Czujniki i przetworniki wilgotności [AP Automatyka]

Wilgotność to poziom zawartości pary wodnej w powietrzu. Optymalny wskaźnik wilgotności w zamkniętych pomieszczeniach wynosi od 30 do 65 proc. Minimalna wartość wilgotności nie powinna przekroczyć 30 proc., zgodnie z polską normą PN-78/B-03421.

Czujnik wilgotności ze specjalnym sensorem

Czujniki wilgotności powietrza to bardzo dokładne czujniki środowiskowe niebędące typowymi podzespołami elektronicznymi. Element odpowiedzialny za pomiar to specjalny sensor, który przekształca wielkość fizyczną, a więc wilgotność powietrza, na wielkość elektryczną, która jest mierzalna za pomocą układów elektronicznych. Sensorem czujnika wilgotności jest kondensator wyposażony w dwie elektrody odizolowane od siebie za pomocą dielektryka wykonanego z organicznych polimerów, które zmieniają pojemność kondensatora. Zmiany te są mierzone za pomocą systemu elektronicznego, a następnie są przeliczane z udziałem charakterystyk kalibracyjnych higrometru na wielkość wilgotności względnej powietrza. Cechą charakterystyczną pojemnościowych czujników wilgotności jest niski współczynnik temperaturowy, a także możliwość pracy w wysokich temperaturach rzędu nawet 150-200 stopni Celsjusza.

Czujnik temperatury i wilgotności

Niektóre czujniki wilgotności względnej oprócz sensora mierzącego wilgotność w powietrzu posiadają również wbudowany sensor temperatury. Czujnik temperatury i wilgotności względnej nazywany jest popularnie termo-higrometrem. Urządzenie tego typu, oprócz pomiaru wilgotności względnej i temperatury, pozwala również wyznaczyć inne parametry, jak np. temperatura punktu rosy, cząstkowe ciśnienie parowania, temperaturę termometru mokrego, stosunek zmieszania powietrza, entalpię czy też wskaźniki komfortu.

Niektóre czujniki wilgotności pozwalają na wyznaczenie wilgotności absolutnej na podstawie wilgotności względnej oraz temperatury przy założonym ciśnieniu atmosferycznym. Czujniki wilgoci pod względem budowy, sposobu montażu oraz zastosowania można podzielić na:

• naścienne czujniki wilgotności względnej
• kanałowe czujniki wilgotności względnej (montowane w kanałach wentylacyjnych)
• czujniki wilgotności względnej z sondą na przewodzie (zastosowanie w kanałach, rurociągach, suszarniach, itp.)

Szkodliwe warunki pracy

Podczas użytkowania, transportu i przechowywania czujników wilgotności powinno się unikać długotrwałego wystawiania ich na wysokie koncentracje czynników chemicznych. Szkodliwe dla czujników wilgotności są takie substancje, jak:

• kleje (w tym silikonowe, epoksydowe i inne  odgazowujące w procesie schnięcia)
• adhezyjne taśmy klejące (np. typu Scotch Tape)
• pianki poliuretanowe
• środki czyszczące
• detergenty i rozpuszczalniki: alkohol izopropylowy, metanol, etanol, aceton, keteny, toluen itp.

Czujniki wilgotności wykorzystywane są m.in.: w zakładach farmaceutycznych i spożywczych, halach produkcyjny i magazynowych, muzeach, czystych pomieszczeniach, aulach i salach koncertowych, halach sportowych, na farmach, w szklarniach czy w stacjach meteo. Czujniki wilgotności wraz z czujnikami gęstości, mętności, a także czujnikami zapylenia czy lepkości znajdują zastosowanie również w różnego rodzaju procesach przemysłowych, w tym głównie w suszarniach (do suszenia ceramiki, materiałów sypkich, itp.).