رطوبت سنج یا هیگرومتر یک ابزار دقیق است که برای اندازه‌گیری میزان بخار آب یا رطوبت در گاز، مایع یا جامد استفاده می‌شود. رطوبت می‌تواند خصوصیات فیزیکی و شیمیایی محیط را تحت تأثیر قرار دهد و در بسیاری از صنایع و فعالیت‌ها نقش مهمی دارد. در این مقاله به معرفی انواع رطوبت سنج و کاربردهای آنها در صنایع مختلف خواهیم پرداخت.
رطوبت سنج یا هیگرومتر یک ابزار دقیق است که برای اندازه‌گیری میزان بخار آب یا رطوبت در گاز، مایع یا جامد استفاده می‌شود. رطوبت می‌تواند خصوصیات فیزیکی و شیمیایی محیط را تحت تأثیر قرار دهد و در بسیاری از صنایع و فعالیت‌ها نقش مهمی دارد. در این مقاله به معرفی انواع رطوبت سنج و کاربردهای آنها در صنایع مختلف خواهیم پرداخت.
همان‌طور که اشاره شد، رطوبت می‌تواند خصوصیات فیزیکی و شیمیایی محیط را تحت تأثیر قرار دهد و در بسیاری از صنایع و فعالیت‌ها نقش مهمی دارد. برای مثال، رطوبت سنج می‌تواند در کنترل کیفیت مواد غذایی، حفاظت از دستگاه‌های الکترونیک، پیش‌بینی هواشناسی، تنظیم شرایط آسایش حرارتی و غیره کمک کند. رطوبت سنج ها براساس روش اندازه‌گیری، نوع سنسور، نحوه‌ی نمایش و کاربرد مورد نظر دسته‌بندی می‌شوند.
کاربرد رطوبت سنج در صنایع مختلف بسیار گسترده و متنوع است. بعضی از کاربردهای رایج رطوبت سنج عبارتاند از:
در این کاربرد، رطوبت سنج برای تعیین شرایط محیطی مناسب برای عملکرد بهینه‌ی دستگاه‌ها و مدارهای الکترونیک استفاده می‌شود. رطوبت بالا می‌تواند باعث خوردگی، اتصال کوتاه، تغییر خصوصیات الکتریکی و نقص عملکرد دستگاه‌ها شود.
در این کاربرد، رطوبت سنج برای حفظ کیفیت و خصوصیات مواد غذایی استفاده می‌شود. رطوبت بالا می‌تواند باعث تغییر رنگ، طعم، بو، فرم، جذب آب، تولید قارچ و باکتری و فاسد شدن مواد غذایی شود.
در این کاربرد، رطوبت سنج برای پیش‌بینی شرایط جوی آینده استفاده می‌شود. رطوبت هوا تاثیر بسزایی بر دما، فشار، باد، بارش، ابر و غیره دارد. با دانستن رطوبت هوا در نقاط مختلف، می‌توان پدیده‌های جوی مانند توده‌های هوا، جریانات هوا، گرمی و سردی، تغییرات فصلی و غیره را پیش‌بینی کرد.
در این کاربرد، رطوبت سنج برای تامین شرایط مناسب حرارت در فضاهای مسکونی یا صنعت استفاده می‌شود. رطوبت هوا تاثیر بسزایی بر حال و احساس گرم یا سرد بودن افراد دارد.
متغیرها و پارامترهای رطوبت سنج عبارتاند از:
روشی که رطوبت سنج برای تعیین مقدار بخار آب یا رطوبت در هوا، گاز، مایع یا جامد استفاده می‌کند. برخی از روشهای رایج عبارتاند از:
این روش از ماده‌ای حساس به رطوبت استفاده می‌کند که با تغییر طول، حجم، وزن یا شکل خود نشانگر مقدار رطوبت است. برای مثال، رطوبت سنج‌های مبتنی بر مو، پوست قورباغه، کاغذ یا جین به این دسته تعلق دارند.
