CW01 - Teorie měření a regulace

Ústav technologie, mechanizace a řízení staveb

CW01 - Teorie měření a regulace ZS – 2011/2012

8.5

© 2014 - Ing. Václav Rada, CSc.

Ústav technologie, mechanizace a řízení staveb

Teorie měření a regulace měření vlhkosti

10.SP-t.6. ZS – 2014/2015

© 2014 - Ing. Václav Rada, CSc.

T- MaR

MĚŘENÍ – TEORIE A PRINCIPY

Další pokračování

o principech A

© VR - ZS 2009/2010

měření …………

MĚŘENÍ – TEORIE A PRINCIPY

T- MaR

Měření fyzikálních veličin – vlhkost Měření vlhkosti patří ve stavebnictví při realizacích staveb i při výrobě stavebních hmot a dílců, stejně tak jako v občanském životě nebo v jiných oblastech průmyslu, zdravotnictví, zemědělství, atd., k těm obvyklým a běžným. A

Základní měření se týká vzduchu, protože vzduch je směsí plynů a vodní páry. Jeho tlak je podle Daltonova zákona určen součtem parciálních tlaků jednotlivých složek.

© VR - ZS 2010/2011

MĚŘENÍ – TEORIE A PRINCIPY

T- MaR

Měření fyzikálních veličin – vlhkost Prakticky lze konstatovat, že v principu jde vždy o měření vlhkosti v plynech. A to i v případech, kdy se jedná o měření vlhkosti v pevných A vlhkost „uzavřená“ v podobě molekul látkách – i tam je vody, respektive (a přesněji) vodní páry.

© VR - ZS 2010/2011

MĚŘENÍ – TEORIE A PRINCIPY

T- MaR

Měření fyzikálních veličin – vlhkost Se změnou teploty nebo tlaku se mění nasycenost vzduchu a tedy i jeho relativní vlhkost. S poklesem teploty vlhkost roste. A

Teplota, při které je vzduch (plyn) právě nasycen, tj. hodnota  = 100 %, se nazývá rosný bod. Jiná jeho definice říká, že je to teplota, při které je nutno vlhký vzduch izobaricky ochladit, aby se stal nasyceným.

© VR - ZS 2010/2011

MĚŘENÍ – TEORIE A PRINCIPY

T- MaR

Měření fyzikálních veličin – vlhkost Parciální tlak vodní páry může dosáhnout své maximální hodnoty při 100 % nasycení (při dané teplotě) – míra nasycenosti:

absolutní A

relativní měrná

© VR - ZS 2010/2011

T- MaR

MĚŘENÍ – TEORIE A PRINCIPY

Měření fyzikálních veličin – vlhkost Míra nasycenosti: absolutní – hmotnost mp vodní páry obsažené v objemu V směsi vzduchu vlhkého podle vztahu: AΦ

= mp / V

[ kg/m3 nebo g/m3 ]

Φ = pp / (Rp * T)

nebo

kde

Pro vzduch je © VR - ZS 2009/2010

pp … je tlak vodní páry Rp … je plynová konstanta. Rp = 461,5 [J * kg-1 * K-1].

MĚŘENÍ – TEORIE A PRINCIPY

T- MaR

Měření fyzikálních veličin – vlhkost Míra nasycenosti: relativní – poměr hmotnosti mp vodní páry a hmotnosti M tohoto nasyceného (obecně) plynu (vzduchu) – při shodném objemu plynu byl za dané teploty a při daném tlaku nasycen: A

 = mp / M

 = ρp / ρpi = pp / ppi

nebo kde

[ - ; případně % ]

ρpi … je hodnota udávající kolik % z maxima je vzduch (plyn) ještě schopen pojmout ppi … je tlak vodní páry při nasyceném vlhkém vzduchu (plynu).

© VR - ZS 2009/2010

MĚŘENÍ – TEORIE A PRINCIPY

T- MaR

Měření fyzikálních veličin – vlhkost Míra nasycenosti: měrná – udává se poměrem hmotnosti vodní páry mp a hmotnosti suchého vzduchu mV a slouží jako porovnávací hodnota: A

 = mp / mV

© VR - ZS 2009/2010

[ - ; případně % ].

MĚŘENÍ – TEORIE A PRINCIPY

T- MaR

Měření fyzikálních veličin – vlhkost Metody měření vlhkosti Používané metody jsou čtyři:

váhová – spočívá v porovnání váhových množství vůči suA chému plynu psychometrická kondenzační hygrometrická

© VR - ZS 2009/2010

MĚŘENÍ – TEORIE A PRINCIPY

T- MaR

Měření fyzikálních veličin – vlhkost Metoda psychometrická – funkční závislost mezi částečným tlakem páry a rozdílem teploty (υ – υm) suchého a mokrého teploměru (což je speciální provedení teploměru pro měření vlhkosti vzduchu). A Mokrý teploměr = dole obalen rouškou smáčenou v destilované vodě. Metoda ani dané provedení teploměru se dnes již nepoužívá. V současnosti se používají speciální snímače (čidla). © VR - ZS 2009/2010

MĚŘENÍ – TEORIE A PRINCIPY

T- MaR

Měření fyzikálních veličin – vlhkost Metoda psychometrická Hodnota relativní vlhkosti se počítala ze vztahu:

A = ( ppim – A * p * (υ – υm) ) / ppi kde:

A … je konstanta rovna 6,56 * 10-4 [ K-1 ] p … aktuální barometrický tlak.

© VR - ZS 2009/2010

MĚŘENÍ – TEORIE A PRINCIPY

T- MaR

Měření fyzikálních veličin – vlhkost Metoda kondenzační - zjištění rosného bodu systémem podchlazujícím měřicí plošky.

Rosný bod se určuje ze změřeného tlaku a teploty, při kterých A právě došlo k orosení. Toto orosení se (pro vyloučení subjektivních vlivů) snímá např. opticky nebo změnou elektrické vodivosti orosované plochy destičky. Metoda nedosahuje potřebnou přesnost. Je vhodná pro měření rosného bodu kouřových plynů, kdy je potřeba zamezit riziku vzniku koroze. © VR - ZS 2009/2010

T- MaR

MĚŘENÍ – TEORIE A PRINCIPY

Měření fyzikálních veličin – vlhkost Metoda kondenzační elektroda Au

R

napařená vrstvička Al2O3

základna – Al

© VR - ZS 2009/2010

R = fce vodivosti σ mezi elektrodami Al a Au

T- MaR

MĚŘENÍ – TEORIE A PRINCIPY

Měření fyzikálních veličin – vlhkost Metoda kondenzační vinutí č. 1 obal ze skelné tkaniny napuštěné chloridem lithiovým měřicí odporová vložka (Au) základem je skleněná trubka s obalem souběžné paralelní vinutí č. 2 © VR - ZS 2009/2010

T- MaR

MĚŘENÍ – TEORIE A PRINCIPY

Měření fyzikálních veličin – vlhkost Metoda kondenzační rosný bod [oC] 50

rozsah dovolených teplot

30 rosný bod

10

rovnovážná teplota νR

-10 -10

10

30

50

70

90

[oC]

teplota vzduchu (plynu) © VR - ZS 2009/2010

MĚŘENÍ – TEORIE A PRINCIPY

Měření fyzikálních veličin – vlhkost Metoda hygrometrická

A

© VR - ZS 2009/2010

T- MaR

T- MaR

… a to by bylo k informacím

o měření vlhkosti (skoro) vše © VR - ZS 2010/2011

85....

Témata

© VR - ZS 2009/2010

T- MaR