Die Kondensation von Wasser auf den Sonden kann die Feuchtemessungen nicht nur in Klimakammern behindern. Vaisala hat beheizte Sonden entwickelt, die auch in Umgebungen mit hoher relativer Feuchte zuverlässige und genaue Messungen gewährleisten. Die Technologie des Messgeräteherstellers kommt unter anderem in der Sonde HMP7 und im stationären Messwertgeber HMT337 zum Einsatz.
Die Durchführung von Feuchtemessungen in Umgebungen mit hoher relativer Feuchte (über 90 %) ist immer problematisch, da der Sättigungspunkt fast erreicht ist. Das ist etwa in Klimakammern der Fall, in denen beispielweise Arzneimittel, Kosmetika oder Lebensmittel unter möglichst realitätsnahen und anwendungsspezifischen Bedingungen getestet werden. Das Produkt wird dabei zum Beispiel unterschiedlichen Temperaturen, Bewegungen oder Drucken ausgesetzt.
Zur Kondensation und damit einhergehenden Messproblemen kann es beispielsweise in folgenden Situationen kommen:
- Wasser kann auf einer unbeheizten Sonde kondensieren, was auf Prozessbedingungen zurückzuführen ist, die sich aufgrund von Druckspitzen oder Temperaturschwankungen rasch ändern. Das kann dazu führen, dass genau dann keine gültigen Messdaten zur Verfügung stehen, wenn sie am dringendsten benötigt werden, nämlich bei einer Änderung der Bedingungen.
- Wenn die Temperatur bei Messanordnungen, bei denen sich der Sondenkopf jeweils zur Hälfte innerhalb und außerhalb der Prozessumgebung befindet, außerhalb der Prozessumgebung niedriger ist als innerhalb, kühlt sich die Sonde auch auf der Prozessseite ab. Dadurch kann es zu einer Kondensation kommen, die eine Störung der Messung zur Folge hat.
Ähnliche Probleme treten bei vielen Anwendungen mit hoher Feuchte auf. So können beispielsweise Messungen im Außenbereich durch Nebel, Sprühregen, Regen oder starken Tau gestört werden. Es ist daher entscheidend, gültige Messdaten und die maximale Sensorfunktion auch dann noch zu gewährleisten, wenn die Umgebung den Sättigungspunkt annähernd oder tatsächlich erreicht hat.
Kombisensor mit Heizelement
Um diesen Problemen gerecht zu werden, hat Vaisala Technologien für beheizte Sonden und Sensoren entwickelt, die selbst in Umgebungen mit 100 % relativer Feuchte noch zuverlässige und genaue Feuchtemessungen gewährleisten. Diese Technologie kommt in Produkten wie der intelligenten Sonde HMP7 und dem stationären Messwertgeber HMT337 zum Einsatz, die speziell für Umgebungen mit hohem Feuchtegehalt entwickelt wurden. Diese Produkte verfügen über eine Kombination aus Feuchtesensor und verbundenem Temperatursensor. Dank des Kombisensors sind relative Feuchte und Temperatur des Sensors jederzeit bekannt. Die Feuchtesonde mit dem Kombisensor ist mit einem Heizelement ausgestattet. Durch das Beheizen wird nicht nur der Sensor, sondern die gesamte Sonde (einschließlich Filter) auf einer Temperatur gehalten, die einige Grad über der Umgebungstemperatur liegt. Hierdurch wird sichergestellt, dass auf dem Sensor kein Wasser kondensiert. Dies gilt selbst dann noch, wenn die Messumgebung bereits die Taupunkttemperatur (100 % relative Feuchte) erreicht hat. Die Taupunkttemperatur des Kombisensors kann anhand der gemessenen Werte für relative Feuchte und Temperatur berechnet und direkt als Messgröße verwendet werden.
