Asiantuntija-artikkeli

Märkälämpötila – perinteisistä psykrometreista nykyaikaiseen kosteudenhallintaan

Joni Partanen
E-mail Facebook Twitter LinkedIn

Joni Partanen

Product Manager

Vaisala

Rakennukset ja sisäilman laatu
Teollisuustuotanto ja -prosessit
Teollisuuden mittaukset

Ympäristön kosteutta mitattiin aiemmin psykrometrilla. Nykymaailmassa mittauksien tarkkuutta ja yleistä käytettävyyttä koskevat vaatimukset ovat muuttuneet. Psykrometrin käyttö vaatii ammattitaitoa ja manuaalista työtä, mutta taitavimmankaan käyttäjän käsissä se ei enää pysty kilpailemaan modernin mittausteknologian, kuten Vaisalan HUMICAP-mittalaitteiden, kanssa. Tätä voidaan havainnollistaa yksinkertaisella kokeella. Otetaan ensin kaksi lämpömittaria, asetetaan ne vierekkäin samaan huoneeseen ja tarkastellaan niiden lukemia. Tässä on esimerkki koejärjestelystäni:

T1 = 22,62 °C
T2 = 22,71 °C

Tässä vaiheessa molemmat anturit mittasivat huoneen kuivalämpötilaa. Kun sitten peitin toisen lämpömittareista (T2) kostealla kankaalla, näin, miten sen lämpötilalukema alkoi laskea. Tämä johtuu siitä, että kankaasta haihtuva kosteus jäähdyttää lämpömittaria. Kunnollinen ilmankierto on tärkeää tehokkaan haihtumisen varmistamiseksi, joten käytin puhallinta.

Sitten odotin, kunnes lämpötilalukema tasaantui. Tässä pisteessä lukemat olivat seuraavat:

T1 = 22,84 °C
T2 = 16,56 °C

Uusissa lukemissa T1 näytti edelleen huoneen kuivalämpötilaa, kun taas T2 mittasi kosteaa lämpötilaa. Haihtumisen vaikutus lämpötilaan oli siis yli 6 °C. Lämpötilojen välinen ero ilmaisee kosteuden määrää ympäristössä. Mitä suurempi kosteus huoneessa, sitä pienempi ero kostean ja kuivan lämpötilan mittausten välillä ja päin vastoin.

Jos syötämme nämä lämpötilalukemat kosteuslaskimeen, saamme suhteellisen kosteuden arvon, joka tässä tapauksessa on 52,63 %RH. Vertasin tämän rakentamani yksinkertaisen psykrometrin tuloksia tehtaalla kalibroidun Vaisalan HUMICAP-anturin antamaan lukemaan, joka oli 42,80 %RH. Tämän alkeellisen koejärjestelyn antama tulos oli siis noin 10 %RH suurempi kuin kalibroitu vertailulukema. Kaupallisilla psykrometreilla saavutetaan todennäköisesti parempi suorituskyky kuin tällä koejärjestelyllä, mutta kaikki psykrometrit kärsivät samoista virhelähteistä:

•    Psykrometri vaatii aina riittävän ilmavirtauksen.
•    Märän mittapään kosteuden ylläpitämiseksi tarvitaan vesisäiliö, jota on valvottava ja täytettävä säännöllisesi.
•    Psykrometrit ovat herkkiä epäpuhtauksille, kuten suoloille ja kiinteille aineille.


Edulliset ja tarkat kostean lämpötilan mittaukset

Historiallisesti psykometrien tärkein etu on se, että ne kestävät korkeita kosteustasoja sekä ympäristöjä, joissa kosteus pääsee tiivistymään. Myös yksinkertainen mittausperiaate ja alhaiset hankintakustannukset ovat osaltaan vaikuttaneet tämän teknologian suosioon. Ajat ovat kuitenkin muuttuneet, ja nykyaikaiset teollisuussovellukset vaativat usein parempaa tarkkuutta, sekä helppokäyttöisyyttä. Näiden ominaisuuksien uhraaminen laitetta valittaessa voi vaikuttaa merkittävästi mittauksen kokonaiskustannuksiin, ja edullinen psykrometri voi pitkällä aikavälillä osoittautua kalliiksi ratkaisuksi.

Jos yhä käytät psykrometria sovelluksessasi, nyt on hyvä aika vilkaista Vaisalan HUMICAP-tarjontaa. Lämmitetty mittapääteknologiamme mittaa luotettavasti myös hyvin kosteissa ympäristöissä ja edellyttää vain vähän tai ei lainkaan kunnossapitoa. Voit lukea lisää tästä blogikirjoituksesta:
Valitse oikea kosteusmittalaite korkean kosteuden sovelluksellesi.

Märkälämpötilan arvo ohjausparametrina

Psykrometrin käyttämä mittausteknologia kuuluu jo menneisyyteen, mutta mitä märkälämpötila kertoo meille?

Tietyn tilan märkälämpötila on lämpötila, johon märkä pinta voidaan jäähdyttää haihdutuksen avulla. Tämä jäähdytysvaikutus vaihtelee ilman suhteellisen kosteuden mukaan: kun ilma on kyllästetty vedellä, ei tapahdu haihtumista eikä näin ollen myöskään jäähtymistä. Kosteaa lämpötilaa voidaan siksi käyttää esimerkiksi ohjaamaan jäähdytystorneja, jotka toimivat edullisena jäähdytysratkaisuna erityisesti kuumissa ja kuivissa ympäristöissä. Jos kosteus on liian suuri ja kostea lämpötila on lähellä ympäristön lämpötilaa, jäähdytysvaikutus jää heikoksi eikä jäähdytystorneja kannata käyttää.

Toinen käyttötarkoitus tälle parametrille on ympäristön suojaaminen jäätymiseltä, sillä haihtumisen aiheuttama jäähtyminen voi tehdä märästä pinnasta ympäristöä kylmemmän. Yksi käyttöesimerkki on peltojen sprinkleripohjainen hallantorjunta. Niin kauan kuin kostea lämpötila pysyy 0 °C:n yläpuolella, hallavahinkojen riski on pienempi.

Useat Vaisalan HUMICAP-tuotteet pystyvät tarjoamaan ulostulona märkälämpötilaviestin. Lisätietoja märkälämpötilasta löytyy seuraavasta sovelluskuvauksesta: Kostea lämpötila ulkotiloissa – jäähdytystornien toiminnan kannalta tärkeä mittausarvo. Voit myös ottaa meihin yhteyttä ja pyytää lisätietoja.

Vaisalan kosteuslaskuri

Suhteellinen kosteus, absoluuttinen kosteus, märkälämpötila, entalpia, vesipitoisuus ja paljon muuta. Kosteuslaskelmien ja -muunnosten tekeminen käy nyt helposti.

Kosteuslaskuri
Joni Partanen

Joni Partanen

Product Manager

Vaisala

Joni Partanen is a Product Manager at Vaisala. He is responsible for the development of humidity and vaporized hydrogen peroxide measuring products. He has over 16 years of experience in process industry measurement technology, industrial engineering, and instrumentation. Joni holds a Bachelor of Engineering degree in Automation Technology.