الرطوبة النسبية والرطوبة المطلقة - المعرفة العملية حول قياس الرطوبة

كثير من العمليات والإجراءات يمكن أن تنجح فقط عندما يتم الحفاظ على رطوبة معينة. تحتاج العديد من العمليات إلى قياس الرطوبة. على سبيل المثال، في ورش طلاء الجدران الجافة، وحتى في الهواء الداخلي، يحتاج مستوى الرطوبة إلى الكشف عنه.
مثل درجة الحرارة، تعد الرطوبة أيضًا متغيرًا مهمًا في العملية. على سبيل المثال، له تأثير كبير على راحتنا الجسدية والحالة الصحية نسبية الرطوبة في البيئة المحيطة. بالإضافة إلى ذلك، فإن ضبط الرطوبة بشكل صحيح يمكن أن يساعد في تقليل استهلاك الطاقة بشكل ملحوظ. بعض التطبيقات لديها متطلبات عالية لقياس الرطوبة، وسيستمر مثل هذه التطبيقات. يصبح مراقبة مستمرة لرطوبة الهواء أمرًا حاسمًا عندما يمكن لمحتوى بخار الماء في الهواء أن يُحفّز أو يؤثر على بعض العمليات الكيميائية، الفيزيائية أو البيولوجية.
تكوين الهواء
بالإضافة إلى كميات صغيرة من النيون، والهيليوم، والكربون، والكrypton، والxenon، فإن الهواء النظيف والجاف يحتوي أيضًا على المواد التالية: 78.10% نيتروجين، 20.93% أكسجين، 0.93% آرجنون، 0.03% ثاني أكسيد الكربون، و0.01% هيدروجين. بالإضافة إلى هذه المكونات، فإن البيئة والهواء الخارجي يحتويان أيضًا على كمية كبيرة من المواد الغازية والصلبة، وكذلك كمية معينة من الماء على شكل بخار ماء. لذلك، الهواء هو خليط من غازات مختلفة وبخار الماء.
رطوبة نسبية وأهم المتغيرات المشتقة
الرطوبة النسبية
تزيد قدرة الهواء على امتصاص الرطوبة مع زيادة درجة الحرارة. يتم دائمًا تحديد مستوى الرطوبة عن طريق قياس الرطوبة النسبية، والتي تصف نسبة الرطوبة الحالية في الهواء إلى الرطوبة القصوى الممكنة. يتم أخذ جميع القياسات الأخرى بواسطة sondes من الرطوبة النسبية ودرجة الحرارة.
درجة حرارة نقطة الندى
يمثل المحتوى الرطوبة جد منخفض بواسطة درجة حرارة نقطة الندى. هذه هي درجة الحرارة التي تتشكل عندها التكثيف في الهواء.
الرطوبة المطلقة
تصف الرطوبة المطلقة عدد الجرامات من الماء الموجودة في متر مكعب واحد من الهواء. وهي تتأثر بتغيرات ضغط العملية.
نسبة الخلط
احسب نسبة الخليط أثناء عملية التجفيف. إنها مستقلة عن درجة الحرارة والضغط وتصف العلاقة بين كتلة بخار الماء وكتلة الغاز الجاف. بالإضافة إلى درجة الحرارة، يجب أن تحصل أجهزة قياس الرطوبة أيضًا على معلومات حول ضغط العملية.
طريقة القياس
طريقة قياس الرطوبة السعوية

جهاز قياس الرطوبة السعوي، يستخدم لحساب الرطوبة النسبية والمتغيرات المشتقة باستخدام sondes قابلة للتبديل الذكي. في هذا النوع من السلسلة، يكون الاستشعار قابلاً للإدخال والتبديل. يتم استخدامها في مجالات مختلفة مثل تقنية قياس المناخ، والصناعة الدوائية، والبيوت الزجاجية، وكذلك الغرف النظيفة، وغرف التخزين، وغرف التبريد.
