Det kan vara svårt att mäta luftfuktigheten i miljöer med hög luftfuktighet. Mättnad i miljön leder till att kondens bildas på alla ytor, inklusive mätsensorer, vilket kan vara ödesdigert för vissa tekniker. Även om Vaisala HUMICAP®-tekniken tål kondens behöver den fortfarande tid att återhämta sig från effekterna av fukt innan den på nytt kan ge tillförlitliga mätningar. Applikationer där man vanligen kan förvänta sig hög luftfuktighet eller tillfällig kondens är torkningsprocesser, testkammare, luftfuktare för förbränning, meteorologiska mätningar och bränsleceller. För att se till så att mätningarna är korrekta och tillförlitliga även i kondenserande miljöer krävs Vaisalas probuppvärmningsteknik. En uppvärmd prob ser till så att sensorn hela tiden ligger över omgivningstemperaturen, vilket säkerställer att kondens inte kan bildas. Nackdelen med probuppvärmning är att den relativa luftfuktigheten inte längre kan mätas. Det beror på att sensorn inte kan känna av omgivningstemperaturen. Det hindrar dock inte att andra temperaturoberoende parametrar mäts, såsom daggpunkt eller blandningsförhållande. Det går också att mäta relativ luftfuktighet genom att använda en extra temperatursensor.

Driftprincip

Värmeelementet inuti probkroppen värmer upp hela proben. På den här bilden lyser proben och filtret röda för att visa hur probens uppvärmning ser till så att mikroklimatet inuti filtret ligger kvar på en förhöjd temperatur. Den faktiska temperaturen ligger bara några grader över omgivningstemperaturen, så som framgår av exemplet nedan:

Omgivningstemperatur:
Ta = 14 °C
RHa = 97 % RH
Tda = 13 °C

Fuktighetssensor:
Ts = 16 °C
RHs = 83 % RH
Tda = 13 °C (beräknad)
 

Som visas i exemplet ovan påverkas daggpunkten inte av uppvärmning. Om relativ luftfuktighet eller någon annan temperaturrelaterad parameter behövs, kan den omgivande temperaturen mätas med en separat temperaturprob, vilket innebär att även dessa parametrar kan beräknas. 

   
Isolering och läckagesäkra processanslutningar 

Att välja var en fuktighetsprob ska installeras kan vara en utmaning under förhållanden med hög luftfuktighet i kombination med temperaturvariationer. Till exempel, i en torkningsapplikation där frånluftens luftfuktighet ligger nära mättnadspunkten (RH 95 %) och temperaturen är 40 °C: vad händer när sensorhuvudet är installerat så att filtret är igång och halva sensorn befinner sig i ett område där omgivningstemperaturen är 25 °C? I en sådan här situation kanske inte ens probuppvärmning kan kompensera för den värmeförlust som uppstår till följd av att värme leds ut genom den metalliska probkroppen. Värmeförlusten kommer att skapa ett kallt område på processidan och kondens kommer att resultera i en felaktig mätning. Lösningen här är en noggrann isolering av proben.

Om processgasen är kallare än den omgivande luften är det extremt viktigt att proben har en tät processanslutning. En läckande anslutning kommer att släppa in varm och eventuellt fuktig luft i systemet, vilket kan leda till kondens nära sensorn och orsaka mätproblem.

Extrema förhållanden, såsom PEM-bränslecellsapplikationer

Det finns också extrema applikationer där det inte räcker med att värma upp till bara några grader över omgivningstemperaturen. Ett exempel är en PEM-bränslecellsapplikation (polymerelektrodmembran). Applikationsspecifika konfigurationer hittar du i beställningssedlarna för HMT330- och HMT310-serien. Dessa konfigurationsversioner är utformade för att motstå extrema förhållanden genom att värma upp probhuvudet med högre effekt. Det är också möjligt att använda HMP7 och HMM170 i dessa applikationer, eftersom värmefunktionerna är fritt konfigurerbara med programvaran Insight.

Sammanfattning

Sensormättnad kan undvikas vid förhållanden med hög luftfuktighet och kondens genom att använda ett instrument utrustat med probuppvärmningsteknik. Utöver detta garanterar en korrekt isolering och en läckagefri installation bästa möjliga miljö för en tillförlitlig fuktighetsmätning.

Lär dig mer genom att titta på on demand-webbseminariet Mätning av luftfuktighet i kondenserande miljöer.

Flera Vaisala-lösningar inkluderar probuppvärmningsteknik. Alla följande produkter är konfigurerbara vid beställning: HMM170, HMT317, HMT337 och HMP7.  Tabellen nedan hjälper dig att hitta rätt lösningen för industriella applikationer med hög luftfuktighet.

* Kan konfigureras med en USB-kabel och datorprogramvaran Insight
** Den relativa luftfuktigheten kan beräknas genom att skriva in den externa temperaturen i ett Modbus-register t) 
t) Konfigurerbar: ytterligare temperaturprob behövs

)