עקרון מד נקודת הטל

1. מד נקודת טל במראה קרה

גזים בעלי תכולת מים שונה יגיעו לפני השטח בטמפרטורות שונות. נקודת הטל מוצגת ישירות על ידי טכנולוגיית גילוי פוטואלקטרי, אשר מזהה את שכבת הטל ומודדת את הטמפרטורה כאשר הטל נחשף. שיטות קירור המראה הן: קירור מוליכים למחצה, קירור חנקן נוזלי וקירור אוויר בלחץ גבוה. היגרומטר נקודת הטל עם מראה קרה הוא שיטת מדידה ישירה. ניתן להשתמש בו כהיגרומטר נקודת טל סטנדרטי תחת ההנחה של הבטחת דיוק גילוי נקודת הטל, יעילות גבוהה של קירור המראה ומדידה מדויקת של טמפרטורת נקודת הטל.

2. מד נקודת טל חשמלי חיישן

חומר הידרופילי או חומר הידרופובי משמש כתווך ליצירת קיבול או התנגדות, והקבוע הדיאלקטרי או המוליכות של הגז המכיל מים משתנים בהתאם לאחר המעבר דרך הגז המכיל מים, וניתן למדוד את ערך הקיבול או ערך ההתנגדות באותו זמן, וניתן לדעת את תכולת הלחות של הגז באותו זמן. חיישן מסוג זה, שתוכנן על מערכת יחידת נקודת טל, מהווה מנתח נקודת טל חשמלי של חיישן.

3. מד נקודת טל בשיטה חשמלית

מנתח המיקרו-לחות האלקטרוכימי המבוסס על מערכת יחידות של תכולת לחות מוחלטת תוכנן תוך שימוש במאפייני הצטברות מטען על האלקטרודה על ידי פירוק למולקולות קוטביות לאחר ספיגת זרחן פנטאוקסיד וחומרים אחרים. כיום, הדיוק הגבוה ביותר בעולם יכול להגיע ל-±1.0°C (טמפרטורת נקודת הטל), והדיוק הכללי יכול להגיע ל-±3°C. שיטה זו דורשת גז נקי במיוחד ויכולה למדוד גז קורוזיבי. חברה אחת בגרמניה עשתה זאת, והיישומים המקומיים שלה הם מעטים.

4. מד נקודת טל של תנודת גביש

ניתן לשנות את תדירות התנודה של הגביש לאחר הרטבה. ניתן לתכנן את מד נקודת הטל של התנודה. זוהי טכנולוגיה חדשה יחסית, שעדיין נמצאת בשלב של חוסר בשלות. ישנם מוצרים דומים בחו"ל, אך הדיוק ירוד והעלות גבוהה. לדוגמה, CI-PC36, GEN-25 של חברת Chang'ai.

5. נקודת טל אינפרא אדום

ניתן לתכנן את מכשיר נקודת הטל האינפרא אדום לפי ספיגת הלחות בגז לספקטרום האינפרא אדום. כיום, קשה למדוד את נקודת הטל הנמוכה של המכשיר, בעיקר משום שקצב הגילוי השיא של גלאי האינפרא אדום אינו יכול להגיע לרמת ספיגת המים המיקרו, וההפרעה של רכיבים אחרים בגז על ספיגת ספקטרום האינפרא אדום. עם זאת, זוהי טכנולוגיה חדשה, בעלת חשיבות רבה לניטור מקוון ללא מגע של תכולת הלחות של גז סביבתי.

6. חיישן מוליכים למחצה מד נקודת טל

לכל מולקולת מים יש את תדר התנודה הטבעי שלה, וכאשר היא נכנסת לחלל הסריג של מוליך למחצה, היא יוצרת תהודה עם הסריג החשוף לעירור מטען, שתדר התהודה שלו פרופורציונלי למספר המולרי של המים. התהודה של מולקולת המים יכולה לגרום לצומת המוליך למחצה לפלוט אלקטרונים חופשיים, ובכך להגדיל את המוליכות של הסריג ולהפחית את העכבה. ניתן למדוד תכולת לחות של נקודת טל של -100°C באמצעות מד נקודת טל מוליך למחצה שתוכנן עם מאפיין זה.

הערכה מקיפה של ההתקדמות הטכנולוגית

עם התפתחות המדע והטכנולוגיה המודרניים, אנשים יישמו טכנולוגיה פוטואלקטרית, טכנולוגיית חומרים חדשה, טכנולוגיית אינפרא אדום, טכנולוגיית מיקרוגל, טכנולוגיית מיקרואלקטרוניקה, טכנולוגיית סיבים אופטיים, טכנולוגיית גלים אקוסטיים ואפילו ננו-טכנולוגיה למדידת לחות בגז, מה שהופך את התחום הישן של מדידת לחות לרענן.

מדידת עקבות הלחות בגז היא טכניקה קשה. ניתן לומר שעד כה אין בעולם אמצעים טכניים בוגרים ומושלמים לפתרון בעיית מדידת המיקרו-מים בתנאי עבודה שונים. לאחר יישום הטכנולוגיה המודרנית, ניתן לומר רק עבור סביבה ספציפית, שימוש באמצעים טכניים מסוימים כדי לפתור דרגה מסוימת (כולל טווח ודיוק) של מדידת המיקרו-לחות. לכן, סיכויי הפיתוח של טכנולוגיית מדידת המיקרו-לחות רחבים מאוד, ולטכנאים המקצועיים עדיין יש דרך ארוכה לעבור.