I sensori di umidità Rotronic si basano sulla tecnologia dei sensori polimerici capacitivi e sono stati sviluppati per misurare l'umidità in diversi ambienti e applicazioni. I sensori sono integrati nei nostri sensori di temperatura e umidità e svolgono un ruolo importante nelle nostre applicazioni OEM per la misurazione di umidità e temperatura.
Per saperne di piùI sensori di umidità misurano l'umidità o il contenuto di acqua nell'aria o in altri ambienti. Di seguito sono elencati i tipi più comuni e il loro funzionamento: Sensore di umidità capacitivo Questi sensori misurano la variazione di capacità tra due elettrodi al variare dell'umidità relativa. Tra gli elettrodi si trova una sottile pellicola polimerica che reagisce all'umidità. Questi sensori sono precisi e stabili e sono il tipo di sensore più comunemente utilizzato. Sensore di umidità resistivo Questi sensori misurano la resistenza tra due elettrodi. La resistenza cambia a seconda del contenuto di umidità, consentendo di determinare il valore dell'umidità. Questi sensori sono più economici ma meno precisi dei sensori di umidità capacitivi. Sensore del punto di rugiada Questi sensori determinano il punto di rugiada in cui l'umidità si condensa nell'aria. Possono funzionare in diversi modi, osservando il punto di condensazione o utilizzando la misurazione ottica su uno specchio raffreddato. Questi sensori sono molto costosi e sono progettati per applicazioni che richiedono la massima precisione nelle misurazioni dell'umidità.
Il sensore di umidità capacitivo consiste in un materiale dielettrico igroscopico (polimero) inserito tra una coppia di elettrodi, formando un piccolo condensatore. La maggior parte dei sensori capacitivi utilizza come materiale dielettrico un polimero con una costante dielettrica tipica compresa tra 2 e 15. Il polimero utilizzato reagisce con le particelle di vapore acqueo e si trasforma in una sostanza dielettrica. Il polimero utilizzato reagisce con le particelle di vapore acqueo presenti nell'ambiente e l'elettronica di valutazione genera un valore di umidità.
Per definizione, l'umidità relativa è anche una funzione della temperatura ambiente e della pressione del vapore acqueo. Esiste quindi una relazione tra l'umidità relativa, la quantità di umidità presente nel sensore e la capacità del sensore. Questa relazione è alla base del funzionamento di un misuratore di umidità capacitivo.
I sensori di umidità a polimeri offrono numerosi vantaggi che li rendono una scelta privilegiata per molte applicazioni. Uno dei maggiori vantaggi è l'elevata sensibilità, che consente di effettuare misurazioni precise dell'umidità. Inoltre, questi tipi di sensori sono caratterizzati da un tempo di risposta rapido, in modo da poter reagire velocemente ai cambiamenti dell'ambiente. Un altro vantaggio è l'ampio intervallo di misurazione in cui questi sensori possono operare, da 0 a 100% di umidità relativa. Anche la lunga durata è una caratteristica importante, soprattutto quando i sensori vengono utilizzati in ambienti temperati. Inoltre, i sensori di umidità polimerici sono più economici rispetto ai sensori di punto di rugiada, il che li rende interessanti per un'ampia gamma di applicazioni. Un altro vantaggio è la loro elevata stabilità, che garantisce prestazioni affidabili per lunghi periodi di tempo.
Nonostante i numerosi vantaggi, i sensori polimerici presentano anche alcuni svantaggi che devono essere presi in considerazione al momento della scelta e dell'utilizzo. Uno dei principali svantaggi è la loro sensibilità ai fattori ambientali, come le fluttuazioni di temperatura e le influenze chimiche. Questi fattori possono influenzare l'accuratezza e la durata del sensore. Un altro problema è la possibile deriva causata dall'invecchiamento del polimero, che si traduce in una diminuzione dell'accuratezza nel tempo, rendendo necessaria una calibrazione regolare. Inoltre, i sensori di umidità a polimeri sono suscettibili di contaminazione da parte di polvere, sporcizia o vapori chimici, che possono ridurne le prestazioni. In ambienti estremi, come un'umidità molto alta o molto bassa, anche l'affidabilità del sensore può diminuire. Il tempo di risposta può essere più lungo in determinate condizioni, come ad esempio in ambienti molto umidi o contaminati. Anche la dipendenza dalla temperatura dei sensori può influenzare i risultati di misura, rendendo necessarie ulteriori misure di compensazione.
