تجهیزصنعت تامین و تجهیز صنایع
هیگرومتر (Hygrometer) یا رطوبت سنج تجهیزی جهت اندازه گیری رطوبت موجود در محیط یا اجسام میباشد. رطوبت سنج ها تجهیزاتی بسیار مهم در ادارات، منازل وبه خصوص فرآیندهای تولیدی و صنعتی مانند انواع کارخانجات، پالایشگاه ها، پتروشیمی ها، آزمایشکاه های تحقیقاتی و… هستند.
این مناطق نیازمند اطمینان از عدم تغییرات مقدار رطوبت هستند. چراکه تغییر در رطوبت ممکن است بر تولید مواد و محصولات خروجی و همچنین کیفیت آنها تاثیر بگذارد. پیش از معرفی انواع رطوبت سنج ها به معرفی پارامترهای مهم در اندازه گیری رطوبت اشاره میکنیم:
پارامترهای اندازه گیری رطوبت
پارامترهای مختلفی در تعیین و اندازه گیری مقدار رطوبت وجود دارد. این پارامترها با یکدیگر تفاوت هایی در مفاهیم دارند که در ادامه به هریک از آنها اشاره میکنیم:
رطوبت نسبی (RH):
به نسبت مقدار بخار آب موجود در هوا به کل رطوبت موجود در حجمی مشخص از هوا رطوبت نسبی relative humidity گفته میشود. در اینجا باید توجه داشت تغییرات دما بر میزان رطوبت نسبی تاثیر گذار است. محاسبات رطوبت نسبی از رابطه زیر بدست می آید:
100* (مقدار بخار آب موجود در حجم مشخصی از هوا / حداکثر بخار آب موجود در دمای مشخص) = RH%
رطوبت مطلق (AH):
به مقدار بخار آب موجود در حجمی مشخص از هوا رطوبت مطلق می گییوم. این مقدار بر حسب واحد میلی گرم در لیتر یا گرم در متر مکعب بیان میشود. لازم به توضیح است بر خلاف پارامتر رطوبت نسبی، تغییرات دمایی بر میزان رطوبت مطلق تاثیر گذار نمیباشد.
نقطه شبنم (Dew Point):
دمای نقطه شبنم (دمای تبدیل بخار آب به قطرات آب) به دمایی گفته می شود که میزان رطوبت موجود در حجم مشخصی از هوا باید به دمایی برسد که رطوبت موجود به شبنم تبدیل شوند (قطرات آب متراکم شوند). لازم به توضیح است که در این حالت مقادیر فشار و بخار آب ثابت هستند و با کاهش دما، هوای مورد نظر به دمای نقطه شبنم خواهد رسید.
در اینجا لازم به ذکر است برای بدست آوردن مقادیر ددقیق رطوبت در محیط یا اجسام، حسگرها باید متغیرهایی مانند فشار و دمای محیط را نیز اندازه گیری کنند. بنابراین دو عامل فشار و دما تاثیر قابل توجهی در اندازه گیری رطوبت دارد.
انواع رطوبت سنج
رطوبت سنج مکانیکی:
در این نوع رطوبت سنج ها از مواد آلی بویژه مواد ظریف تر مانند موی انسان که درپاسخ به رطوبت منقبض و منبسط میشوند، استفاده میشود. انقباض و انبساط در رطوبت سنج مکانیکی باعث می شود که فنریا سوزن را روی صفحه مدرج حرکت داده و میزان رطوبت هوا توسط آن مشخص شود.
رطوبت سنج دیجیتال:
این نوع رطوبت سنج ها که اغلب در اماکن صنعتی مورد استفاده قرار میگیرد براساس اندازه گیری تغییر مقاومت الکتریکی کار می کنند. این رطوبت سنج ها با استفاده از یک لایه نازک از کلرید لیتیوم و یک نیمه هادی تغییرات رطوبت را اندازه گیری می کنند.
بعضی از مدل های رطوبت سنج محیطی قابل نصب بر روی دیوار میباشند که با دقت و رزولوشن بالایی اندازه گیری رطوبت را انجام می دهند.
رطوبت سنج خازنی:
برای کاربردهایی که هزینه و مقاوم بودن در برابرشکستگی مهم است، از رطوبت سنج های خازنی که قیمت و دقت آن ها پایین تراست، استفاده می شود. در رطوبت سنج های خازنی، اثر رطوبت بر ثابت دی الکتریک که یک پلیمر یا ماده اکسید فلزاست اندازه گیری می شود. در صورت کالیبراسیون این رطوبت سنج ها دقت آن ها دو الی سه برابر میشود.
