Umidità relativa e umidità assoluta: conoscenze pratiche sulla misurazione dell'umidità

Molti processi e processi possono avere successo solo quando viene mantenuta una certa umidità. Molti processi richiedono la misurazione dell’umidità. Ad esempio, nei laboratori di verniciatura a secco e anche nell'aria interna è necessario rilevare l'umidità.
Come la temperatura, anche l’umidità è un’importante variabile di processo. Ad esempio, l’umidità relativa dell’ambiente ha un impatto significativo sul nostro comfort fisico e sul nostro stato di salute. Inoltre, la corretta regolazione dell’umidità può aiutare a ridurre una quantità significativa di consumo energetico. Alcune applicazioni hanno requisiti elevati per la misurazione dell'umidità e tali applicazioni continueranno ad esistere. Il monitoraggio continuo dell'umidità dell'aria diventa fondamentale quando il contenuto di vapore acqueo nell'aria può innescare o influenzare determinati processi chimici, fisici o biologici.
Composizione dell'aria
Oltre a piccole quantità di neon, elio, kripton e xeno, l'aria pulita e secca comprende anche le seguenti sostanze: 78.10% azoto, 20.93% ossigeno, 0.93% argon, 0.03% anidride carbonica e 0.01% idrogeno. Oltre a questi componenti, l'ambiente e l'aria esterna contengono anche una grande quantità di sostanze gassose e solide, nonché una certa quantità di acqua sotto forma di vapore acqueo. Pertanto, l'aria è una miscela di diversi gas e vapore acqueo.
Umidità relativa e le più importanti variabili derivate
umidità relativa
La capacità dell'aria di assorbire l'umidità aumenta con l'aumento della temperatura. Il livello di umidità viene sempre determinato misurando l'umidità relativa, che descrive il rapporto tra l'umidità attuale dell'aria e l'umidità massima possibile. Tutte le altre misurazioni vengono effettuate misurando sonde di umidità relativa e temperatura.
Temperatura del punto di rugiada
Il bassissimo contenuto di umidità è rappresentato dalla temperatura del punto di rugiada. Questa è la temperatura alla quale si forma la condensa nell'aria.
Umidità assoluta
L'umidità assoluta descrive il numero di grammi di acqua contenuti in un metro cubo d'aria. È influenzato dalle variazioni della pressione di processo.
Rapporto di miscelazione
Calcolare il rapporto di miscelazione durante il processo di essiccazione. È indipendente dalla temperatura e dalla pressione e descrive la relazione tra la massa del vapore acqueo e la massa del gas secco. Oltre alla temperatura, le sonde per la misurazione dell'umidità devono ottenere anche informazioni sulla pressione di processo.
metodo di misurazione
Metodo di misurazione dell'umidità capacitiva

Sonda capacitiva per la misurazione dell'umidità, utilizzata per calcolare l'umidità relativa e le variabili derivate, utilizzando sonde sostituibili intelligenti. In questo tipo di serie la sonda è innestabile e sostituibile. Vengono utilizzati in diversi settori, ad esempio nella tecnologia di misurazione del clima, nell'industria farmaceutica, nelle serre, nonché in camere bianche, magazzini e celle frigorifere.
Nella maggior parte dei casi, per misurare i livelli di umidità vengono utilizzati metodi di misurazione dell'umidità capacitiva. Questa tecnologia di sensori comprende principalmente un condensatore, il cui dielettrico assorbe o rilascia a seconda dell'umidità dell'aria ambiente. L'umidità può influenzare la costante dielettrica dei materiali polimerici, che a sua volta influisce sulla capacità dei condensatori. I dispositivi elettronici a valle utilizzano la capacità misurata per calcolare l'umidità relativa con elevata precisione. Questo principio si applica alla maggior parte degli scenari applicativi. Tuttavia, le attrezzature speciali possono essere utilizzate solo in ambienti ad alta umidità. In questi dispositivi, l'area sotto la copertura del sensore viene riscaldata, riducendo l'umidità relativa e ottenendo misurazioni affidabili. Nei mezzi contaminati, utilizzare filtri sinterizzati per resistere all'ingresso di particelle di sporco e proteggere i componenti sensibili del sensore.
Metodo di misurazione dell'umidità con igrometro
La sonda di misurazione dell'umidità dell'igrometro viene utilizzata per calcolare l'umidità relativa. Adatto per la misurazione dell'umidità nell'industria e nel settore della climatizzazione. L'elevata resistenza all'acqua degli elementi sensibili è una caratteristica favorevole, che consente l'utilizzo permanente dei dispositivi in ​​ambienti ad elevata umidità fino al raggiungimento della saturazione.
In condizioni di elevata umidità o inquinamento atmosferico, misurare l’umidità con un igrometro può fornire la soluzione corretta. Questo metodo appartiene alla formula della variazione di lunghezza, il che significa che i componenti della fibra contenuti possono cambiare la loro lunghezza con i cambiamenti dell'umidità dell'aria. La variazione di lunghezza viene trasmessa ad un indicatore o potenziometro attraverso uno speciale sistema di trasmissione. Il sistema calcola solo l'umidità relativa senza variabili derivate. Questa tecnologia di misurazione non richiede una fonte di tensione ed è adatta per l'installazione economica di regolatori di umidità. L'intervallo di temperatura utilizzato è -40~+80 °C e l'intervallo di umidità è 35~100% RH.
Metodo di misurazione dell'umidità a bulbo umido secco
Igrometro, utilizzato per calcolare la temperatura a bulbo secco e la differenza di umidità. Utilizzato per gas a base solvente e corrosivi; È possibile effettuare misurazioni continue anche nell'industria della lavorazione della carne e del formaggio.
Nell'aria inquinata o corrosiva, l'umidità può essere misurata utilizzando il metodo a umido e a secco nell'intervallo di temperatura compreso tra 5 e 95 °C. Nella misurazione a umido, il termometro viene esposto direttamente all'aria ambiente per misurare la temperatura a bulbo secco. Un altro termometro è circondato da un nucleo di aspirazione immerso nell'acqua, utilizzato per misurare la temperatura del bulbo umido. Sulla sonda di umidità, il calore viene assorbito a causa dell'evaporazione e si verifica una temperatura di equilibrio più bassa. La differenza tra queste due temperature è chiamata differenza di umidità: più l'aria è secca, maggiore è la differenza. Due sonde di temperatura RTD sono collegate a un'unità di valutazione, che calcola l'umidità relativa in base alla differenza tra la temperatura a bulbo secco e la misurazione a secco e umido. Questa tecnica di misurazione è molto robusta e può fornire una buona precisione di misurazione nell'intervallo di misurazione medio-basso. Tuttavia, in ambienti ad alta umidità senza quasi nessun raffreddamento, è impreciso. Il lavoro di installazione è relativamente complesso e di solito richiede un ventilatore per generare il flusso d'aria corrispondente. Inoltre, il sistema necessita di manutenzione. Ad esempio è necessario monitorare il livello dell'acqua e sostituire il nucleo di aspirazione.