Общие сведения об измерении влажности, методы и единицы измерения влажности.
Влажность воздуха и газов характ. след. параметрами:
- абсолютная влажность, которая определяет кол-во водяного пара содерж. в единице объема газа (гр/см3)
- влагосодержание. Масса водяного пара, отнесенная к массе сухого газа (гр/кг).
- температура точки росы. Температура при которой газ становится насыщенным с содержащимся в нем водяным паром (0С).
- относительная влажность. Определяется соотношением абсолютной влажности к максимально возможному влагосодержанию газа при данной температуре.
Влажность твердого тела:
- влажность. Отношение массы влаги к общей массе тела вместе с влагой.
- влагосодержание. Отношение массы влаги к массе абсолютно сухого тела.
Методы измерения влажности:
- Психрометрический. Измерение температуры среды двумя термопарами (сухой и мокрой (постоянно смачивается)). Испарение воды мокрого термометра сопровождается его охлаждением, чем меньше влажность контролируемой среды, тем интенсивней будет испарение, тем больше охлаждение.
В автоматических приборах применяются термометры сопротивления, которые включаются в плечи измерительного моста (у каждого свой мост).
- Метод точки росы.
На измерение температуры, до которой необходимо охладить газ, чтобы довести до состояния насыщения находящейся в нем влагой.
Насыщение определяется по началу конденсации пара на зеркальной поверхности чувствительного элемента.
Принцип работы: когда контролируемый газ не насыщен на зеркальной поверхности отсутствуют пузырьки влаги, луч от лампочки попадает на фотодиод, с фотодиода сигнал поступает на нагреватель, уменьшая ток, снижается температура до тех пор, пока на зеркальной поверхности не появятся пузырьки влаги, что означает насыщение влагой контролируемого газа. В этом случае луч света от лампочки не отражается от зеркальной поверхности электрический сигнал отсутствует, температура нагревателя повышается и поверхность снова становится чистой от влаги.
Т.о. регулятор температуры постоянно держит зеркальную поверхность около точки росы.
О влажности судят по температуре термометром, вторичный прибор отградуирован в единицах влажности.
- Сорбционный. Основан на свойстве некоторых твердых тел изменять свои линейные размеры от влажности (волосы, удлинение капроновой нити).
Изменение автоколебаний. В качестве чувствительного элемента применяется тонкий пьеза элемент, выполненный из пьеза кварца, на поверхность пьеза нанесен сорбент, поглощающий влагу, пьеза включен в частотозадающую цепь автогенератора. Сорбент поглощает влагу, при этом увеличивается масса пьеза вместе с сорбентом, при этом уменьшается частота пьеза и частота выходного сигнала автогенератора (рабочая частота автогенератора 5 МГц).
- Гигрометрический. Электролитический гигрометр содержит влага чувствительный элемент, содержащий электролит. Изменение влагосодержания приводит к изменению электрического сопротивления (вторичные преобразователи-мосты).