Elektrolyse-Hygrometer

Autor: Hans-Jürgen Schwarz

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Abstract

Das Elektrolysehygrometer benutzt den elektrischen Zersetzungsstrom von absorbiertem Wasser zur Messung der Luftfeuchte, dessen Wert vom Feuchtegehalt der zu messenden Luft abhängt.

Das Elektrolyse-Hygrometer ermöglicht die kontinuierliche Messung von Wasserdampfspuren in Gasen bis herab zu - 80 °C Taupunkt, entsprechend weniger als 1 mg Wasser im m³ Gas.

Bei ihm fließt der Probegasstrom mit konstantem und bekanntem Durchfluss an einer Pt-Elektroden-Anordnung vorbei, die mit Phosphorpentoxid belegt ist. Das außerordentlich stark hygroskopische Phosphorpentoxid entzieht dem vorbei streichenden Gas bis auf einen winzigen Rest alles Wasser, das aber seinerseits durch die an den Elektroden liegende Gleichspannung zu H₂ und O₂ zersetzt wird. Der Elektrolysestrom ist nach dem Faraday´schen Gesetz ein Maß für das absorbierte Wasser und damit für die absolute Gasfeuchte. Der Sensor ist ein direkt arbeitender Sensor, d.h. er braucht nicht kalibriert zu werden.

Mit Phosphorpentoxid als Elektrolyten arbeitet der Sensor im Feuchtebereich von 0 - 1000 ppm mit einer Genauigkeit von ± 5%. Bei größeren Konzentrationen besteht keine Linearität mehr, da er das Wasser nicht mehr vollständig absorbieren kann, und bei hohen Feuchten wird er gelöst.