs varat atrast, un diezgan funkcionāla pārnēsājamo higrometru. Tās cena svārstās no 1 līdz 2 tūkst. Dolāru.

Trūkumi kondensācijas higrometri

Kaut nepārdomātie higrometri sistēma tiek uzskatīta par visefektīvāko mērījumu procesā, tās trūkums ir neizbēgams piesārņojums no mērīšanas ceļu komponentu ekspluatācijas laikā.

Higrometri aprīkoti atdzesēts spoguļi ir tendence palielināties mērījumu kļūdas klātbūtnes dēļ šķīstošo un nešķīstošo piemaisījumu, kas nogulsnējas spoguļa. Nešķīstošu daļiņu ietekmē optiskos īpašības spoguļa. Mērena putekļi vai izskats nešķīstošo daļiņu uz spoguļa nodrošināt pieejamību koncentrācijas centrus, kas varētu kalpot rasu vai sals, tādējādi uzlabojot reakcijas laiks ierīci. Šķīstoši piemaisījumi ietekmēt lielumu tvaika spiediena saīsināto mitruma uz spoguli, kas spiež uz rasas punktu. Mūsdienu mērīšanas higrometrs (vismaz to sarežģītākus modeļus) ietver funkcijas "self-tests", kas ļauj ierīcei noteikt un reaģēt uz piesārņojumu, ieviešot attiecīgus grozījumus algoritmiem mitruma rādītāji aprēķiniem.

Neatkarīgi no tā, vai šādas iespējas praktiski visi uzskata higrometri nepieciešams periodiski pārbaudes un tīrīšanu.

Pakalpojumu ar atdzesētiem spoguļa higrometri

Iesaka, ka lietotājs ierīces nozīmē tās norādījumiem. Higrometrs, kas ir jutīga pret piesārņojumu, ir regulāri jātīra, lai nodrošinātu stabilitāti mērījumu rezultātus, lai gan tas var palielināt izmaksas par tā uzturēšanu. Pārbaudes instrumenta spogulis parasti veic, izmantojot integrētu mikroskopa un uzturēšanai to - ar roku pēc atvēršanas mērīšanas kamerā.

Ja tīrīšanas virsmu spogulis tiek veikta nepieciešama tās darbības frekvenču norādījumiem, lai jūs varētu saglabāt mērījumu precizitāti. Viegla piekļuve spoguļa virsmai tā attīrīšanas parasti tiek nodrošināts no eņģēm un spoguļa optisko komponentu. Tirgū tagad jūs varat atrast jebkuru vēlamo patērētāju kondensācijas higrometru. Turpmāk Foto rāda piemēru tās izpildi.

Izmantošanas higrometri in metroloģijas

Pareizi izveidots un darbojas ar atdzesētu spoguli higrometru nodrošina mitruma mērīšanu ar precizitāti vairākām kārtām lielāka nekā ļaut citas tautas mitruma mērītāji. Viņu raksturīga precizitāte mērījumiem, jo īpaši, ja ir aprīkoti ar platīna pretestības termometru temperatūras mērīšanai, spogulis un vidējo jaudu mikroskopa, lai uzraudzītu stāvokli spogulis, padarot to ideāli par metroloģiju. Par nosūtot informāciju pa bezvadu ciparu iespējas sakaru kanāliem paveras plašas iespējas izmantot šos higrometri globālajos sistēmās, vācot un apstrādājot ar laika apstākļu informāciju.

No rūpnīcas laboratoriju un piesārņotās vidēs izmantošana

Šīs ierīces, lai noteiktu atmosfēras mitruma ir ideāls mērīšanai absolūto vērtību rūpnīcas klimatiskajiem laboratorijās. Tos bieži izmanto kā standartu precizitāti kontrolē citus instrumentus, piemēram, relatīvā mitruma sensori, ko izmanto, lai kontrolētu klimatiskās testēšanas kameras.

Par stabilitātes īpašības materiāliem, ko izmanto šajos dizaina higrometri un iespēju veikt vairākas tīrīšanas ierīces ir ļoti piemērots ilgtermiņa pakalpojumu vidēs ar lielāko piesārņotāju bez kalibrācijas zaudēšanas. Šī stabilitāte īpašībām, kas padara tos piemērotus lietošanai gāzes plūsmām, kur augsta līmeņa piesārņotāju gāzes paraugiem, ir mazāk stabilas veidu mitruma sensoru neatgriezeniski kaitīga ietekme. Piemēram, šī tipa higrometri tiek plaši izmantoti, lai kontrolētu rasas punkta thermostrengthening virsmas metāla izstrādājumiem gaisā ar spetsprimesyami laikā. Šādos gadījumos, kas nodrošina ērtu piekļuvi spogulī tīrīšanai īpaši vēlams.

Higroskopiskas ražošana

Specializētā iepakojums procesu tehnoloģijas, nepieciešami ražošanā farmācijas, filmas, pārklājumu un citi produkti bieži kontrolē ar ledu spoguli higrometri. Atkal, to izvēle šajā gadījumā neietekmē stabilitāti mērījumu precizitāti un ilgu kalpošanas laiku. Turklāt, tā kā šie procesi mēdz būt mazāk jutīgi pret mērinstrumentus izmaksām, augstu izmaksu higrometri dati nav noteicošais faktors, izvēloties mitruma uzraudzības ķēdē.

Augstas temperatūras gāzu un rasas punkts

Higrometri šāda veida bieži izvēlas mērīšanai rasas punkts temperatūras virs apkārtējās vides temperatūras. Ierīces ar atdzesētām spoguļiem tika izmantotas jau 1966. gadā par ūdeņraža degvielas šūnu uzraudzības Apollo raķetes darbojas temperatūrā 250 ° C un spiedienā 700 psi. Ar šodienas tehnoloģijām termoelektriskais dzesēšanas spogulis rasas punkta līdz 100 ° C (vai augstāku, ar nosacījumu, ka spiediena virs atmosfēras), var viegli izmērīt. Šādos gadījumos visas virsmas higrometrs mērīšanas nodalījums, saskarē ar parauga gāzi, temperatūrai jābūt virs augstākā paredzamo rasas punkta, citādi kondensācija notiek šīm virsmām, un mērījumu būs kļūdaina.

Par mērīšanas rasas punktu augstas temperatūras gāzes higrometri, parastā prakse ir izmantot elektriskos sildītājus ar temperatūras kontrolieris, lai uzturētu mērīšanas kamerā sienas temperatūru virs augstākajiem sagaidāmās rasas punktiem. Cietvielu optiskie komponenti, piemēram, gaismas diodes un detektori, tiek uzturēta pie nominālā darba temperatūrā (parasti 85 ° C), lai novērstu bojājumus un raža higrometru neizdodas. To var panākt ar siltumizolāciju no šiem komponentiem no apsildāmās mērījumu nodalījuma.