Độ ẩm tương đối và độ ẩm tuyệt đối - kiến thức thực tiễn về đo lường độ ẩm

Nhiều quy trình và quá trình chỉ có thể thành công khi duy trì một độ ẩm nhất định. Nhiều quy trình yêu cầu phải đo độ ẩm. Ví dụ, trong các xưởng sơn khô và thậm chí trong không khí trong nhà, độ ẩm cần được phát hiện.
Giống như nhiệt độ, độ ẩm cũng là một biến quá trình quan trọng. Ví dụ, độ ẩm tương đối của môi trường có tác động đáng kể đến sự thoải mái về mặt thể chất và tình trạng sức khỏe của chúng ta. Ngoài ra, điều chỉnh độ ẩm đúng cách có thể giúp giảm một lượng lớn tiêu thụ năng lượng. Một số ứng dụng có yêu cầu cao về việc đo độ ẩm, và những ứng dụng như vậy sẽ tiếp tục tồn tại. Việc giám sát liên tục độ ẩm không khí trở nên quan trọng khi hàm lượng hơi nước trong không khí có thể kích hoạt hoặc ảnh hưởng đến một số quy trình hóa học, vật lý hoặc sinh học.
Bộ phận cấu tạo của không khí
Bên cạnh một lượng nhỏ neon, heli, cripton và xenon, không khí sạch và khô còn chứa các chất sau: 78,10% nitơ, 20,93% oxy, 0,93% argon, 0,03% dioxide carbon và 0,01% hydro. Ngoài các thành phần này, môi trường và không khí bên ngoài cũng chứa một lượng lớn các chất dạng khí và rắn, cùng với một lượng nhất định nước dưới dạng hơi nước. Do đó, không khí là sự pha trộn của nhiều loại khí và hơi nước.
Độ ẩm tương đối và các biến số phái sinh quan trọng nhất
Độ ẩm tương đối
Khả năng hấp thụ độ ẩm của không khí tăng lên khi nhiệt độ tăng. Mức độ ẩm luôn được xác định bằng cách đo độ ẩm tương đối, mô tả tỷ lệ giữa độ ẩm hiện tại trong không khí và độ ẩm tối đa có thể đạt được. Tất cả các phép đo khác đều được thực hiện bởi đầu dò từ độ ẩm tương đối và nhiệt độ.
Nhiệt độ điểm sương
Nội dung độ ẩm rất thấp được biểu diễn bởi nhiệt độ điểm sương. Đây là nhiệt độ mà tại đó ngưng tụ hình thành trong không khí.
Độ ẩm tuyệt đối
Độ ẩm tuyệt đối mô tả số gram nước có trong một mét khối không khí. Nó bị ảnh hưởng bởi sự thay đổi của áp suất quy trình.
tỷ lệ trộn
Tính toán tỷ lệ trộn trong quá trình sấy. Nó độc lập với nhiệt độ và áp suất và mô tả mối quan hệ giữa khối lượng hơi nước và khối lượng khí khô. Ngoài nhiệt độ, các đầu dò đo độ ẩm cũng cần thu thập thông tin về áp suất quy trình.
Phương pháp đo lường
Phương pháp đo độ ẩm điện dung

Đầu dò đo độ ẩm điện dung, được sử dụng để tính toán độ ẩm tương đối và các biến số phái sinh, sử dụng đầu dò thông minh có thể thay thế. Trong loại sản phẩm này, đầu dò có thể cắm và thay thế. Chúng được sử dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau, chẳng hạn như công nghệ đo đạc khí hậu, ngành dược phẩm, nhà kính, cũng như phòng sạch, kho chứa và phòng làm lạnh.
