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Spanische Zeder | relative Luftfeuchte | Hygrometer kalibrieren | Messprinzipien fr Feuchte |



[Die folgenden Informationen sind smtlich unverndert von der Website www.lufft.de bernommen.]
Begriffe

Relative Feuchte
Einheit: %

Unter der relativen Feuchte versteht man das Verhltnis der tatschlich enthaltenen, zur maximal mglichen Masse des Wasserdampfes in der Luft. Die relative Feuchte wird blicherweise in Prozent angegeben.

Es gilt:

Anmerkung: Da die maximale Feuchte temperaturabhngig ist, ndert sich mit der Temperatur die relative Feuchte, auch wenn die absolute Feuchte konstant bleibt.

Absolute Feuchte
Einheit: g/m3

Unter absoluter Feuchte fabs versteht man die in einer bestimmten Menge Luft tatschlich enthaltene Wasserdampfmenge. Die absolute Feuchte ist das Verhltnis des Gewichtes des in der Luft enthaltenen Wassers und dem Rauminhalt dieser feuchten Luft.

Wasserdampfpartialdruck, Sttigungsdampfdruck
Einheit: hPa

Unter dem Sttigungsdampfdruck eS(t) versteht man den maximal mglichen Druck des Wasserdampfes bei einer bestimmten Temperatur. In untenstehendem Diagramm ist der Sttigungsdampfdruck des Wassers in Abhngigkeit von der Temperatur dargestellt. Der Wasserdampfpartialdruck e(t) variiert zwischen 0 (trockene Luft) und 30hPa. Die Obergrenze ist durch den Sttigungsdampfdruck bestimmt.




Sttigungsfeuchte, maximale Feuchte, Sttigungsmenge
Einheit: g/m3

Unter der maximalen Feuchte fmax versteht man die bei einer bestimmten Temperatur in einem Kubikmeter Luft maximal mgliche Wasserdampfmenge. Das Feuchteaufnahmevermgen der Luft steigt mit ansteigender Temperatur. Wird die maximale Feuchte berschritten, so schlgt sich der berschssige Wasserdampf in Form von Kondensat (Trpfchenbildung) nieder.

Taupunkt
Einheit: C, F, K

Unter der Taupunkttemperatur ttp versteht man die Temperatur, bei der die Abkhlung feuchter Luft zur Kondensatbildung fhrt. Das heisst, bei einer Abkhlung feuchter Luft bis zum Taupunkt steigt die relative Feuchte auf 100%.

Frostpunkt
Einheit: C, F, K

In manchen Abhandlungen spricht man bei Taupunkttemperaturen unter 0C von der Frostpunkttemperatur. Andere Bezeichnungen sind auch Taupunkttemperatur ber Eis bzw. Gefrierpunkt.

spezifische Enthalpie (Wrmeinhalt)
Einheit: kJ/kg

Unter spezifischer Enthalpie Espez versteht man die Wrmemenge, die erforderlich ist, um die Temperatur eines Gases (oder Gasgemisches) bei konstantem Druck von einer Temperatur auf eine andere zu erhhen.

oder:

Unter spezifischer Enthalpie versteht man die Wrmemenge, die in der Luftmasse relativ zu einem bestimmten Luftzustand vorhanden ist. Die Enthalpie der ungesttigten Luft ist die Summe der Enthalpie, um den enthaltenen Wasseranteil zu verdampfen, zuzglich der Enthalpie, um das Wasser- Dampfgemisch auf die entsprechende Temperatur zu erwrmen.

Mischungsverhltnis
Einheit: g/kg

Als Mischungsverhltnis m bezeichnt man das Verhltnis der Wasserdampfmasse zur Masse der trockenen Luft.

Feuchtkugeltemperatur
Einheit: C, F, K

Als Feuchtkugeltemperatur tF bezeichnet man bei der psychrometrischen Messung die von dem, mit einem Strumpf befeuchteten Thermometer ausgegebene bzw. angezeigte Temperatur. Aufgrund der Verdunstungsklte liegt diese Temperatur in Abhngigkeit von der relativen Luftfeuchte unterhalb der Lufttemperatur.

 

 

Sensoren und Messprinzipien

 


 

Mechanische Feuchtemessung

Das mechanische Verfahren beruht auf der Ausdehnung bzw. dem Zusammenziehen von verschiedenen (meist organischen) Messelementen. Solche Messelemente sind beispielsweise: Haare, Durometer, Darmsaiten, etc.

Die am meisten eingesetzten Messelemente sind Haarelemente oder der sogenannte Durotherm, ein knstliches, feuchteempfindliches Messelement. ber ein Werk wird dann die Lngennderung des Messelementes auf den Zeiger bertragen.

