Датчик влажности EVCO: особенности конструкции и преимущества применения
Датчик влажности EVCO применяется как измерительный элемент систем контроля микроклимата и автоматики. Он преобразует влажность воздуха в сигнал контроллера. В холодильных камерах, сушильных установках и вентиляции контроль влажности поддерживает качество продукции и ограничивает конденсацию. Возможности зависят от исполнения прибора. Относительная влажность показывает отношение фактического парциального давления водяного пара к давлению насыщения при той же температуре. При 50 % RH давление пара составляет половину давления насыщения при данной температуре. При нагревании без увлажнения относительная влажность снижается.
Конструкция измерительного узла
Датчик сочетает чувствительный элемент, электронику и защитную оболочку. Основные конструктивные узлы перечислены далее:
- Чувствительный полимерный элемент с электродами, емкость которого зависит от влажности,
- электронная плата с цепями возбуждения, фильтрации, температурной компенсации и преобразования сигнала,
- перфорированный защитный колпачок либо фильтр, пропускающий воздух и ограничивающий попадание пыли и капель,
- корпус с монтажными элементами и кабельным вводом, рассчитанный на среду установки,
- выходная цепь для сопряжения с контроллером, формат которой задается конкретной модификацией.
Принцип действия и обработка сигнала
Наиболее распространен емкостный метод. Диэлектрическая проницаемость влагочувствительного полимера зависит от количества сорбированной воды; вследствие этого меняется емкость чувствительного конденсатора. Электронная схема измеряет изменение и преобразует его в относительную влажность. Формат выходного сигнала зависит от исполнения и схемы сопряжения. Измерительный цикл состоит из нескольких последовательных операций:
- Диффузия водяного пара через защитную оболочку к поверхности чувствительного слоя,
- изменение диэлектрических свойств и электрической емкости элемента,
- измерение емкости электронной схемой и подавление кратковременных помех,
- коррекция результата с учетом температурной зависимости характеристики,
- передача обработанного значения на вход контроллера или регистратора.
Технические характеристики и расчетные ориентиры
Без номера модели нельзя достоверно приписать датчику EVCO конкретные пределы питания, точность и вид выхода. Ниже приведены типовые ориентиры для промышленных емкостных измерителей влажности:
- Диапазон измерения относительной влажности часто составляет 0–100 % RH; область нормированной точности может быть уже,
- типовая основная погрешность промышленных исполнений находится приблизительно в пределах ±2–3 % RH при 25 C,
- разрешение передачи показаний в цифровых системах может составлять 0,1 % RH, без гарантии такой же точности,
- время отклика порядка 10–30 с оценивают без конденсации при заданном обдуве,
- распространенные аналоговые сигналы имеют диапазоны 4–20 мА или 0–10 В, но не в каждом исполнении,
- для ряда промышленных преобразователей характерно питание 12–24 В постоянного тока; номинал EVCO требует проверки,
- рабочая температура отдельных измерительных узлов может лежать в пределах от −20 до +60 C, при иных ограничениях для корпуса и кабеля.
Для токового выхода 4–20 мА, настроенного на 0–100 % RH, влажность H рассчитывается по формуле H = (I − 4) × 100 / 16, где I — ток в миллиамперах. При 12 мА получают 50 % RH, при 20 мА — 100 % RH. Формула применима к указанной шкале; обрыв отслеживается отдельно. При напряжении 0–10 В и аналогичном масштабе 5 В соответствуют 50 % RH. Токовая петля помехоустойчива на длинных линиях.
Режимы работы в системе автоматизации
Сам датчик выполняет измерение, а управляющие алгоритмы реализуются контроллером. В зависимости от схемы автоматизации показания могут использоваться в нескольких функциональных режимах:
- Непрерывный мониторинг с индикацией текущей влажности и архивированием измерений,
- двухпозиционное регулирование с включением увлажнителя при 60 % RH и отключением при 65 % RH,
- управление осушителем по обратной логике с заданной зоной гистерезиса для снижения числа переключений,
- аварийная сигнализация при превышении верхнего порога или потере достоверного сигнала,
- совместный контроль температуры и влажности с расчетом риска достижения точки росы.
Приведенные пороги 60 и 65 % RH иллюстрируют настройку контроллера и не являются заводскими уставками EVCO. Гистерезис 5 процентных пунктов исключает частые циклы включения при малых колебаниях влажности. Если датчик работает рядом с холодной поверхностью, требуются учет температуры этой поверхности и оценка возможности конденсации: локальная конденсация возможна и при влажности ниже 100 % RH.
Таким образом, датчик влажности EVCO включается в контур автоматизации как источник измерительной информации. Качество регулирования зависит от монтажа и характеристик модели. Компания «Олниса» осуществляет поставки промышленного оборудования для систем автоматизации и контроля. Компания поставляет компоненты измерительных и управляющих систем. «Олниса» обеспечивает поставку промышленной продукции для предприятий различных отраслей.