Sensores De Humedad

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Sensores De Humedad
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Introducción
Qué es la humedad?

Gas o Sólido
H2O
Para que medirla?
Automatización
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Conceptos y definiciones

• Higrometría o psicrometría
• Higrómetro
• Material higroscópico
• Saturación de un gas
• Punto de rocío
• Presión de vapor parcial Pv, se mide en
  N/m2Pa
• Presión de vapor en saturación Psat
• Humedad absoluta Habs, se mide en Kg/m3
• Humedad relativa Hr, se mide en

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Ecuaciones
Humedad relativa
(1)
Se debe determinar entonces Pv y Psat. Por
aproximación de Antoine
P ? Presión atmosférica (aire seco vapor de
agua). T ? Temperatura ambiente en ?ºK?. msat ?
Masa en ?Kg? de agua en saturación. ma ? Masa en
?Kg? de aire seco.
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Ecuaciones
?v ? Masa en ?Kg? de una molécula de vapor de
agua. ?a ? Masa en ?Kg? de las moléculas de
aire seco (composición promedio),
suponiendo que el aire seco está compuesto
por 78.1 de N2, 21 de O2 y 0.9 de
Ar. ?, ?, ? ? Coeficientes que serán determinados
evaluando 3 pares (T,Psat) conocidos por
tablas. P 1.013E5?Pa?
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Ecuaciones
Reemplazando ?, ? y ?, se tiene
(2)
Pero existen otras aproximaciones para Psat
(3)
Donde
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Ecuaciones
Cálculo de Pv
(4)
Otra manera
(5)
Luego Hr queda determinada
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1. Sensores por deformación.
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Sensores por deformación.

• Características
• Error ? 3
• Fácil de reproducir
• Poco robusto
• Rango de 15 a 95 Hr
• Tº entre 20ºC y70ºC
• Requiere ventilación 3m/s

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2. Bulbo húmedo y seco.
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Bulbo húmedo y seco.

• Características
• Error ? 0.5
• - Introduce vapor al ambiente
• Rango de 0 a 100 de Hr
• Tº entre 0ºC y 90ºC
• Requiere ventilación 3m/s

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3. Por condensación.
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Por condensación.
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Por condensación.

• Características
• Error ? 0.5
• - Mezcla debe ser transparente
• Rango de 0 a 100 de Hr
• Tº entre -70ºC y 40ºC
• Requiere caudal cte. de 3m/s

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4. Sales higroscópicas.
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Sales higroscópicas.

• Características
• Error ? 0.5
• - Rango de 15 a 100 de Hr
• Tº entre -45ºC y 90ºC
• Requiere cambio de solución cada 3 meses

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5. Electrolíticos.
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Electrolíticos.

• Características
• Error ? 0.5
• Rango de 0 a 1000 PPM
• Sufre saturación
• Requiere cambio de película cada 3 meses
• No puede ser utilizado con amoniaco

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6. Por conductividad.

• Características
• Error ? 1.5
• Poco robusto
• Se ensucia rápido
• Requiere mantención

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7. Capacitivos.
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Capacitivos.

• Características
• Error ? 0.5
• - Robustos
• Tº entre -80ºC y 60ºC
• Requiere cambio de material cada 3 meses
• Limpiar periódicamente

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8. Infrarrojos.
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Infrarrojos.
Donde -  - E, energía. -  - ?,
frecuencia. -  - ?, longitud de onda 1400?m
o 1930?m -  - h, constante de Planck
6.63?10-34?Js?.

• Características
• Rango de 0,05 30.000 PPM
• Tº de 85ºC a 40ºC
• - Robusto
• Gas debe ser transparente, y libre de partículas

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9. Piezoeléctricos.

• Características
• Rango desde 0.1 PPM
• ? 1?g ? ? 2000Hz
• Detecta variaciones de ? 0.1Hz
• Robusto
• Permite controlar con PLL

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10. Sensores para tierra.

• Características
• Al cambiar la constitución de la tierra
  (fertilizantes), se debe volver a calibrar el
  sensor
• Mediciones cortas
• No es muy confiable
• Barato

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Sensores para tierra.

• Características
• Al cambiar la constitución de la tierra
  (fertilizantes), se debe volver a calibrar el
  sensor
• Mediciones indefinidas
• Más confiable
• Barato

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Aplicaciones
-  Confort humano (ambientación) - Industria
textil, papelera y de pieles - Industria
maderera - Industria alimenticia -       
  .Deshidratación (frutas, pastas, café,
sopas, etc). -         
.Panadería. -         
.Refrigeración de frutas y carnes. -        
.Conservación de vinos finos. -
Industria farmacéutica - Meteorología -
Industria química- biológica - Conservación y
almacenamiento