مع تطور العصر، أصبحت الصناعات مثل البحث العلمي والزراعة وتكييف الهواء والتدفئة والمنسوجات وغرف الكمبيوتر والفضاء والكهرباء تتطلب بشكل متزايد استخدامرطوبةأجهزة الاستشعار. الطلب على جودة المنتج يتزايد أكثر فأكثر، والتحكم في البيئةدرجة حرارةوالرطوبة، فضلاً عن مراقبة وتحليل محتوى الرطوبة في المواد الصناعية، أصبحت كلها أموراً شائعة.اِصطِلاحِيّالمتطلبات. أجهزة استشعار الرطوبة وقياس الرطوبة هي صناعات ظهرت فيالتسعينياتكيفية استخدام أجهزة استشعار الرطوبة بشكل فعال وكيفية الحكم علىأداءتظل مشكلة الرطوبة في أجهزة استشعار الرطوبة مشكلة فنية معقدة إلى حد ما بالنسبة للمستخدم العادي.
فيما يلي بعض المراجع لك حول كيفية اختيار أجهزة استشعار الرطوبة:
تصنيف وخصائص أجهزة استشعار الرطوبة: تنقسم أجهزة استشعار الرطوبة إلى نوع المقاومة ونوعالسعة-النوع، والشكل الأساسي للمنتج هو طلاء مادة استشعار على الركيزة لتشكيل غشاء استشعار. بعدماءيتم امتصاص البخار الموجود في الهواء على مادة الاستشعار، وتتغير معاوقة العنصر وثابت العزل الكهربائي بشكل كبير، وبالتالي يتشكل عنصر حساس للرطوبة.
الدقة والاستقرار طويل الأمد: يجب أن تتراوح دقة مستشعرات الرطوبة بين ±2% و±5%. من الصعب تحقيق هذا المستوى، وعادةً ما يكون الانحراف ضمن ±2%، بل أعلى من ذلك.
درجة حرارةمعامل رطوبة مستشعرات الرطوبة: بالإضافة إلى حساسيتها للرطوبة البيئية، تتميز مستشعرات الرطوبة بحساسية عالية لدرجة الحرارة. يتراوح معامل درجة الحرارة عادةً بين 0.2% و0.8% رطوبة نسبية/درجة مئوية، وقد يختلف بعضها تبعًا للرطوبة النسبية. يؤثر الانحراف الخطي لدرجة الحرارة لمستشعرات الرطوبة بشكل مباشر على تأثير التعويض، بينما غالبًا ما يفشل الانحراف غير الخطي لدرجة الحرارة في تحقيق نتائج تعويض جيدة.فقطيمكن تحقيق تأثيرات تعويض حقيقية باستخدام تعويض تتبع درجة الحرارة بالأجهزة. يصعب تجاوز نطاق درجة حرارة تشغيل معظم مستشعرات الرطوبة 40 درجة مئوية.
قوةتوفير أجهزة استشعار الرطوبة: تتعرض معظم المواد الحساسة للرطوبة مثل سيراميك أكسيد المعدن والبوليمرات وكلوريد الليثيوم لتغييرات في الأداء أو حتى الفشل عند تطبيق التيار المستمرالجهد االكهربىلذلك، يجب أن تعمل أجهزة استشعار الرطوبة هذه بالتيار المتردد.قوة.
قابلية التبديل: تُواجه حاليًا مشكلة كبيرة في قابلية تبديل مستشعرات الرطوبة. لا يُمكن تبديل المستشعرات من نفس الطراز، مما يؤثر سلبًا على فعالية الاستخدام ويزيد من صعوبة الصيانة والتشغيل. وقد بذل بعض المصنّعين جهودًا مُتنوعة في هذا الصدد، وحققوا نتائج جيدة.
معايرة الرطوبة: تُعد معايرة الرطوبة أصعب من معايرة درجة الحرارة. تُستخدم عادةً موازين الحرارة القياسية لمعايرة درجة الحرارة، ولكن لمعايرة الرطوبة، تُستخدم عادةً طرق معايرة محلول الملح المشبع، ويجب أيضًا قياس درجة الحرارة.
هناك عدة طرق للحكم المبدئي على أداء أجهزة استشعار الرطوبة: في حالة عدم وجود معايرة صعبة لأجهزة استشعار الرطوبة، يمكن استخدام بعض الطرق البسيطة والمريحة للحكم على أداء أجهزة استشعار الرطوبة.
تحديد الاتساق: اشترِ أكثر من مستشعري رطوبة من نفس النوع والشركة المصنعة. كلما زاد العدد، كان ذلك أفضل. ضعهما معًا وقارن قيم النتائج. في ظروف مستقرة نسبيًا، راقب اتساق الاختبار. يمكن إجراء المزيد من الاختبارات عن طريق التسجيل على فترات زمنية خلال 24 ساعة، ومراقبتها في ظروف رطوبة ودرجة حرارة مختلفة، مثل الرطوبة العالية والمتوسطة والمنخفضة، لرصد اتساق المنتج واستقراره بشكل كامل، بما في ذلك خصائص تعويض درجة الحرارة.
