eusu Сензорният влажност
влажност сензори 2.1 Класификация
Във всеки автоматична система за контрол на една от най-важните роли, които играе на сензора.
Всяка проба се използва за събиране на информация за системата, за да контролира физическите параметри и превръщането им в стандартизиран електрически сигнал.
В нашия сушене барабан основните съставни елементи на сензор за влажност, която служи за контролиране на влажността на сушене материал. Измерването на съдържанието на влага във въздуха, вещества и материали е от интерес в много области. За да изберете подходящ за нашата система, сензорът трябва да се класират сензори за влага, или както ги наричат влагомери. Влажност изходни сушилни е много важен параметър при изчисляване на консумацията на енергия. В действителност, на енергийния баланс на сушилнята с горещ въздух понякога до 80% от загубите на топлина, свързани с изходящия въздух. Следователно е благоприятно да се извърши процеса на сушене с минимален въздушен поток и на отработения въздух към външната при максимална влажност (но без да се намалява скоростта на сушене).
D
Влажност могат да бъдат разделени в две групи:
а) влагомери основават на физически практика позволява директно определяне на настоящото влага; то - кондензация влагомери, влагометри, влагомери, електролитна и сорбция.
б) влагомери, чийто принцип на действие се основава на измерими свойства на тялото рения свързани с влажност, като влагомери импеданс.
Те позволяват влагомер в съответствие с принципите, в основата си, за да определи един от параметрите на влажен въздух. Тези параметри и влагомери, за да гарантират тяхното измерване:
а) температура Td на точката на оросяване (° С), определена от Kondo satsionnymi, сорбция и електролитни влагомери и влагомери на базата на алуминиев оксид;
б) мокро температура крушка Th (° C), измерени влагометри;
в) относителната влажност U (%), определени помия-schyu влагомери въз основа на промяна в съпротивлението и ясно STI. [2.2]
Сравнение на различни видове влагомери трудно, тъй като те са предназначени да определят различни параметри на влажен въздух.
При сравняване на резултатите от измерванията gigromet две набор тип може да се изисква да се движат от една характеристика на другата влажен въздух.
Например, при сравняване на показанията на влажност на съпротива и кондензационни може да се сравни относителната влажност-ING, което показва първи сензор и стойността на разстоянието от точката на оросяване и температурата сухо крушка, което се придобива от влагомер за автомобили бодното.
За оценка на точността на сравнението, трябва да се вземат под внимание вана че грешка при измерване на точката на оросяване температура ΔTd ще доведе до грешка в стойността на относителното .DELTA.U влажност, вариращи в зависимост от стойностите на Td и U в Съответно-ствие с насищане линия. Всъщност, грешки при определянето на две количества свързани коефициент, равен на допирателната на ъгъла на наклон на кривата (Du / DTD) Т = CONST; например, когато температурата на суха колба от 10 ° С грешка оп-определяне Td 1 ° С води до грешка в стойност от 3% в U = Td -5 ° С и 5% Td = + 5 ° С
Ето защо, изборът на вида на влагомер е важно да се подчертае, че те искат да се измери, и въз основа на това, че е необходимо да изберете устройството, което ще се измери този параметър с минимална грешка.
P
Принцип на действие и дизайн на влагомер. [2.3]
Тялото на които може да се измери температурата във всеки един момент, постепенно се охлажда до оросяване или замръзване на повърхността му. След това процесът се стабилизира така Obra начин, че се поддържа въздуха и между състоянието на равновесие на оросяване. Следователно измерената температура е "точката на оросяване», Td (индексът г съответства на точката на оросяване на английски) или "замръзване точка», Tf (е от английски, замръзване точка). Като се започне от това е налягането точка пара на оросяване се определя в влажен въздух.
Влажност на базата на точката на оросяване, придобити достатъчна точност и да станат конкурентоспособни след тяхното автоматизирано-ТА. Фиг. 2.1 показва схематичен конструктивен-ценен и електрическата верига автоматично кондензация влагомер.
Основните елементи са огледало влагомер и В стволови регулира температурен датчик за измерване на температурата на огледалото (платинов съпротивителен термометър или термодвойка), източникът на светлинен лъч и оптичен детектор.
Източникът на светлина осветява метал огледалото така нататък, отново, че при липса на конденз върху детектора на светлина не пада. След охлаждане на огледало (Peltier охлаждащ ефект блок, сух лед, течен азот, и т. П.) до появата на кондензация. Когато един слой от роса или слана разсеяна светлина достига до детектора, който чрез система за регулиране дава команда за показване на огледало. При по-висока температура на оросяване изчезва и изчезва и раз-разсеяна светлина, което отново води до охлаждане на огледала. С правилното включване настройка слой кондензатор може да бъде получена Sata определена дебелина и по този начин се достигне-ЛИЗАЦИЯ равновесно състояние между парата и кондензата. Температурният датчик прикрепен върху обратната страна на огледалото, е позволява да се измери температурата.
Принцип на действие и дизайн на влагомер. [2.3]
Принципът на действие е sorbtsionnoto влагомер по-grevanii разсол преди докато разтворът не е установено парно налягане, равно на налягането на парите
в атмосферния въздух. Знаейки тази температура може да се определи формоване пара налягане и следователно температурата на точката на оросяване.
Следователно, когато измерването на влажността използват наситени солеви разтвори, за които налягането на парите ще бъдат при дадена температура план минимум. На практика най-удобния на литиев хлорид. си линия парно налягане съответно приблизително Онлайн съществува относителна влажност от 12% (виж Таблица 2.1.). Ex-polzuemaya площ на графиката, съответстваща на влажен въздух е между тази линия и линията на насищане. Така, на фиг. 2.2 показва предимство на използването на литиев хлорид, в сравнение с други соли.
След изпаряване на вода ток минава между електродите рязко се намалява, тъй като проводимостта на разтвора на кристален литиев хлорид е значително по-ниска проводимост, и съ-отговорен намаляване температурен сензор. Едновременно с това, литиев хлорид, който е много висока хидрофилност отново адсорбира водна пара, което води до увеличаване на силата на тока и температурен сензор. По този начин, добре vesie между твърд литиев хлорид и разтвор. Принцип на сажди лзвани към споменатия този баланс се извършва при температура, пряко свързана с налягането на парите и следователно също точката на оросяване, така определя имена, но тази температура.
Влажност на основата на промяната в съпротивлението.
Принцип на действие и дизайн на влагомер. [2.3]
Влажност на базата на AC импеданс са chuvst-pheno- елемент, съставен от хигроскопично вещество, което е промяна на параметрите на електрически Pas (резистентност или капацитет), когато околната влажност-проводим.
Обикновено тези сензори са с много малък размер, и позволяват сравнително точни измервания-ТА с малка времеконстанта.
Импеданс влагомери могат да бъдат разделени в три групи:
- капацитивен влагомер базата на полимер диелектрик-позиция;
- капацитивен влагомер базата на алуминиев оксид диелектрик.
и
Помислете импеданс тип влагомер резистивен.
В някои изпълнения, се използва структурата като вещество-течност ЛИЗАЦИЯ хигроскопичен. Електролити провеждат електрически ток, и устойчивост зависи от обема, кото-Ing пропорционална на съдържанието на вода в него. Известен начин за преобразуване на относителната влажност в една реплика електрически сигнал. Връзката между относителната влажност и съпротивлението може да бъде показана като изотерма на сорбция. Фиг. 2.4 показва типична крива на съвместно неподчинение относителната влажност чувствителен елемент на влагомер резистивен-среда. Имайте предвид, че границите на устойчивостта на климата-ТА може да включва от по-малко от 1 до 80 megohms. В действителност, устойчивост Rm влагомер зависи OD-танен на влажност и температура: влияние на последната може да се компенсира чрез потенциометрични схеми, където RA на резистентност включва последователност, но Rm и неговата зависимост от температурата е същата като тази на Rm (фигура 2.5.).
Принцип на действие и строителството. [2.3]
Слоят от полимерни ди- електрозахранване няколко микрона дебели абсорбира от околния въздух водните молекули настоящото, като по този начин Xia установява равновесие с въздух. Това води до промяна в диелектрична константа слой кал и съответно промяна на контейнера: кондензатор, където се използва диелектрик.
Опитът показва, че тази промяна в капацитет зависят-ING от относителната влажност, описващ ОЗНАЧАВА-линеен закон достатъчно добре, а коефициентът на пропорционалност е слабо зависи от температурата.
