ความชื้นสัมพัทธ์และความชื้นสัมพัทธ์ - ความรู้เชิงปฏิบัติเกี่ยวกับการวัดความชื้น

กระบวนการและกระบวนการหลายอย่างสามารถประสบความสำเร็จได้ก็ต่อเมื่อรักษาความชื้นไว้ในระดับหนึ่งเท่านั้น กระบวนการหลายอย่างจำเป็นต้องมีการวัดความชื้น ตัวอย่างเช่น ในโรงพ่นสีแบบแห้ง และแม้แต่ในอากาศภายในอาคาร จำเป็นต้องตรวจจับความชื้น
เช่นเดียวกับอุณหภูมิ ความชื้นก็เป็นตัวแปรกระบวนการที่สำคัญเช่นกัน ตัวอย่างเช่น ความชื้นสัมพัทธ์ของสภาพแวดล้อมมีผลกระทบอย่างมากต่อความสบายทางกายภาพและสถานะสุขภาพของเรา นอกจากนี้การปรับความชื้นอย่างถูกต้องยังช่วยลดการใช้พลังงานได้อย่างมาก การใช้งานบางประเภทมีข้อกำหนดสูงสำหรับการวัดความชื้น และการใช้งานดังกล่าวจะยังคงมีอยู่ต่อไป การตรวจสอบความชื้นในอากาศอย่างต่อเนื่องเป็นสิ่งสำคัญเมื่อปริมาณไอน้ำในอากาศสามารถกระตุ้นหรือส่งผลกระทบต่อกระบวนการทางเคมี กายภาพ หรือชีวภาพบางอย่าง
องค์ประกอบของอากาศ
นอกจากนีออน ฮีเลียม คริปทอน และซีนอนในปริมาณเล็กน้อยแล้ว อากาศที่สะอาดและแห้งยังรวมถึงสารต่อไปนี้ด้วย ไนโตรเจน 78.10% ออกซิเจน 20.93% อาร์กอน 0.93% คาร์บอนไดออกไซด์ 0.03% และไฮโดรเจน 0.01% นอกจากส่วนประกอบเหล่านี้แล้ว สิ่งแวดล้อมและอากาศภายนอกยังมีสารที่เป็นก๊าซและของแข็งจำนวนมาก รวมถึงน้ำในรูปของไอน้ำจำนวนหนึ่งด้วย ดังนั้นอากาศจึงเป็นส่วนผสมของก๊าซและไอน้ำที่แตกต่างกัน
ความชื้นสัมพัทธ์และตัวแปรอนุพันธ์ที่สำคัญที่สุด
ความชื้นสัมพัทธ์
ความสามารถของอากาศในการดูดซับความชื้นจะเพิ่มขึ้นตามอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น ระดับความชื้นจะถูกกำหนดโดยการวัดความชื้นสัมพัทธ์เสมอ ซึ่งจะอธิบายอัตราส่วนของความชื้นในอากาศในปัจจุบันต่อความชื้นสูงสุดที่เป็นไปได้ การวัดอื่นๆ ทั้งหมดทำได้โดยการวัดโพรบจากความชื้นสัมพัทธ์และอุณหภูมิ
อุณหภูมิจุดน้ำค้าง
ปริมาณความชื้นที่ต่ำมากจะแสดงด้วยอุณหภูมิจุดน้ำค้าง นี่คืออุณหภูมิที่เกิดการควบแน่นในอากาศ
ความชื้นสัมบูรณ์
ความชื้นสัมพัทธ์หมายถึงจำนวนกรัมของน้ำที่บรรจุอยู่ในอากาศหนึ่งลูกบาศก์เมตร ได้รับอิทธิพลจากการเปลี่ยนแปลงของแรงกดดันในกระบวนการ
อัตราส่วนการผสม
คำนวณอัตราส่วนการผสมระหว่างกระบวนการทำให้แห้ง ไม่ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิและความดัน และอธิบายความสัมพันธ์ระหว่างมวลไอน้ำและมวลก๊าซแห้ง นอกจากอุณหภูมิแล้ว หัววัดความชื้นยังต้องได้รับข้อมูลเกี่ยวกับความดันในกระบวนการอีกด้วย
วิธีการวัด
วิธีการวัดความชื้นแบบคาปาซิทีฟ

หัววัดความชื้นแบบคาปาซิทีฟ ใช้ในการคำนวณความชื้นสัมพัทธ์และตัวแปรที่ได้รับ โดยใช้หัววัดแบบอัจฉริยะที่เปลี่ยนได้ ในซีรีส์ประเภทนี้ โพรบสามารถเสียบปลั๊กและเปลี่ยนได้ มีการใช้ในด้านต่างๆ เช่น เทคโนโลยีการตรวจวัดสภาพอากาศ อุตสาหกรรมยา เรือนกระจก รวมถึงห้องสะอาด ห้องเก็บของ และห้องทำความเย็น
