Warum sollte man bei extrem trockenen Bedingungen den Taupunkt-/Frostpunkttemperaturmessungen gegenüber Messungen der relative Feuchte oder ppm den Vorzug geben?

In extrem trockenen Umgebungen ist die Wahl des richtigen Messparameters entscheidend für Prozesseffizienz und Produktqualität. Während Sensoren für relative Feuchte (rF) bei moderaten Feuchtewerten angemessen funktionieren, nimmt ihre Zuverlässigkeit schnell ab, wenn die Bedingungen trockener werden.

Warum Taupunktsensoren den Sensoren für relative Feuchte in extrem trockenen Umgebungen überlegen sind

Dies liegt an der nichtlinearen Beziehung zwischen Taupunkt und rF: Bei rF unter 5 % steigt die Messunsicherheit erheblich, und unter 1 % ist eine genaue rF-Messung nahezu unmöglich.

Im Gegensatz dazu gewährleisten Vaisala Taupunkt- und Frostpunktmessungen auch bei extrem niedrigem Feuchtegehalt eine hohe Genauigkeit und Auflösung. Das unterstützt die Energieeffizienz und Produktqualität und macht sie zur bevorzugten Wahl für anspruchsvolle Anwendungen wie Trockenräume für Batterien, Halbleiterfertigung und industrielle Trocknungsprozesse.

Taupunkt vs. Frostpunkt: Den Unterschied für industrielle Anwendungen verstehen

• Taupunkt: Temperatur, bei der Wasserdampf als flüssiges Wasser kondensiert.
• Frostpunkt: Temperatur, bei der sich Wasserdampf in Frost oder Eis umwandelt.

Es ist wichtig zu beachten, dass der Taupunkt nicht gleich dem Frostpunkt ist. Dies liegt daran, dass der Taupunkt Kondensation (Gas zu Flüssigkeit) umfasst, während der Frostpunkt einen anderen Phasenwechsel – Deposition (Gas zu Feststoff) – beinhaltet. Die Begriffe „Taupunkt“ und „Frostpunkt“ werden in industriellen Umgebungen manchmal uneinheitlich oder ohne klare Spezifikation verwendet. Dies verursacht Unklarheit und Messprobleme, da die Frostpunktwerte und die theoretischen Taupunktwerte, die denselben Spurfeuchtegehalt beschreiben, deutlich unterschiedlich sind.  

Für Messungen bei Temperaturen unter 0 °C  ist „Frostpunkt“ der korrekte Begriff, da er den Phasenwechsel von Gas direkt zu Feststoff widerspiegelt.

Sind ppm-Messungen ideal für extrem trockene Bedingungen?

Kurz gesagt: Nicht ohne spezielle Geräte. 

Wasserkonzentrationsmessungen in ppm sind für extrem trockene Bedingungen weniger geeignet, weil sie bei solch niedrigen Werten ihre Genauigkeit und Präzision nicht aufrechterhalten können, insbesondere wenn der Frostpunkt unter −60 °C fällt.

Bei einem Wechsel des Frostpunkts von −60 °C auf −80 °C reduziert sich die absolute Feuchte in ppm um das Zwanzigfache, was eine genaue Messung in ppm erschweren würde. Diese Einschränkung unterstreicht die Bedeutung der Verwendung von Taupunkt- oder Frostpunktsensoren, die speziell für Umgebungen mit niedriger Feuchte entwickelt wurden. 

Auswahl der passenden Vaisala Sensortechnologie für extrem trockene Bedingungen

Vaisala bietet zwei Sensorproduktfamilien, die für unterschiedliche Feuchtebereiche optimiert sind. HUMICAP® Sensoren sind für die Messung eines breiten Bereichs der relativen Feuchte (0–100 % rF) konzipiert, während DRYCAP® Sensoren für extrem trockene Bedingungen (0–10 % rF) und niedrige Tau- und Frostpunkte optimiert sind.

Die DRYCAP® Technologie umfasst fortschrittliche Merkmale wie Autokalibrierung und einen kapazitiven Dünnfilm-Polymersensor, die Stabilität und Zuverlässigkeit in Anwendungen wie Druckluftsystemen, Batteriefertigung und Halbleiterproduktion gewährleisten.

Wie Vaisala die Herausforderungen im Umgang mit hochpräzisen Analysegeräten beseitigt

Laboranalysegeräte können außergewöhnliche Genauigkeit liefern, wenn sie sorgfältig gewartet und ausschließlich unter stabilen Laborbedingungen eingesetzt werden. Ihr Einsatz in industriellen Umgebungen ist jedoch oft nicht praktikabel. Probenahmeleitungen, die für das Verwenden von Laborinstrumenten in industriellen Anwendungen erforderlich sind, verursachen Risiken wie Lecks, Verunreinigungen (einschließlich Feuchte), temperaturbedingte Schwankungen und verzögerte Ansprechzeiten.

Die Montage von Sensoren mit schneller Ansprechzeit, die unter verschiedensten industriellen Bedingungen zuverlässig funktionieren, direkt an wichtigen Messpunkten, minimiert diese Herausforderungen und stellt umsetzbare Echtzeitdaten sicher.

Auswahl des richtigen Vaisala Sensors für Ihre Anwendung

Für stabile und genaue Messungen in extrem trockenen Umgebungen empfiehlt Vaisala:

DMT143: Breiter Messbereich von −70 °C bis +60 °C für Frost-/Taupunkt (DRYCAP®)

DMT152: Spezialisiert auf extrem trockene Bedingungen, mit Messungen von < −80 °C bis −20 °C für Frost/Taupunkt (DRYCAP®)