Главная       Продать работу       Блог       Контакты       Оплата       О нас       Как мы работаем       Регистрация       Вход в кабинет
Тех. дипломные работы
   автомобили
   спец. техника
   станки
   тех. маш.
   строительство
   электроснабжение
   пищевая промышленность
   водоснабжение
   газоснабжение
   автоматизация
   теплоснабжение
   холодильники
   машиностроение
   др. тех. специальности

Тех. курсовые работы
   автомобили
   спец. техника
   станки
   тех. маш.
   строительство
   детали машин
   электроснабжение
   газоснабжение
   водоснабжение
   пищевая промышленность
   автоматизация
   теплоснабжение
   ТММ
   ВСТИ
   гидравлика и пневматика
   машиностроение
   др. тех. специальности

Тех. дополнения
   Отчеты
   Расчетно-графические работы
   Лекции
   Задачи
   Лабораторные работы
   Литература
   Контрольные работы
   Чертежи и 3D моделирование
   Тех. soft
   Рефераты
   Общий раздел
   Технологический раздел
   Конструкторский раздел
   Эксплуатационный раздел
   БЖД раздел
   Экономический раздел
   Экологический раздел
   Автоматизация раздел
   Расчетные работы

Гум. дипломные работы
   педагогика и психология
   астрономия и космонавтика
   банковское, биржевое дело
   БЖД и экология
   биология и естествознание
   бухгалтерский счет и аудит
   военное дело
   география
   геология
   государство и право
   журналистика и СМИ
   иностранные языки
   история
   коммуникации
   краеведение
   кулинария
   культура и искусство
   литература
   экономика и торговля
   математика
   медицина
   международное отношение
   менеджмент
   политология
   музыка
   религия
   социология
   спорт и туризм
   таможенная система
   физика
   химия
   философия
   финансы
   этика и эстетика
   правознавство

Гум. курсовые работы
   педагогика и психология
   астрономия и космонавтика
   банковское, биржевое дело
   БЖД и экология
   биология и естествознание
   бухгалтерский счет и аудит
   военное дело
   география
   геология
   государство и право
   журналистика и СМИ
   иностранные языки
   история
   коммуникации
   краеведение
   кулинария
   культура и искусство
   литература
   экономика и торговля
   математика
   медицина
   международное отношение
   менеджмент
   политология
   музыка
   религия
   социология
   спорт и туризм
   таможенная система
   физика
   химия
   философия
   финансы
   этика и эстетика
   правознавство

Гум. дополнения
   Отчеты
   Расчетные работы
   Лекции
   Задачи
   Лабораторные работы
   Литература
   Контрольные работы
   Сочинения
   Гум. soft
   Рефераты

Рефераты
   Авиация и космонавтика
   Административное право
   Арбитражный процесс
   Архитектура
   Астрология
   Астрономия
   Банковское дело
   Безопасность жизнедеятельнос
   Биографии
   Биология
   Биология и химия
   Биржевое дело
   Ботаника и сельское хоз-во
   Бухгалтерский учет и аудит
   Валютные отношения
   Ветеринария
   Военная кафедра
   ГДЗ
   География
   Геодезия
   Геология
   Геополитика
   Государство и право
   Гражданское право и процесс
   Делопроизводство
   Деньги и кредит
   ЕГЭ
   Естествознание
   Журналистика
   ЗНО
   Зоология
   Издательское дело и полиграф
   Инвестиции
   Иностранный язык
   Информатика
   Информатика, программировани
   Исторические личности
   История
   История техники
   Кибернетика
   Коммуникации и связь
   Компьютерные науки
   Косметология
   Краеведение и этнография
   Краткое содержание произведе
   Криминалистика
   Криминология
   Криптология
   Кулинария
   Культура и искусство
   Культурология
   Литература : зарубежная
   Литература и русский язык
   Логика
   Логистика
   Маркетинг
   Математика
   Медицина, здоровье
   Медицинские науки
   Международное публичное прав
   Международное частное право
   Международные отношения
   Менеджмент
   Металлургия
   Москвоведение
   Музыка
   Муниципальное право
   Налоги, налогообложение
   Наука и техника
   Начертательная геометрия
   Оккультизм и уфология
   Остальные рефераты
   Педагогика
   Политология
   Право
   Право, юриспруденция
   Предпринимательство
   Прикладные науки
   Промышленность, производство
   Психология
   психология, педагогика
   Радиоэлектроника
   Реклама
   Религия и мифология
   Риторика
   Сексология
   Социология
   Статистика
   Страхование
   Строительные науки
   Строительство
   Схемотехника
   Таможенная система
   Теория государства и права
   Теория организации
   Теплотехника
   Технология
   Товароведение
   Транспорт
   Трудовое право
   Туризм
   Уголовное право и процесс
   Управление
   Управленческие науки
   Физика
   Физкультура и спорт
   Философия
   Финансовые науки
   Финансы
   Фотография
   Химия
   Хозяйственное право
   Цифровые устройства
   Экологическое право
   Экология
   Экономика
   Экономико-математическое мод
   Экономическая география
   Экономическая теория
   Этика
   Юриспруденция
   Языковедение
   Языкознание, филология

