Поскольку для описания влажности может быть использовано большое количество переменных, существует несколько способов измерения влажности с различной точностью.

Гигрометрические способы измерения. Гигрометры. Влагомеры.

Гигрометрический способы измерения основаны на изменении длины гигроскопических нитей, в частности, волос или синтетических нитей.

Влагочувствиетельный элемент, производимый компанией Galltec под торговой маркой POLYGA™, состоит из нескольких синтетических нитей, каждая из которых содержит в себе 90 отдельных волокон диаметром 0,003мм. После специальной обработки нити приобретают гигроскопические свойства.

Измерительный элемент адсорбирует и испаряет влагу. Эффект набухания, проявляющийся, главным образом, в увеличении длины, передается системой рычагов микровыключателю с очень маленьким ходом штока переключателя. На изменение влажности воздуха измерительный элемент реагирует быстро и точно. При настройке установки ручки с помощью ручки регулятора, система рычагов приводится в действие таким образом, что когда достигается установленное значение влажности воздуха, активируется выключатель гигростата (влагомера).

Несмотря на то, что такие гигрометры или гигростаты являются хорошим решением в ценовом плане, их использование ограничено измерительным классом. Точность таких измерений составляет около ±5% относительной влажности.

Психрометр.

Психрометры значительно более точны, чем гигрометрические способы измерений. Они измеряют уровень влажности благодаря физическому эффекту охлаждения при процессах испарения. При данном способе измерений один термометр считывает температуру окружающего воздуха, а другой т.н. температуру влажного термометра. Для этого термометр должен быть увлажнен хлопковой тканью и обдуватся воздухом со скоростью от 2 до 3 м/с. Происходящее испарение охлаждает термометр и при наступлении состояния равновесия, влажность может быть подсчитана по показаниям сухого и влажного термометра. Степень точности 1% относительной влажности у психрометра может быть достигнута при использовании точных термометров и при условии аккуратного обслуживания оборудования.

Зеркало точки росы

Зеркало точки росы – другой достаточно точный способ измерения. Поверхность с металлическим напылением охлаждается до температуры, при которой из воздуха начинает выпадать роса. Температура, измеренная в этой точке, соответствует температуре точки росы. Отсюда, ориентируясь на температуру окружающего воздуха, может быть подсчитана влажность. При таком способе измерения может быть достигнута точность 1% RH*.

Последние два способа достаточно точны, хотя они довольно дороги и сложны.

Влагомер

Влагомер представляет собой прибор для измерения влагосодержания газоообразных (газов), жидких (жидкостей) и твердых веществ (сыпучих, гигроскопичных и других). Влагомеры бывают гигрометрические, гигроскопические, электрохимические (для жидкостей и газов), психрометрические, емкостные, кондуктометрические (жидкость, твердые и сыпучие материалы), а также влагомеры, основанные на явлении ядерного магнитного резонанса.

Принцип действия влагомера основан на диэлектрической проницаемости измеряемых объектов. Влагомером улавливаются корреляционные изменения измеряемого материала, при воздействии на его поверхность. Прибор определяет количество влаги в объекте. Зачастую на показания влагомера не влияют ни температуры измеряемых веществ, ни наличие статического электричества.

Влагомеры нашли свое применение в области измерения, мониторинга и управления влажностью при таких технологических процессах как сушка древесины, сушка дерева (пиломатериалов), сушке зерна, зернопродуктов, сыпучих и гигроскопичных материалов. Влагомеры широко используются в строительстве, мебельном производстве, столярном деле. Влагомеры измеряют влажность бетона, мебельного щита, влажность стен, влажность в помещении при проведении ремонтных работ, укладке паркета. Зачастую влагомеры совмещают с датчиками влажности и температуры, в том случае, когда нужно измерять не только влажность, но и температуру.

Емкостные датчики влажности.

Емкостные датчики влажности (влагомеры) в последнее время становятся всё более распространенными. Они не дороги, просты в эксплуатации и обеспечивают очень точные показания.

Основа этих датчиков – емкостные влагочувствительные элементы. Маленькая, тонкая стеклянная или керамическая подложка является основой для электродной системы, влагочувствительного полимерного слоя и слоя золота, который проницаем для паров воды.

Учитывая тот факт, что полимерный гигроскопический слой может впитывать молекулы воды, которые изменяют их относительную диэлектрическую проницаемость, эта система представляет собой влагозависимый конденсатор. Емкость этого конденсатора является мерой относительной влажности окружающего его воздуха.

Изменение емкости влагомера конвертируется в выходной электрический сигнал электроникой, которая располагается непосредственно возле влагочувствительного элемента датчика. Таким образом при объединении этих двух элементов получается емкостной датчик влажности (влагомер), который откалиброван по стандартам влажности. Достигаемая степень точности, которая существенно зависит от линейности отклонений, гистерезиса и температурной зависимости, составляет около 2% RH*.

Емкостные влагочувствительные элементы, производимые компанией Mela Sensortechnik могут быть использованы во всем спектре влажности, т.е. от 0% до 100%, они устойчивы к оттаиванию и могут быть использованы в температурном диапазоне от -40°С до 200°С.

Датчики влажности (влагомеры, измерители влажности), основанные на этом принципе, также перекрывают весь диапазон влажности от 0% до 100% RH* и могут использоваться внутри температурного диапазона от -20°С до +80°С. Специальные серии влагомеров могут использоваться при более высоких температурах (до 200°С).

Кривая показаний влагомеров практически линейная; отклонения линеарности менее чем 2%. Если влагомеры работают длительное время в условиях экстремально низкой или высокой влажности, может произойти увеличение отклонения до 2% RH*; однако, это явление исчезает при однократном проведении датчика через весь спектр влажности. Кроме того, отклонения могут появляться, если влагомер (датчик влажности) был незащищен от различных загрязняющих субстанций.

Благодаря своей высокой чувствительности, емкостные датчики влажности (влагомеры) идеальны для измерения равновесной влажности гигроскопичных материалов. Если известны изотермы поглощения гигроскопических материалов, то таким же образом можно определить степень влажности твердых материалов.

Калибровка

Для того чтобы поддерживать высокую точность измерений в течение длительного периода времени, кривая выходного синала влагомера может регулярно подвергаться проверке. MELA Sensortechnik предлагает стандарты влажности для проверки и перекалибровки датчиков (влагомеров) по месту их установки.

Пользователи, нуждающиеся в более точной калибровке, могут воспользоваться калибровочным центром компании. Лабораторный тест (тест имеет сертифицированное отклонение от лабораторного стандарта, измеренного при 11%, 33%, 57%, 75% и 90% RH) может быть выполнен по запросу.