Vergleich der Messverfahren

Aus Salzwiki
Wechseln zu:Navigation, Suche

Autor: Hans-Jürgen Schwarz


zurück zu Feuchtemessung

In der Tabelle sind die verschiedenen Messprinzipen überblickartig bewertet und Kriterien zum Einsatzbereich gegenübergestellt.


Tabelle 1: Vergleich der verschiedenen Feuchtemessverfahren (nach [Weber:1995]Titel: Technische Feuchtemessung
Autor / Verfasser: Weber, Helmut
Link zu Google Scholar
)
Name Messprinzip     Eigenschaften Messbereich T-Bereich
Taupunktspiegel Betauung eines gekühlten Spiegels a g + sehr genau
- Preis, Verschmutzung
-40 - +50 °C
Taupunkt
0 - 40 °C
kapazitiv
(Al-Oxid)
Kapazitätsänderung a g,l + klein, preiswert, schnell
- Drift, chem. empfindlich,
Kalibrierung
-100 - +60 °C
Taupunkt
0 - 70 °C
LiCl Gleichgewichtstemperatur von LiCl a g + robust, fettunempfindlich
- Dauerbetrieb erforderlich
12 - 100% rF -10 - 50 °C
Infrarot Absorption von Infrarotlicht a g,l,s + Feststoffe, berührungslos
- Installation, Preis
0 - 30%
Wassergehalt
-
Mikrowellen Absorption von Mikrowellen a g,l,s + Feststoffe, berührungslos
- Installation, Preis
1 - 1000 g/m² -
Leitfähigkeit Messung der elektrischen Leitfähigkeit a s + Feststoffe (Holz, Beton), Handgerät
- Genauigkeit
6 - 100%
Wassergehalt
-
Psychrometer Temperaturunterschied feucht / trocken r g + robust
- nicht wartungsfrei
0 - 100% rF 0 - 50 °C
Hygrometer Längenänderung von Haar oder Kunststoff r g + direkte Anzeige, abspülbar
- Genauigkeit, staubempfindlich
0 - 100% rF -30 - 110 °C
kapazitiv Kapazitätsänderung von Polymeren r g + Preiswert, klein, schnell
- Drift, chem. empfindl.,
Kalibrierung
0 - 100%rF -40 - 180 °C
elektrolytisch Stromfluss durch Phosphoroxid a g + keine Kalibrierung, ppm Bereich
- Durchflussmenge, Messbereich
5 - 1000 ppm 0 - 40 °C
resistiv Widerstand einer hygrokopischen Schicht r g + Preis, großer Messeffekt,Hysterese
- Betauung, Temperatureinfluss
30 - 90% rF 10 - 40 °C


a - absolut, r - relativ, g - in Gas, l - in Flüssigkeiten, s - in Feststoffen

Das Zeitverhalten[Bearbeiten]

Ein Kriterium für die Brauchbarkeit eines Sensors ist neben der Genauigkeit des Messwertes sein Zeitverhalten und seine Übergangsfunktion.

Das Zeitverhalten für die meisten Sensoren wird in erster Linie durch die Wassermenge bestimmt, die er zur Gleichgewichtseinstellung benötigt, und von der Zeit, in welcher diese Wassermenge in den Fühler hinein diffundiert. Da diese Wassermenge von der umgebenden Luft bereitgestellt bzw. abgeführt werden muss, spielt auch die Luftmenge, von welcher der Sensor angeströmt wird, ein Rolle.

Weil die Diffusionsgeschwindigkeit eine Funktion der Temperatur ist, wird ein Sensor mit abnehmender Temperatur immer langsamer reagieren. Für Fühler nach anderen Messprinzipien, wie der Taupunktspiegel, gelten andere Faktoren.

Filter erschweren den Gasaustausch zusätzlich. Bei einer Filtergröße unter 5 - 8 µm findet kein direkter Gasaustausch mehr statt, sondern nur noch Gasdiffusion.

Die Übergangsfunktion charakterisiert das Zeitverhalten eines Sensors und gibt z.B. eine t50-Zeit an, in welcher 50% des Endwertes erreicht werden. Auch die Angabe eines t90-Zeit zum Erreichen von 90% des Endwertes ist üblich (siehe Tabelle).


Tabelle 2: Zeitverhalten verschiedener Messverfahren (nach [Weber:1995]Titel: Technische Feuchtemessung
Autor / Verfasser: Weber, Helmut
Link zu Google Scholar
)
Typ T50-Zeit Sprungintervall
resistiv < 60 s 30 / 80 % rF
kapazitiv < 5 min 30 / 80 % rF
LiCl < 5 min -1 / 10 °C TP
Taupunktspiegel < 60 s -20 / 0 °C TP
elektrolytisch < 30 min 0 / 100 ppm
Faser < 10 min 10 / 90 % rF


Literatur[Bearbeiten]

[Weber:1995] Weber, Helmut (1995): Technische Feuchtemessung, Vulkan Verlag, EssenLink zu Google Scholar

bei Messgeräten: ihr Messprinzip beruht auf der Erfassung des elektrischen Widerstandes

ein Systemverhalten, das pfadabhängig ist, z.B. wenn das Feuchteverhalten eines Materials mit zunehmender oder abnehmender Feuchte gemessen wird.