همه آنچه باید بدانید سنسور رطوبت چگونه کار می کند

سنسور رطوبت چگونه کار می کند

* سنسور رطوبت چیست و چرا برای زندگی و تولید مهم است. ?

رطوبت یک پارامتر محیطی مهم است که می‌تواند بر بسیاری از جنبه‌های زندگی ما، از سلامتی و راحتی تا عملکرد فرآیندهای صنعتی و دستگاه‌های الکترونیکی، تأثیر بگذارد. سنسورهای رطوبت دستگاه‌هایی هستند که میزان بخار آب موجود در هوا را اندازه‌گیری می‌کنند و در طیف گسترده‌ای از کاربردها از جمله نظارت بر آب و هوا، سیستم‌های HVAC، ذخیره‌سازی مواد غذایی و تجهیزات پزشکی، همچنین برای مصرف‌کنندگان، صنعتی، زیست‌پزشکی و محیط‌زیست استفاده می‌شوند. و غیره برنامه های کاربردی برای اندازه گیری و نظارت بر رطوبت.

* سنسور رطوبت چگونه کار می کند؟

به طور خلاصه، پروب های سنسور رطوبت، تغییراتی را که دما یا جریان الکتریکی موجود در هوا را تغییر می دهد، تشخیص می دهند. بیشتر کاوشگرهای رطوبت به دو هادی الکتریکی (الکترود) با یک لایه پلیمری غیر رسانا بین الکترودها برای ایجاد میدان الکتریکی متکی هستند. رطوبت هوای اطراف روی فیلم جمع می شود که باعث تغییر سطح ولتاژ بین دو الکترود می شود. سپس این تغییر به یک اندازه گیری دیجیتال تبدیل می شود تا بتوانید رطوبت نسبی را با در نظر گرفتن دمای هوا بخوانید.

پروب سنسور رطوبت برای کل سنسور بسیار مهم است. HENGKO یک تولید کننده حرفه ای انواع پروب های سنسور رطوبت فلز متخلخل است. برنامه اصلی برای برخی از نظارت بر شرایط پیچیده. به دلیل دوام عالی و مقاومت در برابر خوردگی، آن را برای استفاده در محیط های سخت مناسب می کند.

بنابراین برای جزئیات پروب های رطوبت یا پروب های سنسور رطوبت ویژه OEM به سفارشی برای دستگاه های مانیتور و پروژه خود با ما تماس بگیرید. در زیر برخی از پروب های رطوبت محبوب برای سنسور رطوبت صنعتی آورده شده است. لطفا آن را بررسی کنید.

* سنسورهای رطوبت - طبقه بندی و اصول کار

انواع سنسورهای رطوبت

انواع مختلفی از سنسورهای رطوبت در بازار موجود است که هر کدام مزایا و معایبی دارند. 4 نوع سنسور رطوبت بر اساس اصول کار و مواد حسگر وجود دارد: خازنی، مقاومتی، هدایت حرارتی و سایکرومتری.

1) حسگرهای خازنی رطوبت

سنسورهای خازنی رطوبت یکی از پرکاربردترین سنسورها هستند. آنها با اندازه گیری تغییرات ثابت دی الکتریک یک ماده در پاسخ به تغییرات رطوبت کار می کنند. ثابت دی الکتریک توانایی یک ماده برای ذخیره انرژی الکتریکی در میدان الکتریکی را اندازه گیری می کند.

حسگرهای خازنی رطوبت معمولاً از دو الکترود تشکیل شده‌اند که یکی از آن‌ها با ماده رطوبت‌سنجی پوشانده شده است که بخار آب را از هوا جذب می‌کند. هنگامی که ماده رطوبت سنجی بخار آب را جذب می کند، باعث تغییر در ثابت دی الکتریک بین دو الکترود می شود که توسط سنسور اندازه گیری می شود.

        1. مزایای حسگرهای خازنی رطوبت

1.1 ولتاژ خروجی تقریباً خطی است.

1.2 آنها نتایج پایدار را در استفاده طولانی ارائه می دهند.

1.3 می تواند طیف گسترده ای از RH را تشخیص دهد.

2. معایب سنسورهای خازنی رطوبت

2.1 فاصله از سنسور و مدار سیگنالینگ بسیار محدود است.

