De vochtigheidssensor wordt ook wel hygrometer genoemd. Het is een apparaat dat de vochtigheidsgraad in een ruimte meet. Dit laatste is van belang voor zowel het dagelijks leven als de productieprocessen.
Thuis is de luchtvochtigheid belangrijk voor het welzijn van de bewoners van een huis. Wat de productieprocessen betreft, zijn sommige toestellen gevoelig voor vochtigheidsniveaus en zijn zij er zelfs op aangepast.
Inhoud
Terminologie
Het is belangrijk te begrijpen wat luchtvochtigheidssensoren zijn, aangezien niet alle gebruikers weten waarvoor ze worden gebruikt.
Er is een absolute vochtigheidssensor en een relatieve vochtigheidssensor. Het eerste verwijst naar de exacte hoeveelheid water in de lucht (gemeten in g/cc). Het vochtgehalte kan ook als percentage worden bepaald. U kunt ook het percentage water in de lucht bepalen. De limiet voor het percentage is 100%. Het wordt ook wel de maximale verzadigingsdrempel genoemd. Een andere naam ervoor is waterverzadiging. Dit is waar het condensatieproces begint.
Er is een correlatie tussen vochtgehalte en omgevingstemperatuur. Hoe hoger de temperatuur, hoe meer vocht zich kan verzamelen in hetzelfde volume lucht. Daarom zijn zowel digitale als analoge toestellen vaak extra uitgerust met een temperatuursensor.
De verhouding van de vochtigheidswaarde tot de absolute vochtigheid is de relatieve vochtigheid van de lucht. Wanneer deze waarden gelijk zijn aan elkaar, treedt een toestand op die "dauwpunt" wordt genoemd.
Deze terminologie moet u begrijpen voordat u een toestel gaat kopen, want sensoren worden geselecteerd op basis van een aantal criteria.
Soorten sensoren en hun wijze van functioneren
Vochtigheidssensoren zijn er in verschillende types. Er zijn vier hoofdtypen op de markt:
- Een capacitieve vochtdetector. Het is een luchtcondensator. De apparaten worden zowel voor industriële apparatuur als voor huishoudelijke apparaten gebruikt. Structureel bestaat een dergelijke hygrometer uit een substraat met daarop een dunne-film polymeerelement. Het substraat is gemaakt van keramiek, glas of silicium. De voordelen van deze toestellen zijn dat zij bij hoge temperaturen kunnen werken en dat in de industrie hun bestendigheid tegen chemische dampen belangrijk is.
- Weerstandssensor. Het werkingsprincipe is gebaseerd op veranderingen in de weerstandswaarde van een hygroscopisch materiaal, die zich voordoen afhankelijk van het vochtgehalte. Detectoren van dit type worden meestal in huishoudens gebruikt.
- Psychometrische sensor. Hier is de werking gebaseerd op het feit dat warmte verloren gaat door verdamping. In deze constructie worden twee detectoren gebruikt: een droge detector en een natte detector. Het verschil in temperatuur wordt gemeten, waardoor het vochtgehalte van de lucht kan worden bepaald. In het verleden werden dergelijke meters minder vaak gebruikt, omdat je voortdurend met tabellen moest controleren. Tegenwoordig zijn het digitale instrumenten met een hoge nauwkeurigheid die zeer gemakkelijk in het gebruik zijn.
- Aspiratie sensoren. Zij zijn vergelijkbaar met psychometrische toestellen, maar zijn ontworpen met een ventilator die een gas- of luchtmengsel moet forceren. Het is raadzaam dergelijke toestellen te installeren op plaatsen waar de luchtbeweging zwak en onderbroken is.
Ongeacht of u een capacitieve of psychometrische relatieve vochtigheidssensor hebt, bent u geïnteresseerd in betrouwbaarheid. Dat wil zeggen, hoe goed het toestel presteert in vochtige omstandigheden, welke factoren de nauwkeurigheid kunnen beïnvloeden, enzovoort.
