معايرة الرطوبة
الرطوبة النسبية نسبة تتغير مع الحرارة، لذا فقياس الحرارة نصف العمل. تغطي هذه الصفحة المجسّات الشائعة، وكيفية فحصها بمحاليل الملح ومقاييس الرطوبة المرجعية، وحساب نقطة الندى.
الأجهزة والدقة النموذجية
| الجهاز | المدى النموذجي | الدقة النموذجية | أين يُستخدم |
|---|---|---|---|
| مجس سعوي بوليمري | 0 to 100 %RH | ±1 to ±3 %RH | المرسِلات، مسجلات البيانات، التكييف والتهوية، الغرف النظيفة |
| مجس مقاوماتي | 10 to 95 %RH | ±2 to ±5 %RH | مسجلات منخفضة التكلفة وأجهزة أقدم |
| مقياس رطوبة بمرآة مبرَّدة | نقطة ندى من نحو -60 إلى +90 °C | ±0.1 إلى ±0.2 °C في نقطة الندى | مرجع في مختبرات المعايرة |
| مقياس رطوبة جاف ورطب (سيكرومتر) | من نحو 5 إلى 100 %RH | ±2 إلى ±5 %RH، ويحتاج تدفق هواء ثابتاً | الفحوص الميدانية والأرصاد |
| مرسِل نقطة الندى | حتى -100 °C نقطة ندى | ±1 إلى ±3 °C في نقطة الندى | مجففات الهواء المضغوط والغاز |
| مقياس رطوبة ميكانيكي (بالشعر) | 20 to 90 %RH | ±5 %RH أو أسوأ | المؤشرات والمتاحف |
تهيمن المجسّات السعوية، مع أجهزة المرآة المبرَّدة كمرجع عملي. أرقام الدقة هي نطاقات نموذجية لمساعدتك على المقارنة بين الأجهزة. استخدم دائماً مواصفات الجهاز الذي أمامك.
نقاط ثابتة بالأملاح المشبعة عند 25 °C
| الملح | الرطوبة النسبية | ملاحظات |
|---|---|---|
| كلوريد الليثيوم (LiCl) | 11.3 %RH | الطرف الجاف، بطيء جداً في بلوغ الاتزان |
| كلوريد المغنيسيوم (MgCl₂) | 32.8 %RH | |
| نترات المغنيسيوم (Mg(NO₃)₂) | 52.9 %RH | منتصف المدى، قريب من رطوبة الغرفة |
| كلوريد الصوديوم (NaCl) | 75.3 %RH | نقطة الفحص الأكثر شيوعاً |
| كلوريد البوتاسيوم (KCl) | 84.3 %RH | |
| كبريتات البوتاسيوم (K₂SO₄) | 97.3 %RH | عرضة لأخطاء التكاثف |
قيم من Greenspan كما في OIML R 121 وASTM E104. وهي تتغير مع الحرارة، لذا أبقِ الوعاء عند 25 °C أو استخدم القيمة المناسبة لحرارتك.
معايير مرجعية وقابلية التتبع
- مقياس الرطوبة بالمرآة المبرَّدة. يقيس نقطة الندى مباشرة من حرارة المرآة التي يبدأ عندها التكاثف، فيتتبع إلى الحرارة لا إلى مقياس رطوبة. ويُستخدم مرجعاً في معظم المختبرات.
- مولّدات الرطوبة. تحقق المختبرات الوطنية الرطوبة بمولّدات ثنائية الضغط وثنائية الحرارة وتدفق مقسوم، وتعاير مراجع المرآة المبرَّدة مقابلها.
- محاليل الأملاح المشبعة. وعاء محكم الإغلاق فيه ملح مشبع يعطي رطوبة نسبية معلومة عند حرارة محددة: نحو 11.3 %RH (LiCl) و32.8 (MgCl₂) و52.9 (Mg(NO₃)₂) و75.3 (NaCl) و84.3 (KCl) و97.3 (K₂SO₄) عند 25 °C. انظر OIML R 121 وASTM E104. رخيص لكنه بطيء وحساس للحرارة.
- نظام الجودة. ISO/IEC 17025 للمختبر، مع عدم يقين معلن وسلسلة معايرة إلى المعيار الوطني للرطوبة.
كيف تتم المعايرة
إجراء نموذجي
- أبقِ الغرفة أو الوعاء ثابت الحرارة ضمن ±0.2 °C، وسجّل الحرارة عند المجس.
- ضع المرجع والمجسّات قريبة جداً من بعضها، في تدفق الهواء نفسه، واترك كل شيء يستقر (15 إلى 60 دقيقة لكل نقطة، وساعات لمحاليل الملح).
- عاير عند عدة نقاط، عادةً قرب 10 إلى 20 و35 و50 و75 و90 %RH، عند حرارة واحدة مثل 23 °C.
- سجّل قراءات المرجع والجهاز قيد المعايرة معاً مع الحرارة بعد فترة استقرار.
- كرر النقاط بترتيب تنازلي لملاحظة التخلّف.
- احسب الخطأ عند كل نقطة، وقدّر عدم اليقين، واضبط أو أبلغ بقيم ما قبل الضبط وما بعده.
أين تقع الأخطاء
- تدرجات الحرارة. عند 50 %RH و25 °C، فرق 0.5 °C بين المجس والمرجع يعني نحو 1.5 %RH من الخطأ.
- زمن استقرار غير كافٍ. تمتص المجسّات البوليمرية الماء ببطء، ولا سيما بعد تعرضها لجفاف أو رطوبة شديدة.
- أملاح ملوثة أو حجم سائل قليل. المحلول غير المشبع فعلاً يعطي رطوبة نسبية خاطئة.
- التكاثف قرب 100 %RH. تبلّل النقاط الباردة المجس وتفسد النقطة.
- الضغط. تتغير نقطة الندى مع الضغط، فاذكر الضغط عند مقارنة نقاط الندى.
ما يدخل في ميزانية عدم اليقين
- عدم يقين معايرة مقياس الرطوبة المرجعي وانجرافه.
- قياس الحرارة عند المجس وفي الغرفة، وتجانس الحرارة (حصة كبيرة من عدم يقين الرطوبة النسبية).
- استقرار الرطوبة وتجانسها في الغرفة أو الوعاء.
- الدقة التمييزية وقابلية التكرار والتخلّف للجهاز قيد المعايرة.
اجمع المساهمات كما في حاسبة ميزانية عدم اليقين، ثم قرّر القبول أو الرفض بنطاق حماية كما هو موضح في صفحة الحاسبات.
الحاسبات
كل شيء يعمل في متصفحك. لا يُرسل أي شيء تكتبه إلى أي مكان.
→ كل القياساتالضغط ←