Môi trường có độ ẩm cao rất khó đo độ ẩm. Sự bão hòa trong môi trường gây ra sự ngưng tụ trên tất cả các bề mặt bao gồm cả cảm biến đo lường, điều này có thể gây tử vong cho một số công nghệ. Mặc dù công nghệ Vaisala HUMICAP® có thể chịu được sự ngưng tụ hơi nước nhưng công nghệ này vẫn cần thời gian để phục hồi sau tác động của độ ẩm trước khi một lần nữa có thể cung cấp các phép đo đáng tin cậy. Các ứng dụng điển hình khi có độ ẩm cao hoặc thỉnh thoảng ngưng tụ bao gồm quy trình làm khô, buồng thử nghiệm, máy làm ẩm không khí đốt, đo khí tượng và pin nhiên liệu.

Việc duy trì các phép đo chính xác và đáng tin cậy ngay cả trong môi trường ngưng tụ yêu cầu công nghệ làm ấm đầu dò của Vaisala. Một đầu dò được làm ấm giữ cho cảm biến liên tục cao hơn nhiệt độ môi trường xung quanh, đảm bảo không bao giờ hình thành hơi nước. Nhược điểm của sưởi ấm đầu dò là không thể đo được độ ẩm tương đối nữa vì cảm biến sẽ không biết nhiệt độ môi trường xung quanh. Tuy nhiên, điều này không ngăn cản việc đo các thông số độc lập với nhiệt độ khác, chẳng hạn như điểm sương hoặc tỷ lệ trộn. Cũng có thể đo độ ẩm tương đối bằng cách sử dụng một cảm biến nhiệt độ bổ sung.

Nguyên tắc hoạt động
Bộ phận gia nhiệt bên trong thân đầu dò làm nóng toàn bộ đầu dò. Trong hình minh họa này, đầu dò và bộ lọc có màu đỏ rực để minh họa cách đầu dò nóng lên giữ cho vi khí hậu bên trong bộ lọc ở nhiệt độ cao. Nhiệt độ thực tế chỉ cao hơn vài độ so với nhiệt độ môi trường xung quanh, như trong ví dụ dưới đây:

Nhiệt độ môi trường: Ta = 14 °C RHa = 97%RH) Tda = 13 °C Cảm biến độ ẩm: Ts = 16 °C RHs = 83%RH Tda = 13 °C (tính được)

Như thể hiện trong ví dụ này ở trên, gia nhiệt không ảnh hưởng đến điểm sương. Nếu độ ẩm tương đối hoặc một thông số liên quan đến nhiệt độ khác là cần thiết, thì nhiệt độ môi trường có thể được đo bằng một đầu dò nhiệt độ riêng biệt, cho phép tính toán các thông số này.

   
Kết nối quy trình cách nhiệt và chống rò rỉ
Việc lựa chọn vị trí lắp đặt đầu dò độ ẩm có thể khó khăn khi có độ ẩm cao kết hợp với sự thay đổi nhiệt độ. Ví dụ: trong một ứng dụng sấy khô mà độ ẩm không khí thải gần với độ bão hòa (RH 95%) và nhiệt độ là 40 ° C, điều gì sẽ xảy ra khi đầu cảm biến được lắp đặt sao cho bộ lọc đang trong quá trình xử lý và một nửa cảm biến là ở nhiệt độ môi trường 25 ° C? Trong tình huống này, ngay cả sự nóng lên của đầu dò cũng không thể bù đắp cho sự mất nhiệt do dẫn nhiệt qua thân đầu dò bằng kim loại; sự mất nhiệt sẽ tạo thành một điểm lạnh trên mặt quy trình và sự ngưng tụ sẽ dẫn đến việc đo lường không chính xác. Giải pháp ở đây là cách nhiệt triệt để đầu dò.

Nếu khí quá trình lạnh hơn không khí xung quanh thì điều quan trọng là phải có kết nối quá trình chặt chẽ với đầu dò. Kết nối bị rò rỉ sẽ cho phép không khí ấm và có thể ẩm vào hệ thống, có thể ngưng tụ gần cảm biến và gây ra các vấn đề về đo lường.

Điều kiện khắc nghiệt, chẳng hạn như các ứng dụng pin nhiên liệu PEM
Ngoài ra còn có những ứng dụng khắc nghiệt khi chỉ làm ấm cao hơn vài độ so với nhiệt độ xung quanh là không đủ. Một ví dụ về ứng dụng như vậy là pin nhiên liệu Polymer Electrode Membrane (PEM). Các cấu hình dành riêng cho ứng dụng có thể được tìm thấy theo các dạng thứ tự của HMT330- và HMT310-series. Các phiên bản cấu hình này được thiết kế để chịu được các điều kiện khắc nghiệt bằng cách đốt nóng đầu thăm dò ở công suất cao hơn. Cũng có thể sử dụng HMP7 và HMM170 trong các ứng dụng này, vì các chức năng sưởi ấm có thể cấu hình tự do với phần mềm Insight PC.

Tóm lược
Có thể tránh bão hòa cảm biến trong điều kiện độ ẩm cao và ngưng tụ bằng cách sử dụng thiết bị có công nghệ làm ấm đầu dò. Ngoài ra, việc lắp đặt cách nhiệt thích hợp và không bị rò rỉ đảm bảo môi trường tốt nhất có thể để đo độ ẩm đáng tin cậy.

Một số giải pháp Vaisala bao gồm công nghệ đầu dò được làm ấm. Tất cả các sản phẩm sau đều có thể cấu hình khi đặt hàng: HMM170, HMT317, HMT337 và HMP7. Bảng dưới đây sẽ giúp bạn tìm ra giải pháp phù hợp cho ứng dụng công nghiệp có độ ẩm cao của mình.

Sản phẩm	HMP7	HMT317	HMT337	HMM170
Đầu dò làm ấm	Có	Cấu hình	Cấu hình	Cấu hình
Cấp bảo vệ	IP66	IP66	IP66/IP65	N/A
Cảm biến nhiệt độ môi trường cho phép tính toán độ ẩm tương đối RH	** có thể với phép đo nhiệt độ bên ngoài	Không	Cấu hình	** có thể với phép đo nhiệt độ bên ngoài
Tham số đo	T
Nguồn cấp	18 ... 30 VDC	10 ... 35 VDC	cấu hình: 10...35 VDC, 24 VACm 100...240 VAC, 50/60 Hz	15 ..35 VDC
Ngõ ra kỹ thuật số	RS485, Modbus RTU	RS-232, serial ASCII	Cấu hình RS-485 Modbus RTU hoặc Serial ASCII Ethernet MOdbus TCP hoặc Serial ASCII	RS-485, modbus RTU
Ngõ ra Analog	Yêu cầu đi kèm Cảm biến Indigo	2x	2x (tùy chọn 3)	3x
Hiển thị		Không	Cấu hình	Không
Tham số hóa	Phần mềm insight	Chương trình đầu cuối	Chương trình đầu cuối	Phần mềm insight
Cáp USB (bán rời)	242659	238607	219685	219690

* Có thể được định cấu hình bằng cáp USB và phần mềm Insight PC
** Có thể tính toán độ ẩm tương đối bằng cách ghi thông tin nhiệt độ bên ngoài vào thanh ghi Modbus
t) Có thể cấu hình: cần thêm đầu dò nhiệt độ