¿Sabías que la humedad es un factor determinante en nuestra vida diaria? Desde nuestro estado de ánimo hasta nuestra salud están influenciados por este elemento invisible pero crucial. En este artículo, te contaremos todo lo que necesitas saber sobre el principio de medición de la humedad, una herramienta invaluable para comprender y controlar este factor tan importante en nuestra vida. ¡Prepárate para adentrarte en un mundo húmedo!
En este artículo discutiremos el principio de medición de la humedad en detalle. La medición de la humedad es un factor muy importante para conocer el estado del medio ambiente. Diariamente usamos el término humedad para indicar el estado del entorno circundante.
¿Qué es la humedad?
La humedad es la medida de la cantidad de vapor de agua presente en el ambiente circundante. Por lo tanto, la humedad juega un papel muy importante al afectar el material circundante y todas sus propiedades. Incluso, la calidad del aire se deteriora con el cambio de humedad.
El vapor de agua suele ser invisible y se comporta como un gas a menos que se condense en agua o hielo. Incluso en ausencia de condensación, el vapor de agua puede reaccionar con la superficie y penetrar en el material. La capacidad del gas (o espacio) que contiene el vapor de agua depende de su temperatura. Como resultado, la temperatura más alta retiene más vapor de agua.
La medición de la humedad es muy importante para prevenir o mantener la corrosión, la condensación, el moho, la deformación u otro deterioro de los productos. Esto también es importante para mantener la calidad de los alimentos, los productos químicos, los productos farmacéuticos, los combustibles, el papel, la madera y muchos otros productos.
Los sistemas de aire acondicionado de los edificios a menudo controlan la humedad, y el aire acondicionado requiere una gran cantidad de energía para eliminar el vapor de agua del aire. Las mediciones de humedad ayudan tanto a lograr las condiciones ambientales correctas como a minimizar los costos de energía asociados.
Algunos términos importantes relacionados con la humedad
Humedad relativa
La humedad relativa (HR) es el porcentaje de agua que el aire puede contener a una temperatura y presión particulares. Por lo tanto, la humedad relativa es una cantidad dependiente de la temperatura. La humedad relativa se denota por %HR.
Punto de rocío
El punto de rocío es la temperatura a la cual o por debajo de la cual el vapor de agua presente en la atmósfera comenzará a condensarse. Se mide en términos de temperatura. Normalmente decimos que el aire del instrumento tiene un punto de rocío de -40 oC. Esto significa que en o por debajo de -40 oC, las gotas de agua son visibles para el aire del instrumento dado.
Principio y métodos de medición de la humedad
La medición de la humedad es una tarea muy difícil en comparación con la medición de otros parámetros del proceso. Además, los instrumentos utilizados para medir la humedad son muy caros. Por lo tanto, es imprescindible tener sumo cuidado al manipular estos instrumentos. Además, la calibración de los instrumentos de medición de la humedad es muy difícil. Analicemos los métodos para el principio de medición de la humedad. Hay tres métodos de medición de la humedad.
- Método psicrométrico
- Método de punto de rocío
- Método de condensación
Método psicrométrico de medición de la humedad
El método psicrométrico es adecuado para medir la humedad relativa. Este método es uno de los más antiguos para medir la humedad relativa. El otro nombre del método psicrométrico es el método de bulbo seco y bulbo húmedo. En el método psicrométrico, no medimos la humedad directa. Pero aquí medimos la temperatura para saber la humedad relativa.
Los sensores de medición de temperatura, como termómetros, RTD y termistores, son los sensores principales del método psicrométrico. El bulbo seco mide la temperatura ambiente. Mientras que el bulbo húmedo tiene un accesorio de un paño húmedo con agua destilada en la punta del dispositivo de medición de temperatura.
La temperatura medida por ambos bulbos será diferente porque en el bulbo húmedo la humedad también es un factor. La temperatura de bulbo húmedo es generalmente menor que la temperatura de bulbo seco. Basándonos en estas dos temperaturas, podemos determinar el valor de la humedad relativa en ambas tablas del psicrómetro.
En los psicrómetros modernos, está presente el microprocesador incorporado que indica el valor exacto de la humedad relativa. La precisión del psicrómetro está cerca del 2%. Generalmente, puede medir la humedad en el rango de 10% a 100% para temperaturas de oC a 60 oC. El tiempo de respuesta es un poco lento y el costo también es alto para los psicrómetros.
Método de punto de rocío
El sensor de punto de rocío consta de un cable de aluminio de alta pureza. La superficie químicamente oxidada del alambre de aluminio produce una capa aislante que es porosa y de óxido de aluminio parcialmente hidratado. Luego, se deposita una película de oro porosa pero conductora sobre la capa de óxido. De este modo. la película de oro y el alambre de aluminio forman dos placas del capacitor.
La capa de óxido que forma la barrera dieléctrica de un capacitor tiene la forma de una masa de poros tubulares que se extienden desde el núcleo de aluminio hasta la superficie expuesta. El agua absorbida en estos poros está directamente relacionada con el contenido de agua del gas que rodea al sensor, ya que se mantiene el equilibrio dinámico entre el vapor de agua fuera del sensor y el agua absorbida dentro del sensor.
Un cambio en la cantidad de humedad presente en la muestra de aire cambia el valor de la capacitancia. Este valor es utilizado por el microprocesador para calcular el punto de rocío. En otras palabras, este método mide la traza del vapor de agua en la muestra de aire.
El rango de punto de rocío cubierto por el sensor es –110 oC a +20 oC punto de rocío, que corresponde a 0,001 ppm a 0,2 por ciento en volumen.
Método de condensación para medir la humedad
En este método, el aire controlado por un enfriador Peltier fluye sobre un espejo frío. El controlador controla el enfriamiento controlando la corriente al enfriador Peltier. Un termistor montado en el espejo mide la temperatura. Un LED regulado ilumina el espejo. Este espejo refleja la luz en el fotodiodo.
A medida que el vapor de agua se condensa en el espejo, la luz recibida por el fotodiodo se reduce debido a la dispersión de la luz. Ahora, para compensar esta luz, la corriente aumenta y disminuye para mantener la temperatura del espejo.
Esto se hace de manera que la tasa de condensación y evaporación de las moléculas de agua y la masa del agua en el espejo sean constantes. La temperatura del espejo es la temperatura del punto de rocío. Con este método, podemos medir la humedad desde 0 %HR hasta 100 %HR.
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