A termodinamikai kalibrálás területén szerzett ismeretek

A folyamat pontosságának és a költségmegtakarításnak a döntő tényezője - még hosszú távon stabil érzékelő esetén is - a rendszeres kalibrálás és az esetleges újbóli beállítás. Ha ez nem történik meg, fennáll a veszélye annak, hogy már egy-két év múlva szűkebbre kell szabni a páratartalom célintervallumát, ami jelentős hatással van az üzemeltetési költségekre. A vizsgálóberendezésért vagy a rendszerért felelős személy számára döntő fontosságú, hogy a  nedvességmérő készülékhez megfelelő rendszerrel rendelkezzen, amely lehetővé teszi a kalibrálást és beállítást kis erőfeszítéssel. 

Páratartalom kalibrálás

Az abszolút páratartalom [fabs - g/m³] a térfogatban gőz formájában található víz tömegét jelzi. Állandó légtérfogat esetén az abszolút páratartalom független a hőmérséklettől és a nyomástól. Ha azonban a térfogat külső nyomáshatás vagy hűtés miatt csökken, miközben a víztartalom állandó marad, az abszolút nedvességtartalom ennek megfelelően nő. 

A telítési nedvességtartalom vagy maximális nedvességtartalom [fmax - g/m³] az egy köbméter levegőben lévő vízgőz maximálisan lehetséges mennyiségét jelzi egy adott hőmérsékleten. Ebben az esetben a levegő nedvességfelvevő képessége a hőmérséklet emelkedésével nő. A maximális páratartalom túllépése esetén azonban a felesleges vízgőz kondenzáció (cseppképződés) formájában kicsapódik. 

A nedvességmérők/adatgyűjtők/adattovábbítók kalibrálásához lehetőleg a következő mérési módszereket és mérőrendszereket használják: 

• ​​​​Nedves ruhás/nedves rongyos módszer 
• Fixpontos cellák/sóedények 
• Kétmennyiségű generátorok 
• Klímakamra 
• Huminátor 
• Két hőmérséklet/két nyomás generátorok 
• Thunder páratartalom-generátor 
• Nyomásos harmatpont rendszerek 

Más mért változókkal (hőmérséklet, áramlás ...) összehasonlítva a higrométerek kalibrálása nehezebb, mivel a meghatározott páratartalom előállítása lényegesen nagyobb erőfeszítést jelent. Az olyan sajátos problémák, mint az adszorpciós/ deszorpciós jelenségek vagy a kondenzátum kicsapódása mindenekelőtt a magas nedvességtartományban fordulnak elő. A következő módszerek alkalmasak a higrométerek kalibrálására:

• Nedves rongy / nedves rongy módszer 
• Fixpontos cellák/sóedények 

A szenzor (latin sensus: "érzés") vagy (mérő)érzékelő olyan műszaki alkatrész, amely bizonyos fizikai vagy kémiai tulajdonságok (pl. hősugárzás, hőmérséklet, páratartalom, nyomás, váltakozó hangnyomás, hang, fényerő, mágnesesség, gyorsulás, erő) mellett a környezetének anyagi tulajdonságait is képes minőségi vagy mennyiségi mérőeszközként érzékelni. A nagy dinamikatartomány és az a tény, hogy alig van olyan anyag és fizikai hatás, amelyet a mintagázban lévő vízgőz ne befolyásolna, emiatt a páratartalom meghatározására számos különböző érzékelési elv létezik. 

• Kerámia érzékelők 
• Lítium-klorid érzékelők 
• Polimer érzékelők 
  • Ellenállásos polimer érzékelők 
  • Kapacitív polimer érzékelők 

A polimerérzékelő egy speciális műanyag (polimer) tulajdonságainak változását használja ki a környezet páratartalmától függően. Az egyszerű polimerérzékelők a nedvességre érzékeny polimerréteg elektromos ellenállásának változását használják (rezisztív polimerérzékelők), a magasabb szintű eszközök egy kis polimerlemez oldalára fémfelületeket erősítenek, és a polimer dielektromos állandójának változását a tömb kapacitásának változásaként mérik (kapacitív polimerérzékelők). Ha a mérési hőmérséklet ismert, a relatív páratartalom abszolút páratartalommá alakítható. 

A hőmérő kalibrálása kifejezés a hőmérő mérési eltérésének meghatározását jelenti. A mérési eltérés a hőmérő helyes hőmérséklete és a kijelzett hőmérséklet vagy a kimeneti jel közötti különbség. 

Páratartalom kalibrálás

A "hőmérő kalibrálása" kifejezés a hőmérő mérési eltérésének meghatározását jelenti. A mérési eltérés a hőmérő "helyes" hőmérséklete és a kijelzett hőmérséklet vagy a kimeneti jel közötti különbség. 

A hőmérséklet méréséhez megfelelő érzékelő kiválasztása határozza meg a mérési eredmények pontosságát. Meg kell jegyezni, hogy a különböző érzékelőknek eltérő követelményei vannak. 

• A nagy mérési tartomány általában korlátozott pontosságot jelent, 
• a különösen gyors, rövid beállítási idővel rendelkező szondák általában nem alkalmasak robusztus mindennapi mérésekre, 
• a kialakítás határozza meg, hogy melyik szonda milyen mérésekhez alkalmas. 

A különböző érzékelők áttekintése 

• Ellenállás-hőmérő 
• PTC termisztor (PTC érzékelő) 
• Termisztorok/termisztor érzékelők (NTC érzékelő) 
• Platina érzékelő (pl. PT100) 
• Termoelem érzékelő 

Alapvetően két kalibrálási módszert különböztetünk meg a hőmérséklet-kalibráláshoz: A kalibrálás rögzített pontokon és az összehasonlító méréssel történő kalibrálás. Ezeken a módszereken kívül számos lehetőség van az ITS 90-re visszavezethető vizsgálati/mérési berendezések és műszerek kalibrálására: 

• Kalibrálás rögzített pontokon 
• Kalibrálás folyékony (keringtető vagy kalibráló) fürdőkben 
• Kalibrálás fémtömb kalibrátorokban 
• Kalibrálás csőkemencékben 
• Kalibrálás felületeken (érintkező és érintésmentes) 
• Kalibrálás hőmérsékleti/légkondicionáló szekrényekben 

Az összehasonlító méréssel történő kalibrálás során egy etalon hőmérőt és a mérendő eszközt állandó hőmérsékletnek teszik ki, amelyet például egy kevert folyadékfürdőben vagy egy fémtömb kalibrátorban állítanak elő. A készülékben a tényleges hőmérsékletet az etalonnal mérik, és összehasonlítják a mérendő eszköz által kijelzett értékkel, miután a hőmérők és az érintkező anyag között hőegyensúlyt hoztak létre. A kalibráláshoz csak kevert folyadékfürdőt szabad használni, mert a hőmérsékleteloszlásnak a lehető legegyenletesebbnek kell lennie. A folyadékfürdők esetében alapvetően meg kell különböztetni a cirkulációs fürdőket vagy cirkulációs termosztátokat és az úgynevezett túlfolyó fürdőket. 

A folyadékfürdők esetében alapvetően megkülönböztetünk cirkulációs fürdőket vagy cirkulációs termosztátokat és úgynevezett túlfolyómedencéket. Kalibrálás a túlfolyómedencékben: A fürdőfolyadékot alulról felfelé keringetik. Így a medencében nagyon homogén térbeli hőmérséklet-eloszlás és nagy időbeli hőmérséklet-állandóság érhető el. A túlfolyómedence előnye a cirkulációs medencével szemben a jobb hőmérséklet-állandóság, az egyenletes hőmérséklet-eloszlás és a meghatározott hengeres hasznos tér.