濕度傳感器是環境監測應用中常用的儀表之一。為何?因為它們是在尋求打造舒適、安全和節能的環境時必須正確控製的重要測量參數之一。例如,濕度傳感器常用於暖通空調、生物醫學、食品加工、製藥、氣象、微電子、農業和結構運行狀況監測等行業。讓我們快速了解一下現代濕度傳感器的發展曆程,並關注這些儀表為何如此重要 - 以及維薩拉的 HUMICAP® 解決方案如何為您提供幫助。

現代濕度傳感器 - 在維薩拉的發展曆程
濕度定義為空氣中的水蒸氣量。常用的術語是“相對濕度”(RH),因(yin)為(wei)這(zhe)一(yi)濕(shi)度(du)數(shu)量(liang)是(shi)相(xiang)對(dui)於(yu)溫(wen)度(du)的(de)。縱(zong)觀(guan)相(xiang)對(dui)濕(shi)度(du)測(ce)量(liang)的(de)發(fa)展(zhan)曆(li)史(shi),已(yi)經(jing)有(you)許(xu)多(duo)方(fang)法(fa)可(ke)用(yong)來(lai)完(wan)成(cheng)該(gai)任(ren)務(wu)。早(zao)期(qi)的(de)濕(shi)度(du)計(ji)測(ce)量(liang)吸(xi)收(shou)水(shui)蒸(zheng)氣(qi)的(de)不(bu)同(tong)材(cai)料(liao)的(de)物(wu)理(li)變(bian)化(hua),示(shi)例(li)包(bao)括(kuo)動(dong)物(wu)毛(mao)發(fa)和(he)紙(zhi)卷(juan)。這(zhe)些(xie)方(fang)法(fa)經(jing)證(zheng)明(ming)並(bing)不(bu)準(zhun)確(que),測(ce)量(liang)範(fan)圍(wei)有(you)限(xian)且(qie)維(wei)護(hu)要(yao)求(qiu)較(jiao)高(gao)。
ranhoukaifalejisuanxiangduishidudeqitafangfa,mouxiefangfayanyongzhijin,liruxuandiaoshiganshijihelengjingshishiduji。zhexiefangfashiyongzhengfahelengninglaijianjiecelianghejisuanshidushuiping,danshitamenbingfeishizhongweilixiangzhixuan。suizhezaitianqiheyanjiuyingyongzhongduigengjingquehequanfanweidexiangduishiduceliangxuqiudebuduanzengchang,xuyaogengjingquehediweihuliangdejiejuefangan。
在(zai)發(fa)明(ming)晶(jing)體(ti)管(guan)之(zhi)後(hou)開(kai)發(fa)了(le)電(dian)子(zi)濕(shi)度(du)傳(chuan)感(gan)器(qi)。這(zhe)些(xie)傳(chuan)感(gan)器(qi)以(yi)測(ce)量(liang)電(dian)阻(zu)為(wei)基(ji)礎(chu),所(suo)含(han)材(cai)料(liao)會(hui)吸(xi)收(shou)水(shui)蒸(zheng)氣(qi),其(qi)電(dian)阻(zu)會(hui)相(xiang)應(ying)地(di)發(fa)生(sheng)變(bian)化(hua)。但(dan)這(zhe)些(xie)傳(chuan)感(gan)器(qi)也(ye)有(you)缺(que)點(dian),例(li)如(ru)穩(wen)定(ding)性(xing)差(cha)、精度有限以及難以對濕度水平下降做出響應(也稱為時滯現象)。
為了克服這些缺點並為氣象觀測技術提供更高的可靠性,維薩拉於 1973 年開發出了基於薄膜聚合物的電容式濕度傳感器。
濕度傳感器的工作原理
現代電容式濕度傳感器由一種聚合物和兩個電極組成:聚(ju)合(he)物(wu)與(yu)空(kong)氣(qi)中(zhong)的(de)水(shui)蒸(zheng)氣(qi)反(fan)應(ying),而(er)電(dian)極(ji)在(zai)聚(ju)合(he)物(wu)的(de)每(mei)一(yi)側(ce)各(ge)有(you)一(yi)個(ge)。隨(sui)著(zhe)空(kong)氣(qi)濕(shi)度(du)的(de)變(bian)化(hua),聚(ju)合(he)物(wu)將(jiang)吸(xi)收(shou)和(he)釋(shi)放(fang)水(shui)蒸(zheng)氣(qi),從(cong)而(er)改(gai)變(bian)傳(chuan)感(gan)器(qi)的(de)電(dian)容(rong)。