نحوه کار با ترمو رطوبت سنج محیطی

هیگرومتر چیست؟؟

هیگرومترها از جمله ابزارهای آب و هوایی در نظر گرفته می شوند که قابلیت اندازه گیری رطوبت دارند. در طی قرن ها این ابزارها تغییر کرده ، پیشرفت کرده و انواع متنوعی را برای پاسخگویی به نیاز کاربران در نظر گرفته اند. در دهه 1400 بود که یکی از اولین مدل های هیگرومترها تولید شد. لئوناردو داوینچی نسخه اولیه خود را از این دستگاه ساخت که هدف از آن اندازه گیری رطوبت هوا بود.

بدون شک او طراحی هوشمندانه ای داشت که در این طراحی حول محور یک گیج که از هر طرف مواد جاذب و غیر قابل جذب قرار داشت. هر زمان که رطوبت افزایش می یابد به سمت مواد جاذب اشباع شده و سنگین تر می شود. اختلاف وزن به عنوان یک مطالعه برای رطوبت نسبی توسط لئونادرو داوینچی تعبیر شد.
بعد از گذشت صدها سال زمین شناس و فیزیکدان سوئیسی هوراس بندیکت دسوسور که عاشق کاوش در کوه های آلپ سوئیس بود ورژن پیشرفته تری از نم سنج یا هیگرومتر اولیه را ایجاد کرد. درست مانند آنچه داوینچی توسعه داد. دستگاه هوراس بندیکت رطوبت را اندازه گیری کرد.
تنها تفاوت دستگاه دسوسور این بود که از رشته ای از مو استفاده می کرد، که دردستگاه تحت فشار آویزان و معلق بود. تاثیری که رطوبت موجود در هوا روی مو دارد و بسته به سطح رطوبت هوا باعث انقباض یا انبساط مو می شود. یک سوزن به عدد روی گیج اشاره می کند که آن را به عنوان رطوبت هوا تعبیر می کنند.

ورژن دیگری از دستگاه ترمورطوبت سنج محیطی ایجاد شد که در طراحی آن بسیاری از تکنیک های دماسنج های موجود در آن زمان تکرار شده بود. به عنوان مثال این هیگرومترها یا نم سنج ها از تکنیک هایی که در آنها از دماسنج های تر و دماسنج های خشک استفاده می شد الهام گرفته بودند. آنها دو ترمومتر جیوه ای یا دماسنج جیوه ای داشتند که همان طور که از نام آنها پیداست یکی خشک و دیگری تر یا مرطوب بود. دماسنج مرطوب یک پوشش پارچه ای خیس داشت که پایه ترمومتر را می پوشاند. برای اندازه گیری رطوبت نسبی اختلاف بین ترمومتر خشک و تر محاسبه می شد.