Trong hầu hết các trường hợp, phương pháp đo độ ẩm bằng cảm ứng điện dung được sử dụng để đo mức độ ẩm. Công nghệ cảm biến này chủ yếu bao gồm một tụ điện, lớp dielectric của nó hấp thụ hoặc giải phóng theo độ ẩm của không khí xung quanh. Độ ẩm có thể ảnh hưởng đến hằng số dielectric của vật liệu polymer, điều này làm thay đổi điện dung của tụ điện. Thiết bị điện tử phía sau sử dụng giá trị điện dung đã đo để tính toán độ ẩm tương đối với độ chính xác cao. Nguyên tắc này áp dụng cho hầu hết các tình huống ứng dụng. Tuy nhiên, thiết bị đặc biệt chỉ có thể được sử dụng trong môi trường độ ẩm cao. Trong các thiết bị này, khu vực dưới nắp cảm biến được làm nóng, giảm độ ẩm tương đối và đạt được các phép đo đáng tin cậy. Trong môi trường bị ô nhiễm, sử dụng bộ lọc đúc để ngăn chặn sự xâm nhập của các hạt bẩn và bảo vệ các thành phần cảm biến nhạy cảm.
Phương pháp đo độ ẩm của đồng hồ đo độ ẩm
Đầu dò đo độ ẩm của đồng hồ đo độ ẩm được sử dụng để tính toán độ ẩm tương đối. Phù hợp cho việc đo độ ẩm trong ngành điều hòa không khí và công nghiệp. Độ kháng nước cao của các phần tử cảm biến là một đặc điểm có lợi, cho phép thiết bị được sử dụng lâu dài trong môi trường độ ẩm cao cho đến khi đạt đến trạng thái bão hòa.
Trong điều kiện độ ẩm cao hoặc ô nhiễm không khí, việc đo độ ẩm bằng đồng hồ đo độ ẩm có thể cung cấp giải pháp chính xác. Phương pháp này thuộc về công thức biến thiên chiều dài, nghĩa là các thành phần sợi chứa bên trong có thể thay đổi chiều dài khi độ ẩm không khí thay đổi. Sự thay đổi về chiều dài được truyền đến bộ chỉ thị hoặc potentiometer thông qua một hệ thống truyền đặc biệt. Hệ thống chỉ tính toán độ ẩm tương đối mà không có các biến số phái sinh. Công nghệ đo lường này không yêu cầu nguồn điện và phù hợp để lắp đặt tiết kiệm chi phí cho thiết bị điều chỉnh độ ẩm. Phạm vi nhiệt độ sử dụng là -40~+80 °C, và phạm vi độ ẩm là 35~100% RH.
Phương pháp đo độ ẩm bóng ướt khô
Đồng hồ đo độ ẩm, dùng để tính toán nhiệt độ bóng khô và sự chênh lệch độ ẩm. Dùng cho khí dung môi và khí ăn mòn; Các phép đo liên tục cũng có thể thực hiện trong ngành chế biến thịt và sản xuất phô mai.
Trong không khí bị ô nhiễm hoặc có tính ăn mòn, độ ẩm có thể được đo bằng phương pháp ướt-khô trong khoảng nhiệt độ từ 5-95 °C. Trong phép đo ướt-khô, nhiệt kế được tiếp xúc trực tiếp với không khí xung quanh để đo nhiệt độ bóng khô. Nhiệt kế khác được bao quanh bởi một lõi hút ngâm trong nước, dùng để đo nhiệt độ bóng ướt. Tại đầu dò độ ẩm, nhiệt được hấp thụ do quá trình bay hơi và xảy ra nhiệt độ cân bằng thấp hơn. Sự chênh lệch giữa hai nhiệt độ này được gọi là sự khác biệt về độ ẩm - không khí càng khô, sự khác biệt càng lớn. Hai đầu dò nhiệt độ RTD được kết nối với một đơn vị đánh giá, tính toán độ ẩm tương đối dựa trên sự khác biệt giữa nhiệt độ bóng khô và phép đo khô-ướt. Kỹ thuật đo lường này rất bền và có thể cung cấp độ chính xác tốt trong phạm vi đo trung bình đến thấp. Tuy nhiên, trong môi trường độ ẩm cao khi hầu như không có làm mát xảy ra, nó không chính xác. Công việc lắp đặt khá phức tạp và thường yêu cầu một quạt để tạo luồng không khí tương ứng. Ngoài ra, hệ thống cần bảo trì. Ví dụ, cần thiết phải theo dõi mức nước và thay thế lõi hút.