3. کاربردهای حسگرهای خازنی رطوبت

سنسورهای رطوبت خازنی در طیف گسترده ای از کاربردها استفاده می شود، از جمله موارد زیر، اما محدود به آنها نیست:

سیستم های HVAC

پرینتر و دستگاه فکس

ایستگاه های هواشناسی

اتومبیل

فرآوری مواد غذایی

یخچال، فر و خشک کن

2) سنسورهای رطوبت مقاومتی

سنسورهای رطوبت مقاومتی که به عنوان رطوبت سنج نیز شناخته می شوند، با اندازه گیری تغییرات مقاومت الکتریکی یک ماده در پاسخ به تغییرات رطوبت کار می کنند. متداول ترین نوع سنسور رطوبت مقاومتی، سنسور مبتنی بر پلیمر است که از یک لایه پلیمری رسانا تشکیل شده است که در مواجهه با بخار آب مقاومت خود را تغییر می دهد.

هنگامی که فیلم پلیمری بخار آب را از هوا جذب می‌کند، متورم می‌شود و رسانایی بیشتری پیدا می‌کند که جریان الکتریکی عبوری از سنسور را افزایش می‌دهد. این تغییر مقاومت متناسب با مقدار بخار آب موجود در هوا است و برای تعیین سطح رطوبت قابل اندازه گیری است.

مزایای سنسورهای رطوبت مقاومتی

1. هزینه کم
2. سایز کوچک
3. فاصله بین سنسور و مدار سیگنال می تواند زیاد باشد (مناسب برای عملیات از راه دور).
4. بسیار قابل تعویض زیرا هیچ استاندارد کالیبراسیون وجود ندارد.

معایب سنسورهای رطوبت مقاومتی

سنسورهای رطوبت مقاوم به بخارات شیمیایی و سایر آلاینده ها حساس هستند.

خوانش خروجی ممکن است در صورت استفاده با محصولات محلول در آب تغییر کند.

کاربرد سنسورهای رطوبت مقاومتی:

سنسورهای رطوبت رسانای مقاومتی یا الکتریکی سنسورهای ارزان قیمت با اندازه های نسبتا کوچک هستند. آنها اغلب در کاربردهای صنعتی، خانگی، مسکونی و تجاری استفاده می شوند.

3) سنسورهای رطوبت رسانایی حرارتی

سنسورهای رطوبت رسانایی حرارتی با اندازه گیری هدایت حرارتی مخلوط گاز در پاسخ به تغییرات رطوبت کار می کنند. آنها از یک عنصر حسگر گرم و یک سنسور دما تشکیل شده اند که اختلاف دمای بین آنها را اندازه گیری می کند.

هنگامی که عنصر حسگر بخار آب را جذب می کند، هدایت حرارتی آن را کاهش می دهد، که باعث تغییر دما می شود که سنسور دما می تواند اندازه گیری کند. این تغییر دما متناسب با مقدار بخار آب موجود در هوا است و می توان از آن برای تعیین سطح رطوبت استفاده کرد.

مزایای سنسورهای رطوبت رسانایی حرارتی

1. مناسب برای محیط های با دمای بالا و موقعیت های خورنده بالا.

2. بسیار بادوام

3. وضوح بالاتر در مقایسه با انواع دیگر

معایب سنسورهای رطوبت رسانایی حرارتی

قرار گرفتن در معرض هر گازی با خواص حرارتی متفاوت از نیتروژن ممکن است بر اندازه گیری قرائت تأثیر بگذارد.

کاربرد سنسورهای رطوبت رسانایی حرارتی

برخی از کاربردهای رایج سنسورهای رطوبت رسانایی حرارتی عبارتند از:

کوره های خشک کن

گیاهان دارویی

اونز

خشک کن لباس و ماشین خشک کن

کم آبی مواد غذایی

4) سنسورهای رطوبت سایکرومتری

سنسورهای رطوبت سایکرومتری که به عنوان سنسورهای آینه سرد نیز شناخته می شوند، دمای متراکم شدن بخار آب روی سطح را اندازه گیری می کنند. آنها از یک آینه خنک شده تشکیل می شوند تا زمانی که شبنم یا یخ در سطح آن ایجاد شود. دمایی که در آن این تراکم رخ می دهد تابعی از رطوبت نسبی هوای اطراف آینه است.