ในกรณีส่วนใหญ่ วิธีการวัดความชื้นแบบคาปาซิทีฟจะใช้ในการวัดระดับความชื้น เทคโนโลยีเซ็นเซอร์นี้ส่วนใหญ่ประกอบด้วยตัวเก็บประจุ ซึ่งอิเล็กทริกจะดูดซับหรือปล่อยออกมาตามความชื้นในอากาศโดยรอบ ความชื้นอาจส่งผลต่อค่าคงที่ไดอิเล็กตริกของวัสดุโพลีเมอร์ ซึ่งจะส่งผลต่อความจุของตัวเก็บประจุด้วย อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ขั้นปลายใช้ความจุที่วัดได้เพื่อคำนวณความชื้นสัมพัทธ์ด้วยความแม่นยำสูง หลักการนี้ใช้ได้กับสถานการณ์การใช้งานส่วนใหญ่ อย่างไรก็ตาม อุปกรณ์พิเศษสามารถใช้ได้เฉพาะในสภาพแวดล้อมที่มีความชื้นสูงเท่านั้น ในอุปกรณ์เหล่านี้ พื้นที่ด้านล่างฝาครอบเซนเซอร์จะถูกให้ความร้อน ช่วยลดความชื้นสัมพัทธ์ และให้การวัดที่เชื่อถือได้ ในสื่อที่ปนเปื้อน ให้ใช้ตัวกรองเผาผนึกเพื่อต้านทานการเข้ามาของอนุภาคสิ่งสกปรกและปกป้องส่วนประกอบเซ็นเซอร์ที่ละเอียดอ่อน
วิธีการวัดความชื้นไฮโกรมิเตอร์
หัววัดความชื้นของไฮโกรมิเตอร์ใช้ในการคำนวณความชื้นสัมพัทธ์ เหมาะสำหรับการวัดความชื้นในอุตสาหกรรมเครื่องปรับอากาศและอุตสาหกรรม ความต้านทานสูงขององค์ประกอบการตรวจจับต่อน้ำเป็นคุณลักษณะที่ดี ช่วยให้สามารถใช้อุปกรณ์อย่างถาวรในสภาพแวดล้อมที่มีความชื้นสูงจนกว่าความอิ่มตัวจะเกิดขึ้น
ในสภาวะที่มีความชื้นสูงหรือมลพิษทางอากาศ การวัดความชื้นด้วยไฮโกรมิเตอร์สามารถให้วิธีแก้ปัญหาที่ถูกต้องได้ วิธีนี้เป็นสูตรของสูตรการเปลี่ยนแปลงความยาว ซึ่งหมายความว่าส่วนประกอบของเส้นใยที่มีอยู่สามารถเปลี่ยนความยาวได้ตามการเปลี่ยนแปลงของความชื้นในอากาศ การเปลี่ยนแปลงความยาวจะถูกส่งไปยังตัวบ่งชี้หรือโพเทนชิออมิเตอร์ผ่านระบบส่งกำลังแบบพิเศษ ระบบจะคำนวณเฉพาะความชื้นสัมพัทธ์โดยไม่มีตัวแปรที่ได้รับ เทคโนโลยีการวัดนี้ไม่จำเป็นต้องใช้แหล่งจ่ายแรงดันไฟฟ้า และเหมาะสำหรับการติดตั้งเครื่องควบคุมความชื้นที่คุ้มค่า ช่วงอุณหภูมิที่ใช้คือ -40~+80 ° C และช่วงความชื้นคือ 35~100% RH
วิธีการวัดความชื้นกระเปาะเปียกแบบแห้ง
ไฮโกรมิเตอร์ ใช้ในการคำนวณความแตกต่างของอุณหภูมิกระเปาะแห้งและความชื้น ใช้สำหรับก๊าซที่ใช้ตัวทำละลายและมีฤทธิ์กัดกร่อน การตรวจวัดแบบต่อเนื่องยังสามารถทำได้ในอุตสาหกรรมแปรรูปเนื้อสัตว์และชีสอีกด้วย
ในอากาศเสียหรือมีฤทธิ์กัดกร่อน สามารถวัดความชื้นได้โดยใช้วิธีเปียกแห้งภายในช่วงอุณหภูมิ 5-95 ° C ในการตรวจวัดแบบแห้งเปียก เทอร์โมมิเตอร์จะสัมผัสกับอากาศโดยรอบโดยตรงเพื่อวัดอุณหภูมิกระเปาะแห้ง เทอร์โมมิเตอร์อีกเครื่องหนึ่งล้อมรอบด้วยแกนดูดที่แช่อยู่ในน้ำ ซึ่งใช้ในการวัดอุณหภูมิกระเปาะเปียก ที่หัววัดความชื้น ความร้อนจะถูกดูดซับเนื่องจากการระเหย และเกิดอุณหภูมิสมดุลที่ต่ำกว่า ความแตกต่างระหว่างอุณหภูมิทั้งสองนี้เรียกว่าความแตกต่างของความชื้น ยิ่งอากาศแห้งก็ยิ่งมีความแตกต่างกันมากขึ้น หัววัดอุณหภูมิ RTD สองตัวเชื่อมต่อกับหน่วยประเมินผล ซึ่งจะคำนวณความชื้นสัมพัทธ์ตามความแตกต่างระหว่างอุณหภูมิกระเปาะแห้งและการวัดแบบแห้งเปียก เทคนิคการวัดนี้มีความแข็งแกร่งมากและสามารถให้ความแม่นยำในการวัดที่ดีในช่วงการวัดค่าปานกลางถึงต่ำ อย่างไรก็ตาม ในสภาพแวดล้อมที่มีความชื้นสูงโดยแทบไม่มีการระบายความร้อนเกิดขึ้นเลย ถือว่าไม่ถูกต้อง งานติดตั้งค่อนข้างซับซ้อน และมักจะต้องใช้พัดลมเพื่อสร้างกระแสลมที่สอดคล้องกัน นอกจากนี้ระบบยังต้องการการบำรุงรักษาอีกด้วย เช่นจำเป็นต้องตรวจสอบระดับน้ำและเปลี่ยนแกนดูด