(۲-۱)
و نهایتا RH به صورت :
(۲-۲)
بیان می شود. که در آن فشار اشباع و فشار کل محیط است. و نیز به ترتیب دمای حباب خشک و مرطوب هستند. A ثابت نم سنج دمایی است و تابعی از شکل هندسی و شار هوای اطراف دماسنج است.[۸] به طور تجربی عددی بیین ۶-۱۰*۲/۶ و۶-۱۰*۷/۶ بر درجه سانتیگراد تعیین شده است.
این مقادیر به فشار اتسفری نامی برابر ۱۰۱۳ میلی بار مربوط است. دقت نم سنج دمایی خیلی عالی است، چون وابسته به ویژگی های فیزیکی آب است و تقریبا دقتی بهتر از ۲% رطوبت نسبی دارد. با وجود اینکه نم سنج های دمایی به تعمیرات منظم احتیاج دارند، اصول اندازه گیری رطوبت آنها منحصر به فرد است و به همین دلیل همچنان روش غیر قابل اجتنابی برای کالیبره کردن سایر سنسورهای رطوبت هوا محسوب می شوند.[۹-۱۱]
(( اینجا فقط تکه ای از متن درج شده است. برای خرید متن کامل فایل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت feko.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. ))
۲-۱-۲- سنسور نقطه شبنم LiCl :
دیگر رطوبت سنج مشهور Dunmore یا سنسور نقطه شبنم LiCl است، این دستگاه در سال ۱۹۳۸ اختراع و به نام مخترعش ثبت شد.[۱۲] شماتیکی از نمونه های اخیر سنسور LiCl در شکل (۲-۲) نشان داده شده است.
شکل(۲-۲) : نمایی از سنسور نقطه شبنم LiCl که در آن (۱)الکترود گرمایی (۲) فتیله آغشته به LiCl (3) محفظه فلزی (۴) الکترود اندازه گیری[۱۲]
دستگاه بر پایه تغییرات هدایت یونی که در محلول LiCl بر اثر جذب رطوبت ایجاد می شود، کار می کند. این تغییرات توسط دو سیم خیلی باریک مسی که دور یک لوله شیشه ای با دیوارۀ نازک پیچیده شده اندازه گیری می شود که لوله شیشه ای با محلول رقیق LiCl پوشش داده شده است. یکی از سیم ها به یک منبع ولتاژ متناوب وصل شده است. LiCl برای رطوبت های بالاتر از ۱۲% رطوبت نسبی رسانا می شود و بنابراین بالاتر از آن نمک با منبع ولتاژ اعمال شده گرم می شود. این حرارت منجر به تبخیر می شود و بنابراین هدایت LiCl کاهش می یابد.
این فرایند تا برقراری تعادل بین رطوبت موجود در نمک و رطوبت هوا ادامه دارد.در این مرحله دما توسط سیم دوم اندازه گیری می شود. از منحنی اشباع LiCl ، نقطه شبنم یا دیگر پارامترهای رطوبت قابل محاسبه است. که کار محاسبه به صورت الکترونیکی یا نرم افزاری قابل انجام است. تلاش های زیادی برای پیشرفت این دستگاه از قبیل اندازه گیری کنداکتانس با یک جفت الکترود شانه ای از فلزات جدید صورت گرفته است.[۱۳]
۲-۱-۳- سنسورهای رطوبت خازنی :
عملکرد سنسورهای خازنی بر اساس تغییرات دی الکتریک فیلم نازک در اثر جذب بخار آب است. ویژگی های این سنسورها توسط مادۀ جاذب رطوبت و شکل هندسی الکترود تعیین می شود. کرووینک و همکارانش چهار ساختار هندسی برای سنسورهای رطوبت در نظر گرفته اند.[۱۴] این طرح ها که در توزیع میدان الکتریکی یکنواخت در دی الکتریک تفاوت دارند در شکل (۲-۳) نشان داده شده است.
شکل هندسی الکترود به بخار اجاره می دهد تا آزادانه در دی الکتریک نفوذ کند. برای مثال الکترودهای شانه ای IDE به خاطر سرعت پاسخگویی زیاد مورد توجه هستند ولی یک الکترود نازک پیوسته معمولا از جنس طلا به ضخامت ۸۰-۱۰ نانومتر توزیع میدان یکنواخت تری را نتیجه می دهد
یک راه حل ساده ساخت الکترود بالایی با حلقه های کوچک است. مدل هایی برای خازن های شانه ای توسط جاچوییز ارائه شده است.[۱۵] ویژگی خازن های شانه ای بستگی به مساحت الکترود و فاصله گاف دارد.
شکل(۲-۳) : الکترود های استفاده شده در سنسور های رطوبت خازنی توسط کرووینک و همکارانش[۱۴]
گذردهی اندازه گیری شده را می توان به شکل مختلط:
(۲-۳)
نوشت که در آن قسمت حقیقی و فاکتور تلفات دی الکتریک است. برابر با هدایت به روی فرکانس میدان الکتریکی اعمال شده است. مدار معادل یک سنسور خازنی، شامل یک خازن موازی با یک مقاومت تلفاتی است که با مقاومت های اتصالات به صورت سری قرار گرفته است.
سنسورهای خازنی مشابه با دیگر سنسورهای رطوبت که بر مبنای جذب کار می کنند، رفتار غیر خطی از دارند. این رفتار را می توان توسط یک رابطه شهودی مطابق (۲-۴) توصیف کرد.
(۲-۴)
که گذردهی دی الکتریک در شرایط خشک و n فاکتوری مربوط به (مورفولوژی) دی الکتریک است. در دی الکتریک های متخلخل، با افزایش میزان رطوبت، بخار متراکم شده جایگزین هوای داخل حفره ها می شود.