Mi a higrométer?

Definíció

A higrométer a környezeti páratartalom mérésére szolgál, ahol a "páratartalom" a gázban lévő vízgőz mennyiségét jelenti. A higrométerek azon elv alapján működnek, hogy az anyagok fizikai tulajdonságai a páratartalom változására reagálnak, ezzel lehetővé téve a mérést.

A páratartalmat két típusra osztják:

• Abszolút páratartalom: Az egy egységnyi levegőben lévő vízgőz mennyiségét jelöli.

• Relatív páratartalom: Az adott hőmérsékleten elérhető maximális vízgőz nyomás és a valós vízgőz nyomás arányát jelöli, ami a hőmérséklettől függ.

Higrométerek osztályozása

A higrométerek a páratartalom mérésére használt anyagok szerint vannak osztályozva, beleértve:

Ellenállásos higrométer

Az ellenállásos higrométerben lithiumklorid vagy szénből készült vezető réteg helyezkedik el két fémmellék között. Ez a réteg ellenállása a környező levegő páratartalmának változásával együtt változik.

A lithiumklorid által felvett nedvességmennyiség a relatív páratartalomtól függ. Magasabb relatív páratartalom esetén a lithiumklorid több nedvességet vesz fel, csökkentve az ellenállást.

Az ellenállás változása egy hídjelektáblán által továbbított váltakozó áram (VA) segítségével mérhető. A folyamatos áram (FA) alkalmazása kerülendő, mert lebomlasztja a lithiumklorid réteget. A korlátozott áramfolyás az ellenállás értékét mutatja, ami a relatív páratartalommal kapcsolatban áll.

Kapacitív higrométer

A kapacitív higrométer a környezeti páratartalom mérésére a kondenzátor kapacitásának változását használja, amely nagy pontosságot biztosít. Egy hidroscopikus anyag (ami gyorsan felveszi a vizet) van elhelyezve két fémmellék között. Az anyag vízfogása megváltoztatja a kondenzátor kapacitását, amit egy elektronikus áramkör detektál.

Mikrohullámú törésmutató

A mikrohullámú törésmutató a nedves levegő törésmutatójának mérésével határozza meg a páratartalom változását. A törésmutató a fény sebességének arányát két különböző médiumban méri, ami a dielektromos konstans (egy kondenzátorral) vagy a frekvenciaeltolódás mértéke alapján meghatározható nedves levegőben.

Szilíciumoxid higrométer

Ez a higrométer anodizált alumíniummal és alumíniumoxid réteggel működik. A páratartalom megváltoztatja az alumínium dielektromos konstansát és ellenállását. Az alumíniumot egy elektrodaként, míg az aranyréteget a másik elektrodaként használja.

A második elektrodát porózussá teszik, hogy felvegye a levegő-vízgőz keveréket. A páratartalom megváltoztatja az anyag kapacitását és ellenállását, így ennek az impedanciáját is. Az impedancia egy hídjelektáblán mérhető, tehát ez a higrométer fontos komponens az elektronikus rendszerekben.

Kristályos higrométer

Az alábbi ábra kristályos higrométert mutat, amely kvartzból készült.

A kristályos higrométerben hidroszkopikus kristályt vagy hidroszkopikus anyaggal bevonatkozott kristályt használnak. Amikor a kristály vízcseppeket fogad el, annak tömege megváltozik. A tömegváltozás arányos a kristály által felvett teljes vízmennyiséggel.