Speciali rivestimenti in polimeri o vernici offrono un modo efficace per proteggere i sensori di umidità polimerici. Un sottile strato protettivo può impedire la penetrazione di umidità, gas e particelle senza compromettere la funzionalità del sensore. Questi rivestimenti sono spesso idrofobici e chimicamente resistenti, consentendo di respingere una varietà di contaminanti e quindi di proteggere il sensore in ambienti difficili. Oltre ai rivestimenti, i filtri e le membrane rappresentano un'importante misura di protezione. Le membrane microporose possono tenere lontano polvere e sporcizia, pur garantendo un'adeguata permeabilità all'aria. I filtri speciali, come quelli in PTFE, sono chimicamente resistenti e consentono il passaggio dell'aria, ma proteggono il sensore dalle particelle nocive. Questi metodi di protezione, combinati con la scelta di un involucro adatto o con una manutenzione regolare, assicurano che le prestazioni del sensore rimangano stabili per un lungo periodo di tempo, anche in ambienti con alti livelli di gas, polvere o sporcizia.
Le prestazioni di un sensore di umidità polimerico possono essere influenzate da diverse condizioni ambientali. Le fluttuazioni di temperatura influenzano la sensibilità e l'accuratezza del sensore, poiché dipendono dalla temperatura e possono richiedere una compensazione aggiuntiva. I contaminanti chimici, come gas o vapori corrosivi, possono attaccare i materiali e degradare le prestazioni di misura. La presenza di polvere e sporcizia sul gruppo del sensore riduce la reattività e rende le letture imprecise. L'umidità molto elevata o le condizioni di condensazione possono saturare la superficie e causare malfunzionamenti o rallentamenti dei tempi di risposta. Anche la contaminazione da parte di sostanze organiche o inorganiche, come oli o residui chimici, può alterare le proprietà del sensore e causare una deriva delle misure. Infine, l'invecchiamento del polimero durante l'uso a lungo termine in ambienti difficili può ridurre gradualmente l'accuratezza.
I sensori polimerici possono essere sostituiti, ma è necessario osservare i seguenti punti: Assicurarsi che il sensore sostitutivo sia compatibile con l'hardware o l'elettronica esistente. Dopo la sostituzione, è importante calibrare il nuovo sensore per garantire misure accurate e ridurre al minimo le deviazioni. La calibrazione garantisce che il sensore fornisca valori corretti. La sostituzione deve essere effettuata in condizioni di pulizia e con attenzione per evitare contaminazioni o danni, evitando il più possibile il contatto diretto con gli elementi sensibili.
Sensore industriale di umidità ad alta temperatura HygroMer HT-1: Il sensore HT-1 è la versione migliorata del suo predecessore, il sensore industriale di umidità termica IN-1. Può resistere a temperature più elevate, fino a 190°C (IN-1 170°C), a un punto di rugiada fino a 90°Cdp e ha una resistenza chimica molto elevata. Sensore di umidità per Meteo & Outdoor HygroMer HM1-SK: L'HM1-SK è il primo sensore di Rotronic a utilizzare uno strato di protezione aggiuntivo di vernice e una nuova tecnologia di connessione per applicazioni con umidità elevata temporanea e maggiore resistenza a sale, fungicidi, erbicidi e pesticidi. Sensore di umidità per sterilizzazione chimica HygroMer HH1-SK: Il sensore HH1-SK è stato sviluppato per applicazioni con perossido di idrogeno. Grazie al suo design unico, il sensore presenta un'elevata resistenza rispetto ai sensori convenzionali che entrano in contatto con il perossido di idrogeno. Sensore di umidità dell'attività dell'acqua HygroMer WA-1: Questo sensore è stato sviluppato per misurare con precisione l'attività dell'acqua e, grazie al suo design speciale, richiede uno spazio molto ridotto rispetto ad altri sensori.
Gli elementi del sensore di umidità prodotti internamente da Rotronic sono il fulcro dei nostri sensori di umidità e temperatura. Prodotti con precisione svizzera in un ambiente protetto e pulito, gli elementi dei sensori di umidità garantiscono la massima precisione e stabilità a lungo termine dei leggendari sensori di umidità e temperatura Rotronic, dal sensore di umidità standard al sensore meteo e al sensore speciale per applicazioni industriali gravose. I sensori di umidità vengono utilizzati anche in soluzioni generali o personalizzate OEM, dove la misurazione e il monitoraggio dell'umidità e della temperatura svolgono un ruolo importante. Gli elementi speciali dei sensori di umidità sono utilizzati anche nelle sonde per la misurazione dell'attività dell'acqua o nelle sonde di umidità e temperatura per le misurazioni in ambienti di sterilizzazione difficili in cui vengono utilizzate sostanze chimiche come il perossido di idrogeno.
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