電(dian)容(rong)的(de)變(bian)化(hua)是(shi)通(tong)過(guo)兩(liang)個(ge)電(dian)極(ji)測(ce)量(liang)的(de),這(zhe)兩(liang)個(ge)電(dian)極(ji)與(yu)數(shu)字(zi)裝(zhuang)置(zhi)通(tong)信(xin),而(er)此(ci)數(shu)字(zi)裝(zhuang)置(zhi)負(fu)責(ze)解(jie)釋(shi)並(bing)傳(chuan)輸(shu)讀(du)數(shu)。事(shi)實(shi)證(zheng)明(ming),這(zhe)種(zhong)類(lei)型(xing)的(de)傳(chuan)感(gan)器(qi)可(ke)以(yi)長(chang)期(qi)穩(wen)定(ding)按(an)預(yu)期(qi)並(bing)可(ke)靠(kao)地(di)運(yun)行(xing)。
使用 HUMICAP® 傳感器監測濕度
維薩拉濕度傳感器稱為 HUMICAP,能(neng)夠(gou)以(yi)較(jiao)高(gao)的(de)穩(wen)定(ding)性(xing)和(he)快(kuai)速(su)的(de)響(xiang)應(ying)時(shi)間(jian)測(ce)量(liang)相(xiang)對(dui)濕(shi)度(du)範(fan)圍(wei)。這(zhe)項(xiang)技(ji)術(shu)使(shi)氣(qi)象(xiang)探(tan)空(kong)氣(qi)球(qiu)能(neng)夠(gou)對(dui)迅(xun)速(su)變(bian)化(hua)的(de)大(da)氣(qi)條(tiao)件(jian)做(zuo)出(chu)響(xiang)應(ying),從(cong)而(er)可(ke)以(yi)更(geng)好(hao)地(di)了(le)解(jie)天(tian)氣(qi),並(bing)提(ti)高(gao)了(le)我(wo)們(men)進(jin)行(xing)氣(qi)象(xiang)預(yu)報(bao)的(de)能(neng)力(li)。
多年來,維薩拉 HUMICAP 濕度傳感器在工業、生(sheng)命(ming)科(ke)學(xue)以(yi)及(ji)濕(shi)度(du)測(ce)量(liang)可(ke)以(yi)改(gai)善(shan)質(zhi)量(liang)和(he)舒(shu)適(shi)度(du)的(de)其(qi)他(ta)應(ying)用(yong)中(zhong)發(fa)現(xian)了(le)更(geng)多(duo)的(de)用(yong)途(tu)。結(jie)合(he)溫(wen)度(du)傳(chuan)感(gan)器(qi),現(xian)代(dai)濕(shi)度(du)計(ji)可(ke)以(yi)計(ji)算(suan)出(chu)許(xu)多(duo)有(you)用(yong)的(de)基(ji)於(yu)濕(shi)度(du)的(de)變(bian)量(liang),例(li)如(ru)露(lu)點(dian)、焓值、絕對濕度和百萬分率 (ppm)。
與變送器或儀表相結合,維薩拉 HUMICAP 濕(shi)度(du)傳(chuan)感(gan)器(qi)可(ke)以(yi)將(jiang)其(qi)測(ce)量(liang)數(shu)據(ju)傳(chuan)遞(di)給(gei)需(xu)要(yao)使(shi)用(yong)這(zhe)些(xie)數(shu)據(ju)做(zuo)出(chu)重(zhong)大(da)決(jue)策(ce)的(de)人(ren)員(yuan)和(he)係(xi)統(tong)。從(cong)手(shou)持(chi)式(shi)濕(shi)度(du)計(ji)到(dao)工(gong)業(ye)探(tan)頭(tou)和(he)變(bian)送(song)器(qi),不(bu)使(shi)用(yong)精(jing)確(que)的(de)濕(shi)度(du)測(ce)量(liang)來(lai)改(gai)善(shan)條(tiao)件(jian)或(huo)工(gong)藝(yi)過(guo)程(cheng)的(de)環(huan)境(jing)寥(liao)寥(liao)無(wu)幾(ji)。
盡管市場上產品繁多,但 HUMICAP 技術仍在不斷發展和改進,可提供高質量的測量數據。
不同類型的濕度儀表
HUMICAP 技術已應用到多種儀表中。盡管起源於氣象探空氣球,但今天常見的是用於暖通空調應用的室內傳感器。這些傳感器可以安裝在牆壁上、管道係統以及冰箱中。室外傳感器也很常見,因為它們用於氣象站和飛機上以檢測結冰情況。
專用傳感器也已發展到可在頗具挑戰性的環境中發揮作用,例如烤箱、環境測試室和高壓管道中。還改製出了不同的濕度傳感器來測量油中的溶解水,這有助於保護我們的能源基礎設施。
通過進一步的改造,可開發用於氣動和呼吸空氣的低濕度露點測量裝置。維薩拉 DRYCAP® 傳感器建立在 HUMICAP 技術的基礎上,可為超幹燥的應用提供測量。
世界經濟中鮮有領域不測量或不考慮濕度,而維薩拉 HUMICAP 濕度傳感器技術可提供可靠和準確的信息,我們依靠這些信息來改進流程並做出明智的決策。