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
