Η αίσθηση της υγρασίας και της θερμοκρασίας είναι κρίσιμη, ειδικά στους σκληρούς χειμώνες που πολλοί από εμάς βιώνουμε αυτήν τη στιγμή.Είναι σημαντικό όχι μόνο στην καθημερινή ζωή, αλλά και στη μεταποιητική βιομηχανία.Για παράδειγμα, όταν οι πομποί υγρασίας εγκαθίστανται και χρησιμοποιούνται σωστά, τα συστήματα αυτοματισμού κτιρίων μπορούν να καθορίσουν πότε ο αέρας γίνεται πολύ ξηρός ή πολύ υγρός για άνεση.
Πρώτα, αισθητήρας θερμοκρασίας
Οι αισθητήρες θερμοκρασίας χρησιμοποιούνται για τον προσδιορισμό της ποσότητας θερμότητας ή κρύου που παράγεται από ένα αντικείμενο ή ένα σύστημα.Μπορεί να ανιχνεύσει/ανιχνεύσει οποιαδήποτε φυσική αλλαγή στη θερμοκρασία και να εξάγει αναλογικά ή ψηφιακά σήματα.Οι αισθητήρες θερμοκρασίας χωρίζονται σε δύο κατηγορίες: Οι αισθητήρες θερμοκρασίας επαφής πρέπει να βρίσκονται σε φυσική επαφή με το αντικείμενο που πρόκειται να ανιχνευθεί και να παρακολουθούν τις αλλαγές θερμοκρασίας μέσω της αγωγιμότητας.Οι αισθητήρες θερμοκρασίας επαφής παρακολουθούν τις αλλαγές θερμοκρασίας με συναγωγή και ακτινοβολία.
Δεύτερος,αισθητήρα υγρασίας
Η υγρασία είναι η ποσότητα των υδρατμών στον αέρα.Η ποσότητα των υδρατμών στον αέρα έχει αντίκτυπο στην ανθρώπινη άνεση και σε διάφορες βιομηχανικές διεργασίες.Οι υδρατμοί επηρεάζουν επίσης μια ποικιλία φυσικών, χημικών και βιολογικών διεργασιών.Οι αισθητήρες υγρασίας λειτουργούν ανιχνεύοντας αλλαγές στο ηλεκτρικό ρεύμα ή τη θερμοκρασία του αέρα.Υπάρχουν τρεις βασικοί τύποι αισθητήρων υγρασίας: χωρητικός, ωμικός και θερμικός.Καθένας από τους τρεις τύπους θα παρακολουθεί συνεχώς μικρές αλλαγές στην ατμόσφαιρα για τον υπολογισμό της υγρασίας του αέρα.
Ένας χωρητικός αισθητήρας υγρασίας καθορίζει τη σχετική υγρασία τοποθετώντας μια λεπτή λωρίδα μεταλλικού οξειδίου μεταξύ δύο ηλεκτροδίων.Η ηλεκτρική χωρητικότητα των οξειδίων μετάλλων ποικίλλει ανάλογα με τη σχετική υγρασία της περιβάλλουσας ατμόσφαιρας.Οι κύριες εφαρμογές είναι καιρικές, εμπορικές και βιομηχανικές.Οι αισθητήρες υγρασίας με αντίσταση χρησιμοποιούν ιόντα σε άλατα για να μετρήσουν την ηλεκτρική αντίσταση των ατόμων.Η αντίσταση του ηλεκτροδίου και στις δύο πλευρές του αλατιού αλλάζει με την υγρασία.Δύο αισθητήρες θερμότητας μεταφέρουν ηλεκτρισμό με βάση την υγρασία του περιβάλλοντος αέρα.Ο ένας αισθητήρας είναι σφραγισμένος σε ξηρό άζωτο, ενώ ο άλλος εκτίθεται στον αέρα του περιβάλλοντος.Η διαφορά μεταξύ αυτών των δύο τιμών υποδηλώνει σχετική υγρασία.