Главная > Тех. дополнения > Рефераты
Название:
Обзор методов и средств измерения влажности

Тип: Рефераты
Категория: Тех. дополнения
Подкатегория: Рефераты

Цена:
112 руб



Подробное описание:

Обзор методов и средств измерения влажности

Физические параметры влажности

Влажность — показатель содержания в физических телах воды.

Влажность обычно характеризуется количеством воды в веществе, выраженным в процентах от первоначальной массы влажного вещества (массовая влажность) или её объёма (объёмная влажность).

Абсолютная влажность (dv)

Масса воды, фактически содержащаяся в единице объема насыщенного газа, называется абсолютной влажностью dv , и зависит от самого объема; она может быть подсчитана с помощью уравнения состояния для газов [17]

                                   (2.1)

Степень увлажненности или коэффициент смешанности (Х)

Во многих областях промышленности человек обращается к сухому состоянию газа чаще, чем к его влажному состоянию. В результате чего были введены термины "степень увлажненности" или "коэффициент смешанности X", выражающий количественную характеристику. Они выражают массу воды, содержащуюся в единице массы сухого газа, и, в противоположность абсолютной влажности, зависят от давления и типа газа. Следующее уравнение применимо для воздуха.

                                                                       (2.2)

Относительная влажность (ρ, RH*-для импортных приборов)

Относительная влажность -  это переменная, к которой на практике обращаются очень часто. Она выражает собой отношение между абсолютной влагой, реально содержащейся в газе при определенной температуре и максимально возможной влажностью. Относительная влажность выражается в процентах или долях.

                                                                              (2.3)

Методы и технические средства измерения влажности

Классическим методом измерения относительной влажности  является психрометрический [17].

Данный метод предусматривает использование двух термометров - “сухого” и “влажного”. Температура “влажного” термометра всегда ниже температуры “сухого” и при 100% относительной влажности температуры уравниваются.

Значение влажности определяется  по психрометрической таблице  (Приложение 1) или, для современных гигрометров с использованием микроконтроллерной техники – программными методами с использованием аппроксимирующих функций, или таблицами, занесенных в память микроконтроллера.

Психрометры измеряют относительную влажность, основываясь на физическом эффекте охлаждения при процессах испарения. При данном способе измерений один термометр измеряет  температуру окружающего воздуха (сухого термометра), а другой так называемую температуру смоченного термометра.

Влажный термометр должен быть обернут мокрой хлопковой тканью, и обдуваться 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 смоченного термометра. Абсолютная погрешность ± 1% относительной влажности может быть достигнута при использовании точных термометров и при условии бережного обслуживания оборудования.

   Ниже приводятся характеристики гигрометров, построенных на данном    принципе измерения.

Гигрометр ВИТ-1

Гигрометр психрометрический типа ВИТ-1 предназначен для измерения относительной влажности и температуры воздуха в помещении.

