Методы и средства измерения влажности сред

Вода входит в состав окружающего воздуха и является необходимым компонентом для всех живых существ. Комфортность окружающих условий определяется, в основном, двумя факторами: относительной влажностью и температурой, их соотношением. Например, в Сибири зимой воздух сухой, поэтому человек чувствует себя более комфортнее при (-30°С), чем при температуре 0°С в более сыром климате. Также необходимо учитывать, что работа электронных схем, высоковольтных установок также сильно зависит от уровня влажности окружающей среды. Как правило, все характеристики приборов определяются при относительной влажности 50% и температуре 20 - 25°С. Рекомендуется поддерживать такие же условия и в рабочих помещениях (в больничных операционных 60%). Для обеспечения нормальной работы оборудования ВЦ в гермозоне поддерживали высокую влажность (свыше 90%). Влага входит также в состав и в большой степени определяет их качество для большинства выпускаемых материалов, продуктов питания и др.

Для измерения влажности используют приборы, называемые гигрометрами. Первичные преобразователи таких устройств должен избирательно реагировать на изменение концентрации воды в контролируемой среде. Его реакцией может быть изменение внутренних свойств чувствительного элемента датчика. Для этой цели используют емкостные, электропроводные, вибрационные и оптические приборы и методы измерения.

Для количественного определения влажности и содержания воды применяются различные единицы измерения. Абсолютная влажность газов в системе СИ выражается как масса паров воды в одном кубическом метре газа. Содержание воды в жидкостях и твердых телах определяют в процентах от их массы. Содержание воды в плохо смешиваемых жидкостях определяется как количество частей воды на миллион частей веса (ppm).

Содержание паров воды в воздухе определяется по абсолютной влажности и зависит от температуры, при повышении температуры относительная влажность снижается, так как при постоянном значении парциального давления удельная плотность пара убывает:

. (13.1)

При измерении влажности с использованием точки росы (температура точки росы не зависит от температуры) относительная влажность пропорциональна отношению парциальных значений плотности и давления паров воды с плотностью и давлением насыщенного пара:

. (13.2)

В твердых телах вода может быть гидратной, кристаллической (сильно связанной с кристаллами), адсорбционной. Относительную влажность твердого тела можно определить по формуле:

. (13.3)