Teoría de la Academia de Humedad 8 - Espejo enfriado y tecnología de óxido de aluminio

Tecnología del Espejo enfriado

Cómo funciona

Un espejo refrigerado o higrómetro de condensación es una tecnología utilizada para medir directamente el punto de rocío o escarcha de un gas. Si se reduce la temperatura de un espejo hasta el valor exacto que hace que aparezca rocío en la superficie, el valor de la temperatura del espejo se denomina punto de rocío. Utilizando el ejemplo anterior, el Punto de rocío correspondiente a una condición de 50 %rh y 25 °C puede hallarse como sigue:
P_s a 25°C = 3,17 kPa
p = 0,5 x 3,17 kPa = 1,585 kPa, correspondiente al 50 %rh

Si existe equilibrio entre el rocío sobre el espejo y el ambiente, se deduce que ps a la temperatura del espejo enfriado debe ser igual a la presión de vapor p. Basándonos en una simple interpolación de los valores de las tablas de vapor de saturación, encontramos que un valor de ps de 1,585 kPa corresponde a una temperatura de 13,8°C. Esta temperatura es el Punto de rocío. El ejemplo anterior muestra que para convertir la humedad relativa en punto de rocío y viceversa es necesario utilizar un termómetro y las tablas de vapor de saturación. Cuando el espejo está limpio y seco, la intensidad de la luz reflejada es máxima.

La superficie del espejo se enfría gradualmente hasta que se produce condensación.

La superficie del espejo se enfría gradualmente hasta que se produce condensación y se forma agua o escarcha en el espejo. Cuando se forma agua o escarcha, la señal luminosa cambia y el cambio se registra en el receptor de luz. A medida que cambia la señal luminosa, se registra la temperatura exacta del espejo como temperatura del punto de rocío o de escarcha.

Si se sabe que el condensado está en estado líquido, incluso a temperaturas bajo cero, la temperatura medida se considera el punto de rocío. Si se sabe que el condensado está en forma de hielo o escarcha, la temperatura medida se toma como el punto de congelación.

Pros:

Contra:

Tecnología del óxido de aluminio

Cómo funciona

Un sensor de óxido de aluminio es un tipo de condensador que se forma depositando una capa de óxido de aluminio poroso sobre un sustrato conductor y recubriendo después el óxido con una fina película de oro.

La capacitancia medida entre el núcleo de aluminio del sensor y la película de oro fluctúa a medida que cambia el contenido de vapor de agua en el aire. El número de moléculas de agua absorbidas determina la impedancia eléctrica del condensador, que es proporcional a la presión del vapor de agua.

Cuando el sensor se expone a la humedad, el vapor de agua se transporta rápidamente a través de la capa expuesta (positiva) del electrodo, donde las moléculas polares de agua forman enlaces débiles de hidrógeno en las superficies de óxido. La absorción provoca cambios en la constante dieléctrica y la resistividad de las capas de óxido.

La medida de la conductancia del sensor es una medida de la carga de humedad en el dieléctrico de óxido de aluminio, y es proporcional a la concentración de humedad en el gas de muestra.

Los sensores de óxido de aluminio son buenos para condiciones muy secas y limpias en las que no se requiere una medición rápida.

Los sensores de óxido de aluminio son buenos para condiciones muy secas y limpias en las que no se requiere una medición rápida.

Pros:

(tan bajas como -75 °C a -100 °C de temperatura del punto de rocío)

(tan bajas como -75 °C a -100 °C)

Desventajas:

Consejo: Los sensores de óxido de aluminio miden la cantidad absoluta de vapor de agua en el gas. Los sensores capacitivos miden la humedad relativa en el gas (el porcentaje de vapor de agua presente en proporción a la cantidad máxima de vapor de agua posible a la temperatura dada).

Aprenda más sobre la humedad en el siguiente vídeo: "Explicación de la medición de la humedad relativa"

Ver entradas anteriores del blog:
Teoría 1 - ¿Qué es la humedad?
Teoría 2 - Humedad relativa, presión y temperatura
Teoría 3 - Humedad y presión de vapor
Teoría 4 - Definiciones de humedad: Concentración de Vapor
Teoría 5 - Efecto de la temperatura y la presión sobre el % rh
Teoría 6 - Academia de la Humedad Teoría 6 - El sensor capacitivo
Teoría 7 - Academia de Humedad Teoría 7 - La Tecnología de Bulbo Húmedo/Bulbo Seco

Atención a la parte 9 de la Teoría de la Academia de la Humedad.