حسگرهای خازنی در برابر اثراتی مانند تراکم و دمای بالای موقتی، مقاوم هستند. رطوبت سنج های خازنی در صورتی که بصورت دائم در معرض آلودگی و فرسودگی قرار گیرند دقت خود را از دست می دهند، با این حال برای بسیاری از کاربردها مناسب هستند.
رطوبت سنج حرارتی
این تجهیزات بر پایه ی اندازه گیری تغییر رسانایی حرارتی هوا که در اثر رطوبت، بوجود می آید، کار می کند. این نوع رطوبت سنج ها، رطوبت مطلق را به جای رطوبت نسبی اندازه گیری می کنند.
رطوبت سنج نوری
رطوبت سنج نوری بر اساس میزان جذب نور توسط آب در هوا کار میکند. در این نوع رطوبت سنج ها یک ساطع کننده نور و یک آشکارساز نور با حجمی از هوا بین آنها، قرار دارد.
رطوبت سنج جامدات
رطوبت سنج های جامدات به سه دسته رطوبت سنج جامدات غیر مخرب، مخرب و رطوبت سنج علوفه تقسیم می شوند. در ادامه به معرفی هریک از انواع رطوبت سنج های جامدات میپردازیم:
رطوبت سنج جامدات غیر مخرب (الکتریکی):
رطوبت سنج های جامدات غیرمخرب با ایجاد یک جریان الکتریکی در جسم می باشد میزان رطوبت را اندازه گیری میکنند. مزیت این رطوبت سنج ها، عدم ایجاد هیچ گونه تخریب در جسم مورد آزمایش می باشد.
نوع بسیار رایجی از رطوبت سنج های غیر تماسی که در صنایع چوب مورد استفاده میباشد، بدون هیچ گونه تخریبی رطوبت چوب را اندازه گیری می کند. این اندازه گیری بر اساس امواج الکترو مغناطیسی ساطع شده از دستگاه بر روی سطح چوب صورت می گیرد.
رطوبت سنج جامدات مخرب (نفوذی):
این نوع رطوبت سنج ها دارای یک پراب نفوذی هستند که تا عمق مشخصی از محصول ( گچ، کاغذ، سیمان، بتن، چوب) نفوذ میکند و رطوبت آنها را اندازه گیری می نماید. به علت ایجاد منافذ در جسم مورد آزمایش هنگام اندازه گیری درصد رطوبت، به این تجهیزات رطوبت سنج جامدات تخریبی میگوییم.
در صنایع چوبی، اندازه گیری مقدار رطوبت از اهمیت بسیار بالایی برخوردار است.
رطوبت سنج علوفه و غلات
این نوع رطوبت سنج به منظور سنجش رطوبت در غلات و علوه حیوانات به کار می رود. این نوع رطوبت سنج مجهز به یک یا دو عدد پراب بلند می باشد. اساس کار این نوع رطوبت سنج ها وابسته به میزان مقاومت الکتریکی می باشد و بر حسب خاصیت دی الکتریک جامدات مختلف عمل می کنند.
کاربردهای رطوبت سنج
- اغلب رطوبت سنج ها قابلیت اندازه گیری نقطه ی شبنم و نقطه ی تر را دارند و برخی از آن ها دارای سنسور جداگانه جهت اندازه گیری رطوبت می باشند که سبب آسان تر شدن اندازه گیری رطوبت در مکان های مختلف می شود. رطوبت سنج ها دارای دقت و محدوده ی اندازه گیری متفاوتی هستند و باتوجه به آن در اماکن مختلف به کار می روند.
- برخی از مدل های رطوبت سنج، به صورت همزمان دما را اندازه گیری می کنند و به این مدل از تجهیزات اندازه گیری دما ترمو رطوبت سنج گفته می شود. همچنین رطوبت سنج ها دارای حافظه داخلی جهت ذخیره سازی پارامترهای قابل اندازه گیری می باشند و در مواقع مورد نیاز داده های ذخیره شده قابل بازیابی می باشند.
- رطوبت سنج ها نقش مهمی در اطفای حریق دارند، زیرا هر چه رطوبت نسبی کمتر باشد، سوخت با شدت بیشتری ممکن است بسوزد. درمحیط های مسکونی، رطوبت سنج ها برای کمک به کنترل رطوبت استفاده می شود (رطوبت خیلی کم می تواند به پوست و بدن انسان آسیب برساند، در حالی که رطوبت بیش از حد باعث رشد کپک و کنه گرد و غبار می شود).
