Инструменти за измерване на влага
Влажност - индикатор за водното съдържание във физическите тела.
Влажността зависи от естеството на веществото, а в твърдите вещества освен това от степента на финост или порьозност. Следователно при избора на метод за определяне на съдържанието на влага е необходимо да се вземат предвид не само формите на връзката му с материала, но и способността на материала да абсорбира или да се откаже от влагата.
Измерване на влагата в газовете.
Във въздуха (газове) свободната вода може да бъде под формата на водна пара (безцветен, без мирис прозрачен газ), мъгла (течна фаза) или твърда фаза (ледени кристали). Количеството влага във въздуха се характеризира с две количества - относителна и абсолютна влажност. Абсолютната влажност показва количеството водна пара, съдържащо се в единица обем въздух [g/m3]. Въпреки своята яснота, абсолютната влажност не дава представа колко влажен е въздухът. Насищането на газ с водна пара не може да бъде толкова високо, колкото желаете, тъй като това се предотвратява от състоянието на насищане - установяването на динамично равновесие между изпаряващите и кондензиращите водни молекули.
Количеството водна пара, което може да се съдържа във въздуха, зависи от температурата - колкото по-висока е температурата, толкова повече влага може да има в него. Следователно, за да се определи "сухотата" на въздуха, от която зависи интензивността на изпаряване на влагата от човешката кожа, от дървени мебели и др., Се използва относителна влажност - съотношението на парциалното налягане на водната пара във въздуха към равновесието налягане на наситени пари при дадена температура. (Еквивалентна дефиниция - съотношението на масовата част на водната пара във въздуха към максимално възможното).
Понякога влажността се изразява като температура на точката на оросяване - температурата на газа, при който газът е наситен с водна пара за дадено количество вода.
Влажност SI се наричат влагомери или влагомери и се класифицират според използвания метод на измерване.
Психрометричен хигрометър (психрометър). Принципът на работа се основава на зависимостта на температурната разлика между сухите и влажните термометри от влажността. Изпаряването на влагата от повърхността на термометъра е придружено от намаляване на температурата му. В този случай степента на намаляване зависи от интензивността на изпаряване и в крайна сметка от "сухотата" на околния въздух:
където Pм и Рс - налягане на наситените пари при влажни и сухи температури на термометъра, Aφ - психрометричен коефициент, P - барометрично налягане, Tм и Тс - температури на мокри и сухи термометри.
Ползи - простота на дизайна, достатъчна точност, ниска инерция.
недостатъци - увеличаване на грешката при спадане на температурата на въздуха, възможността за използването й при температури над 0 ° С, зависимостта на показанията от скоростта на продухване на мокрия термометър. С увеличаване на скоростта интензивността на изпаряване се увеличава, но при V> 3m/s тя остава практически постоянна. Поради това често се осигурява принудителен въздушен поток.
Капацитивни влагомери. Действието се основава на промяна в диелектричната константа на газа между плочите на кондензатора, когато съдържанието на вода в него се променя. Сензорният елемент е диелектричен влагозащитен субстрат, върху който са отложени кондензаторните плочи.
Ползи - малки размери (2х3 мм) и инерция, широк диапазон от работни температури.
недостатъци - сложна схема на устройството, малка стойност на капацитета (няколко pF), зависимостта на диелектричната константа на водата от температурата. За да се компенсира ефектът около SE периметъра, се напръсква термометър R с платинова устойчивостх (Т).
Хигрометри за коса. Принципът на действие се основава на зависимостта на дължината на косата от влажността: когато относителната влажност на въздуха се промени от 40 до 90%, косата се удължава с 2,5%. Допустимата грешка е 5%. Времето за реакция е няколко минути и зависи от влажността и температурата. Работен температурен диапазон от минус 10 до +50 ° С.
Хигрометри с точка на оросяване. Принципът на действие се основава на измерване на температурата, при която започва кондензацията на влага. Състои се от метално огледало, което се охлажда от елемент на Пелтие, източник на светлина и приемник, контролирано захранване, термодвойка и потенциометър.
Когато огледалото се охлади, идва момент, когато влагата от въздуха започва да се кондензира върху него. Водните капчици, образувани върху огледалото, увеличават разсейването на светлинния поток и следователно намаляват неговата част, падаща върху фотодетектора. Това от своя страна води до намаляване на захранващото напрежение на хладилника и повишаване на температурата на огледалото, докато водата се изпари. По този начин температурата на огледалото се стабилизира около точката на оросяване, която се измерва с потенциометър. Стойността на влажността е посочена в градуси.