Он представляет собой прибор, собранный на основании из фенопласта или других материалов, аналогичных по свойствам. К основанию крепятся два термометра со шкалой, психрометрическая таблица, стеклянный питатель, заполняемый дистиллированной водой. Резервуар термометра под надписью "Увлажн." увлажняется из питателя с помощью фитиля из батиста или шифона. Диапазон измерения относительной влажности, ρ%: …………………………………………………….. 20÷90

Гигрометр ГП 2

Гигрометр (Рисунок 2.1) выполнен с учетом неблагоприятных условий промышленной эксплуатации.

В конструкцию корпуса включён воздушный фильтр 1 (в виде насыпного пластикового наполнителя). Наполнитель представляет собой мелкие пластмассовые бочонки. Этим достигается хорошая очистка воздуха от пыли и многоразовое использование фильтра. Для этого достаточно промыть и просушить бочоночки, и фильтр готов к новой работе. Увлажнение психрометрического фитиля 7 производится капельным методом. Для этого служит регулируемая капельница 9.

  

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 2.1- Конструкция промышленного гигрометра

  1. Воздушный фильтр.
  2. Корпус.
  3. Бак с водой.
  4. Соединительная трубка.
  5. Вентилятор.
  6. Фитиль.
  7. Смоченный термометр.
  8. Сухой термометр.

9.Капельница.

Регулятор температуры и влажности «Овен МПР51-Щ4»

Программный задатчик-регулятор предназначен для управления температурой и влажностью газовой среды (воздуха) по заданной программе. Управление может происходить по законам регулирования:

П - пропорциональному; ПД - пропорционально-дифференциальному;

ПИ - пропорционально-интегральному; ПИД – пропорционально - интегрально- дифференциальному; Т - релейному закону.

Прибор может использоваться как регулятор температуры по двум независимым каналам (не обязательно газовой, но и жидкой и твердотельной среды).

Прибор позволяет управлять многоступенчатыми технологическими процессами при производстве мясных и колбасных изделий, в хлебопекарной промышленности, в инкубаторах, изготовлении железобетонных конструкций.

Прибор осуществляет измерение трех параметров:

-          температуры камеры («сухого» термометра) Тсух , А ,

-          температуры «влажного» термометра Твлаж  , А ,

-          температура продукта Tnpod  , U.

Вычисление двух дополнительных параметров:

-        разновидности температур ΔTYTсух Тпрод                                                        

-        влажности ψ психрометрическим методом  (по показаниям «сухого» и «влажного» термометров).

Психрометр аспирационный МВ-4-2М

Психрометр аспирационный МВ-4-2М предназначен для определения относительной влажности (от 10 до 100%) и температуры воздуха (от -25 до +50°С) в помещении и на открытом воздухе.

Влажность воздуха определяется по показаниям сухого и смоченного термометров по специальным психрометрическим таблицам (П1) и психрометрическому графику, а температура воздуха - по показаниям сухого термометра.

Диапазон измерения относительной влажности воздуха, ρ%:…………..…10 ÷ 100

Диапазон измерения температуры воздуха,°С:………………………….…-25 ÷ +50

Погрешность в зависимости от температуры, °С:…………………………...+2 ÷ +6

Скорость воздушного потока (аспирация) при работе вентилятора должна быть, м/с: на 4-ой минуте не менее 2,0.

Рисунок 2.2-Психрометр аспирационный МВ-4-2М

Конструкция:

1 - резиновая груша,

2-зажим,

3-пипетка,

4-ветровая защита,

5-крюк подвес,

6-заводной ключ,

7-окошечко,

8-головка аспиратора,

9-трубка,

10 и 11-сухой и смоченные термометры,

12-защитные планки,

13-тройник,

14-изоляционные втулки,

15 и 16-защитные трубки.

Одним из наиболее традиционных методов измерения относительной влажности воздуха является свойство человеческого волоса обратимо изменять свою длину при увлажнении или высыхании. На данном методе построен ряд приборов.

Гигрограф М-21А

Назначение: гигрограф М-21А предназначен для измерения и регистрации относительной влажности воздуха в наземных условиях. Прибор состоит из чувствительного элемента (пучка обезжиренных человеческих волос), передаточного механизма, регистрирующей части, корпуса.

Описание: принцип действия прибора основан на свойстве обезжиренного человеческого волоса, изменять длину при изменении влажности воздуха. Изменение длины пучка волос, вызванное изменением относительной влажности, преобразуется с помощью передаточного механизма в перемещение стрелки с пером по бланку. Бланк крепится к барабану с часовым механизмом, обеспечивающим регистрацию показаний во времени (1 сутки, 1 неделя).

Гигрограф снабжен приспособлением - отметчиком времени, дающим возможность, не открывая крышки, делать на бланке отметки времени наблюдений. Отметки времени производятся легким нажимом на кнопку отметчика, находящегося на торцевой стенке корпуса.

Вероятность безотказной работы за 1000 , час:………………………………… 0,94

Температура окружающего воздуха, °С:………………………………….. -35 ÷ +45

Гигрометр М19

Назначение: предназначен для определения относительной влажности воздуха на метеорологических станциях

Описание: состоит из чувствительного элемента, передаточного механизма, стрелки, шкалы и металлической рамки, на которой закреплены детали прибора. Чувствительным элементом служит обезжиренный человеческий волос.

Основная погрешность в диапазоне 30 - 90% , %:……………………………………….. 15

Основная погрешность на точке 100% , %:……………………………………………..... 5

Емкостные датчики влажности

 В настоящее время широкое применение находят приборы построенные на использовании ёмкостных датчиков влажности [18].

Емкостные датчики влажности в последнее время становятся всё более распространенными. Они не дороги, просты в эксплуатации и обеспечивают очень точные показания. Основа этих датчиков – емкостные влагочувствительные элементы, которые представляют собой тонкую стеклянную или керамическую основу, на которой находится система электродов, гигроскопичный полимерный слой и слой золота, который проницаем для паров воды. Учитывая тот факт, что полимерный гигроскопический слой может впитывать молекулы воды, которые изменяют относительную диэлектрическую проницаемость, эта система представляет собой влагозависимый конденсатор. Емкость этого конденсатора - это единица измерения относительной влажности окружающего его воздуха. Изменение емкости конвертируется в выходной электрический сигнал электроникой, которая располагается непосредственно возле влагочувствительного элемента.     Таким образом при объединении этих двух элементов получается емкостной датчик влажности, 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, 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 датчиков могут использоваться при более высоких температурах (до 200 °С). Статическая характеристика датчиков практически линейная; отклонения линеарности менее чем 2%. Если датчики работают длительное время в условиях экстремально низкой или высокой влажности, может произойти увеличение отклонения до 2 % RH*; однако, это явление исчезает при многократном проведении датчика через весь спектр влажности. Кроме того, отклонения могут появляться, если датчик не был защищен от различных загрязняющих субстанций. Благодаря своей высокой чувствительности, емкостные датчики влажности идеальны для измерения равновесной влажности гигроскопичных материалов, если известны изотермы поглощения гигроскопических материалов.

Таким же образом можно определить степень влажности твердых материалов.

Датчики FK120J (влажности) / TFK80J (влажности и температуры) измеряют влажность воздуха с помощью влагозависимого конденсатора. Емкостной элемент, измеряющий влажность, производится с использованием тонкопленочной технологии, и состоит из основы, на которой впаяны электроды, и гигроскопического полимерного слоя, находящегося сверху.

Гигроскопичный полимерный слой абсорбирует молекулы воды из окружающей среды или испаряет их, тем самым, изменяя емкость конденсатора.

В электронном устройстве изменения емкости преобразуется посредством интегрированного сигнала в сигналы 0...20 мА, 0...10 В постоянного тока или 4...20 мА.

Измерительный элемент защищен корпусом датчика. Данные сенсоры сконструированы для систем с нормальным атмосферным давлением без коррозийных агентов. TFK120J имеет температурный сенсорный элемент Pt100 для одновременного измерения температуры. Измеренные значения таким же образом конвертируются в стандартные сигналы 0...20 мА, 0…10 В постоянного тока или 4…20 мА.

