Ústav technologie, mechanizace a řízení staveb CW01 - Teorie měření a regulace © Ing. Václav Rada, CSc. ZS – 2009/

T- MaR MĚŘENÍ – TEORIE A PRINCIPY © VR - ZS 2009/2010 A Další pokračování o principech měření …………

T- MaR MĚŘENÍ – TEORIE A PRINCIPY © VR - ZS 2009/2010 A Měření fyzikálních veličin – vlhkost Měření vlhkosti patří ve stavebnictví při realizacích staveb i při výrobě stavebních hmot a dílců, stejně tak jako v občanském ži- votě nebo v jiných oblastech průmyslu, zdravotnictví, zeměděl- ství, atd., k těm obvyklým a běžným. V principu jde vždy o měření vlhkosti v plynech. 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.

T- MaR MĚŘENÍ – TEORIE A PRINCIPY © VR - ZS 2009/2010 A Měření fyzikálních veličin – vlhkost Přitom parciální tlak vodní páry může dosáhnout své maximální hodnoty při 100 % nasycení (při dané teplotě) – míra nasycenosti: absolutní relativní měrná. Se změnou teploty nebo tlaku se mění nasycenost vzduchu a tedy i jeho relativní vlhkost. S poklesem teploty vlhkost roste. 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.

T- MaR MĚŘENÍ – TEORIE A PRINCIPY © VR - ZS 2009/2010 A Měření fyzikálních veličin – vlhkost Míra nasycenosti: absolutní – hmotnost m p vodní páry obsažené v objemu V směsi vzduchu vlhkého podle vztahu: Φ = m p / V [ kg/m 3 nebo g/m 3 ] nebo Φ = p p / (R p * T) kde p p … je tlak vodní páry R p … je plynová konstanta. Pro vzduch je R p = 461,5 [J * kg -1 * K -1 ].

T- MaR MĚŘENÍ – TEORIE A PRINCIPY © VR - ZS 2009/2010 A Měření fyzikálních veličin – vlhkost Míra nasycenosti: relativní – poměr hmotnosti m p vodní páry a hmotnosti M tohoto nasyceného (obecně) plynu (vzduchu) – při shodném objemu plynu byl za dané teploty a při daném tlaku nasycen:  = m p / M [ - ; případně % ] nebo  = ρ p / ρ pi = p p / p pi kde ρ pi … je hodnota udávající kolik % z maxima je vzduch (plyn) ještě schopen pojmout p pi … je tlak vodní páry při nasyceném vlhkém vzduchu (plynu).

T- MaR MĚŘENÍ – TEORIE A PRINCIPY © VR - ZS 2009/2010 A Měření fyzikálních veličin – vlhkost Míra nasycenosti: měrná – udává se poměrem hmotnosti vodní páry m p a hmotnosti suchého vzduchu m V a slouží jako porovnávací hodnota:  = m p / m V [ - ; případně % ].

T- MaR MĚŘENÍ – TEORIE A PRINCIPY © VR - ZS 2009/2010 A Měření fyzikálních veličin – vlhkost Metody měření vlhkosti Používané metody jsou čtyři: váhová – spočívá v porovnání váhových množství vůči su- chému plynu psychometrická kondenzační hygrometrická

T- MaR MĚŘENÍ – TEORIE A PRINCIPY © VR - ZS 2009/2010 A Měření fyzikálních veličin – vlhkost Metoda psychometrická – funkční závislost mezi částečným tlakem páry a rozdílem teploty (υ – υ m ) suchého a mokrého teploměru (což je speciální provedení teploměru pro měření vlhkosti vzduchu). 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).

T- MaR MĚŘENÍ – TEORIE A PRINCIPY © VR - ZS 2009/2010 A Měření fyzikálních veličin – vlhkost Metoda psychometrická Hodnota relativní vlhkosti se počítala ze vztahu:  = ( p pim – A * p * (υ – υ m ) ) / p pi kde:A … je konstanta rovna 6,56 * [ K -1 ] p … aktuální barometrický tlak.

Metoda kondenzační - zjištění rosného bodu systémem podchlazujícím měřicí plošky. Rosný bod se určuje ze změřeného tlaku a teploty, při kterých právě došlo k orosení. Toto orosení se (pro vyloučení subjektiv- ních 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 po- třeba zamezit riziku vzniku koroze. T- MaR MĚŘENÍ – TEORIE A PRINCIPY © VR - ZS 2009/2010 A Měření fyzikálních veličin – vlhkost

T- MaR MĚŘENÍ – TEORIE A PRINCIPY © VR - ZS 2009/2010 Měření fyzikálních veličin – vlhkost Metoda kondenzační základna – Al elektroda Au napařená vrstvička Al 2 O 3 R = fce vodivosti σ mezi elektrodami Al a Au R

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

T- MaR MĚŘENÍ – TEORIE A PRINCIPY © VR - ZS 2009/2010 Měření fyzikálních veličin – vlhkost Metoda kondenzační [ o C] rosný bod teplota vzduchu (plynu) [ o C] rozsah dovolených teplot rosný bod rovnovážná teplota ν R

T- MaR MĚŘENÍ – TEORIE A PRINCIPY © VR - ZS 2009/2010 A Měření fyzikálních veličin – vlhkost Metoda hygrometrická

T- MaR © VR - ZS 2009/2010 … a to by bylo k informacím o měření vlhkosti (skoro) vše......

T- MaR © VR - ZS 2009/2010 Témata