Co je hygrometer

Definice

Hygrometr se používá k měření vlhkosti v okolním prostředí, kde "vlhkost" znamená množství vodní páry v plyně. Hygrometry fungují na principu, že fyzikální vlastnosti materiálů se mění v reakci na vlhkost, což umožňuje měření.

Vlhkost se dělí do dvou typů:

• Absolutní vlhkost: Zastupuje množství vodní páry na jednotku objemu vzduchu.

• Relativní vlhkost: Poměr skutečného tlaku vodní páry k maximálnímu tlaku vodní páry, který lze dosáhnout u látky při konkrétní teplotě, což závisí na teplotě.

Klasifikace hygrometerů

Hygrometry jsou klasifikovány podle materiálů použitých pro měření vlhkosti, včetně:

Odhodnocovací hygrometr

Odhodnocovací hygrometr má vodičovou vrstvu vyrobenou z materiálů jako je lithium chlorid nebo uhlík, umístěnou mezi kovové elektrody. Odpor této vrstvy se mění s proměnami vlhkosti okolního vzduchu.

Množství vody, které lithium chlorid absorbuje, závisí na relativní vlhkosti. Vyšší relativní vlhkost způsobí, že lithium chlorid absorbuje více vody, což snižuje jeho odpor.

Změna odporu se měří aplikací střídavého proudu (AC) do mostového obvodu. Přímý proud (DC) se vyhýbá, protože může degradovat vrstvu lithium chloridu. Omezený tok proudu indikuje hodnotu odporu, která koreluje s relativní vlhkostí.

Kondenzatorový hygrometr

Kondenzatorový hygrometr měří okolní vlhkost prostřednictvím změn kapacity kondenzátoru, nabízí vysokou přesnost. Skládá se z hygroskopického materiálu (který rychle absorbuje vodu) umístěného mezi kovové elektrody. Absorpce vody materiálem mění kapacitu kondenzátoru, která je detekována elektronickým obvodem.

Mikrovlnný refraktometr

Mikrovlnný refraktometr měří index lomu vlhkého vzduchu, jak se mění vlhkost. Index lomu, tj. poměr rychlosti světla v jednom prostředí k druhému, se určuje měřením dielektrické konstanty (pomocí kondenzátoru) nebo posuny frekvence ve vlhkém vzduchu.

Hygrometr s oxidem hliníku

Tento hygrometr používá anodizovaný hliník pokrytý oxidem hliníku. Vlhkost mění dielektrickou konstantu a odpor hliníku. Používá hliník jako jeden elektrod a vrstvu zlata jako druhý elektrod.

Druhý elektrod je porézní pro absorpci směsi vzduch-vzduch. Vlhkost způsobuje změny kapacity a odporu materiálu, což mění jeho impedanci. Tato impedancia se měří pomocí mostového obvodu, což z tohoto hygrometeru dělá klíčovou součást elektronických systémů.

Kristalový hygrometr

Následující obrázek znázorňuje kristalový hygrometr využívající křemík.

V kristalovém hygrometeru se používá hygroskopický krystal nebo krystal pokrytý hygroskopickým materiálem. Když krystal absorbuje vodní kapky, jeho hmotnost se mění. Změna hmotnosti je úměrná celkovému množství vody absorbované krystalem.