Цифровые датчики

 Одним из широко используемых датчиков влажности является цифровой датчик (модуль) влажности PMU_G, который работает по асинхронному протоколу передачи ASCII и откалиброван  для измерения относительной влажности [18].

Описание датчика: сменный цифровой сенсор «PMU_G» снабжен апробированным и протестированным  влагочувствительным элементом FE 09/4. Чувствительный элемент предназначен для измерения влажности воздуха и защищен фильтром PTFE. Фильтр состоит из пористого материала, пропускающего пары воды и защищающего чувствительный элемент от грязи, пыли и других вредных агентов. Электронная часть и соединительные контакты задней части модуля покрыты прессованным пластиком для придания им водостойкости.

Электрический разъем имеет класс защиты IP40. Емкостной чувствительный элемент, созданный с использованием тонкопленочной технологии, состоит из основания, в которое впаяны электроды и гигроскопичного полимера, накрывающего их. Гигроскопичный полимерный слой абсорбирует молекулы воды из окружающего его воздуха или испаряет их, тем самым, изменяя емкость конденсатора. Электронные компоненты получают сигнал, пропорциональный значению влажности, сопоставляют их со значениями калибровки, хранимыми в их памяти, и передают откалиброванные значения через разъем по цифровому протоколу ASCII. С учетом наличия цифрового выхода датчика его головка может быть заменена в любое время.

Электролитический датчик влажности

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для непрерывного контроля влажности воздуха и газов и может быть использовано, например, в химической промышленности, в сельском хозяйстве для контроля режима влажности в помещениях или в емкостях. Принцип действия датчика основан на эффекте обратимого равновесного поглощения влаги электролитом датчика с последующим измерением электрических свойств электролита [18].

С использованием данного принципа работают следующие гигрометры:

Гигрометр БАЙКАЛ-5Ц

Назначение:  предназначен для измерений объемной доли (ОДВ) влаги и абсолютной влажности в азоте, воздухе, инертных газах, углекислом газе, водороде, кислороде и их смесях и представляет собой промышленный, автоматический, цифровой, стационарный прибор непрерывного действия. Гигрометр выпускается в 3-х исполнениях в зависимости от диапазона измерений.

Диапазон измерений объемной доли влаги ,  ррм:……………………………….... 0÷1000

Основная приведенная погрешность , %: …………………………………………...±2,5÷4

Диапазоны измерений абсолютной влажности, мг/м3:………………………. 0÷750

Термогигрометр ТГЦ-1У

Назначение: предназначен для измерения влажности воздуха в диапазоне 0 ÷100% и температуры неагрессивных газов в диапазоне -55 ... +85°С, в различных отраслях промышленности, медицине и сельском хозяйстве.

Описание: прибор конструктивно выполнен в виде двух блоков, показывающего и выносного зонда, соединенных между собой кабелем.

Диапазон измерения относительной влажности воздуха , %:………………... 0÷100

Диапазон измерения температуры , °С:……………………………………. -55 ÷ +85

Основная погрешность измерения влажности, %:……………………... не более +1

Дополнительная погрешность измерения влажности, %:…………… не более +0,1

 Термогигрометр ИВТМ-7

Назначение: предназначен для измерения относительной влажности и температуры воздуха в лабораториях, банковских хранилищах и офисах, библиотеках, музеях, гостиничных комплексах, киноконцертных залах, в производственных, складских, торговых и жилых помещениях и вне их.

ИВТМ-7М может использоваться как автономный регистрирующий прибор для сопровождения грузов. Конструктивно прибор выполняется в виде двух блоков - измерительного зонда и блока индикации и измерений. Измерительный зонд может устанавливаться непосредственно на корпус прибора или соединяться с ним при помощи кабеля. Индикация показаний прибора осуществляется с помощью жидкокристаллического индикатора. В приборе предусмотрен вывод результатов на компьютер.

Диапазон измерения относительной влажности воздуха , %:…………………. 0÷99

Диапазон измерения температуры , °С:……………………………… -20 (-40) ÷ +80

Разрешающая способность, в диапазоне от 0 до 10 % , %:……………………… 0,1

Разрешающая способность, в диапазоне от 10 до 99 % , %:……………………………... 1

Погрешность измерения температуры , °С:……………………………………... ±0,5 (0,2)

Датчик влажности  для контроля  образования конденсата

Датчик контроля точки росы монтируется на охлаждаемые поверхности и контролирует понижение температуры ниже температуры точки росы. Он измеряет относительную влажность непосредственно на поверхности охлаждаемых частей и может, таким образом, использоваться для: регулирования мощности охлаждающих систем; для включения и выключения систем охлаждения; для сигнализации о температуре, при которой выпадет конденсат. Таким образом, контуры охлаждения смогут работать более эффективно даже при критических климатических значениях, так как не будет происходить формирование конденсата [27].

Платиновые датчики влажности

Датчики влажности представляют собой многослойный чувствительный элемент с чередованием губчатой платины и полимера, нанесенный на подложку из кремния, на которой выполнена схема нормализации и усиления сигнала, Благодаря такой многослой­ной структуре датчика его чувствительный элемент защищен от воздействий пыли, масел и грязи. Датчики выпускаются в метал­лическом корпусе с термосопротивлением, в корпусе с пылезащищенным фильтром и термосопротивлением или в бескорпусном исполнении. Датчики работоспособны в интервале температур -40...85°С и относительной влажности от 0 до 100% (без конденса­ции влаги на поверхности чувствительного элемента).

Датчики с суффиксом -А имеют встроенный термистор, суффикс -С означает встроенный платиновый терморезистор. Датчик HIH-3602-А имеет паспорт индивидуальной калибровки [27].

Преимущества:

Рисунок 2.3- Внешний вид датчиков влажности

Платиновый датчик HIH3602А:

Диапазон рабочих температур, °С :………………………….................... -40 ÷ +85

Напряжение питания, В: …………………………………………………….……...5

Диапазон относительной влажности, ρ%: ……………………………….….0 ÷ 100

Время ответа, сек.: ………………………………………………………………... 50

Потребляемый ток, мА: ……………………………………………………………..2

Точность, %: …………………………………………………………………………2

Выходной ток, мА: ……………………………………………………………..…0.1

Чувствительность, B/%RH: ………………………………………………….....0.044

Диапазон выходных напряжений, В: ………………………………..…0.887 ÷ 4.06

Измеряемая среда: ……………………………………………………………...…Газ

Полупроводниковые датчики влажности

Тонкопленочные полупроводниковые датчики [18]. Действие датчиков такого типа основано на изменении проводимости тонкого слоя полупроводника под действием зарядов, адсорбированных на его поверхности, или поверхности расположенного на нем диэлектрического слоя полярных молекул, в том числе молекул воды.

Первые датчики этого типа выполнены в виде диода Шотки, образованного переходом Si (или Ge) - двуокись олова.

Контакты наносят на противоположные поверхности структуры. Недостатками датчика являются достаточно большая постоянная времени и низкая чувствительность при малых уровнях влажности.

Для увеличения чувствительности на поверхность тонкого слоя (50– 80 нм) окиси олова, расположенного на диэлектрической подложке с двумя электродами, наносят слой диэлектрика,  толщиной 10-40 нм. Диэлектриком служит тефлон (при определении влажности более 80%) или полимер, полученный конденсацией в плазме тетраэтоксисилана (при определении влажности в диапазоне 0-100%). Измерения проводят на постоянном токе, сопротивление датчика изменяется от 100 Мом до нескольких сотен кОм в диапазоне влажности 0-100%. Для повышения точности измерений на поверхность диэлектрического слоя наносят дополнительный электрод из алюминия, при этом его площадь не должна превышать 45-50% площади диэлектрического слоя. Подавая на электрод положительный или отрицательный потенциал можно смещать характеристику датчика в заданный диапазон и обеспечивать оптимальную чувствительность и точность измерений. В качестве полупроводника можно также использовать окиси цинка, марганца, меди, никеля, титана, кадмия, железа, серебра, висмута, вольфрама.

В качестве датчика влажности используется также кремниевый МОП-транзистор с открытым затвором. Для увеличения чувствительности на открытую часть подзатворного окисла толщиной 0.1 мкм наносят полимерную плёнку толщиной 0.3 мкм. Канальная проводимость такого транзистора зависит от количества адсорбированных молекул воды и приложенного к затвору управляющего напряжения. Влажность определяют по времени задержки отпирания канала сток-исток, зависящей от сопротивления полимерной плёнки.

Полупроводниковые датчики влажности обладают высокой чувствительностью, однако, они имеют и серьёзные недостатки, главным из которых является значительная временная нестабильность характеристик, обусловленных изменением поверхностных свойств сорбционных покрытий и электродов.

Конвертор влажность/частота

Конверторы влажности конвертируют сигнал влажности в калиброванный сигнал по частоте [18].

Данные влагочувствительные элементы обладают следующими достоинствами:

Датчик обладает рядом недостатков:

Налёт пыли не повреждает элемент, однако нарушает его динамические свойства. Недопустимо прикосновение к  элементу -  он очень чувствителен к ним. Контактная емкость (когда части конструкции соединены с землей) может привести к дополнительным погрешностям.

Рисунок 2.4- Зависимость выходной частоты от влажности

Конвертор влажность/напряжение

Конверторы влажности в напряжение конвертируют сигнал влажности в калиброванный сигнал по напряжению [18]. Они поставляются в виде модулей печатных плат или печатных плат, комбинированных с трубками и проводами.

Данные влагочувствительные элементы обладают следующими достоинствами:

Рисунок 2.5- Зависимость  напряжения от влажности

Методы калибровки датчика влажности

Для правильной работы датчика влажности необходимо производить калибровку с помощью установленных стандартом эталонов влажности [18].

В замкнутой системе над насыщенным солевым раствором устанавливается определенное значение парциального давления, величина которого воспроизводима. Солевой раствор насыщает пространство влагой и тогда соль выпадает в осадок или абсорбирует влагу и нерастворенная соль переходит в раствор. Этот процесс продолжается до тех пор, пока давление насыщенного водяного пара в объеме воздуха не станет таким же, как насыщенный солевой раствор. Относительная влажность, которая формируется в объеме воздуха (тестовой камере) зависит от типа солевого раствора и его температуры. Тестовая камера и солевой раствор разделены мембраной, которая проницаема для водяных паров.

Датчик влажности и эталон влажности должны иметь одинаковую температуру во время теста, в противном случае результат будет некорректным. Температура может находится в пределах 10...40°С, но должна оставаться неизменной в течение всей процедуры. Перед проведением теста датчик должен быть выдержан в условиях неменяющейся влажности (в пределах от 30 до 50% относительной влажности) в течение 24 часов.

Солевой раствор в эталоне влажности необходимо проверять перед каждым проведением теста, т.к. значения, приведенные в таблице, могут быть получены, только в случае, если соляной раствор насыщен.

    Таблица 2.1- Типы датчиков

Тип

Диапазон измерений влажности, ρ,%

Принцип измерения

Выход

Погрешность,%

МВ4-2М

10÷100

психрометрический

визуальный

2÷6

ТГЦ-1У

 

гигрометрический

 

1

FK120J

0÷100

емкостной

0…20мА

0…10В

2

Байкал-5У

 

абсолют.

влажность

0÷750мг/м3

электролитический

цифровой

4

НIH-3610

0÷100

платиновый

0-5В

2

 

0÷100

полупроводниковые

0-5В

4

 

В качестве измерительного первичного преобразователя относительной влажности в электрический  сигнал (напряжение) в настоящем проекте выбран платиновый датчик типа HIH 3602-А, выпускаемый фирмой Honeywell Inc. [27] и имеющий следующие технические данные:

Диапазон измерения относительной влажности ,%...............................................100

Зависимость выходного напряжения от влажности……………………....линейная

Крутизна характеристики, мВ/%RH………………………………………….31,709

Выходное напряжение при 0%RH, В……………………………………….….0,887

Линейность характеристики ,%...................................................................................2

Напряжение питания, В……………………………………………………………..5

 




Комментарий:

Обзор методов и средств измерения влажности


Рекомендовать другу
50/50         Партнёрка
Отзывы