این روش از سنسورهای الکترونیک استفاده می‌کند که با تغییر خصوصیات الکتریکی خود به علت تغییر رطوبت، خروجی الکتریکی تولید می‌کنند. برای مثال، رطوبت سنج‌های مبتنی بر خازن، مقاومت، ترمستور، ترانسدیوسر یا پلاروگراف به این دسته تعلق دارند.
این روش با استفاده از دماسنج‌های خشک و تر (سایکرومتر) چگالش بخار آب در هوا را اندازه‌گیری می‌کند. با تفاضل دمای دماسنج‌ها و با استفاده از جدول یا نمودار سایکرومتر، رطوبت نسبی هوا قابل محاسبه است.
نوع ماده یا قطعه‌ی الکترونیک که در رطوبت سنج برای حس کردن و اندازه‌گیری تغییرات رطوبت استفاده می‌شود. برخی از سنسورهای رایج عبارتاند از:
این نوع سنسور از چگالش خود به علت جذب یا دفع بخار آب، تغییرات خصوصیات الکتریک خود را نشان می‌دهد. در واقع، ظرفیت خازنی که بین صفحات آن یک فیلم پلیمری یا سیلیکاتی قرار دارد با تغییر رطوبت هوا تغییر می‌کند.
این نوع سنسور از تغییرات مقاومت الکتریک خود به علت جذب یا دفع بخار آب تغییرات خصوصیات الکتریک خود را نشان می‌دهد. در واقع، مقاومت الکتریکی یک فیلم پلیمری یا سرامیکی که بر روی یک دوشاخه قرار دارد با تغییر رطوبت هوا تغییر می‌کند.
این نوع سنسور از تغییرات مقاومت الکتریک خود به علت تغییر دما ناشی از چگالش یا تبخیر بخار آب تغییرات خصوصیات الکتریک خود را نشان می‌دهد. در واقع، مقاومت الکتریکی یک ترمستور که بر روی یک صفحه‌ی فلزی قرار دارد با تغییر دمای صفحه که به واسطه رطوبت هوا اتفاق می‌افتد تغییر می‌کند.
نحوه‌ی ارائه و نشان دادن مقدار رطوبت اندازه‌گیری شده توسط رطوبت سنج. برخی از نحوه‌های نمایش رایج عبارتاند از:
این نحوه‌ی نمایش با استفاده از صفحه‌ی نمایش LCD یا LED مقدار رطوبت را به صورت عددی یا گرافیکی نشان می‌دهد. این نحوه‌ی نمایش دقیق و خوانا است و معمولا در رطوبت سنج‌های الکترونیک به کار می‌رود.
این نحوه نمایش با استفاده از سوئیچ، کادران، فلش‌ها، مقیاس‌ها یا شکل‌های هندسی مقدار رطوبت را به صورت غیر عددی یا تقریبی نشان می‌دهد. این نحوه‌ی نمایش ساده و کم هزینه است و معمولا در رطوبت سنج های مکانیک به کار می‌رود.
هدف و منظور از استفاده از رطوبت سنج در شرایط و فعالیت‌های مختلف. برخی از کاربردهای رایج عبارتاند از:
استفاده از رطوبت سنج برای کنترل و تنظیم شرایط محیط، کیفیت و خصوصیات محصولات، عملکرد و عمر دستگاه‌ها و فعالیت‌های صنعت در زمینه‌های مختلف مانند الکترونیک، برق، شیمی، غذا، دارو، هواشناسی، کشاورز، آب و فاضلاب و غیره
این نوع رطوبت سنج با استفاده از سنسورهای حساس به رطوبت، مقدار رطوبت را به صورت الکترونیک، حرارت، شیمیایی یا فشار اندازه‌گیری می‌کند. برخی از این سنسورها عبارتند از:
این سنسورها با استفاده از تغییر خصوصیات الکترونیک چگالش، خازن، تغذیه، فرکانس، ولتاژ و جریان، رطوبت را اندازه‌گیری می‌کنند. مثال: رطوبت سنج دیجیتال
این سنسورها با استفاده از تغییر خصوصیات شیمیایی چگالش، جذب، تورم، تغذیه، فعال شدن و واکنش، رطوبت را اندازه‌گیری می‌کنند. مثال: رطوبت سنج پلیدود یا لیدود.