Ontwerp van detectoren van het resistieve type
Vochtdetectoren van dit type moeten veranderingen in de elektrische weerstand in een hygroscopische omgeving detecteren. Dit zijn materialen zoals zout, geleidend polymeer of andere soorten substraten. Meestal wordt nog de tweede optie gebruikt. Om de beginselen van de bepaling - hoe de vochtigheid met dit toestel te meten - te begrijpen, moet de constructie ervan worden bekeken.
Vochtsensoren van het weerstandstype zijn elektroden van een metaallegering die met behulp van een fotoweerstand op een substraat worden aangebracht, of, als tweede mogelijkheid, elektroden die op een cilinder van kunststof of glas worden gewikkeld. Het substraat wordt gecoat met het eerder genoemde geleidende polymeer of een zoutoplossing. Soms wordt het substraat behandeld met een andere chemische verbinding, waaronder een zuur.
Wanneer waterdamp in contact komt met de zintuigelementen, worden de ionische groepen afgebroken, waardoor de elektrische geleiding toeneemt. Dit wordt gemeten en helpt om de vochtigheidsgraad te bepalen.
Een sensor van dit type werkt snel genoeg. De meeste modellen hebben een responstijd van 10-30 seconden. De weerstand varieert van 1 kOhm tot 100 mOhm. Draagbare multicomponent-sensoren hebben minder mogelijkheden dan hun duurdere tegenhangers. Maar voor huishoudelijke doeleinden is dit genoeg.
Het gebruik van een elektronische digitale vochtigheidssensor van dit type maakt een goede meetnauwkeurigheid mogelijk. Ze worden gekalibreerd met een speciaal computersysteem.
Resistieve sensoren zijn bestand tegen milieu-invloeden. Ze kunnen werken tussen -40°C en +100°C. Bovendien hebben dergelijke toestellen een normale levensduur van ten minste 5 jaar, zelfs in productie, om nog maar te zwijgen van het huishoudelijk gebruik.
Maar het is wel van belang op welk punt ze worden geïnstalleerd. Indien zij voortdurend worden blootgesteld aan chemische dampen of oliën, is hun levensduur korter.
Een kort overzicht van de op de markt beschikbare toestellen en hun toepassingen
Wanneer mensen condens op hun badkamerspiegel zien, denken ze aan het installeren van een bevochtigingsregelaar in de kamer. Vooral als er meerdere elektrische apparaten tegelijk werken. De keuze van een vochtdetector voor de badkamer moet op verantwoorde wijze worden gemaakt.
Onder de apparaten van het weerstandstype wordt de SYH-2RS als een goede optie beschouwd. Hij kan werken bij temperaturen tot +85 °C en heeft goede technische eigenschappen. De nauwkeurigheid van de sensor is slechts ca. 5%. Een van de voordelen is het compacte ontwerp.
De behuizing is minder dan 2,9 mm dik en ca. 10 mm lang; na installatie is het toestel vrijwel onzichtbaar en beschadigt het het interieur niet. Hij werkt op een 220 V netvoeding.
Zoals veel moderne sensoren kan deze zelfs het grootste nadeel van resistieve apparaten ondervangen, namelijk dat de nauwkeurigheid van hun aflezingen afneemt bij aanwezigheid van condensatie. Meestal worden echter goedkopere Chinese equivalenten gebruikt.
Van de in het Midden-Koninkrijk vervaardigde produkten worden de meeste sensoren vervaardigd door onbekende fabrikanten. Van de Chinese zijn de meest populaire de DHT22 en de DHT11. De tweede versie kost minder, maar de eerste is van betere kwaliteit.
Deze eenheden worden tegelijk met een ventilator geïnstalleerd. Daarom besparen sommige huiseigenaren gewoon geld op sensoren en geven zij de voorkeur aan Chinese producten, hoewel deze een kleiner temperatuurbereik hebben en de levensduur niet meer dan 5 jaar kan bedragen.
Verwante artikelen:
