Mitruma sensoru sauc arī par higrometru. Tā ir ierīce, kas mēra mitruma līmeni telpā. Pēdējais ir svarīgs gan ikdienas dzīvē, gan ražošanas procesos.
Mitrums mājās ir svarīgs mājas iedzīvotāju labsajūtai. Ražošanas procesos dažas ierīces ir jutīgas pret mitruma līmeni un ir tam pat pielāgotas.
Saturs
Terminoloģija
Ir svarīgi saprast, kas ir gaisa mitruma sensori, jo ne visi lietotāji zina, kam tie tiek izmantoti.
Ir absolūtā mitruma sensors un relatīvā mitruma sensors. Pirmais attiecas uz precīzu ūdens daudzumu gaisā (mēra g/cc). Mitruma saturu var noteikt arī procentos. Šai norādei tiek piemērots 100% ierobežojums. To sauc arī par maksimālo piesātinājuma slieksni. Vēl viens nosaukums ir ūdens piesātinājums. Šeit sākas kondensācijas process.
Pastāv korelācija starp mitruma ietilpību un apkārtējās vides temperatūru. Jo augstāka temperatūra, jo vairāk mitruma var uzkrāties vienā un tajā pašā gaisa tilpumā. Tāpēc gan digitālās, gan analogās mērierīces bieži vien ir papildus aprīkotas ar temperatūras sensoru.
Mitruma vērtības attiecība pret absolūto mitrumu ir gaisa relatīvais mitrums. Ja šīs vērtības ir vienādas, rodas stāvoklis, ko sauc par "rasas punktu".
Šī terminoloģija ir jāizprot, pirms dodaties iegādāties ierīci, jo sensori tiek atlasīti pēc vairākiem kritērijiem.
Sensoru veidi un to darbības režīms
Mitruma sensori ir dažāda veida. Tirgū ir pieejami četri galvenie veidi:
- Kapacitatīvais mitruma detektors. Tas ir gaisa kondensators. Ierīces tiek izmantotas gan rūpniecības iekārtās, gan mājsaimniecības ierīcēs. Strukturāli šāds higrometrs sastāv no substrāta, uz kura atrodas plānslāņu polimēra elements. Substrāts ir izgatavots no keramikas, stikla vai silīcija. Šo ierīču priekšrocība ir tā, ka tās var darboties augstā temperatūrā, un rūpniecībā ir svarīga to izturība pret ķīmiskiem tvaikiem.
- Pretestības sensors. Tās darbības princips ir balstīts uz higroskopiska materiāla pretestības vērtības izmaiņām, kas notiek atkarībā no mitruma satura. Šāda tipa detektorus galvenokārt izmanto mājsaimniecībās.
- Psihometriskais sensors. Tās darbība ir balstīta uz to, ka siltums tiek zaudēts, iztvaikojot. Šajā konstrukcijā tiek izmantoti divi detektori: sausais detektors un mitrais detektors. Tiek mērīta temperatūras starpība, kas ļauj noteikt mitruma saturu gaisā. Agrāk šādus skaitītājus izmantoja retāk, jo bija pastāvīgi jāpārbauda ar tabulām. Mūsdienās tie ir digitālie instrumenti ar augstu precizitāti un ir ļoti viegli lietojami.
- Aspirācijas sensori. Tie ir līdzīgi psihometriskām mērierīcēm, bet ir veidoti ar ventilatoru, kas nodrošina gāzes vai gaisa maisījuma iepludināšanu. Šādas ierīces ieteicams uzstādīt vietās, kur gaisa kustība ir vāja un neregulāra.
Neatkarīgi no tā, vai izmantojat kapacitatīvo vai psihometrisko relatīvā mitruma sensoru, jūs interesē uzticamība. Tas ir, cik labi ierīce darbojas mitros apstākļos, kādi faktori var ietekmēt tās precizitāti utt.
