Umidità relativa e umidità assoluta - conoscenze pratiche sulla misura dell'umidità

Molti processi possono avere successo solo quando viene mantenuta una certa umidità. Molti processi richiedono la misurazione dell'umidità. Ad esempio, negli stabilimenti di verniciatura a secco e anche nell'aria interna, è necessario rilevare l'umidità.
Come la temperatura, anche l'umidità è una variabile di processo importante. Ad esempio, l'umidità relativa dell'ambiente ha un impatto significativo sul nostro comfort fisico e sullo stato di salute. Inoltre, regolare correttamente l'umidità può aiutare a ridurre un quantitativo consistente 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 cruciale quando il contenuto di vapore acqueo nell'aria può attivare o influenzare determinati processi chimici, fisici o biologici.
Composizione dell'aria
Oltre a piccole quantità di neon, elio, cripton e xeno, l'aria pulita e asciutta contiene anche le seguenti sostanze: 78,10% di azoto, 20,93% di ossigeno, 0,93% di argon, 0,03% di anidride carbonica e 0,01% di 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 un miscuglio di diversi gas e vapore acqueo.
Umidità relativa e le variabili derivate più importanti
Umidità relativa
La capacità dell'aria di assorbire umidità aumenta con l'aumentare della temperatura. Il livello di umidità viene sempre determinato misurando l'umidità relativa, che descrive il rapporto tra l'umidità attuale presente nell'aria e l'umidità massima possibile. Tutte le altre misure vengono effettuate dai sonde partendo dall'umidità relativa e dalla temperatura.
Temperatura del punto di rugiada
Il contenuto di umidità molto basso è rappresentato dalla temperatura del punto di rugiada. Questa è la temperatura a cui si forma la condensa nell'aria.
Umidità assoluta
L'umidità assoluta descrive il numero di grammi d'acqua contenuti in un metro cubo di aria. Viene influenzata da variazioni della pressione di processo.
rapporto di miscelazione
Calcolare il rapporto di miscela durante il processo di asciugatura. È indipendente da temperatura e pressione e descrive il rapporto tra la massa di vapore acqueo e la massa di gas secco. Oltre alla temperatura, i sondaggi per la misura dell'umidità devono anche ottenere informazioni sulla pressione di processo.
Metodo di misurazione
Metodo di misura dell'umidità capacitivo

Sonda di misura dell'umidità capacitiva, utilizzata per calcolare l'umidità relativa e le variabili derivate, con sonde intelligenti e sostituibili. In questo tipo di serie, la sonda è staccabile e sostituibile. Vengono utilizzate in vari settori, come la tecnologia di misura climatica, l'industria farmaceutica, le serra, nonché nelle stanze pulite, stanze di magazzino e camere frigorifere.
In gran parte dei casi, vengono utilizzati metodi di misura umidità capacitivi per determinare i livelli di umidità. Questa tecnologia sensoriale include principalmente un condensatore, il cui dielettrico assorbe o rilascia in base all'umidità dell'aria ambiente. L'umidità può influenzare la costante dielettrica dei materiali polimerici, il che a sua volta influenza la capacità dei condensatori. Gli apparecchi elettronici downstream utilizzano la capacità misurata per calcolare l'umidità relativa con alta precisione. Questo principio si applica a gran parte delle situazioni operative. Tuttavia, attrezzature speciali possono essere utilizzate solo in ambienti ad alta umidità. In questi dispositivi, viene riscaldata l'area sotto il coperchio del sensore, riducendo l'umidità relativa e ottenendo misure affidabili. In mezzi contaminati, vengono utilizzati filtri sintetizzati per resistere all'ingresso di particelle di sporcizia e proteggere i componenti sensibili del sensore.
Metodo di misura dell'umidità igrometrica
La sonda di misura dell'umidità dell'igrometro viene utilizzata per calcolare l'umidità relativa. Adatta per la misura dell'umidità nell'industria della climatizzazione e nell'industria in generale. La alta resistenza degli elementi di rilevazione all'acqua è una caratteristica favorevole, che consente l'utilizzo continuo dei dispositivi in ambienti ad alta umidità fino alla saturazione.
In condizioni di alta umidità o inquinamento atmosferico, misurare l'umidità con un igrometro può fornire la soluzione corretta. Questo metodo appartiene alla formula di variazione di lunghezza, il che significa che i componenti a base di fibra contenuti possono cambiare lunghezza con le variazioni dell'umidità relativa dell'aria. Il cambiamento di lunghezza viene trasmesso ad un indicatore o potenziometro attraverso un particolare sistema di trasmissione. Il sistema calcola solo l'umidità relativa senza variabili derivate. Questa tecnologia di misura non richiede una fonte di alimentazione elettrica 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% UH.
Metodo di misura dell'umidità a palla secca/palla bagnata
Igrometro, utilizzato per calcolare la temperatura a palla secca e la differenza di umidità. Adatto per gas a base di solventi e gas corrosivi; Le misurazioni continue possono essere effettuate anche nell'industria della lavorazione della carne e del formaggio.
In un'aria inquinata o corrosiva, l'umidità può essere misurata utilizzando il metodo bagnato/asciutto all'interno dell'intervallo di temperatura di 5-95 °C. Nella misurazione bagnato/asciutto, il termometro è esposto direttamente all'aria ambiente per misurare la temperatura del bulbo secco. Un altro termometro è circondato da un nucleo di aspirazione immerso nell'acqua, utilizzato per misurare la temperatura del bulbo bagnato. Al sensore di umidità, il calore viene assorbito a causa dell'evaporazione e si verifica una temperatura di equilibrio inferiore. La differenza tra queste due temperature è chiamata differenza di umidità - più l'aria è secca, maggiore è la differenza. Due sonde termometriche RTD sono collegate ad un'unità di valutazione, che calcola l'umidità relativa in base alla differenza tra la temperatura del bulbo secco e la misurazione asciutta/bagnata. Questa tecnica di misurazione è molto robusta e può fornire una buona precisione di misura nella gamma media/bassa. Tuttavia, in ambienti ad alta umidità con quasi nessun raffreddamento che avviene, è imprecisa. Il lavoro di installazione è relativamente complesso e richiede generalmente un ventilatore per generare il corrispondente flusso d'aria. Inoltre, il sistema richiede manutenzione. Ad esempio, è necessario monitorare il livello dell'acqua e sostituire il nucleo di aspirazione.