استشعار الرطوبة عن طريق النفخ بالفم أو باستخدام طرق الترطيب الأخرى: راقب حساسيتها وإمكانية إعادة إنتاجها وامتصاص الرطوبة وأداء الامتزاز، بالإضافة إلى الدقة والمدى الأقصى للمنتج.
الاختبار في الصناديق المفتوحة والمغلقة: قارن واختبر ما إذا كانت متناسقة، ولاحظ التأثير الحراري.
الاختبار في درجات الحرارة العالية والمنخفضة (وفقًا للمعيار الموجود في الدليل): اختبار ومقارنة بالسجلات قبل وبعد العودة إلى الوضع الطبيعي، لفحص قدرة المنتج على التكيف مع درجة الحرارة ومراقبة اتساق المنتج.
يعتمد أداء المنتج في النهاية على أساليب الكشف الكاملة والسليمة التي يتبعها قسم فحص الجودة.التشبعيُستخدم محلول ملحي للمعايرة، أو يُمكن مقارنة المنتج واختباره. كما أن المعايرة طويلة الأمد ضرورية لتقييم جودة مستشعر الرطوبة بشكل أشمل.
تحليل العديد من منتجات مستشعر الرطوبة في السوق: ظهرت العديد من منتجات مستشعر الرطوبة المحلية والأجنبية في السوق، مع مستشعرات الرطوبة من النوع السعويحساسالعناصر الأكثر شيوعًا. تشمل أنواع مواد الاستشعار بشكل أساسي البوليمرات والليثيومكلوريد، وأكاسيد المعادن.
تتميز العناصر الحساسة للرطوبة من النوع المكثف بسرعة استجابة عالية، وصغر حجمها، ودقة خطية عالية. كما أنها مستقرة نسبيًا. تتميز بعض المنتجات الأجنبية أيضًا بأداء تشغيلي في درجات حرارة عالية. ومع ذلك، فإن المنتجات عالية الأداء من هذا النوع غالبًا ما تكون من الخارج وباهظة الثمن نسبيًا. غالبًا ما تفشل بعض المنتجات منخفضة التكلفة في السوق في تلبية المعايير المذكورة أعلاه، مع ضعف في الخطية والاتساق وقابلية التكرار. يُعد التباين في نطاقات الرطوبة الدنيا والعليا (أقل من 30% رطوبة نسبية وأعلى من 80% رطوبة نسبية) كبيرًا. تستخدم بعض المنتجات حواسيب دقيقة أحادية الشريحة للتعويض والتصحيح، مما يقلل من الدقة ويؤدي إلى عيوب الانحرافات الكبيرة وضعف الخطية. بغض النظر عن العناصر الحساسة للرطوبة من النوع المكثف عالية أو منخفضة الجودة، فإن الاستقرار طويل الأمد ليس مثاليًا. بعد الاستخدام طويل الأمد، غالبًا ما يكون الانجراف شديدًا، والتباين في العناصر الحساسة للرطوبة...السعةالقيم عند مستوى pF. التغير في الرطوبة النسبية بنسبة 1% أقل من 0.5 pF، وغالبًا ما يُسبب انحراف قيم السعة أخطاءً تصل إلى عشرات النسب المئوية للرطوبة النسبية. معظم العناصر الحساسة للرطوبة من نوع السعة لا تتمتع بالأداء اللازم للعمل في درجات حرارة أعلى من 40 درجة مئوية، وغالبًا ما تتعطل أو تتلف.
تعاني العناصر السعوية الحساسة للرطوبة أيضًا من بعض العيوب فيما يتعلق بمقاومة التآكل. فهي غالبًا ما تتطلب مستوى عاليًا من النظافة في البيئة. كما أن بعض المنتجات معرضة للتلف، مثل تعطل الإضاءة والكهرباء الساكنة. تتمتع مستشعرات الرطوبة الخزفية المصنوعة من أكسيد المعدن بنفس مزايا مستشعرات الرطوبة السعوية، إلا أن انسداد مسام السيراميك بالغبار قد يتسبب في تلف المكونات. غالبًا ما تُستخدم طريقة التشغيل لإزالة الغبار، لكن تأثيرها ليس مثاليًا، ولا يمكن استخدامها في البيئات القابلة للاشتعال والانفجار. لا تستطيع مواد استشعار الألومينا التغلب على ضعف "الشيخوخة الطبيعية" لبنية السطح، كما أن معاوقتها غير مستقرة. كما تعاني مستشعرات الرطوبة الخزفية المصنوعة من أكسيد المعدن من ضعف الاستقرار طويل الأمد.
تتميز مستشعرات رطوبة كلوريد الليثيوم بميزة بارزة تتمثل في استقرارها الممتاز طويل الأمد. بفضل عمليات الإنتاج الدقيقة، تحقق الأجهزة والمستشعرات المُصنّعة دقة عالية واستقرارًا جيدًا وتناسقًا خطيًا، مما يضمن عمر خدمة طويلًا وموثوقًا. لا يمكن استبدال مستشعرات رطوبة كلوريد الليثيوم بمواد استشعار أخرى من حيث الاستقرار طويل الأمد.
وقت النشر: ٢٦ فبراير ٢٠٢٤