Cảm biến nhiệt độ điểm sương là gì? Tại sao nên đo nhiệt độ điểm sương?

Việc đo nhiệt độ điểm sương đảm bảo cho bạn về độ khô của không khí và hợp chất khí cũng như đối với các chất như dầu… Chúng ta cần biết các giá trị về độ ẩm trong môi trường, để thực hiện các hành động giám sát, duy trì độ khô.

Nhiệt độ điểm sương là gì?

Nhiệt độ điểm sương là nhiệt độ tại đó hơi nước của một thể tích không khí ẩm sẽ bắt đầu ngưng tụ thành nước lỏng trong điều kiện áp suất không đổi. Nói một cách dễ hiểu, đó là nhiệt độ mà không khí trở nên bão hòa với hơi nước và bắt đầu ngưng tụ.

Có nghĩa là nhiệt độ điểm sương thấp thì môi trường sẽ khô và độ ẩm thấp.

Đơn vị của nhiệt độ điểm sương

Đơn vị của nhiệt độ điểm sương được ký hiệu là Td. Chúng ta thường thấy là °CTd. Ở 100% RH, nhiệt độ môi trường bằng nhiệt độ điểm sương.

Tại sao nên đo nhiệt độ điểm sương?

Việc đo nhiệt độ điểm sương đảm bảo cho bạn về độ khô của không khí và hợp chất khí cũng như đối với các chất như dầu… Chúng ta cần biết các giá trị về độ ẩm trong môi trường, để thực hiện các hành động giám sát, duy trì độ khô.

Duy trì sự khô ráo là phần quan trọng nhất trong hệ thống điện và tự động hóa công nghiệp. Hơi nước dư thừa có thể là nguyên nhân gây hư hỏng lớn cho máy công cụ và cả trong quá trình xử lý. Độ ẩm cao sẽ làm giảm độ cứng điện môi và sự di chuyển của nước vào giấy cách điện, có nguy cơ hình thành bong bóng và tăng tốc độ lão hóa khi có nhiệt độ cao, do đó gây nguy hiểm cho vòng đời và tính toàn vẹn của thiết bị. Do đó, để duy trì độ ẩm theo một tỷ lệ không đổi, chúng ta phải đo nhiệt độ điểm sương và độ ẩm.

Nguyên lý làm việc của cảm biến đo điểm sương

Đo nhiệt độ điểm sương là đo nhiệt độ mà sương hình thành. Thông thường, máy đo điểm sương thu giữ không khí/hơi trong buồng mẫu của nó và sau đó hạ nhiệt độ xuống cho đến khi nó bắt đầu ngưng tụ. Khi điều đó xảy ra, nó ghi lại nhiệt độ và nhiệt độ đó là nhiệt độ điểm sương của mẫu được chụp đó.

Máy đo điểm sương hiện đại sử dụng cảm biến polymer màng mỏng điện dung để đo hàm lượng hơi nước và cảm biến nhiệt độ để đo nhiệt độ mẫu thực tế bên trong không khí/hơi được thu giữ. Và sau đó thực hiện các phép tính toán học dựa trên các thuật toán để tìm ra nhiệt độ điểm sương của mẫu đã chụp đó.

Các phân tử hơi nước đã đi vào các lỗ được đo thông qua cảm biến tích hợp bên trong buồng lấy mẫu của máy đo điểm sương. Lượng phân tử hơi nước tỷ lệ thuận với áp suất riêng của hơi nước trong khí được thổi trên cảm biến, và áp suất riêng của hơi nước hoặc hơi ẩm phụ thuộc vào lượng hơi nước của khí và áp suất của khí đã cho. Do đó, để biết lượng hơi nước thực tế trong chất khí, cần phải biết áp suất của chất khí nếu nó được đo trong một đường áp suất, nếu không thì đó là áp suất khí quyển.

Cảm biến đo độ ẩm là gì

Điểm sương là nhiệt độ mà hơi nước ngưng tụ thành nước lỏng.

Tất cả không khí đều chứa một lượng hơi nước khác nhau. Điểm sương cho biết lượng ẩm trong không khí. Thông số này càng cao thì độ ẩm trong không khí ở nhiệt độ nhất định càng cao. Điểm sương của không khí ẩm sẽ cao hơn điểm sương của không khí khô.

Sự ngưng tụ của hơi nước bắt đầu khi nhiệt độ của không khí được hạ thấp đến điểm sương của nó và cao hơn nữa. Đo điểm sương, giống như các phép đo độ ẩm khác, có thể sử dụng các cảm biến đo điểm sương dewpoint để thực hiện phép đo này.

Cảm biến đo điểm sương hay còn gọi là cảm biến đo độ ẩm dewpoint. Là loại cảm biến chuyên dụng để phát hiện ra trạng thái biến đổi pha giữa khí và lỏng. Về nguyên lý có vẻ như thiết bị cảm biến này hơi giống với cách thức hoạt động của cảm biến đo nhiệt độ độ ẩm mà chúng ta thường thấy trong dân dụng hay công nghiệp.

Nhưng khác ở chỗ là thiết bị cảm biến điểm sương có khả năng phát hiện ra các điểm sương, giọt sương li ti rất nhỏ.

Một cảm biến điểm sương được dùng để đo các giá trị điểm sương, nhiệt độ, độ ẩm ngay vị trí lắp đặt. Các cảm biến nhiệt độ điểm sương thường dùng trong những ứng dụng nhất định. Chúng ta cùng xem chúng dùng trong những trường hợp nào nhé!

Chức năng của cảm biến đo độ ẩm điểm sương dewpoint

Chức năng chính của cảm biến đo điểm sương dewpoint là đo các giọt hơi nước đọng li ti li ti như một bức màng mỏng mà chúng ta thường hay thấy trên tấm kính lúc sáng sớm hay mưa gió.

Chúng đo và xuất ra các giá trị điểm sương, nhiệt độ và đổ ẩm dưới dạng tín hiệu analog 4-20ma hoặc là tín hiệu giao tiếp truyền thông dạng modbus. Tín hiệu được xử lý để hiển thị ngay trên màn hình của thiết bị có màn hình hoặc truyền về các bộ điều khiển như PLC hay DCS để giám sát điểu khiển.

Các cảm biến điểm sương có độ phân giải cao để phát hiện được các điểm sương nhỏ nhất và có khả năng bù nhiệt độ để đưa đến một kết quả đo chính xác cao.

Thời gian đáp ứng của cảm biến điểm sương rất nhanh, độ trễ thấp nên gần như kết quả đo cho ra tức thì.

Dải nhiệt độ hoạt động của thiết bị ngày thường rơi vào mức -20 – 50°Ctd.

Ứng dụng của cảm biến đo độ ẩm dewpoint

Với tầm quan trọng của mình, các cảm biến đo điểm sương đang được ứng dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp.

• Đo điểm sương trong hệ thống khí nén sau máy sấy hấp phụ, máy sấy màng hoặc máy sấy lạnh
• Đo độ ẩm dư và đo điểm sương trong các loại khí như: oxy, nitơ, argon, hydro, khí thiên nhiên, khí sinh học …

Ví dụ như: Đo điểm sương trong hệ thống khí nén:

Hệ thống khí nén nói riêng yêu cầu đo điểm sương liên tục với thiết bị truyền điểm sương. Độ ẩm quá cao trong khí nén có thể dẫn đến ăn mòn nguy hiểm. Điều này gây ra thiệt hại cho hệ thống hoặc giảm chất lượng cho sản phẩm cuối cùng.

Độ ẩm trong khí nén có thể dẫn đến lỗi hoặc hỏng bộ khí nén, van điện từ và vòi phun.

Độ ẩm có ảnh hưởng xấu đến quá trình bôi trơn trong động cơ khí nén. Điều này dẫn đến ăn mòn và tăng mài mòn các bộ phận chuyển động.

Trong trường hợp sơn, không khí nén ẩm gây ra các khuyết tật trong kết quả cuối cùng.

Độ ẩm đóng băng có thể dẫn đến trục trặc trong dây chuyền điều khiển khí nén.

Các hư hỏng liên quan đến ăn mòn đối với các bộ phận vận hành bằng khí nén có thể dẫn đến hỏng hóc hệ thống.

• Trong ngành công nghiệp thực phẩm và dược phẩm, độ ẩm có thể có tác động tiêu cực mạnh đến các điều kiện sản xuất vô trùng cần thiết.

Hy vọng các bạn sẽ thích thú với nội dung bài viết này. Một loại cảm biến nữa mà chúng ta lại được biết.