يعد استشعار الرطوبة ودرجة الحرارة أمرًا بالغ الأهمية، خاصة في فصول الشتاء القاسية التي يعاني منها الكثير منا حاليًا. إنه مهم ليس فقط في الحياة اليومية، ولكن أيضًا في الصناعة التحويلية. على سبيل المثال، عندما يتم تركيب أجهزة إرسال الرطوبة واستخدامها بشكل صحيح، يمكن لأنظمة التشغيل الآلي للمبنى تحديد متى يصبح الهواء جافًا جدًا أو رطبًا جدًا لتوفير الراحة.
إذن كيف يعمل مستشعر درجة الحرارة والرطوبة؟
أولاً, مستشعر درجة الحرارة
تُستخدم أجهزة استشعار درجة الحرارة لتحديد كمية الحرارة أو البرودة الناتجة عن جسم أو نظام. يمكنه استشعار/اكتشاف أي تغير مادي في درجة الحرارة وإخراج الإشارات التناظرية أو الرقمية. تنقسم أجهزة استشعار درجة الحرارة إلى فئتين: يجب أن تكون أجهزة استشعار درجة الحرارة التلامسية على اتصال جسدي بالجسم المراد استشعاره ومراقبة تغيرات درجة الحرارة من خلال التوصيل. تقوم أجهزة استشعار درجة الحرارة التلامسية بمراقبة تغيرات درجة الحرارة عن طريق الحمل الحراري والإشعاع.
ثانية،مستشعر الرطوبة
الرطوبة هي كمية بخار الماء الموجودة في الهواء. إن كمية بخار الماء الموجودة في الهواء لها تأثير على راحة الإنسان والعمليات الصناعية المختلفة. يؤثر بخار الماء أيضًا على مجموعة متنوعة من العمليات الفيزيائية والكيميائية والبيولوجية. تعمل أجهزة استشعار الرطوبة عن طريق الكشف عن التغيرات في التيار الكهربائي أو درجة حرارة الهواء. هناك ثلاثة أنواع أساسية من أجهزة استشعار الرطوبة: بالسعة والمقاومة والحرارية. سيقوم كل نوع من الأنواع الثلاثة بمراقبة التغيرات الصغيرة في الغلاف الجوي بشكل مستمر لحساب رطوبة الهواء.
جهاز استشعار الرطوبة بالسعةيحدد الرطوبة النسبية عن طريق وضع شريط رفيع من أكسيد المعدن بين قطبين كهربائيين. تختلف القدرة الكهربائية لأكاسيد المعادن باختلاف الرطوبة النسبية للجو المحيط. التطبيقات الرئيسية هي الطقس والتجارية والصناعية. تستخدم مستشعرات الرطوبة المقاومة الأيونات الموجودة في الأملاح لقياس المعاوقة الكهربائية للذرات. تتغير مقاومة القطب على جانبي الوسط الملحي مع الرطوبة. يقوم جهازا استشعار للحرارة بتوصيل الكهرباء بناءً على رطوبة الهواء المحيط. يتم إغلاق أحد المستشعرات بالنيتروجين الجاف، بينما يتعرض الآخر للهواء المحيط. ويشير الفرق بين هاتين القيمتين إلى الرطوبة النسبية.
جهاز استشعار الرطوبةهو جهاز إلكتروني يكتشف الرطوبة في البيئة ويحولها إلى إشارة كهربائية. أجهزة استشعار الرطوبة تأتي في مجموعة متنوعة من الأحجام والتكوينات؛ ويتم دمج بعضها في الأجهزة المحمولة، مثل الهواتف الذكية، بينما يتم دمج البعض الآخر في أنظمة مدمجة أكبر، مثل أنظمة مراقبة جودة الهواء. على سبيل المثال، Hengko أجهزة إرسال درجة الحرارة والرطوبة تستخدم على نطاق واسع فيالصناعات الأرصاد الجوية والطبية والسيارات والتهوية وتكييف الهواء والصناعات التحويلية. يمكن لمستشعر الرطوبة عالي الدقة من الدرجة الصناعية ضمان القياس الدقيق في جميع أنواع البيئات القاسية.
ثالثا، طريقة الحساب
يتم تصنيف أجهزة استشعار الرطوبة إلى أجهزة استشعار الرطوبة النسبية (RH) وأجهزة استشعار الرطوبة المطلقة (AH) وفقًا للطريقة المستخدمة لحساب الرطوبة. يتم تحديد قيم الرطوبة النسبية من خلال مقارنة قراءة الرطوبة في الوقت الحقيقي عند درجة حرارة معينة مع الحد الأقصى للرطوبة في الهواء عند درجة الحرارة تلك. لذلك، يجب على مستشعر الرطوبة النسبية قياس درجة الحرارة لحساب الرطوبة النسبية. وعلى النقيض من ذلك، يتم تحديد الرطوبة المطلقة بشكل مستقل عن درجة الحرارة.