نم سنج های محیطی یا هیگرومترها چگونه کار می کنند؟

امروزه انواع مختلفی از نم سنج های محیطی یا هیگرومترها وجود دارند و اینکه چه قابلیت هایی دارند و نحوه کارکرد آنها به نوع طراحی آنها وابسته است. به عنوان مثال: یکی از انواع آنها هیگرومترهای خازنی یا نم سنج های خازنی است. دستگاه های طبقه بندی شده تحت این فرم از سنسورهای مختلف دیگری استفاده می کنند. رطوبت سنج های خازنی برای کاربردهایی ایجاد می شوند که قیمت ، شکنندگی یا فضا محدود باشد. بنابراین آنها از لحاظ دقت قرائت رطوبت برای دستگاه های مقرون به صرفه خطر ایجاد می کنند.
رطوبت سنج های خازنی تاثیر رطوبت را در یک ماده اکسید فلزی اندازه گیری می کنند. آنها همچنین برای تعیین میزان تاثیر رطوبت روی ثابت دی الکتریک (یا میزان نفوذ نسبی) یک پلیمر، مانند پلاستیک مصنوعی ، مورد استفاده قرار می گیرند. در هنگام کالیبراسیون ، سنسورها دارای درجه دقت 2% رطوبت نسبی در محدوده رطوبت نسبی 5-95% هستند.
اگر این رطوبت سنج های خازنی کالیبره نشود دقت تا سه برابر دچار اختلاف در محاسبه می شود. سنسورها گرچه می توانند در برابر درجه حرارت بالا و اثرات تراکم مقاومت کنند و برای کاربردهای مختلف مناسب هستند ولی با این وجود این رطوبت سنج های خازنی دارای سنسورهایی هستند که به راحتی آلوده می شوند و علائم فرسودگی را به سرعت نشان می دهند.
سنسور مقاوم دیگری وجود دارد که در مقایسه با سنسورهای خازنی حساسیت کمتری دارد. این سنسورها تغییرات مقاومت الکتریکی یک ماده را که رطوبت محیط باعث می شود اندازه گیری می کنند. از آنجایی که این سنسورها به اندازه سنسورهای خازنی حساس نیستند، سنسورهای مقاومت به برد مدار پیچیده تری نیاز دارند. دقت بستگی به ماده مقاومتی مورد استفاده دارد اما معمولا تا 3 درصد رطوبت نسبی است. این ماده همچنین گویای آن است که رطوبت سنج چقدر در برابر تراکم مقاومت خواهد کرد.

یک ترمورطوبت سنج یا هیگرومتر یا نم سنج در کجا استفاده می شود؟

هیگرومترها به عنوان ابزارهای مفیدی در نظر گرفته می شوند که از محاسبه و کالیبراسیون فشار و تغییرات دما و ترکیب آنها باهم استفاده می کنند که درصد حاصل از این محاسبه میزان رطوبت موجود در هوا خواهد بود. یک ترمو هیگرومتر یا ترمورطوبت سنج محیطی یک وسیله مفید در ساختمان های اداری و منارل و همچنین در کارخانه ها و فرآیندهای تولیدی و صنعتی است. در این مناطق باید اطمینان حاصل شود که هیچ تغییری در رطوبت محیط اطراف ایجاد نمی شود، زیرا این امر می تواند بر تولیدات این ارگانها و کیفیت مواد تاثیر گذار باشد.

استفاده از ترمورطوبت سنج محیطی ها به نوع آنها بستگی دارد که شامل موارد زیر است:

انواع هیگرومترها :

1- رطوبت سنج های دمای خشک و تر یا رطوبت سنج هوا

همان طور که قبلا اشاره شد این نوع نم سنج دارای دو دماسنج می باشد. یک دماسنج خشک و دیگری مرطوب. اختلاف دمای قرائت شده از روی دو دماسنج برای تعیین رطوبت هوا استفاده می شود. اختلاف دما اندازه گیری می شود و درجه حرارت دماسنج تر پایین تر از دماسنج خشک خواهد بود که این اختلاف ناشی از رطوبت است. رطوبت سنج های دمای خشک وتر ابزارهای مفیدی برای اندازه گیری رطوبت در فضای باز هستند. آنها همچنین برای مکان هایی ایده آل هستند که نیاز به شرایط خشک دارند مانند انبارها و سیلوها و مکان های ذخیره سازی.

2- ترمورطوبت سنج های دیجیتالی /هیگرومترهای الکتریکی

این نوع هیگرومتر های الکتریکی هم می توانند مقاومتی باشند و هم خازنی .
عملکرد هیگرومترهای الکتریکی مقاومتی به این صورت است که سنسورهای الکتریکی مقاومتی الکتریسته را از طریق ماده سرامیکی که دارند در هوا عبور می دهند. هنگامی که رطوبت هوا زیاد باشد، بخار آب بیشتری باعث انقباض ماده سرامیکی می شود که منجر به تغییر میزان هدایت مقاومت می شود. در خصوص ترمورطوبت سنج های خازنی یک دماسنج الکتریکی خازنی از دو صفحه با هوا ی بین آنها استفاده می کند. میزان رطوبت از طریق توانایی این صفحات فلزی در ذخیره بارهای الکتریکی اندازه گیری می شود که رظوبت عامل تاثیر گذاری می باشد.