Haarhygrometer bedrfen einer regelmssigen Wartung und Pflege. Zur Vermeidung des Austrocknens und damit einhergehender Drift mssen Haarhygrometer regelmssig regeneriert werden. Hierzu wird die Haarharfe mit einem, mit destilliertem Wasser befeuchteten Tuch umhllt oder mit destilliertem Wasser besprht, so dass eine Sttigung eintritt. Nach etwa einer Stunde stellt sich ein Messwert von ca. 98%rH ein. An den meisten Gerten kann ber eine Stellschraube eine Einpunkt-Justage durchgefhrt werden.

 


  Psychrometrische Feuchtemessung

Psychrometer arbeiten mit zwei identischen, sehr genauen Thermometern, an denen die zu messende Luft in definierter Geschwindigkeit entlanggefhrt wird oder die Luft ruht.

Das erste Thermometer misst die Temperatur der Umgebung, das zweite die sogenannte Feuchtkugeltemperatur. Dazu ist die Messspitze des Thermometers mit einem Baumwolldocht berzogen und mit destilliertem Wasser befeuchtet. Beide Thermometer befinden sich in einem Luftstrom bzw. in ruhender Luft und sind vor Strahlungswrme abgeschirmt. Durch die Verdunstungsklte sinkt am feuchten Thermometer die Temperatur, und zwar umso strker, je trockener die Luft ist. Nach kurzer Zeit (1 - 2 min) bleibt die Temperatur am feuchten Thermometer konstant und es knnen die Messwerte am feuchten und trockenen Thermometer abgelesen werden. Mit diesen beiden Temperaturen kann die relative Luftfeuchte nach folgender Formel bestimmt werden:

wobei A die sogenannte Psychrometerkonstante ist. Diese hngt ab von der Strmungsgeschwindigkeit der Luft und ist in untenstehender Tabelle dargestellt.

Ventilationsgeschwindigkeit

0,0

1,0

1,5

2,3

3,4

4,4

A: 106 in Grad-1

1140

675

674

678

682

704

 
 

  Elektronische Feuchtemessung

Kapazitives Verfahren




Der feuchteempfindliche Kondensator besteht aus zwei flachen Elektroden, zwischen denen sich eine elektrisch isolierende, hygroskopische Kunststoffschicht (Dielektrikum) befindet. Dieses Dielektrikum kann das in der Luft befindliche Wasser absorbieren. Mit steigender Luftfeuchte steigt auch die Kapazitt des feuchteempflindlichen Kondensators.

Es gilt: , wobei e r die Dielektrizittskonstante des feuchteempfindlichen Kondensators ist.

Tauspiegelhygrometer

Ein sehr przises Messverfahren zur Ermittlung der relativen Luftfeuchte sind sogenannte Taupunktspiegel, bei denen die Kondensation von Wasserdampf bei Taupunktunterschreitung ausgewertet wird. Die Temperatur einer verspiegelten Flche (Spiegel) wird so weit abgekhlt, bis diese gerade anfngt zu beschlagen. Die in diesem Moment ber ein Pt100-Widerstandsthermometer gemessene Temperatur entspricht der Taupunkttemperatur, aus der sich ber den Sttigungsdruck mithilfe der gemessenen Lufttemperatur die relative Luftfeuchte berechnen lsst. Zur Khlung wird ein Peltierelement eingesetzt, und die verspiegelte Flche wird ber optoelektronische Verfahren ausgewertet (siehe Skizze).

Im Gegensatz zu Psychrometern ndert sich der Feuchtegehalt der Atmosphre durch die Messung fast nicht. Daher knnen Taupunktspiegelinstrumente auch in geschlossenen Systemen wie Klimaschrnken eingesetzt werden.

Die Spiegel mssen regelmssig mit einer geeigneten Flssigkeit, wie zum Beispiel Trichlorethan gereinigt werden.

 


 

Gegenberstellung der verschiedenen Verfahren

Verfahren

Vorteile

Nachteile

     

mechanische Feuchtemessung

  • einfache Handhabung
  • preiswert
  • lange Ansprechzeiten
  • hoher Wartungsaufwand durch regelmssige Regeneration, Austausch der Diagrammbltter, etc.
  • eingeschrnkter Messbereich
  • Drift

psychrometrische Feuchtemessung

  • hohe Messgenauigkeit
  • hohe Langzeitstabilitt
  • hohe Zuverlssigkeit
  • Sicherstellen der stndigen Strumpfbefeuchtung
  • Ablesefehler

kapazitives Verfahren

[Prinzip unseres YTERBIUM-E]

  • hohe Messgenauigkeit
  • einfache Handhabung
  • wartungsfrei
  • kurze Ansprechzeiten
  • gutes Preis-Leistungsverhltnis
  • Temperaturkompensation des Sensors notwendig

Tauspiegelhygrometer

  • sehr hohe Messgenauigkeit
  • hohe Zuverlssigkeit
  • hohe Langzeitstabilitt
  • kurze Ansprechzeiten
  • teuer
  • Wartungsaufwand durch regelmssiges Spiegelreinigen
 

"Mit freundlicher Genehmigung von Marc Andr, www.humidorbau.de"
Sie sollten das Haus niemals ohne eine Cigarre verlassen.
Bill Cosby