این نوع رطوبت سنج با استفاده از دماسنج خشک و تر، مقدار رطوبت را با استفاده از جدول، نمودار یا خط کش سایکرومتر تعیین می‌کند. در این روش، دماسنج خشک دمای هوای خشک و دماسنج تر دمای هوای تحت تاثیر بخار آب را نشان می‌دهد. با کم کردن دماسنج تر از دماسنج خشک، فرق دمای خشک و تر به دست می‌آید که با آن مقدار رطوبت نسبی هوا قابل محاسبه است. مثال: رطوبت سنج سایکرومتر یا هیدرومتر.
رطوبت سنج کشش مویی یکی از انواع رطوبت سنج های مکانیکی است که بر اساس تغییر طول موهای حیوانی یا انسانی با تغییر رطوبت هوا کار می‌کند. این رطوبت سنج از یک تار مو یا نخ که به یک آرم یا دستگاه نشانگر متصل است، تشکیل شده است. وقتی رطوبت هوا افزایش یابد، مو یا نخ جذب آب می‌کند و کمی کوتاه‌تر می‌شود. این کوتاه شدن باعث حرکت آرم یا دستگاه نشانگر می‌شود و رطوبت نسبی هوا را بر روی یک صفحه نمایش دایره‌ای یا خمیده نشان می‌دهد. برعکس، وقتی رطوبت هوا کاهش یابد، مو یا نخ آب را از دست می‌دهد و کمی بلندتر می‌شود. این بلند شدن باعث حرکت عکس آرم یا دستگاه نشانگر می‌شود و رطوبت نسبی هوا را بر روی صفحه نمایش کاهش می‌دهد.
رطوبت سنج کاغذی و کارتی یک دستگاهی است که برای اندازه‌گیری میزان رطوبت در کاغذ و کارت استفاده می‌شود. این دستگاه می‌تواند به صورت تماسی یا غیر تماسی باشد. رطوبت سنج تماسی با قرار دادن سنسورهای الکترودی روی سطح کاغذ یا کارت، مقاومت الکتریکی آن را اندازه‌گیری و بر اساس آن رطوبت را محاسبه می‌کند. رطوبت سنج غیر تماسی با استفاده از امواج الکترومغناطیس، فرکانس بالا، امواج فرابنفش یا اینفرارد، تغییرات خصوصیات دیالکتریک یا نفوذپذیری کاغذ یا کارت را اندازه‌گیری و بر اساس آن رطوبت را محاسبه می‌کند.
رطوبت سنج سیم پیچ فلز-کاغذ یک نوع رطوبت سنج کاغذی و کارتی است که بر اساس تغییر خصوصیات الکتریکی یک سیم پیچ فلزی که با یک لایه‌ی کاغذ پوشیده شده است، کار می‌کند. این رطوبت سنج از یک سنسور تماسی تشکیل شده است که بر روی سطح کاغذ یا کارت قرار می‌گیرد و مقاومت الکتریکی سیم پیچ را اندازه‌گیری می‌کند. با تغییر رطوبت کاغذ یا کارت، مقاومت الکتریکی سیم پیچ نیز تغییر می‌کند و بر اساس آن رطوبت را محاسبه می‌کند.
سیکرومتر یا سایکرومتر (Psychrometer) یک نوع رطوبت سنج است که با استفاده از دو دماسنج مختلف، یکی خشک و دیگری مرطوب، رطوبت نسبی هوا را اندازه‌گیری می‌کند. این رطوبت سنج بر اساس اصل تبخیر آب و تفاوت دمای بین دو دماسنج کار می‌کند. دماسنج مرطوب با پارچه‌ای که با آب خیس شده است، پوشیده شده است و با تبخیر آب، دمای آن کاهش می‌یابد. دماسنج خشک بدون پارچه است و دمای هوا را نشان می‌دهد. با اندازه‌گیری تفاوت دمای بین دو دماسنج و استفاده از جدول یا نمودار، رطوبت نسبی هوا قابل محاسبه است.