1. مزایای سنسورهای رطوبت سایکرومتری

• اندازه گیری دقیق: سنسورهای رطوبت سایکرومتری اندازه گیری های بسیار دقیقی از سطوح رطوبت در هوا ارائه می دهند. آنها از ترکیبی از دما و رطوبت نسبی برای محاسبه نقطه شبنم استفاده می کنند که خوانش دقیق تری از میزان رطوبت موجود در هوا می دهد.
• محدوده وسیع: سنسورهای رطوبت سایکرومتری می توانند سطوح رطوبت را در محدوده وسیعی از محیط های بسیار خشک تا بسیار مرطوب اندازه گیری کنند.
• زمان پاسخ سریع: این سنسورها دارای زمان پاسخ سریع هستند، به این معنی که می توانند به سرعت تغییرات سطح رطوبت را تشخیص دهند و بازخورد بلادرنگ ارائه دهند.
• بادوام: سنسورهای رطوبت سایکرومتری معمولاً برای مقاومت در برابر محیط‌های خشن ساخته می‌شوند و می‌توانند در کاربردهای مختلف مورد استفاده قرار گیرند.

2. مضرات سنسورهای رطوبت سایکرومتری

هزینه: سنسورهای سایکرومتری رطوبت می توانند در مقایسه با انواع دیگر سنسورهای رطوبت گران تر باشند. این به دلیل پیچیدگی فناوری مورد استفاده و دقت خوانش های ارائه شده است.

3. کاربرد سنسورهای رطوبت سایکرومتری

• سیستم‌های HVAC: این سنسورها معمولاً در سیستم‌های گرمایش، تهویه و تهویه مطبوع (HVAC) برای کنترل سطوح رطوبت و حفظ محیط داخلی راحت استفاده می‌شوند.
• کشاورزی: ​​در کشاورزی، از حسگرهای سایکرومتری رطوبت می توان برای نظارت و کنترل سطوح رطوبت در گلخانه ها استفاده کرد و شرایط رشد بهینه را برای گیاهان تضمین کرد.
• کاربردهای صنعتی: سنسورهای رطوبت سایکرومتری نیز در محیط های صنعتی برای اندازه گیری سطوح رطوبت در فرآیندهای تولید یا تاسیسات ذخیره سازی که در آن کنترل رطوبت برای کیفیت و ایمنی محصول حیاتی است، استفاده می شود.
• هواشناسی: این سنسورها توسط هواشناسان برای اندازه گیری و ردیابی سطوح رطوبت در جو و کمک به پیش بینی الگوهای آب و هوا استفاده می شود.

* کالیبراسیون و نگهداری

کالیبراسیون برای استفاده از سنسورهای رطوبت برای اطمینان از دقیق و قابل اعتماد بودن آنها ضروری است. اکثر سنسورهای رطوبت برای حفظ دقت خود نیاز به کالیبراسیون منظم دارند و فرکانس کالیبراسیون می تواند به کاربرد و نوع سنسور بستگی داشته باشد.

چندین روش برای کالیبره کردن حسگرهای رطوبت شامل مواد مرجع با سطوح رطوبت شناخته شده، مانند محلول های نمک اشباع، و تجهیزات کالیبراسیون تخصصی است که می تواند سطوح رطوبت دقیقی را ایجاد کند.

* کاربردهای سنسورهای رطوبت

سنسورهای رطوبت دستگاه های الکترونیکی هستند که میزان رطوبت یا رطوبت نسبی هوا را اندازه گیری می کنند. آنها در طیف گسترده ای از برنامه ها استفاده می شوند، از جمله:

1. سیستم های HVAC:سنسورهای رطوبت در سیستم های HVAC برای کنترل سطوح رطوبت داخلی استفاده می شود. آنها به حفظ سطح رطوبت بهینه کمک می کنند، که می تواند کیفیت هوای داخل خانه را بهبود بخشد و رشد قارچ ها و باکتری ها را کاهش دهد.

