Датчики влажности. Характеристики, виды и правила подключения
Влажность воздуха влияет на здоровье человека, рабочие характеристики оборудования на производстве, сохранность товара на складе и на безопасности систем, где не допускается наличие конденсата. Влажность контролируется при помощи гигрометра или датчика влажности.
Понятие влажности
Влажность бывает абсолютная и относительная. Абсолютная влажность – это объем воды в воздушной массе. Предельный порог насыщения влагой соответствует 100%, после чего начинается конденсация. Зачастую датчики влажности используются в паре с датчиками температуры. Это делается для определения взаимосвязи между температурой среды и количеством влаги в воздухе. Относительная влажность воздуха определяется соотношением влагоемкости к абсолютной влажности. Чем больше относительная влажность, тем выше и ближе к фактической температуре воздуха точка росы.
Устройство и назначение
Датчик влажности - это устройство, с помощью которого измеряют и преобразуют относительную влажность в цифровой сигнал или в сигнал напряжения. Благодаря защитным покрытиям, устройства эксплуатируются в разнообразных условиях. Влажность измеряется прямым и косвенным способами. При прямом измерении тестируемый материал распределяется на сухое вещество и влагу, а при косвенном измеряют физические величины, связанные с влажностью материала. В помещениях с повышенной влажностью зачастую ставят вентилятор, оснащенный гидростатом – датчиком влажности, который анализирует насыщение воздуха водяными парами. Вентилятор включается, когда превышается заданная норма влажности.
Виды и принцип работы
Ёмкостной
Ёмкостной датчик - это конденсатор с воздухом в пространстве между пластинами. Принцип действия устройства - сухой воздух не проводит электрический ток. Также существует емкостной датчик с диэлектриком, более чувствительным к влажной окружающей среде, чем датчик с воздухом. Конденсатор присоединяется к генератору, а предмет измерения размещается между пластинами. Измеряется частота колебаний контура, после чего вычисляется емкость. Еще один тип емкостного датчика – подложка с двумя электродами в виде гребенки, которые выполняют роль обкладок. Чтобы компенсировать температуру, в 1 датчик включаются два термоэлемента. Датчики, оснащенные аналоговым выходом, создают электромагнитное поле в области реагирования датчика. Датчик включается на приближение или удаление от активной поверхности металлических веществ и преобразует значение этого расстояния в аналоговый сигнал по току или напряжению с линейной зависимостью.
Резистивный
Резистивные датчики отслеживают изменения электрического сопротивления среды. В их составе применяется керамическое покрытие, чтобы исключить слияние состояния окружающей среды при возникновении конденсата. Датчики состоят из подложки с проводящим электролитом на поверхности и размещёнными на нее электродами. Конструкция вставляется в пластиковую защиту. В качестве соединительного материала используется керамический порошок, взвешенный в жидкой среде. После покрытия и высушивания, датчики проходят термическую обработку при высокой температуре. В результате этого, формируется толстопленочное покрытие, устойчивое к растворению в воде и предотвращающее конденсат. В резистивных датчиках применяется бифилярная намотка. После покрытия датчиков гигроскопическим полимером, их сопротивление становится обратно пропорциональным влажности.
Термисторный
Основа подобных устройств - термисторы, которые определяют влажность по колебанию теплопроводности газов. Датчики состоят из двух небольших термисторов, установленных посредством тонких проводов для снижения тепловых потерь. Небольшое колебание температуры меняет сопротивление термистора. Один из термисторов расположен в герметичной камере с сухим воздухом, другой контактирует с окружающей средой. Температура и сопротивление второго термистора меняются, когда пары влаги частично конденсируются на нем и испаряются. Уровень влажности воздуха выясняется сравнением сопротивления двух термисторов.
Оптический
Датчики позволяют отслеживать влажность среды с наивысшей точностью. Ввиду оптического принципа действия, загрязняется стекло. Устройства требуют значительно большее количество энергии для работы.
Электронный датчик
Изоляционный материал электронного датчика покрыт электролитом, при изменении его свойств датчик срабатывает. Существуют модификации с автоподогревом для поддержания температуры точки росы. Принцип действия датчика - реакция раствора хлорида лития, чувствительного к малым колебаниям влажности. Над этим раствором замеряется точка росы. Для достижения большей точности, в паре с гигрометром устанавливается термометр. Широко применяются цифровые электронные датчики, которые контролируют климат в помещении. На сенсорном экране отображаются значения температуры и влажности в процентах. При обнаружении отклонения от заданных параметров, цифровой электронный датчик оповещает звуковым или световым сигналом. Наиболее распространены обычные электронные гигрометры, оснащенные двумя электродами, которые устанавливаются в землю. Влажность определяется по уровню проводимости.
Канальный
С помощью канального датчика определяют влажность неагрессивных сред. Пыль даёт большую погрешность. В таких условиях канальный датчик использовать нельзя
Особенности подключения
Большинство датчиков подсоединяются к системе без сложностей. При первом включении датчика, в нем активируются заводские настройки, которые впоследствии можно перенастроить.
Правила эксплуатации
Нельзя допускать попадание влаги внутрь прибора, эксплуатировать его в химически агрессивных средах, содержащих кислоты и щелочи. Контакт с рабочей поверхностью датчика опасен для человека. Также нельзя долго хранить устройство при высокой относительной влажности - это исказит точность измерений.
Приобрести датчики влажности можно в интернет-магазине «Промышленная Автоматизация».
Оставить заявку или получить обратную связь вы можете написав нам на info@industriation.ru или позвонив по бесплатному номеру 8 800 550-72-52. Специалисты отдела продаж подберут оборудование, проконсультируют по возникшим вопросам и проконтролируют поставку.
