Messungsinstabilität bei der Verwendung eines Taupunktspiegels mit Einschub

Die Instabilität von Messungen kann eine Herausforderung sein, besonders wenn es sich um hochentwickelte Instrumente handelt. Wenn Sie mit diesem häufigen Problem konfrontiert sind, sind Sie nicht allein. Aber keine Sorge - mit ein paar grundlegenden Best Practices können Sie dieses Problem entschärfen. In diesem Blog finden Sie praktische Tipps und wichtige Überlegungen, um durchgehend stabile und zuverlässige Messungen zu gewährleisten.

Warum ist Messungsinstabilität ein Problem? 

Messinstabilität kann zu ungenauen und unzuverlässigen Messwerten führen, was erhebliche Auswirkungen auf verschiedene Anwendungen haben kann, bei denen eine präzise Messung von Taupunkt, Luftfeuchtigkeit und Temperatur entscheidend ist, darunter: 

Beeinträchtigte Datenintegrität: Inkonsistente Messwerte verzerren die Daten, was zu falschen Schlussfolgerungen und potenziell kostspieligen Fehlern führt, insbesondere in der Forschung, Pharmazie und Fertigung.

Probleme bei der Prozesssteuerung: In industriellen Prozessen, in denen Luftfeuchtigkeit und Temperatur streng geregelt sind, stören Instabilitäten den Betrieb und beeinträchtigen die Produktqualität und Sicherheit. 

Erhöhte Wartung und Ausfallzeiten: Häufige Neukalibrierungen und Fehlersuche aufgrund von Instabilität können zu erhöhtem Wartungsaufwand und betrieblichen Ausfallzeiten führen.

Wirtschaftliche Auswirkungen: Instabile Messungen machen Prozesse ineffizient, führen zu Materialverschwendung und beeinträchtigen die Finanzen durch die Herstellung von nicht konformen Produkten. 

Angesichts der potenziellen Störungen ist es von entscheidender Bedeutung, die Instabilität von Messungen proaktiv anzugehen. 

Sechs Tipps für den Umgang mit Messunsicherheiten

Die unten gezeigten Messinstabilitäten wurden mit einem gekühlten Einsetzspiegel Optidew 501 von Michell Instruments aufgezeichnet.

1. Halten Sie den Spiegel sauber und kalibriert

Die Gewährleistung stabiler Messungen mit Ihrem Optidew-Gerät beginnt mit der Pflege eines sauberen und kalibrierten Spiegels. Staub und Schmutz können die Optik beeinträchtigen, was zu instabilen Messwerten führt. Hier erfahren Sie, wie Sie Ihren Spiegel in optimalem Zustand halten können: 

Schalten Sie zunächst Ihr Optidew-Gerät aus.

Reinigen Sie nun den Spiegel entsprechend der Gebrauchsanweisung (siehe Abschnitt 6 für detaillierte Anweisungen).

Sobald der Spiegel sauber ist, starten Sie das Gerät in seiner Messumgebung, z. B. in einer Feuchtigkeitskammer oder einem Reinraum, neu. Durch diesen Vorgang wird ein DCC-Zyklus (Dynamic Contamination Correction) eingeleitet, der die Kalibrierung der Optik unter geeigneten Bedingungen zurücksetzt. 

Ein sauberer und kalibrierter Spiegel ist entscheidend für eine gleichmäßige Wasser- oder Eisfilmbildung, die für genaue Messungen unerlässlich ist. Wenn Sie diese Schritte befolgen, können Sie die Stabilität und Zuverlässigkeit Ihrer Optidew-Messungen erheblich verbessern. 

2. Überprüfen Sie den Spiegel auf Schäden 

Eine regelmäßige Überprüfung auf Beschädigungen oder Verfärbungen kann eine Instabilität der Messung verhindern, bevor sie entstehen kann. Wenn Sie eines dieser Probleme feststellen und eine Reinigung des Spiegels das Problem nicht behebt, muss der Sensorkopf möglicherweise zur Wartung eingeschickt werden. 

3. Achten Sie auf Korrosion

Abnormale Bedingungen, die zur Korrosion des Spiegels und der umgebenden elektrischen Komponenten führen, können ebenfalls Instabilität verursachen. Regelmäßige Inspektionen können helfen, dieses Problem frühzeitig zu erkennen und zu beheben.

Korrosion des Spiegels und der umgebenden Elektrik

4. Steuerung der Durchflussmenge

Die Durchflussmenge am Sensorkopf ist ein weiterer kritischer Faktor. Die empfohlene maximale Durchflussrate beträgt 2 l/min. Wird dieser Wert überschritten, kann der Wasserfilm auf dem Spiegel destabilisiert werden, was zu instabilen Messungen führt. Wenn Sie die empfohlene Durchflussmenge nicht überschreiten und Probleme auftreten, sollten Sie einen gesinterten Sensorschutz als Puffer verwenden. 

OPT2-Schutz

5. Lichtverhältnisse kontrollieren

Die Beleuchtung hat einen erheblichen Einfluss auf die Leistung Ihres Geräts. Helles Sonnenlicht oder künstliche Beleuchtung kann die Sensoroptik stören und zu instabilen Messwerten führen. Für genaue Messungen ist es wichtig, die Lichtverhältnisse effektiv zu steuern. 

Ziehen Sie in Erwägung, den Sensorkopf von direkten Lichtquellen weg zu platzieren. Wenn ein Umzug des Sensors nicht möglich ist, können Sie versuchen, intensives Licht durch eine Schattierung abzuschirmen, oder Sie entscheiden sich für einen gesinterten Sensorschutz. Diese Maßnahmen können dazu beitragen, die Auswirkungen störender Lichtverhältnisse abzuschwächen und die Genauigkeit Ihres Sensors zu erhalten, wie in der folgenden Grafik dargestellt. 

Daten, die die Instabilität der Taupunktmessung (orange) zeigen, wenn das Innenlicht der Klimakammer kurz eingeschaltet wurde. 

6. Schnelle Umweltveränderungen bewältigen

Schnelle Erhöhungen: Wenn die Luftfeuchtigkeit schnell ansteigt, kann dies dazu führen, dass der Optidew den Taupunkt verliert, was zu Zeiten der Instabilität führt. In Umgebungen mit hoher relativer Luftfeuchtigkeit (RH) kann ein plötzlicher Anstieg sowohl der Temperatur als auch der Luftfeuchtigkeit den Taupunkt über die Temperatur des Sensorkörpers drücken. Dadurch entstehen Sättigungsbedingungen, die dazu führen, dass Wasser den Spiegel überflutet und das Gerät die Kontrolle über den Taupunkt verliert. 

Schnelle Abnahmen: Ein schnelles Absinken der Luftfeuchtigkeit kann dazu führen, dass das Optidew den Taupunkt verliert, was zu Phasen der Instabilität führt. In Umgebungen mit hoher relativer Luftfeuchtigkeit (RH) kann ein starker Abfall von Temperatur und Luftfeuchtigkeit zur Sättigung führen, wenn die Temperatur schneller fällt als die Luftfeuchtigkeit, was in Klimakammern häufig vorkommt. Wenn die Temperatur unter den Taupunkt fällt, tritt Sättigung ein, und das Optidew verliert schnell die Kontrolle über die Messung.  

Der beste Weg, diese Probleme zu lösen, besteht darin, die Geschwindigkeit der Umgebungsänderungen zu verlangsamen. Dies hilft, den Sensorkopf und die Umgebungstemperatur oberhalb des Taupunkts zu halten. Wenn es nicht möglich ist, die Änderungsrate zu kontrollieren, können Sie eine dynamische Verschmutzungskorrektur (DCC) während des Übergangs einplanen. Dadurch wird verhindert, dass der Spiegel überflutet wird, und die Stabilität der Messung bleibt erhalten. Sobald die DCC abgeschlossen ist, stellt sich der Sensor schnell auf den neuen Taupunkt ein. Außerdem kann eine horizontale Positionierung des Sensors dazu beitragen, dass das Kondensat vom Spiegel abfließt, was die Messwerte weiter stabilisiert. 

Wenn Sie diese Best-Practice-Tipps befolgen, können Sie die Messstabilität aufrechterhalten und das Vertrauen in Ihr Taupunktspiegel-Gerät sicherstellen. Regelmäßige Wartung und sorgfältiges Management der Umgebungsbedingungen sind der Schlüssel zur Vermeidung von Instabilität und zum Erreichen zuverlässiger Messungen. 

Umgang mit Messinstabilitäten bei der Verwendung eines Taupunktspiegels mit Einschub

Warum ist Messungsinstabilität ein Problem?

Sechs Tipps für den Umgang mit Messunsicherheiten

1. Halten Sie den Spiegel sauber und kalibriert