رطوبت سنج آنالوگ یک نوع رطوبت سنج است که با استفاده از یک عقربه و یک صفحه‌ی نمایش دایره‌ای، رطوبت نسبی هوا را نشان می‌دهد. این رطوبت سنج معمولا از یک سنسور مکانیکی تشکیل شده که با تغییر حجم یا طول یک ماده با تغییر رطوبت، حرکت عقربه را ایجاد می‌کند.
رطوبت سنج وزنی یا گراویمتریک یک نوع رطوبت سنج است که با استفاده از تکنیک ترموگراویمتری، میزان رطوبت یک نمونه جامد را اندازه‌گیری می‌کند. این رطوبت سنج از یک ترازو و یک منبع حرارت تشکیل شده است. نحوه‌ی کار این رطوبت سنج به این صورت است که نمونه جامد را بر روی ترازو قرار می‌دهند و وزن آن را در حالت اولیه ثبت می‌کنند. سپس نمونه را در دمای مشخصی گرم می‌کنند تا بخار آب موجود در آن تبخیر شود. در طول فرآیند گرمایش، ترازو وزن نمونه را به صورت پیوسته یا دوره‌ای اندازه‌گیری می‌کند. وقتی که وزن نمونه‌ی دیگر تغییر نکند، به این معناست که تمام بخار آب از آن خارج شده است. در این حالت، وزن نمونه را در حالت نهایی ثبت می‌کنند. با داشتن وزن نمونه در حالت اولیه و نهایی، مقدار رطوبت نسبی یا مطلق نمونه قابل محاسبه است.
رطوبت سنج الکتریکی یک دستگاه است که می‌تواند میزان رطوبت موجود در چوب، هوا، مصالح ساختمانی و سایر مواد را اندازه‌گیری کند. این دستگاه با استفاده از خواص الکتریکی ماده، مقدار بخار آب را تعیین می‌کند. رطوبت سنج الکتریکی برای کنترل کیفیت چوب، جلوگیری از تخریب مواد و حفظ سلامت محیط بسیار مفید است.
هیگروترموگراف یا رطوبت سنج ترموگراف یک نوعی از دیتالاگر بخار آب است که کار اندازه‌گیری دما و رطوبت هوا را هم‌زمان و به کمک سنسورهای بی-متال و سنسور هیگروسکوپ انجام می‌دهد و به طور دوره‌ای به یک کاغذ نقشه‌برداری مخصوص نقش می‌زند. این دستگاه می‌تواند تغییرات دما و رطوبت را در طول زمان نشان دهد و برای بررسی شرایط آب و هوایی، کنترل کیفیت محصولات، پایش محیط‌های حساس و آزمایشگاه‌ها، مفید است.
رطوبت سنج نوری یک نوع از رطوبت سنج های اپتیکال است که با استفاده از خواص جذب نور توسط آب در هوا، میزان رطوبت محیط را اندازه‌گیری می‌کند. در این دستگاه، یک ساطع کننده نور و یک آشکارساز نور با حجمی از هوا بین آنها قرار دارد. براساس مقدار نوری که توسط آب جذب می‌شود، رطوبت نسبی هوا محاسبه می‌شود.
رطوبت سنج دیجیتال یک دستگاه است که می‌تواند میزان رطوبت موجود در هوا، چوب، مصالح ساختمانی و سایر مواد را به صورت الکترونیکی اندازه‌گیری کند. این دستگاه با استفاده از سنسورهای مختلف، مقدار بخار آب را تعیین می‌کند و آن را بر روی یک نمایشگر نشان می‌دهد. رطوبت سنج دیجیتال برای کنترل کیفیت چوب، جلوگیری از تخریب مواد و حفظ سلامت محیط بسیار مفید است.
رطوبت سنج یک دستگاه است که می‌تواند میزان رطوبت موجود در هوا، چوب، مصالح ساختمانی و سایر مواد را اندازه‌گیری کند. رطوبت سنج برای کنترل کیفیت، جلوگیری از تخریب، حفظ سلامت و بهینه‌سازی فرآیندهای مختلف صنعتی، آزمایشگاهی، زیست‌محیطی و خانگی بسیار مفید است.
انواع کاربری رطوبت سنج بسته به نوع و شیوه‌ی اندازه‌گیری رطوبت، نوع ماده یا محیط قابل اندازه‌گیری و هدف و نتیجه مورد نظر از اندازه‌گیری رطوبت متفاوت است. برخی از این کاربردها عبارتند از:
برای تولید و آزمایش قطعات الکترونیکی، نظیر ترانزیستورها، دیودها، مقاومت‌ها و خازن‌ها، لازم است که شرایط رطوبت و دمای محیط را با دقت کنترل و تنظیم کرد. برای این منظور، از رطوبت سنج های دقیق و حساس استفاده می‌شود.
برای بررسی شرایط آب و هوایی، کیفیت هوا، تغییرات اقلیمی، پدیده‌های جوی و پایش زمین‌شناسی، لازم است که مقادیر رطوبت نسبی، مطلق، نقطه شبنم و فشار بخار آب در هوا را با دقت اندازه‌گیری کرد. برای این منظور، از رطوبت سنج های قابل حمل چرخان یا ثابت آسمان استفاده می‌شود.
برای پرورش گل و گیاه در شرایط مناسب و بهینه، لازم است که علاوه بر دما و نور، رطوبت هوای داخل گلخانه را نیز با دقت تنظیم و نظارت کرد. برای این منظور، از رطوبت سنج های الکترونیک چسبیده به دستگاه‌های تغذیه آب و تغذیه کود استفاده می‌شود.
برای حفاظت از قطعات الکترونیکی و کامپیوتری در برابر خوردگی، خشک کاری، تولید الکتریسیته ساکن و خاموشی ناگهانی، لازم است که رطوبت هوای داخل اتاق‌ها و ققسه‌‌های الکترونیکی را در حد مطلوب نگه داریم. برای این منظور، از رطوبت سنج های دیجیتال یا آنالوگ استفاده می‌شود.
برای جلوگیری از فاسد شدن، کپک زدن، تغییر رنگ، بو، طعم و خواص مواد غذایی، لازم است که رطوبت هوای داخل انبارها، سردخانه‌ها، فریزرها و بسته‌بندی‌ها را در حد مجاز نگه داریم. برای این منظور، از رطوبت سنج های نفوذی یا سطحی استفاده می‌شود.
برای بهینه‌سازی فرآیندهای تولید، تصفیه، خشک کردن، جداسازی و انتقال گازهای صنعتی، لازم است که مقادیر رطوبت مطلق و نسبی گازها را با دقت اندازه‌گیری و کنترل کرد. برای این منظور، از رطوبت سنج های نوری یا الکتروشیمیایی استفاده می‌شود.
برای حفظ راندمان و عملکرد بهینه سیستم‌های تهویه مطبوع، لازم است که رطوبت هوای ورودی و خروجی دستگاه‌های تبرید، گرمایش، تصفیه و تغذیه هوا را با دقت اندازه‌گیری و تنظیم کرد. برای این منظور، از رطوبت سنج های الکتروشیمیایی یا الکترونیک استفاده می‌شود.
برای کالیبراسیون و صحت سنجی دستگاه‌های اندازه‌گیری رطوبت در شرایط استاندارد، لازم است که رطوبت هوای داخل آزمایشگاه را با دقت بالا اندازه‌گیری و تولید کرد. برای این منظور، از رطوبت سنج های پرسش و پاسخ یا جذب استفاده می‌شود.
شما می‌توانید انواع رطوبت سنج های گوناگون را در فروشگاه آنلاین ابزار رضوان بررسی و مقایسه نمایید. پس از انتخاب بهترین گزینه مناسب با کاربری خود، می‌توانید سفارش خود را مستقیما داخل وب‌سایت ثبت نموده یا با ما در فروشگاه ابزار رضوان تماس بگیرید. در صورت نیاز، مشاورین متخصص ما آماده‌ی پاسخ‌گویی به سوالات شما هستند.
