Expertartikel

Varför välja daggpunkts-/frostpunkts­temperatur i stället för mätningar av den relativa luftfuktigheten eller PPM i extremt torra förhållanden?

Semiconductor wafer
Product Manager Juhani Lehto from Vaisala

Mätningar av daggpunkt och frostpunkt: Nyckeln till extremt torra förhållanden inom batteri- och halvledartillverkning samt industriell torkning 

Juhani Lehto
Product Manager
Vaisala

I extremt torra miljöer är det kritiskt att välja rätt mätparameter för processeffektivitet och produktkvalitet. Även om sensorer för relativ luftfuktighet fungerar korrekt vid medelhöga fuktighetsnivåer minskar deras tillförlitlighet snabbt när förhållandena blir torrare.

 

Varför är daggpunktssensorer överlägsna relativ luftfuktighet i extremt torra miljöer?

Det beror på den icke-linjära relationen mellan daggpunkt och relativ luftfuktighet: vid relativ luftfuktighet under 5 % ökar mätosäkerhet avsevärt, och under 1 % blir noggrann mätning av den relativa luftfuktigheten praktiskt taget omöjlig.

Vaisalas daggpunkts- och frostpunktsmätningar bibehåller dock hög noggrannhet och upplösning även vid extremt låga fuktnivåer. De stöder energieffektivitet och produktkvalitet vilket gör dem till förstahandsvalet för krävande tillämpningar såsom torkrum för batterier, halvledartillverkning och industriell torkning.

Frost point temperature vs Relative humidity at room temperature graph

 

Daggpunkt kontra frostpunkt: Vad är skillnaden för industriella tillämpningar?

  • Daggpunkt: Den temperatur vid vilken vattenånga kondenserar till vätska.
  • Frostpunkt: Den temperatur vid vilken vattenånga bildar frost eller is.

Det är viktigt att vara medveten om att daggpunkt inte är samma sak som frostpunkt. Det beror på att i daggpunkten ingår kondensering (gas till vätska), medan en annan fasförändring ingår i frostpunkten, nämligen deposition (gasform till fast form). Termerna daggpunkt och frostpunkt används ibland inkonsekvent eller utan tydlig specifikation i industriella miljöer, vilket skapar tvetydigheter och mätutmaningar eftersom frostpunktsvärdena och de teoretiska daggpunktsvärdena som beskriver samma spårfuktighetsförhållande skiljer sig avsevärt.  

För mätningar under noll är  frostpunkt den korrekta termen, eftersom den återspeglar fasövergången från gasform till fast form.

 

Är PPM-mätningar lämpliga för extremt torra förhållanden?

Kort sagt: Inte utan specialutrustning. 

Mätningar av vattenkoncentrationen i ppm är mindre lämpade för extremt torra förhållanden eftersom de inte kan bibehålla noggrannhet och precision vid så låga nivåer, särskilt inte när frostpunkten sjunker under -60 °C.

Vid en förskjutning av frostpunkten från -60 °C till -80 °C minskar den absoluta luftfuktigheten i ppm tjugofaldigt, vilket skulle vara svårt att mäta noggrant i ppm. Denna begränsning understryker vikten av att använda daggpunkts- eller frostpunktsensorer som är särskilt utformade för miljöer med låg fuktighet. 

The amount of water molecules vs dew/frost point temperature graph

 

Välja rätt Vaisala-sensorteknologi för extremt torra förhållanden

Vaisala erbjuder två sensorserier som är optimerade för olika fuktighetsintervall. HUMICAP®-sensorerna är utformade för bred mätning av den relativa luftfuktigheten (0–100 %rh), medan DRYCAP®-sensorerna presterar optimalt i extremt torra förhållanden (0–10 %rh) och vid låga dagg- och frostpunkter.

DRYCAP®-tekniken innehåller avancerade funktioner som autokalibrering och kapacitiv avkänning av tunnfilmspolymer, vilket säkerställer stabilitet och tillförlitlighet i tillämpningar såsom tryckluftssystem, batteritillverkning och halvledarproduktion.

 

Så här eliminerar Vaisala utmaningar som är kopplade till analysutrustning med hög precision

Laboratorieanalysatorer kan ge exceptionell noggrannhet om de underhålls på rätt sätt och används enbart i stabila laboratorieförhållanden. Användning av dem i industriella miljöer är dock ofta opraktiskt. Provtagningsrör som är nödvändiga för att använda laboratorieinstrument i industriella tillämpningar medför risker för läckage, kontaminering, inklusive fukt, temperaturinducerade variationer och fördröjda svarstider.

Att installera sensorer med snabb svarstid som är tillförlitliga under olika industriella förhållanden direkt vid kritiska mätpunkter minskar dessa utmaningar och säkerställer användbara data i realtid.

 

Välj rätt Vaisala-sensor för din tillämpning

För robusta, noggranna mätningar i extremt torra miljöer rekommenderar Vaisala:

DMT143: Brett mätintervall från -70 °C till +60 °C frostpunkt/daggpunkt (DRYCAP®)

DMT152: Specialiserad för extremt torra förhållanden, mäter från < -80 °C till -20 °C frostpunkt/daggpunkt (DRYCAP)®

 

Resurser

E-mail Facebook Twitter LinkedIn