في معظم الحالات، تُستخدم طرق قياس الرطوبة بالطاقة الاستيعابية لقياس مستويات الرطوبة. تتضمن هذه تقنية المستشعر بشكل أساسي مكثفًا، حيث يمتص أو يطلق ديييلكتريك وفقًا لرطوبة الهواء المحيط. يمكن للرطوبة أن تؤثر على ثابت الديييلكتريك للمواد البوليميرية، مما يؤثر بدوره على الطاقة الاستيعابية للمكثفات. تستخدم الأجهزة الإلكترونية المتصلة القياسات الخاصة بالطاقة الاستيعابية لحساب الرطوبة النسبية بدقة عالية. ينطبق هذا المبدأ على معظم السيناريوهات التطبيقية. ومع ذلك، يمكن استخدام المعدات الخاصة فقط في بيئات الرطوبة العالية. في هذه الأجهزة، يتم تسخين المنطقة تحت غطاء المستشعر لتقليل الرطوبة النسبية وتحقيق قياسات موثوقة. وفي الوسائط الملوثة، يتم استخدام فلاتر مجهرية لمقاومة دخول الجسيمات الدقيقة وحماية المكونات الحساسة للمستشعر.
طريقة قياس الرطوبة بالمتر الرطوبي
تُستخدم منظومة قياس الرطوبة في الميزان الرطوبي لحساب الرطوبة النسبية. مناسبة لقياس الرطوبة في صناعة التكييف والصناعة. مقاومة العناصر الحسّاسة للماء هي خاصية مميزة، مما يسمح باستخدام الأجهزة بشكل دائم في بيئات رطبة مرتفعة حتى حدوث التشبع.
في ظروف الرطوبة العالية أو التلوث الجوي، يمكن أن توفر قياس الرطوبة باستخدام جهاز قياس الرطوبة الحل الصحيح. ينتمي هذا الأسلوب إلى صيغة تغير الطول، مما يعني أن المكونات الليفية الموجودة يمكن أن تتغير طولها مع تغير رطوبة الهواء. يتم نقل التغيير في الطول إلى مؤشر أو مقاومة كهربائية من خلال نظام نقل خاص. يعمل النظام على حساب الرطوبة النسبية فقط دون المتغيرات المشتقة. لا يتطلب هذا النوع من تقنية القياس مصدر جهد كهربائي وهو مناسب لتثبيت أجهزة تنظيم الرطوبة بطريقة اقتصادية. النطاق الحراري المستخدم هو -40~+80 °م، ونطاق الرطوبة هو 35~100% RH.
طريقة قياس الرطوبة باستخدام كرة جافة ورطبة
جهاز قياس الرطوبة، يستخدم لحساب درجة حرارة الكرة الجافة وفرق الرطوبة. يستخدم للأبخرة والغازات ذاتية التآكل؛ يمكن أيضًا إجراء القياسات المستمرة في صناعات معالجة اللحوم وصناعة الجبن.
في الهواء الملوث أو التآكل، يمكن قياس الرطوبة باستخدام طريقة الرطب والجاف ضمن نطاق درجة الحرارة بين 5-95 °م. في قياس الرطب والجاف، يتم تعريض الميزان الحراري مباشرة للهواء المحيط لقياس درجة حرارة الكرة الجافة. أما الميزان الحراري الآخر فيتم ح LeaSurrounding بقلب ماص مغمور بالماء، ويستخدم لقياس درجة حرارة الكرة الرطبة. عند جهاز قياس الرطوبة، يتم امتصاص الحرارة بسبب التبخر ويحدث انخفاض في درجة الحرارة المتوازنة. الفرق بين هاتين درجتي الحرارة يسمى فرق الرطوبة - كلما كان الهواء أشد جفافًا، كان الفرق أكبر. يتم توصيل محستي درجة حرارة RTD بوحدة تقييم، والتي تقوم بحساب الرطوبة النسبية بناءً على الفرق بين درجة حرارة الكرة الجافة وقياس الجاف والرطب. هذه التقنية قياس دقيقة للغاية ويمكن أن توفر دقة قياس جيدة في النطاق المتوسط إلى المنخفض. ومع ذلك، في بيئات الرطوبة العالية حيث لا يحدث تقريبًا أي تبريد، تكون غير دقيقة. العمل التركبي نسبيًا معقد وعادة ما يتطلب مروحة لتوليد تدفق الهواء المناسب. بالإضافة إلى ذلك، يحتاج النظام إلى الصيانة. على سبيل المثال، من الضروري مراقبة مستوى الماء واستبدال القلب الماص.