Vaisala HUMICAP® -teknologia

1970-luvun alkupuolelle asti käytettiin yleisesti hiuskosteusmittareita, ja siihen aikaan luotettava kosteusmittaus oli vielä ratkaisematon haaste. Sen ratkaisemiseksi Vaisala alkoi kehittää uudenlaista kosteusmittaria käyttämällä puolijohteita ja ohutkalvomateriaaleja.

Vaisala esitteli CIMO VI -kongressissa vuonna 1973 HUMICAPin®, maailman ensimmäisen ohutkalvoisen kapasitiivisen kosteusanturin. HUMICAP oli radikaali keksintö, joka muutti kosteuden mittaamisen lopullisesti. Uusi teknologia oli uraauurtava: anturissa ei ollut liikkuvia osia, ja edistyksellisten puolijohde- ja ohutkalvoteknologioiden ansiosta se oli ihmeellisen pieni. Tämän jälkeen Vaisalasta on tullut markkinajohtaja suhteellisen kosteuden mittaamisessa, ja ohutkalvoiset kapasitiiviset kosteusanturit ovat kehittyneet yhden yrityksen innovaatiosta maailmanlaajuiseksi standardiksi.

Anturin toiminta

HUMICAP on kapasitiivinen ohutkalvopolymeerianturi. Se koostuu alustasta, johon laitetaan ohut polymeerikalvo kahden johtavan elektrodin väliin. Mittauspinta päällystetään huokoisella metallielektrodilla suojaamaan sitä lialta ja kosteudelta. Alusta on yleensä lasinen tai keraaminen. Ohutkalvopolymeeri joko absorboi tai vapauttaa vesihöyryä, kun ilman suhteellinen kosteus nousee tai laskee. Polymeerikalvon eristeominaisuudet riippuvat absorboidun veden määrästä. Kun suhteellinen kosteus anturin ympärillä muuttuu, polymeerikalvon eristeominaisuudet sekä anturin kapasitanssi muuttuvat. Mittalaitteen elektroniikka mittaa anturin kapasitanssin ja muuntaa sen kosteuslukemaksi.

Tyypillisiä kosteusmittauksen sovelluksia

Vaisalan kosteusmittalaitteet HUMICAP-antureilla sopivat moniin erilaisiin sovelluksiin. Monilla teollisuuden aloilla energia-alasta terästeollisuuteen, biotieteisiin ja rakennusautomaatioon on mitattava kosteutta – tässä vain muutamia esimerkkejä. Kosteutta on mitattava ja hallittava monissa kuivausprosesseissa, kuten rakennusmateriaaleihin, paperinvalmistukseen ja leijukerroskuivaimiin liittyvissä prosesseissa. Prosessi-ilman kosteus on hyvä ilmaisin kuivausprosessin edistymisestä.

Myös puhdastilat ja muut kriittiset ympäristöt vaativat korkean tason olosuhdemittauksia toimiakseen yhdenmukaisesti ja vaatimuksia vastaavasti. Lisäksi hanskakaapit ja isolaattorit – joita käytetään kosteiden tai kaasuherkkien materiaalien käsittelyyn – hyötyvät tarkoista ja luotettavista kosteusmittauksista. Kosteuden mittaaminen kriittisessä ympäristössä voi olla erityisen haastavaa. Elintarviketeollisuudessa leipomiseen ja murojen valmistamiseen käytetyt kuivaimet ja uunit tarvitsevat tarkasti säädetyn kosteustason, jotta saavutetaan yhdenmukainen laatu ja korkea tuotto sekä saadaan aikaan tuotteen tunnusomaiset ominaisuudet. Rakennusautomaatiossa sisäympäristön lämpötilan ja suhteellisen kosteuden optimointi tarjoaa tilan käyttäjille enemmän mukavuutta kuin pelkän lämpötilan optimointi. Huolellinen kosteuden hallinta on välttämätöntä museoissa, arkistoissa, varastoissa ja muissa ympäristöissä, joissa säilytetään kosteudelle altista materiaalia.

Vaisala HUMICAP -kosteustuotteet

Vaikka innovaatio oli tarkoitettu uudenlaista radiosondia varten, suurin kiinnostus tuli muualta: monenlaisissa ympäristöissä työskenteleviltä ihmisiltä. Näille ympäristöille oli yhteistä tarve luotettavalle kosteusmittaukselle, ja siihen tarkasti pystyvät mittalaitteet olivat harvassa.

Nykyään Vaisala tarjoaa kaiken tarvittavan kosteuden mittaamiseen. Laaja kosteusmittalaitteiden valikoima kattaa sovellukset ilmanvaihdosta vaativimpiin teollisiin sovelluksiin sekä sisä- että ulkotiloissa ja jopa Mars-planeetalla. Vaisalan kosteusmittalaitteiden valikoima sisältää lähettimiä, moduuleja tilavuussovelluksiin, kannettavia kosteusmittareita sekä kosteuskalibraattoreita. 

Lue lisää HUMICAPin matkasta Marsiin.