濕度傳感器是環境監測應用中常用的儀表之一。為何?因為它們是在尋求打造舒適、安全和節能的環境時必須正確控製的重要測量參數之一。例如,濕度傳感器常用於暖通空調、生物醫學、食品加工、製藥、氣象、微電子、農業和結構運行狀況監測等行業。讓我們快速了解一下現代濕度傳感器的發展曆程,並關注這些儀表為何如此重要 - 以及維薩拉的 HUMICAP® 解決方案如何為您提供幫助。

現代濕度傳感器 - 在維薩拉的發展曆程
濕度定義為空氣中的水蒸氣量。常用的術語是“相對濕度”(RH),因yin為wei這zhe一yi濕shi度du數shu量liang是shi相xiang對dui於yu溫wen度du的de。縱zong觀guan相xiang對dui濕shi度du測ce量liang的de發fa展zhan曆li史shi,已yi經jing有you許xu多duo方fang法fa可ke用yong來lai完wan成cheng該gai任ren務wu。早zao期qi的de濕shi度du計ji測ce量liang吸xi收shou水shui蒸zheng氣qi的de不bu同tong材cai料liao的de物wu理li變bian化hua,示shi例li包bao括kuo動dong物wu毛mao發fa和he紙zhi卷juan。這zhe些xie方fang法fa經jing證zheng明ming並bing不bu準zhun確que,測ce量liang範fan圍wei有you限xian且qie維wei護hu要yao求qiu較jiao高gao。
然(ran)後(hou)開(kai)發(fa)了(le)計(ji)算(suan)相(xiang)對(dui)濕(shi)度(du)的(de)其(qi)他(ta)方(fang)法(fa),某(mou)些(xie)方(fang)法(fa)沿(yan)用(yong)至(zhi)今(jin),例(li)如(ru)懸(xuan)吊(diao)式(shi)幹(gan)濕(shi)計(ji)和(he)冷(leng)鏡(jing)式(shi)濕(shi)度(du)計(ji)。這(zhe)些(xie)方(fang)法(fa)使(shi)用(yong)蒸(zheng)發(fa)和(he)冷(leng)凝(ning)來(lai)間(jian)接(jie)測(ce)量(liang)和(he)計(ji)算(suan)濕(shi)度(du)水(shui)平(ping),但(dan)是(shi)它(ta)們(men)並(bing)非(fei)始(shi)終(zhong)為(wei)理(li)想(xiang)之(zhi)選(xuan)。隨(sui)著(zhe)在(zai)天(tian)氣(qi)和(he)研(yan)究(jiu)應(ying)用(yong)中(zhong)對(dui)更(geng)精(jing)確(que)和(he)全(quan)範(fan)圍(wei)的(de)相(xiang)對(dui)濕(shi)度(du)測(ce)量(liang)需(xu)求(qiu)的(de)不(bu)斷(duan)增(zeng)長(chang),需(xu)要(yao)更(geng)精(jing)確(que)和(he)低(di)維(wei)護(hu)量(liang)的(de)解(jie)決(jue)方(fang)案(an)。
在zai發fa明ming晶jing體ti管guan之zhi後hou開kai發fa了le電dian子zi濕shi度du傳chuan感gan器qi。這zhe些xie傳chuan感gan器qi以yi測ce量liang電dian阻zu為wei基ji礎chu,所suo含han材cai料liao會hui吸xi收shou水shui蒸zheng氣qi,其qi電dian阻zu會hui相xiang應ying地di發fa生sheng變bian化hua。但dan這zhe些xie傳chuan感gan器qi也ye有you缺que點dian,例li如ru穩wen定ding性xing差cha、精度有限以及難以對濕度水平下降做出響應(也稱為時滯現象)。
為了克服這些缺點並為氣象觀測技術提供更高的可靠性,維薩拉於 1973 年開發出了基於薄膜聚合物的電容式濕度傳感器。
濕度傳感器的工作原理
現代電容式濕度傳感器由一種聚合物和兩個電極組成:聚(ju)合(he)物(wu)與(yu)空(kong)氣(qi)中(zhong)的(de)水(shui)蒸(zheng)氣(qi)反(fan)應(ying),而(er)電(dian)極(ji)在(zai)聚(ju)合(he)物(wu)的(de)每(mei)一(yi)側(ce)各(ge)有(you)一(yi)個(ge)。隨(sui)著(zhe)空(kong)氣(qi)濕(shi)度(du)的(de)變(bian)化(hua),聚(ju)合(he)物(wu)將(jiang)吸(xi)收(shou)和(he)釋(shi)放(fang)水(shui)蒸(zheng)氣(qi),從(cong)而(er)改(gai)變(bian)傳(chuan)感(gan)器(qi)的(de)電(dian)容(rong)。電(dian)容(rong)的(de)變(bian)化(hua)是(shi)通(tong)過(guo)兩(liang)個(ge)電(dian)極(ji)測(ce)量(liang)的(de),這(zhe)兩(liang)個(ge)電(dian)極(ji)與(yu)數(shu)字(zi)裝(zhuang)置(zhi)通(tong)信(xin),而(er)此(ci)數(shu)字(zi)裝(zhuang)置(zhi)負(fu)責(ze)解(jie)釋(shi)並(bing)傳(chuan)輸(shu)讀(du)數(shu)。事(shi)實(shi)證(zheng)明(ming),這(zhe)種(zhong)類(lei)型(xing)的(de)傳(chuan)感(gan)器(qi)可(ke)以(yi)長(chang)期(qi)穩(wen)定(ding)按(an)預(yu)期(qi)並(bing)可(ke)靠(kao)地(di)運(yun)行(xing)。
使用 HUMICAP® 傳感器監測濕度
維薩拉濕度傳感器稱為 HUMICAP,能neng夠gou以yi較jiao高gao的de穩wen定ding性xing和he快kuai速su的de響xiang應ying時shi間jian測ce量liang相xiang對dui濕shi度du範fan圍wei。這zhe項xiang技ji術shu使shi氣qi象xiang探tan空kong氣qi球qiu能neng夠gou對dui迅xun速su變bian化hua的de大da氣qi條tiao件jian做zuo出chu響xiang應ying,從cong而er可ke以yi更geng好hao地di了le解jie天tian氣qi,並bing提ti高gao了le我wo們men進jin行xing氣qi象xiang預yu報bao的de能neng力li。
多年來,維薩拉 HUMICAP 濕度傳感器在工業、shengmingkexueyijishiduceliangkeyigaishanzhiliangheshushidudeqitayingyongzhongfaxianlegengduodeyongtu。jiehewenduchuanganqi,xiandaishidujikeyijisuanchuxuduoyouyongdejiyushidudebianliang,liruludian、焓值、絕對濕度和百萬分率 (ppm)。
與變送器或儀表相結合,維薩拉 HUMICAP 濕(shi)度(du)傳(chuan)感(gan)器(qi)可(ke)以(yi)將(jiang)其(qi)測(ce)量(liang)數(shu)據(ju)傳(chuan)遞(di)給(gei)需(xu)要(yao)使(shi)用(yong)這(zhe)些(xie)數(shu)據(ju)做(zuo)出(chu)重(zhong)大(da)決(jue)策(ce)的(de)人(ren)員(yuan)和(he)係(xi)統(tong)。從(cong)手(shou)持(chi)式(shi)濕(shi)度(du)計(ji)到(dao)工(gong)業(ye)探(tan)頭(tou)和(he)變(bian)送(song)器(qi),不(bu)使(shi)用(yong)精(jing)確(que)的(de)濕(shi)度(du)測(ce)量(liang)來(lai)改(gai)善(shan)條(tiao)件(jian)或(huo)工(gong)藝(yi)過(guo)程(cheng)的(de)環(huan)境(jing)寥(liao)寥(liao)無(wu)幾(ji)。
盡管市場上產品繁多,但 HUMICAP 技術仍在不斷發展和改進,可提供高質量的測量數據。
不同類型的濕度儀表
HUMICAP 技術已應用到多種儀表中。盡管起源於氣象探空氣球,但今天常見的是用於暖通空調應用的室內傳感器。這些傳感器可以安裝在牆壁上、管道係統以及冰箱中。室外傳感器也很常見,因為它們用於氣象站和飛機上以檢測結冰情況。
專用傳感器也已發展到可在頗具挑戰性的環境中發揮作用,例如烤箱、環境測試室和高壓管道中。還改製出了不同的濕度傳感器來測量油中的溶解水,這有助於保護我們的能源基礎設施。
通過進一步的改造,可開發用於氣動和呼吸空氣的低濕度露點測量裝置。維薩拉 DRYCAP® 傳感器建立在 HUMICAP 技術的基礎上,可為超幹燥的應用提供測量。
世界經濟中鮮有領域不測量或不考慮濕度,而維薩拉 HUMICAP 濕度傳感器技術可提供可靠和準確的信息,我們依靠這些信息來改進流程並做出明智的決策。