Rezistīvā tipa detektoru konstrukcija
Šāda tipa mitruma detektoriem ir jānosaka elektriskās pretestības izmaiņas higroskopiskā vidē. Tie ir tādi materiāli kā sāls, vadošs polimērs vai cita veida substrāts. Visbiežāk joprojām tiek izmantots otrais variants. Lai izprastu principus, kā noteikt - kā ar šo ierīci mērīt mitruma mērījumus, ir nepieciešams aplūkot tās konstrukciju.
Pretestības tipa mitruma sensori ir metāla sakausējuma elektrodi, kas uz substrāta tiek uzklāti, izmantojot fotorezistoru, vai otrais variants - elektrodi tiek uzvilkti uz plastmasas vai stikla cilindra. Substrāts ir pārklāts ar iepriekš minēto vadītspējīgo polimēru vai sāls šķīdumu. Dažreiz substrātu apstrādā ar citu ķīmisku savienojumu, tostarp skābi.
Kad ūdens tvaiki nokļūst uz sensora elementiem, jonu grupas sadalās, tādējādi palielinot elektrovadītspēju. Tas tiek mērīts un palīdz noteikt mitruma līmeni.
Šāda tipa sensors darbojas pietiekami ātri. Lielākās daļas modeļu reakcijas laiks ir 10-30 sekundes. Pretestība ir no 1 kOhm līdz 100 mOhm. Portatīvajiem daudzkomponentu sensoriem ir mazāk funkciju nekā to dārgākiem analogiem. Taču sadzīves vajadzībām ar to pietiek.
Šāda tipa elektroniskā digitālā mitruma sensora izmantošana nodrošina labu mērījumu precizitāti. Tos kalibrē, izmantojot īpašu datorsistēmu.
Rezistīvie sensori ir noturīgi pret apkārtējās vides iedarbību. Tie var darboties no -40°C līdz +100°C temperatūrā. Turklāt šādu ierīču parastais kalpošanas laiks ir vismaz 5 gadi pat ražošanā, nemaz nerunājot par lietošanu sadzīvē.
Taču ir svarīgi, kurā vietā tās ir uzstādītas. Ja tie ir pastāvīgi pakļauti ķīmisku vielu tvaiku vai eļļu iedarbībai, to kalpošanas laiks ir īsāks.
Īss pārskats par tirgū pieejamajām ierīcēm un to lietojumiem
Kad cilvēki redz kondensātu uz vannas istabas spoguļa, viņi domā par mitrinātāja uzstādīšanu telpā. Īpaši tad, ja tajā vienlaikus darbojas vairākas elektroierīces. Vannas istabas mitruma detektora izvēle jāveic atbildīgi.
Starp pretestības tipa ierīcēm SYH-2RS tiek uzskatīts par labu risinājumu. Tas var darboties temperatūrā līdz +85 °C, un tam ir labi tehniskie parametri. Sensora precizitāte ir tikai aptuveni 5 %. Viena no priekšrocībām ir kompaktais dizains.
Korpusa biezums ir mazāks par 2,9 mm un garums - aptuveni 10 mm; pēc uzstādīšanas ierīce ir praktiski neredzama un nebojā interjeru. Tas darbojas ar 220 V elektrotīkla strāvas padevi.
Tāpat kā daudzi citi mūsdienu sensori, arī šis sensors var pārvarēt galveno rezistīvo ierīču trūkumu, proti, to rādījumu precizitātes samazināšanos kondensāta klātbūtnē. Tomēr tā vietā visbiežāk tiek izmantoti lētāki ķīniešu ekvivalenti.
No Tuvajās Valstīs ražotajiem produktiem lielāko daļu sensoru ražo nezināmi ražotāji. No ķīniešu modeļiem populārākie ir DHT22 un DHT11. Otrā versija maksā mazāk, taču pirmā ir kvalitatīvāka.
Šīs vienības tiek uzstādītas vienlaikus ar ventilatoru. Tāpēc daži mājokļu īpašnieki vienkārši ietaupa naudu uz sensoriem, dodot priekšroku Ķīnas ražojumiem, lai gan tiem ir mazāks temperatūras diapazons un kalpošanas laiks nevar ilgt līdz 5 gadiem.
Saistītie raksti:
