Com o desenvolvimento dos tempos, indústrias como pesquisa científica, agricultura, HVAC, têxteis, salas de informática, aeroespacial e eletricidade exigem cada vez mais o uso deumidadesensores. A demanda por qualidade dos produtos é cada vez maior e o controle do ambientetemperaturae a humidade, bem como a monitorização e análise do teor de humidade dos materiais industriais, tornaram-se comunstécnicorequisitos. Sensores de umidade e medição de umidade são indústrias que surgiram nadécada de 1990. Como usar sensores de umidade de forma eficaz e como avaliar adesempenhodos sensores de umidade continua sendo uma questão técnica bastante complexa para o usuário médio.
Aqui estão algumas referências sobre como selecionar sensores de umidade:
Classificação e características dos sensores de humidade: Os sensores de humidade são divididos em sensores de resistência ecapacitância-tipo, e a forma básica do produto é revestir um material sensor no substrato para formar uma membrana sensora. Depoiságuao vapor no ar é adsorvido no material sensor, a impedância e a constante dielétrica do elemento mudam significativamente, formando assim um elemento sensível à umidade.
Precisão e estabilidade a longo prazo: A precisão dos sensores de umidade deve atingir ±2% a ±5% UR. É difícil atingir esse nível e, geralmente, o desvio fica dentro de ±2%. Ainda mais.
TemperaturaCoeficiente dos sensores de umidade: Além de serem sensíveis à umidade ambiente, os sensores de umidade também são muito sensíveis à temperatura. O coeficiente de temperatura geralmente está entre 0,2 e 0,8% UR/°C, e alguns podem variar dependendo da umidade relativa. A variação linear da temperatura dos sensores de umidade afeta diretamente o efeito de compensação, e a variação não linear da temperatura frequentemente não alcança bons resultados de compensação.ApenasCom a compensação de temperatura por hardware, é possível obter efeitos de compensação reais. A faixa de temperatura operacional da maioria dos sensores de umidade dificilmente ultrapassa 40 ℃.
Poderfornecimento de sensores de umidade: A maioria dos materiais sensíveis à umidade, como cerâmicas de óxido de metal, polímeros e cloreto de lítio, sofrem alterações de desempenho ou até mesmo falha ao aplicar uma corrente contínuatensão. Portanto, esses sensores de umidade devem ser alimentados por CApoder.
Intercambiabilidade: Atualmente, existe um problema significativo com a intercambiabilidade de sensores de umidade. Sensores do mesmo modelo não podem ser intercambiáveis, o que afeta seriamente o efeito de uso e dificulta a manutenção e o comissionamento. Alguns fabricantes têm se esforçado nesse sentido e obtido bons resultados.
Calibração de umidade: A calibração de umidade é mais complexa do que a calibração de temperatura. Termômetros padrão são geralmente usados para calibração de temperatura, mas para calibração de umidade, métodos de calibração com solução salina saturada são geralmente usados, e a temperatura também deve ser medida.
Vários métodos para avaliar inicialmente o desempenho dos sensores de umidade: Na ausência de calibração difícil dos sensores de umidade, alguns métodos simples e convenientes podem ser usados para avaliar o desempenho dos sensores de umidade.
Determinação da consistência: Adquira mais de dois sensores de umidade do mesmo tipo e fabricante. Quanto mais, melhor. Coloque-os juntos e compare os valores de saída. Em condições relativamente estáveis, observe a consistência do teste. Testes adicionais podem ser realizados registrando os dados em intervalos de 24 horas e observando-os em diferentes condições de umidade e temperatura, como alta, média e baixa umidade, para observar completamente a consistência e a estabilidade do produto, incluindo as características de compensação de temperatura.
Detecção de umidade por sopro com a boca ou uso de outros métodos de umidificação: Observe sua sensibilidade, reprodutibilidade, desempenho de absorção e dessorção de umidade, bem como resolução e alcance máximo do produto.
Teste em caixas abertas e fechadas: compare e teste se elas são consistentes e observe o efeito térmico.
Teste em altas e baixas temperaturas (de acordo com o padrão no manual): Teste e compare com os registros antes e depois de retornar ao normal, para examinar a adaptabilidade de temperatura do produto e observar a consistência do produto.
O desempenho do produto depende, em última análise, dos métodos de detecção completos e adequados do departamento de inspeção de qualidade.saturaçãoA calibração é feita com solução salina, ou o produto pode ser comparado e testado. A calibração a longo prazo durante o uso prolongado do produto também é necessária para avaliar de forma mais abrangente a qualidade do sensor de umidade.
Análise de vários produtos de sensores de umidade no mercado: Muitos produtos de sensores de umidade nacionais e estrangeiros surgiram no mercado, com sensores de umidade do tipo capacitância.confidencialelementos sendo mais comuns. Os tipos de materiais de detecção incluem principalmente polímeros, lítiocloreto, e óxidos metálicos.
As vantagens dos elementos sensíveis à umidade do tipo capacitância são a alta velocidade de resposta, o tamanho reduzido e a boa linearidade. Eles são relativamente estáveis. Alguns produtos estrangeiros também apresentam desempenho operacional em altas temperaturas. No entanto, produtos de alto desempenho desse tipo são, em sua maioria, importados do exterior e relativamente caros. Alguns produtos de baixo custo no mercado frequentemente não atendem aos padrões acima, apresentando baixa linearidade, consistência e reprodutibilidade. A variação nas faixas de umidade inferior e superior (abaixo de 30% UR e acima de 80% UR) é significativa. Alguns produtos utilizam microcomputadores de chip único para compensação e correção, o que reduz a precisão e introduz as desvantagens de grandes desvios e baixa linearidade. Independentemente de serem elementos sensíveis à umidade do tipo capacitância de alta ou baixa qualidade, a estabilidade a longo prazo não é ideal. Após o uso prolongado, a deriva costuma ser severa, e a variação na sensibilidade à umidadecapacitânciaOs valores estão no nível de pF. Uma variação de 1% de UR é inferior a 0,5 pF, e o desvio dos valores de capacitância frequentemente causa erros de dezenas de UR%. A maioria dos elementos sensíveis à umidade do tipo capacitância não tem desempenho suficiente para operar em temperaturas acima de 40 ℃ e frequentemente falham ou são danificados.
Elementos capacitivos sensíveis à umidade também apresentam algumas deficiências em termos de resistência à corrosão. Frequentemente, exigem um alto nível de limpeza do ambiente. Alguns produtos também são propensos a falhas, como falhas de luz e falhas estáticas. Os sensores de umidade de cerâmica de óxido metálico têm as mesmas vantagens que os sensores de umidade capacitivos, mas o entupimento dos poros cerâmicos por poeira pode causar falha do componente. Frequentemente, o método de ligar para remover a poeira é usado, mas o efeito não é ideal e não pode ser usado em ambientes inflamáveis e explosivos. Os materiais de detecção de alumina não conseguem superar a fraqueza do "envelhecimento natural" da estrutura da superfície, e a impedância é instável. Os sensores de umidade de cerâmica de óxido metálico também têm a desvantagem de baixa estabilidade a longo prazo.
Os sensores de umidade de cloreto de lítio apresentam como principal vantagem a excelente estabilidade a longo prazo. Através de rigorosos processos de produção, os instrumentos e sensores fabricados alcançam alta precisão, boa estabilidade e linearidade, garantindo uma vida útil confiável e duradoura. Os sensores de umidade de cloreto de lítio não podem ser substituídos por outros materiais de detecção em termos de estabilidade a longo prazo.
Horário da publicação: 26 de fevereiro de 2024