Czujnik wilgotności jest również nazywany higrometrem. Jest to urządzenie, które mierzy poziom wilgotności w pomieszczeniu. To ostatnie jest ważne zarówno dla życia codziennego, jak i dla procesów produkcyjnych.
W domu wilgotność powietrza ma duże znaczenie dla dobrego samopoczucia jego mieszkańców. Jeśli chodzi o procesy produkcyjne, niektóre urządzenia są wrażliwe na poziom wilgotności, a nawet są do niego przystosowane.
Zawartość
Terminologia
Ważne jest, aby zrozumieć, czym są czujniki wilgotności powietrza, ponieważ nie wszyscy użytkownicy wiedzą, do czego służą.
Dostępny jest czujnik wilgotności bezwzględnej i czujnik wilgotności względnej. Pierwsza z nich odnosi się do dokładnej ilości wody w powietrzu (mierzonej w g/cc). Zawartość wilgoci można również określić w procentach. Stosowane jest ograniczenie 100% tego wskazania. Jest on również nazywany maksymalnym progiem nasycenia. Inną nazwą tego zjawiska jest nasycenie wodą. W tym miejscu rozpoczyna się proces kondensacji.
Istnieje korelacja między pojemnością wilgoci a temperaturą otoczenia. Im wyższa temperatura, tym więcej wilgoci może się zgromadzić w tej samej objętości powietrza. Z tego powodu zarówno urządzenia cyfrowe, jak i analogowe są często dodatkowo wyposażone w czujnik temperatury.
Stosunek wartości wilgotności do wilgotności bezwzględnej to wilgotność względna powietrza. Gdy wartości te są sobie równe, występuje stan zwany "punktem rosy".
Przed zakupem urządzenia należy zapoznać się z tą terminologią, ponieważ czujniki są wybierane na podstawie wielu kryteriów.
Rodzaje czujników i sposób ich działania
Czujniki wilgotności są dostępne w różnych typach. Na rynku dostępne są cztery główne typy:
- Pojemnościowy czujnik wilgotności. Jest to skraplacz powietrza. Urządzenia są stosowane zarówno w urządzeniach przemysłowych, jak i w sprzęcie gospodarstwa domowego. Strukturalnie taki higrometr składa się z podłoża, na którym umieszczony jest cienkowarstwowy element polimerowy. Podłoże jest wykonane z ceramiki, szkła lub krzemu. Zaletą tych urządzeń jest to, że mogą pracować w wysokich temperaturach, a w przemyśle ważna jest ich odporność na działanie oparów chemicznych.
- Czujnik rezystancyjny. Jego zasada działania opiera się na zmianach wartości rezystancji materiału higroskopijnego, które następują w zależności od zawartości wilgoci. Czujki tego typu są najczęściej stosowane w gospodarstwach domowych.
- Czujnik psychometryczny. W tym przypadku jego działanie opiera się na fakcie, że ciepło jest tracone przez parowanie. W tej konstrukcji stosowane są dwie czujki: czujka sucha i czujka mokra. Różnica temperatur jest mierzona, co pozwala określić zawartość wilgoci w powietrzu. W przeszłości takie liczniki były rzadziej używane, ponieważ trzeba było stale sprawdzać je na tablicach. Obecnie są to przyrządy cyfrowe o dużej dokładności i bardzo łatwe w obsłudze.
- Czujniki zasysania. Są one podobne do aparatów psychometrycznych, ale są wyposażone w wentylator wymuszający przepływ mieszaniny gazów lub powietrza. Zaleca się instalowanie takich urządzeń tam, gdzie ruch powietrza jest słaby i nieregularny.
Niezależnie od tego, czy posiadasz pojemnościowy czy psychometryczny czujnik wilgotności względnej, zależy Ci na niezawodności. To znaczy, jak dobrze urządzenie radzi sobie w warunkach wilgotnych, jakie czynniki mogą wpływać na jego dokładność itd.
