Princípio do medidor de ponto de orvalho

1. Medidor de ponto de orvalho de espelho frio

Gases com diferentes teores de água chegam à superfície em diferentes temperaturas. O ponto de orvalho é diretamente indicado pela tecnologia de detecção fotoelétrica, que detecta a camada de orvalho e mede a temperatura quando exposta a ela. Os métodos de resfriamento do espelho incluem: refrigeração por semicondutor, refrigeração por nitrogênio líquido e refrigeração por ar comprimido. O higrômetro de ponto de orvalho com espelho frio é um método de medição direta. Ele pode ser usado como um higrômetro de ponto de orvalho padrão, desde que garanta a precisão da detecção do ponto de orvalho, alta eficiência do resfriamento do espelho e medição precisa da temperatura do ponto de orvalho.

2. Medidor de ponto de orvalho com sensor elétrico

Um material hidrofílico ou hidrofóbico é utilizado como meio para formar um capacitor ou uma resistência, e a constante dielétrica ou a condutividade do gás contendo água se altera correspondentemente após passar por esse meio. O valor do capacitor ou da resistência pode então ser medido, permitindo determinar o teor de umidade do gás naquele instante. Esse tipo de sensor, projetado para o sistema de ponto de orvalho, constitui um analisador de ponto de orvalho com sensor elétrico.

3. Medidor de ponto de orvalho pelo método elétrico

O analisador eletroquímico de microumidade baseado em um sistema de unidades de teor de umidade absoluto foi projetado utilizando as características de acúmulo de carga no eletrodo pela decomposição em moléculas polares após a absorção de pentóxido de fósforo e outros materiais. Atualmente, a maior precisão mundial atinge ±1,0 °C (temperatura do ponto de orvalho), e a precisão geral pode chegar a ±3 °C. Este método requer gases altamente limpos e pode medir gases corrosivos. Uma empresa na Alemanha já desenvolveu essa tecnologia, e sua aplicação no mercado interno é escassa.

4. Medidor de ponto de orvalho por oscilação de cristal

A frequência de oscilação do cristal após a umidificação pode ser alterada. É possível projetar um medidor de ponto de orvalho oscilatório. Esta é uma tecnologia relativamente nova, que ainda se encontra em estágio inicial. Existem produtos similares no exterior, mas a precisão é baixa e o custo é elevado. Exemplos incluem o CI-PC36 e o ​​GEN-25 da Chang'ai Co.

5. Ponto de orvalho infravermelho

O instrumento de ponto de orvalho por infravermelho pode ser projetado com base na absorção de umidade em gases, emitindo um espectro infravermelho. Atualmente, é difícil medir o ponto de orvalho em baixas concentrações com esse instrumento, principalmente porque a taxa de detecção do detector de infravermelho não atinge o nível de absorção de micropartículas de água, além da interferência de outros componentes presentes no gás na absorção do espectro infravermelho. No entanto, essa é uma tecnologia inovadora, de grande importância para o monitoramento online e sem contato do teor de umidade em gases ambientais.

6. Medidor de ponto de orvalho com sensor semicondutor

Cada molécula de água possui sua frequência vibracional natural. Ao entrar nos poros da estrutura semicondutora, ela gera uma ressonância com a estrutura, sujeita à excitação de cargas. Essa frequência de ressonância é proporcional à massa molar da água. A ressonância da molécula de água pode fazer com que a junção semicondutora emita elétrons livres, aumentando assim a condutividade da estrutura e reduzindo a impedância. O teor de umidade no ponto de orvalho a -100 °C pode ser medido por um medidor de ponto de orvalho semicondutor projetado com essa característica.

Avaliação abrangente do progresso tecnológico

Com o desenvolvimento da ciência e da tecnologia modernas, as pessoas têm aplicado tecnologias como a fotoelétrica, a de novos materiais, a infravermelha, a de micro-ondas, a microeletrônica, a de fibra óptica, a de ondas acústicas e até mesmo a nanotecnologia à medição da umidade em gases, o que revitaliza o antigo campo da medição de umidade.

A medição de traços de umidade em gases é uma técnica complexa. Pode-se afirmar que, até o momento, não existem meios técnicos maduros e perfeitos no mundo para solucionar o problema da medição de microumidade em diversas condições de trabalho. Mesmo com a aplicação de tecnologias modernas, é possível afirmar que, para um ambiente específico, o uso de determinados meios técnicos permite solucionar, em certa medida (incluindo alcance e precisão), a medição de microumidade. Portanto, o potencial de desenvolvimento da tecnologia de medição de microumidade é vasto, e os técnicos especializados ainda têm um longo caminho a percorrer.