2. ایستگاه های هواشناسی:سنسورهای رطوبت در ایستگاه های هواشناسی برای اندازه گیری رطوبت نسبی هوا استفاده می شوند. این اطلاعات برای پیش بینی الگوهای آب و هوا و ارائه پیش بینی های دقیق آب و هوا استفاده می شود.

3. انبار مواد غذایی:سنسورهای رطوبت در انبار مواد غذایی برای نظارت بر سطوح رطوبت و جلوگیری از فساد استفاده می شوند. آنها به حفظ رطوبت مطلوب در محصولات غذایی کمک می کنند که می تواند عمر مفید آنها را افزایش دهد.

4. تجهیزات پزشکی:سنسورهای رطوبت در دستگاه‌های پزشکی مانند نبولایزر و متمرکزکننده‌های اکسیژن برای نظارت و کنترل سطوح رطوبت هوای تحویلی به بیماران استفاده می‌شوند.

5. کشاورزی:سنسورهای رطوبت در کشاورزی برای نظارت بر سطوح رطوبت در خاک و برای کنترل رطوبت در گلخانه ها استفاده می شود. آنها به بهبود عملکرد محصول و کاهش مصرف آب کمک می کنند.

6. صنعت خودرو:سنسورهای رطوبت در صنعت خودروسازی برای کنترل سطوح رطوبت داخل خودروها استفاده می شود. آن‌ها می‌توانند از مه‌گرفتگی شیشه‌ها جلوگیری کنند، کیفیت هوا را بهبود بخشند و تجربه رانندگی راحت را ارائه دهند.

7. کاربردهای صنعتی:سنسورهای رطوبت در کاربردهای مختلف صنعتی مانند خشک کردن، پوشش دهی و چاپ استفاده می شوند. آنها به نظارت و کنترل سطوح رطوبت در فرآیند تولید کمک می کنند که می تواند کیفیت محصول نهایی را بهبود بخشد.

به طور کلی، سنسورهای رطوبت در بسیاری از برنامه ها برای نظارت و کنترل سطوح رطوبت مورد استفاده قرار می گیرند. آنها می توانند کیفیت محصول را بهبود بخشند، مصرف انرژی را کاهش دهند و محیط راحت و سالم تری را برای انسان ها و حیوانات فراهم کنند.

* نحوه انتخاب کاوشگر رطوبت

موارد زیر برخی از عواملی است که هنگام انتخاب سنسور رطوبت باید در نظر گرفته شود.

1. دقت:دقت پروب رطوبت عامل مهمی است که باید در نظر گرفته شود. یک کاوشگر دقیق تر اندازه گیری رطوبت دقیق تری را ارائه می دهد. به دنبال یک کاوشگر با دقت حداقل 2% رطوبت نسبی (RH) باشید.

2. محدوده:محدوده رطوبتی را که کاوشگر می تواند اندازه گیری کند در نظر بگیرید. یک کاوشگر با محدوده ای انتخاب کنید که سطوح رطوبت مورد نیاز برای اندازه گیری را پوشش دهد.

3. ثبات:پایداری کاوشگر برای اطمینان از اندازه گیری های سازگار و قابل اعتماد در طول زمان مهم است. به دنبال کاوشگری باشید که پایداری طولانی مدت خوبی داشته باشد.

4. زمان پاسخگویی:اگر بخواهید تغییرات رطوبت را به سرعت اندازه گیری کنید، زمان پاسخ کاوشگر مهم است. یک کاوشگر با زمان پاسخ متناسب با نیازهای شما انتخاب کنید.

5. شرایط محیطی:شرایط استفاده از پروب را در نظر بگیرید. یک کاوشگر مناسب برای محدوده دما و رطوبت و هرگونه قرار گرفتن در معرض احتمالی با مواد شیمیایی یا سایر آلاینده ها انتخاب کنید.

6.کالیبراسیون:برای حفظ دقت، پروب باید به طور منظم کالیبره شود. سهولت کالیبراسیون و اینکه آیا سازنده خدمات کالیبراسیون ارائه می دهد را در نظر بگیرید.

7. سازگاری:اطمینان حاصل کنید که کاوشگر با سیستم اندازه گیری یا ثبت اطلاعات شما سازگار است.

8. هزینه:هزینه کاوشگر و اینکه آیا با بودجه شما مطابقت دارد را در نظر بگیرید. انواع مختلفی از پروب ها با قیمت های مختلف در دسترس هستند، بنابراین یکی را انتخاب کنید که نیاز و بودجه شما را برآورده کند.

هنگام انتخاب یک پروب رطوبت، دقت، محدوده، پایداری، زمان پاسخگویی، شرایط محیطی، کالیبراسیون، سازگاری و هزینه را در نظر بگیرید. انتخاب کاوشگر مناسب اندازه گیری دقیق و مطمئن رطوبت را تضمین می کند.

7. سؤالات متداول در مورد سنسورهای رطوبت

1. انواع مختلف سنسورهای رطوبت چیست؟

رایج ترین نوع سنسورهای رطوبت خازنی، مقاومتی و هدایت حرارتی هستند.

2. محدوده رطوبتی که سنسورهای رطوبت می توانند اندازه گیری کنند چقدر است؟

اکثر سنسورهای رطوبت می توانند رطوبت نسبی را از 0٪ تا 100٪ اندازه گیری کنند.

3. دقت سنسورهای رطوبت چقدر است؟

دقت سنسورهای رطوبت بسته به نوع و کیفیت سنسور می تواند متفاوت باشد. اکثر سنسورها دارای محدوده دقت +/- 2٪ تا +/- 5٪ هستند.

4. زمان پاسخ معمولی سنسور رطوبت چقدر است؟

زمان پاسخ سنسور رطوبت بسته به نوع و کیفیت سنسور می تواند متفاوت باشد. اکثر سنسورها زمان پاسخگویی از چند ثانیه تا چند دقیقه دارند.

5. سنسورهای رطوبت هر چند وقت یکبار نیاز به کالیبره شدن دارند؟

فرکانس کالیبراسیون سنسور رطوبت به نوع و کیفیت سنسور و همچنین کاربرد آن بستگی دارد. به طور کلی سنسورها باید حداقل سالی یکبار کالیبره شوند.

6. محدوده دمای عملکرد سنسورهای رطوبت چیست؟

محدوده دمای عملکرد سنسورهای رطوبت بسته به نوع و کیفیت سنسور می تواند متفاوت باشد. اکثر سنسورها می توانند در محدوده -40 درجه سانتیگراد تا 80 درجه سانتیگراد کار کنند.

7. آیا می توان از سنسورهای رطوبت در فضای باز استفاده کرد؟

بله، سنسورهای رطوبت را می توان در فضای باز استفاده کرد، اما باید از قرار گرفتن در معرض نور مستقیم خورشید و رطوبت محافظت شود.

8. سنسورهای رطوبت چه کاربردهایی دارند؟

سنسورهای رطوبت در کاربردهای مختلفی از جمله سیستم‌های HVAC، گلخانه‌ها، فرآوری مواد غذایی، تولید و آزمایشگاه‌ها استفاده می‌شوند.

9. آیا سنسورهای رطوبت می توانند انواع دیگر گازها را تشخیص دهند؟

خیر، سنسورهای رطوبت به طور خاص برای اندازه گیری میزان رطوبت هوا طراحی شده اند و نمی توانند انواع دیگر گازها را تشخیص دهند.

10. سنسورهای رطوبت چقدر عمر می کنند؟

طول عمر سنسور رطوبت بسته به نوع و کیفیت سنسور و همچنین کاربرد آن می تواند متفاوت باشد. اکثر سنسورها بین 2 تا 10 سال عمر می کنند، اما برخی از آنها با نگهداری و کالیبراسیون مناسب تا 20 سال عمر می کنند.

اگر در مورد سنسور رطوبت با کیفیت بالا یا پروب رطوبت دما سؤال یا نگرانی دارید، لطفاً با ما تماس بگیرید. تیم کارشناسان ما همیشه خوشحال هستند که به شما کمک کنند و هر اطلاعاتی را که نیاز دارید در اختیار شما قرار دهند. می توانید از طریق ایمیل با ما تماس بگیریدka@hengko. ما متعهد به ارائه خدمات استثنایی به مشتریان و پاسخ به موقع به سوالات شما هستیم. از اینکه اینقدر به محصولات ما علاقه دارید متشکریم و ما مشتاقانه منتظر شنیدن نظرات شما هستیم.