Konstrukcja czujek typu rezystancyjnego
Tego typu czujki wilgoci muszą wykrywać zmiany oporu elektrycznego w środowisku higroskopijnym. Są to materiały takie jak sól, polimer przewodzący lub inne rodzaje substratów. Najczęściej nadal stosuje się drugą opcję. Aby zrozumieć zasady określania - jak mierzyć wilgotność za pomocą tego urządzenia, musimy przyjrzeć się jego budowie.
Rezystancyjne czujniki wilgotności to elektrody ze stopów metali, które są nanoszone na podłoże za pomocą fotorezystora, lub - w drugim wariancie - elektrody są nawinięte na plastikowy lub szklany cylinder. Podłoże jest pokrywane wspomnianym wcześniej polimerem przewodzącym lub roztworem soli. Czasami podłoże poddaje się działaniu innego związku chemicznego, w tym kwasu.
Gdy para wodna uderza w elementy detekcyjne, grupy jonowe ulegają rozpadowi, co zwiększa przewodność elektryczną. Jest ona mierzona i pomaga określić poziom wilgotności.
Czujnik tego typu działa wystarczająco szybko. Czas reakcji większości modeli wynosi od 10 do 30 sekund. Zakres rezystancji wynosi od 1 kOhm do 100 mOhm. Przenośne czujniki wieloskładnikowe mają mniej funkcji niż ich droższe odpowiedniki. Jednak do celów domowych jest to wystarczające.
Zastosowanie tego typu elektronicznego cyfrowego czujnika wilgotności pozwala uzyskać dobrą dokładność pomiaru. Są one kalibrowane w specjalnym systemie komputerowym.
Czujniki rezystancyjne są odporne na wpływy środowiska. Mogą one pracować w zakresie temperatur od -40°C do +100°C. Ponadto takie urządzenia mają normalny okres eksploatacji wynoszący co najmniej 5 lat, nawet w warunkach produkcyjnych, nie wspominając o użytku domowym.
Znaczenie ma jednak moment, w którym są one instalowane. Jeśli są one stale narażone na działanie oparów chemicznych lub olejów, ich żywotność jest krótsza.
Krótki przegląd urządzeń dostępnych na rynku i ich zastosowań
Kiedy ludzie widzą skraplającą się wodę na lustrze w łazience, zastanawiają się nad zainstalowaniem w pomieszczeniu higrostatu. Zwłaszcza gdy w tym samym czasie pracuje tam kilka urządzeń elektrycznych. Wybór łazienkowego czujnika wilgoci powinien być dokonany w sposób odpowiedzialny.
Wśród urządzeń oporowych za dobre rozwiązanie uważa się SYH-2RS. Może pracować w temperaturach do +85 °C i ma dobre właściwości techniczne. Dokładność czujnika wynosi tylko ok. 5%. Jedną z zalet jest jego kompaktowa budowa.
Obudowa ma mniej niż 2,9 mm grubości i ok. 10 mm długości; po zainstalowaniu urządzenie jest praktycznie niewidoczne i nie uszkadza wnętrza. Zasilany jest z sieci 220 V.
Podobnie jak wiele nowoczesnych czujników, może on nawet przezwyciężyć główną wadę urządzeń rezystancyjnych, jaką jest zmniejszenie dokładności ich odczytów w obecności kondensacji. Najczęściej jednak stosuje się tańsze chińskie odpowiedniki.
Wśród produktów wytwarzanych w Państwie Środka większość czujników jest produkowana przez nieznanych producentów. Spośród chińskich najpopularniejsze są DHT22 i DHT11. Druga wersja kosztuje mniej, ale pierwsza jest lepszej jakości.
Urządzenia te są instalowane w tym samym czasie co wentylator. Dlatego niektórzy właściciele domów po prostu oszczędzają na czujnikach, wybierając produkty chińskie, choć mają one mniejszy zakres temperatur i okres eksploatacji nie przekracza 5 lat.
Powiązane artykuły:
