Приборы на основе измерительного преобразователя ДВ2ТС(М)-5Т-5П-АК
Подавляющее большинство приборов для измерения относительной влажности используют полимерные сорбционно-емкостные сенсоры, отличающиеся высокой точностью, надежностью и долговременной стабильностью. Однако существует ряд задач, в которых применение емкостных сенсоров ограничено вследствие существенного недостатка, о котором редко упоминают производители - дрейфа при длительном нахождении в среде с влажностью выше 90% RH. Величина дрейфа увеличивается с ростом влажности, температуры и длительности пребывания при высокой влажности и может превышать 10% RH.
Эта особенность емкостных сенсоров не позволяет использовать "обычные" гигрометры для постоянного контроля в процессах с RH более 90%. А это очень широкий класс задач, включающий контроль влажности
- В климатических термокамерах, где при испытаниях изделий на воздействие повышенной влажности согласно ГОСТ 12997-84 "... необходимо поддерживать при температуре 40°С относительную влажность (93±3)% в течение от 2 до 56 суток ...", а также при аттестации климатических термокамер
- При сушке древесины, керамики, кирпича
- При метеорологических измерениях
- В теплицах, оранжереях, на грибных фермах
- В неотапливаемых складах, овощехранилищах и т.д.
Под "обычными" гигрометрами мы подразумеваем приборы, в характеристиках которых особо не оговаривается возможность длительной работы при высокой влажности. При этом в технических характеристиках таких приборов диапазон измерения относительной влажности указывается до 100%. Применение таких гигрометров при высокой влажности приводит к тому, что их показания в анализируемой среде "упираются" в значение 100% и остаются неизменными при изменении влажности среды в диапазоне 85-100%.
Для длительной работы в условиях высокой влажности мы предлагаем измерительный преобразователь влажности и температуры ДВ2ТС(М)-5Т-5П-АК. В этом преобразователе емкостной сенсор влажности совмещен с платиновым термопреобразователем сопротивления, измеряющим температуру сенсора. При высокой влажности микроконтроллер увеличивает измерительный ток через платиновый термометр сопротивления, что приводит к повышению температуры сенсора влажности. В результате этого относительная влажность воздуха в точке измерения не превышает 70-85%. Так при температуре воздуха 40°С и относительной влажности 100% перегрев сенсора на 3°С приводит к тому, что относительная влажность воздуха вблизи его поверхности становится равной 85%.
Отдельный выносной платиновый термопреобразователь сопротивления контролирует температуру воздуха. Микроконтроллер на основе значений температуры сенсора и измеренной им относительной влажности рассчитывает парциальное давление водяного пара и, затем, на основе известных значений парциального давления и температуры анализируемого воздуха рассчитывает его относительную влажность.
Следует помнить, что устойчивость преобразователя к воздействию повышенной влажности обеспечивается только при наличии питающего напряжения, необходимого для постоянного подогрева сенсора. Поэтому не допускается отключать питающее напряжение при нахождении преобразователя при высокой влажности. В противном случае градуировочная характеристика преобразователя "уплывет" и потребуется длительная сушка или даже юстировка для восстановления метрологических характеристик.