Има различни методи за производство на тънкослойни кондензатори. Описани по-долу структура (фиг. 2.6, а)
представлява сензор проектиран Лабораторни електрон ICS и информационни технологии (LETI) и се изсипват ела ми CORECI.
Производствен процес включва отлагане на полимер на първия електрод от тантал, и след това покриване на полимер тънък (дебелина между 100 и 10 000 А) хром слой от Waku-разумно отлагане. Този слой причинява пукнатини в диелектричния слой (фиг. 2.6,6), че по-специално премахва зависимостта от времето на забавяне на дебелината на втория слой. Тук, хром се използва за направата на дата-чик не чувствителни към серни примеси. В известен-ryh капацитивни влагомери като порест електрод се използва много тънки (
100А) слой от злато.
Капацитивен влагомер базирани диелектричен слой алуминий
Принцип на действие и дизайн. [2,3]
Приложимо диелектрик е слой от анодна отлагане алуминиев подкрепени сред stvom на алуминиева пластина предварително негодува първи електрод; като друга електрони вид е метален слой, отложен върху изолатора (фиг. 2.7, а). Импеданс влагомери от този тип, както е описано в предишния раздел, варира в зависимост от относителната влажност на околната среда (фиг. 2.7, б).
и
Анодно отлагане се извършва чрез електролиза на вода-TION на разтвор на сярна киселина, анодът е направен от алуминий. Улавянето на този електрод кислород реал schaet метален оксид отлагане което се случва, когато определени точки на набор от колапс, в резултат на порест слой структура.
Влагомери, основаващи се на този принцип, най-удобният HN за измерване на ниски стойности на влажност. В този случай е необходимо дебелината на порест слой е сведена до минимум; след нанасяне на анодния слой се полира, за да се намали неговата дебелина и да детектора чувствителна само до определена температура на околната среда на точката на оросяване на околната среда.
втори метален електрод се нанася върху повърхността на алуминий; това може да се използва алуминиево-NY, мед, злато, сребро, платина, паладий, нихром. Споменатите електрод трябва да бъде достатъчно за покриване не ваната от над порьозен алуминиев оксид слой малко повече от не-необходимостта.
Принцип на действие и строителството. [2.3]
Електролитно влажност възможно да се определи много ниско съдържание на водна пара във въздуха, съдържащи Дрю-GIE газове.
Един елемент сензор на такава влагомер (фиг. 2.8) с стоящи от тръба 10 см дължина, които са разположени усукани в спирала целия платина или родий електроди със слой от фос-Forney анхидрид (Р 2О 5) между тях.
Газът се разпространява в измервателната тръба, и с-държи в него водна пара се абсорбира от фосфор angid-магнезиев хлорид, който се превръща в фосфорна киселина. Тя е създадена между електродите на DC напрежение от около 70 V, което причинява електролиза на вода с освобождаването на кислород и водород и регенерация на фосфорен анхидрид. Според Зуко-добре Фарадей която дефинира връзката между количествен CMV ток, протичащ между електродите, и количествен-stvom вода, се подлага на електролиза на про-беше дисоциация милионграма еквивалент (. Е. 9грам) вода, необходимо електричество 96500 Кл. Един мол вода, съдържаща 16 г кисел вид, и два грама и се състои от две водородни връзки. Ако означим масата на вода по време на разделяне електролиза за единица време през dmeldt, силата на електрическия ток в размер на
където се изразява в ампери, а DME / DT в кг / сек. Обозначаващ скоростта на потока (m 3 / S) циркулира в сензора, чрез Qv, и концентрацията на водна пара, изразена в кг пара на 1 м 3 на въздух през Cv, стойност DME / DT може да се изрази чрез връзката
където - коефициент улавяне водни молекули слой Р2 О3. Когато подходяща геометрия сензор и определена стойност ПОТОК га и може да се постигне почти до 1. Въпреки това, във всеки случай, за даден геометрия, това съотношение остава постоянна, когато скоростта на въздуха е константа, и защото калибриране може да се определи действителната му количество.
Заключение: за нашата система (сушене барабан) е най-подходящо, в нас,
капацитивен влагомер на базата на алуминиев оксид.
2.2 Изчисляване на първичен устройство.
Свързани статии