رابعا، تطبيق أجهزة الاستشعار
أجهزة استشعار درجة الحرارة لديها تطبيقات عملية غير محدودة تقريبا، كما أنها تستخدم أيضا في مجموعة متنوعة من المنتجات الطبية، بما في ذلك أجهزة التصوير بالرنين المغناطيسي (MRI) والماسحات الضوئية المحمولة بالموجات فوق الصوتية. تُستخدم أجهزة استشعار درجة الحرارة في مجموعة متنوعة من الأجهزة في منازلنا، بدءًا من الثلاجات والمجمدات وحتى المواقد والأفران لضمان تسخينها إلى درجة الحرارة المناسبة للطهي وحلوى الهواء/السخانات. حتى شواحن البطاريات العادية تستخدمها لمنع الشحن الزائد أو الشحن الزائد للبطارية بناءً على درجة حرارتها.
في حين أنه قد يبدو من غير المرجح أن يتم استخدام استخراج النفط لأجهزة استشعار درجة الحرارة، إلا أنها ضرورية لضمان ممارسات استخراج النفط آمنة وفعالة. تحتوي لقمة الزيت على مستشعر لدرجة الحرارة في نهايتها ينبه العمال عندما يحتاجون إلى التوقف عن الحفر، لأنه عندما يصبح ساخنًا جدًا (لأنه يستمر في الحفر عميقًا في الأرض)، يمكن أن يصبح ساخنًا جدًا وينكسر.
مستشعر درجة الحرارة مدمج في رادياتير السيارة. وهذا أمر بالغ الأهمية، لأنه عندما تصل المياه المتداولة عبر محرك السيارة إلى درجات حرارة عالية بشكل غير آمن، فإنها تنبهك إلى أنه في حالة تجاوزها، قد يؤدي ذلك إلى تعطل المحرك، بالإضافة إلى التحكم في مناخ السيارة/. ومن خلال ضبط المعلمات تلقائيًا وفقًا لدرجة الحرارة، يتم تجنب هذا الموقف بشكل فعال دون تعريض السائق للخطر.
أنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواءتتطلب قياسات درجة الحرارة للمساعدة في الحفاظ على درجة الحرارة المثلى في الغرفة أو المبنى. هناك حاجة إلى أجهزة استشعار لدرجة الحرارة في كل وحدة ونظام تكييف الهواء تقريبًا في المنازل والمكاتب. ويمكن استخدامها أيضًا للكشف عن التسريبات عن طريق الكشف عن الحالات الشاذة غير المتوقعة في درجات الحرارة.
تعتمد الطاقة المتجددة على أجهزة استشعار درجة الحرارة لتعمل بكفاءة. تعتمد مضخات الحرارة الشمسية وتوربينات الرياح وتطبيقات احتراق الكتلة الحيوية ومصادر الحرارة الأرضية على تنظيم درجة الحرارة وقياسها.
خامساً، المعايرة الدقيقة
لتحديد دقة المستشعر، تتم مقارنة القيم التي تم الحصول عليها مع المعيار المرجعي. للتحقق من دقة أجهزة استشعار الرطوبة، قمنا بإنشاء معايير باستخدام نهج "الملح المشبع". باختصار، عندما تذوب أملاح معينة (المركبات الأيونية مثل ملح الطعام أو كلوريد البوتاسيوم) في الماء، فإنها تخلق جوا من الرطوبة المعروفة.
هؤلاءالخصائص الكيميائيةتُستخدم لإنشاء بيئة دقيقة ذات نسبة مئوية معروفة من الرطوبة النسبية (RH) (المعيار المرجعي)، والتي تتم قراءتها بعد ذلك بواسطة جهاز استشعار. وبشكل أدق، سنقوم بتحضير المحلول في الخزان المغلق لاحتواء الغلاف الجوي، ثم نضع المستشعر المتصل في الخزان المغلق. بعد ذلك، تتم قراءة المستشعر بشكل متكرر ويتم تسجيل القيم.
يمكننا تطوير ملفات تعريف للمستشعر قيد الاختبار من خلال تكرار هذه العملية مع عدة أملاح مختلفة، كل منها ينتج رطوبة نسبية مختلفة. لأننا نعرف الرطوبة النسبية لكل ميكروينفيronment، يمكننا المقارنةالمستشعرقراءات بتلك القيم المعروفة لتحديد دقة المستشعر.
إذا كان الانحراف كبيرًا ولكنه ليس مستعصيًا على الحل، فيمكننا تحسين دقة القياس باستخدام إجراء المعايرة الرياضية في البرنامج.
كما يمكنكأرسل لنا البريد الإلكترونيمباشرة كما يلي:ka@hengko.com
سنرسل إليك خلال 24 ساعة، شكرًا لمريضك!
أرسل رسالتك إلينا:
