چه چیزی هیگرومتر است

تعریف

هیگرومتر برای اندازه‌گیری رطوبت محیط اطراف استفاده می‌شود، که "رطوبت" به مقدار بخار آب در یک گاز اشاره دارد. هیگرومترها بر اساس این اصل کار می‌کنند که خواص فیزیکی مواد با تغییر رطوبت تغییر می‌کنند و این امر امکان اندازه‌گیری را فراهم می‌آورد.

رطوبت به دو نوع تقسیم می‌شود:

• رطوبت مطلق: نشان‌دهنده مقدار بخار آب در واحد حجم هوا است.

• رطوبت نسبی: نسبت فشار واقعی بخار آب به بیشترین فشار بخار آب قابل دستیابی توسط یک ماده در دمای مشخص، که به دما بستگی دارد.

طبقه‌بندی هیگرومترها

هیگرومترها بر اساس موادی که برای اندازه‌گیری رطوبت استفاده می‌شوند طبقه‌بندی می‌شوند، از جمله:

هیگرومتر مقاومتی

هیگرومتر مقاومتی شامل یک لایه رسانا از موادی مانند کلرید لیتیوم یا کربن بین الکترودهای فلزی است. مقاومت این لایه با تغییرات رطوبت هوا اطراف تغییر می‌کند.

مقدار رطوبت جذب شده توسط کلرید لیتیوم به رطوبت نسبی بستگی دارد. رطوبت نسبی بالاتر باعث می‌شود کلرید لیتیوم بیشتر رطوبت جذب کند و مقاومتش کاهش یابد.

تغییر مقاومت با اعمال جریان متناوب (AC) به یک مدار پل اندازه‌گیری می‌شود. از جریان مستقیم (DC) پرهیز می‌شود زیرا می‌تواند لایه کلرید لیتیوم را تخریب کند. جریان مسدود شده مقاومت را نشان می‌دهد که با رطوبت نسبی متناسب است.

هیگرومتر ظرفیتی

هیگرومتر ظرفیتی رطوبت محیط اطراف را از طریق تغییرات ظرفیت یک خازنه اندازه‌گیری می‌کند و دقت بالایی دارد. این دستگاه شامل ماده هیدروسکوپیک (که به سرعت آب جذب می‌کند) بین الکترودهای فلزی است. جذب آب توسط ماده ظرفیت خازنه را تغییر می‌دهد که توسط یک مدار الکترونیکی تشخیص داده می‌شود.

رفرکتومتر مایکروویو

رفرکتومتر مایکروویو شاخص انکسار هوای مرطوب را با تغییر رطوبت اندازه‌گیری می‌کند. شاخص انکسار که نسبت سرعت نور در یک مedium به دیگری است، با اندازه‌گیری ثابت دی الکتریک (با استفاده از یک خازنه) یا تغییرات فرکانس در هوای مرطوب تعیین می‌شود.

هیگرومتر اکسید آلومینیوم

این هیگرومتر از آلومینیوم آندیزه شده که با اکسید آلومینیوم پوشیده شده است استفاده می‌کند. رطوبت ثابت دی الکتریک و مقاومت آلومینیوم را تغییر می‌دهد. از آلومینیوم به عنوان یک الکترود و لایه طلا به عنوان الکترود دوم استفاده می‌شود.

الکترود دوم متخلخل است تا مخلوط هوای بخار را جذب کند. رطوبت تغییرات ظرفیت و مقاومت ماده را القا می‌کند که امپدانس آن را تغییر می‌دهد. این امپدانس با استفاده از یک مدار پل اندازه‌گیری می‌شود و این هیگرومتر یک مولفه کلیدی در سیستم‌های الکترونیکی است.

هیگرومتر بلوری

شکل زیر یک هیگرومتر بلوری با استفاده از کوارتز را نشان می‌دهد.

در هیگرومتر بلوری، از یک بلور هیدروسکوپیک یا یک بلور که با ماده هیدروسکوپیک پوشیده شده است استفاده می‌شود. وقتی بلور قطرات آب جذب می‌کند، جرم آن تغییر می‌کند. تغییر جرم متناسب با مجموع آب جذب شده توسط بلور است.