3- رطوبت سنج های نقطه شبنم

این دستگاه رطوبت سنج نقطه شبنم برای اندازه گیری رطوبت اشباع در یک گاز هستند. به طور معمول آنها در مکان هایی استفاده می شوند که کمترین میزان رطوبت را می توان یافت. در حال حاضر این دستگاه از دقیق ترین نوع هیگرومترها هستند.
این دستگاه در فضاهای صنعتی و گلخانه ها به یک وسیله محبوب تبدیل شده اند. اما امروزه از آنها در موزه ها ، رطوبت گیرها ، سونا و انکوباتورها و صنعت جوجه کشی استفاده می شود. رطوبت می تواند به سازه های چوبی موسیقی آسیب برساند، به همین دلیل از نم سنج ها برای مراقبت از آلات موسیقی مانند پیانو ، ویولون ، چنگک و گیتار و… نیز استفاده می شود.
در همین حال در خانه ها و منازل مسکونی نیز می توان از رطوبت سنج ها برای رفاه ساکنان واندازه گیری و کنترل رطوبت خانه استفاده کرد. رطوبت کم می تواند تاثیرات منفی بر پوست بدن انسان بگذارد و باعث خشکی و ترک پوستی شود. از سوی دیگر رطوبت بیش از حد نرمال کپک ها قارچ ها و کنه های موجود در گرد و غبار را برای تکثیر ترغیب می کند. صاحبان خانه می توانند به کمک ترمورطوبت سنج ها راهی برای کنترل رطوبت مناسب در محیط اطراف خانه بیابند.
در صنعت رنگ و نیز رنگ کاری و نقاشی ساختمان و فضاها می توان به اهمیت رطوبت سنجی پی برد.
به عنوان مثال : صنعت رنگ و رنگ کاری می تواند نسبت به نقطه شبنم و رطوبت کاملا حساس باشد.

چگونگی قرائت رطوبت از یک هیگرومتر:

اگرچه شما از یک ترمورطوبت سنج برای مشاهده وضعیت آب و هوا یا اندازه گیری شرایط برای فضاهای داخلی استفاده خواهید کرد، منطقی است که بدانید چگونه داده ها را قرائت کنید. برای به دست آوردن بهترین و دقیق ترین نتایج این دستگاه ها باید حداقل سالی یک بار کالیبره شوند.
در رطوبت سنج های دمای خشک و تر اختلاف دمای قرائت شده از روی دو دماسنج برای تعیین رطوبت هوا استفاده می شود. اختلاف دما اندازه گیری می شود و درجه حرارت دماسنج تر پایین تر از دماسنج خشک خواهد بود که این اختلاف ناشی از رطوبت است. به عبارت دیگر یک هیگرومتر مکانیکی دارای یک سیستم تا حدودی پیچیده تر است زیرا این مدل بر اساس مدلی است که هوارس بندیکت دسوسور طراحی کرده است.
قرائت دیتا از هیگرومترهای سخت نیست اما بسته به نوع و مدلی که استفاده می کنید ممکن است متفاوت باشد. به عنوان مثال یک حباب تر و حباب خشک به اعداد زیر نیاز دارد:

• دمای حباب خشک
• دمای حباب تر
• کاهش دمای حباب تر(اختلاف بین اولین و دومین دما)

برای قرائت نتیجه نمودار مورد نظر را در روی دستگاه ترسیم کنید و از شروع حباب تر و سپس دمای حباب خشک به جایی برسید که اعداد به یکدیگر برسند و رطوبت نسبی منطقه را خواهید داشت برای بیان جواب نهایی از درصد استفاده کنید.
برای قرائت داده شما فقط باید دستگاه را در حدود یک متر از زمین قرار دهید. بگذارید دستگاه حداقل به مدت سه دقیقه کار کند تا بتواند دمای هوا را به درستی تشخیص دهد. لازم نیست محاسبات دیگری را انجام دهید زیرا دستگاه خود آن را انجام خواهد داد.