Ο αισθητήρας υγρασίας είναι μια ηλεκτρονική συσκευή που ανιχνεύει την υγρασία στο περιβάλλον και τη μετατρέπει σε ηλεκτρικό σήμα.Οι αισθητήρες υγρασίας διατίθενται σε διάφορα μεγέθη και διαμορφώσεις.Ορισμένα είναι ενσωματωμένα σε συσκευές χειρός, όπως smartphone, ενώ άλλα είναι ενσωματωμένα σε μεγαλύτερα ενσωματωμένα συστήματα, όπως συστήματα παρακολούθησης της ποιότητας του αέρα.Για παράδειγμα, Πομποί θερμοκρασίας και υγρασίας Hengko χρησιμοποιούνται ευρέως σεομετεωρολογικές, ιατρικές, αυτοκινητοβιομηχανίες και βιομηχανίες HVAC και μεταποιητικές βιομηχανίες.Ο βιομηχανικός αισθητήρας υγρασίας υψηλής ακρίβειας μπορεί να εξασφαλίσει ακριβή μέτρηση σε όλα τα είδη σκληρού περιβάλλοντος.
Τρίτον, μέθοδος υπολογισμού
Οι αισθητήρες υγρασίας ταξινομούνται σε αισθητήρες σχετικής υγρασίας (RH) και αισθητήρες απόλυτης υγρασίας (AH) σύμφωνα με τη μέθοδο που χρησιμοποιείται για τον υπολογισμό της υγρασίας.Οι τιμές σχετικής υγρασίας προσδιορίζονται συγκρίνοντας μια ένδειξη υγρασίας σε πραγματικό χρόνο σε μια δεδομένη θερμοκρασία με τη μέγιστη υγρασία στον αέρα σε αυτήν τη θερμοκρασία.Επομένως, ο αισθητήρας σχετικής υγρασίας πρέπει να μετρήσει τη θερμοκρασία για να υπολογίσει τη σχετική υγρασία.Η απόλυτη υγρασία, αντίθετα, προσδιορίζεται ανεξάρτητα από τη θερμοκρασία.
Τέταρτον, η εφαρμογή αισθητήρων
Οι αισθητήρες θερμοκρασίας έχουν σχεδόν απεριόριστες πρακτικές εφαρμογές, καθώς χρησιμοποιούνται επίσης σε μια ποικιλία ιατρικών προϊόντων, συμπεριλαμβανομένων συσκευών απεικόνισης μαγνητικού συντονισμού (MRI) και φορητών σαρωτών υπερήχων.Οι αισθητήρες θερμοκρασίας χρησιμοποιούνται σε μια ποικιλία συσκευών στα σπίτια μας, από ψυγεία και καταψύκτες έως σόμπες και φούρνους για να διασφαλιστεί ότι θερμαίνονται στη σωστή θερμοκρασία για μαγείρεμα, γλυκά αέρα/θερμαντήρες.Ακόμη και οι συνηθισμένοι φορτιστές μπαταριών τους χρησιμοποιούν για να αποτρέψουν την υπερφόρτιση ή την υποφόρτιση της μπαταρίας με βάση τη θερμοκρασία της.
Αν και μπορεί να φαίνεται απίθανο να χρησιμοποιηθεί η εξαγωγή λαδιού για αισθητήρες θερμοκρασίας, είναι απαραίτητοι για την εξασφάλιση ασφαλών και αποτελεσματικών πρακτικών εξόρυξης λαδιού.Η μύτη λαδιού έχει έναν αισθητήρα θερμοκρασίας στο άκρο της που ειδοποιεί τους εργαζομένους όταν χρειάζεται να σταματήσουν τη γεώτρηση, γιατί όταν ζεσταθεί πολύ (επειδή συνεχίζει να τρυπάει βαθιά στο έδαφος), μπορεί να ζεσταθεί πολύ και να σπάσει.
Ο αισθητήρας θερμοκρασίας είναι ενσωματωμένος στο ψυγείο του αυτοκινήτου.Αυτό είναι κρίσιμο, γιατί όταν το νερό που κυκλοφορεί μέσω του κινητήρα του αυτοκινήτου φτάσει σε μη ασφαλή υψηλές θερμοκρασίες, σας ειδοποιούν ότι, εάν το ξεπεράσετε, θα μπορούσε να προκαλέσει βλάβη στον κινητήρα, καθώς και τον έλεγχο του κλίματος του αυτοκινήτου /.Με την αυτόματη προσαρμογή των παραμέτρων ανάλογα με τη θερμοκρασία, αυτή η κατάσταση αποφεύγεται αποτελεσματικά χωρίς να τίθεται σε κίνδυνο ο οδηγός.
Τα συστήματα HVAC απαιτούν μετρήσεις θερμοκρασίας για να βοηθήσουν στη διατήρηση της βέλτιστης θερμοκρασίας σε ένα δωμάτιο ή ένα κτίριο.Οι αισθητήρες θερμοκρασίας χρειάζονται σχεδόν σε κάθε μονάδα κλιματισμού και σύστημα σε σπίτια και γραφεία.Μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν για την ανίχνευση διαρροών ανιχνεύοντας απροσδόκητες ανωμαλίες θερμοκρασίας.
Οι ανανεώσιμες πηγές ενέργειας βασίζονται σε αισθητήρες θερμοκρασίας για να λειτουργούν αποτελεσματικά.Οι ηλιακές αντλίες θερμότητας, οι ανεμογεννήτριες, οι εφαρμογές καύσης βιομάζας και οι πηγές θερμότητας εδάφους βασίζονται στη ρύθμιση και τη μέτρηση της θερμοκρασίας.
Πέμπτον, βαθμονόμηση ακριβείας
Για να προσδιοριστεί η ακρίβεια του αισθητήρα, οι τιμές που λαμβάνονται συγκρίνονται με το πρότυπο αναφοράς.Για να επαληθεύσουμε την ακρίβεια των αισθητήρων υγρασίας, δημιουργήσαμε πρότυπα χρησιμοποιώντας μια προσέγγιση "κορεσμένου αλατιού".Με λίγα λόγια, όταν ορισμένα άλατα (ιονικές ενώσεις όπως το επιτραπέζιο αλάτι ή το χλωριούχο κάλιο) διαλύονται στο νερό, δημιουργούν μια ατμόσφαιρα γνωστής υγρασίας.
Αυτές οι χημικές ιδιότητες χρησιμοποιούνται για τη δημιουργία ενός μικροπεριβάλλοντος με γνωστό ποσοστό σχετικής υγρασίας (RH) (το πρότυπο αναφοράς), το οποίο στη συνέχεια διαβάζεται από έναν αισθητήρα.Πιο συγκεκριμένα, θα προετοιμάσουμε το διάλυμα στη σφραγισμένη δεξαμενή για να συγκρατήσει την ατμόσφαιρα και στη συνέχεια θα τοποθετήσουμε τον συνδεδεμένο αισθητήρα στη σφραγισμένη δεξαμενή.Μετά από αυτό, ο αισθητήρας διαβάζεται επανειλημμένα και οι τιμές καταγράφονται.
Μπορούμε να αναπτύξουμε προφίλ για τον υπό δοκιμή αισθητήρα επαναλαμβάνοντας αυτή τη διαδικασία με πολλά διαφορετικά άλατα, καθένα από τα οποία παράγει διαφορετική σχετική υγρασία.Γιατί γνωρίζουμε τη σχετική υγρασία κάθε μικροπεριβάλλοντοςrεπίβλεψη, μπορούμε να συγκρίνουμετον αισθητήραμετρήσεις με αυτές τις γνωστές τιμές για τον προσδιορισμό της ακρίβειας του αισθητήρα.
Εάν η απόκλιση είναι μεγάλη αλλά όχι ανυπέρβλητη, μπορούμε να βελτιώσουμε την ακρίβεια της μέτρησης χρησιμοποιώντας μια μαθηματική διαδικασία βαθμονόμησης στο λογισμικό.
Ώρα δημοσίευσης: Ιούλιος-01-2022
