Особенности применения гигрометров при длительной работе при высокой влажности

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 воздействия 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 измерительные преобразователи влажности и температуры ДВ2ТС-5Т-5П-АК и ДВ2ТСМ-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.

Научно-производственная компания «МИКРОФОР» - единственная в России, выпускающая преобразователи этого типа. Несколько производителей за рубежом также производят преобразователи для длительной работы при повышенной влажности. Их стоимость в несколько раз выше стоимости нашего прибора. Кроме того, техническое обслуживание такого изделия (поверка, юстировка) весьма специфично и вряд ли может быть качественно выполнено на территории РФ. Этой проблемы не существует при приобретении нашего изделия.