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Zur Messung der Gasfeuchte werden Messgeräte mit unterschiedlichen Funktionsprinzipien
eingesetzt. Diese Geräte werden allgemein als Hygrometer bezeichnet, schreibende Geräte
auch als Hygrographen. Die wichtigsten Funktionsprinzipien seien hier kurz erklärt.
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Das Taupunktspiegel-Hygrometer misst den Tau- oder Frostpunkt eines feuchten
Gases. Der Taupunkt ist diejenige Temperatur, bei der ein feuchtes Gas bei
gegebenem Druck bezüglich Wasser gesättigt ist. Findet die Sättigung bezüglich
Eis statt, spricht man vom Frostpunkt. Dazu wird in einem Taupunktspiegel-Hygrometer
das feuchte Gas über einen kleinen Spiegel geleitet, der thermoelektrisch abgekühlt
wird. Beginnende Kondensation (Tau- oder Frostbildung) auf der Spiegeloberfläche wird über ein
optisches System durch die Veränderung der Reflektionseigenschaften des Spiegels erkannt.
Über einen Regelkreis wird die Temperatur des Spiegels genau an dem Punkt gehalten, an dem
die Kondensation des Wassers aus dem feuchten Gas gerade einsetzt. Diese so genannte
Taupunkttemperatur ist ein Maß für den absoluten Feuchtegehalt des Gases. Liegt diese
Temperatur unterhalb von 0 °C, kann sich prinzipiell die Tauschicht auf dem Spiegel in eine
Reifschicht umwandeln. In diesem Fall spricht man von einer Frostpunkt-Temperatur.
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Ein Polymer-Sensor nutzt die Veränderung der Eigenschaften eines speziellen Kunststoffes
(Polymer) in Abhängigkeit von der Feuchte der Umgebung. Das Messsignal eines solchen Sensors ist
immer ein Maß für die relative Feuchte, d.h. des Prozentsatzes der maximal möglichen Feuchte bei
einer gegebenen Temperatur. Einfache Polymer-Sensoren nutzen die Veränderung des elektrischen
Widerstandes einer Polymerschicht (resistive Polymer-Sensoren), höherwertige Geräte haben auf den
Seiten eines kleinen Polymer-Plättchens Metallflächen angebracht und messen die Veränderung der
Dielektrizitätskonstande des Polymers als Veränderung der Kapazität der Anord-nung (kapazitive
Polymer-Sensoren). Bei Kenntnis der Messtemperatur lässt sich die relative Feuchte in eine absolute
Feuchte umrechnen.
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In einem Spektrometer wird das feuchte Gas durch eine Messzelle geleitet in welche
auf der einen Seite Licht einer genau definierten Wellenlänge eingestrahlt wird und auf der
anderen Seite die Abnahme der Intensität des Lichtes gemessen wird. Als Lichtquelle werden vornehmlich
Laser oder Laserdioden verwendet. Die Wellenlänge des Lichtes ist so gewählt, dass anwesende
Wassermoleküle durch die Lichtenergie zu Schwingungen angeregt werden und damit Lichtenergie
absorbiert wird. Das Verhältnis der Intensität von eingestrahltem zu austretenden Licht ist also ein Maß für die Konzentration
an Wassermolekülen in der Messzelle und damit ein Maß für die absolute Feuchte.
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Das Psychrometer ist ein klassisches Feuchte-Messgerät, das sich den Effekt zu Nutzen macht,
dass ein feuchter Gegenstand (Baumwolle etc.) beim Anblasen mit Luft durch Verdunstung abkühlt. Wenn
die Befeuchtung des Gegenstandes immer gesichert ist, ist diese Abkühlung um so größer, je weniger
Feuchte die zum Anblasen verwendete Luft enthält. Als psychrometrische Differenz bezeichnet man den
Unterschied zwischen der mit einem trockenen Thermometer gemessenen Temperatur der Luft und der Temperatur
des feuchten Gegenstandes. Diese wird im allgemeinen gemessen, in dem man einen feuchten Baumwollstrumpf
über ein Thermometer zieht. Im klassischen Assmann-Psychrometer befinden sich zwei Quecksilber-Glasthermometer,
von denen das eine mit besagtem Baumwollstrumpf feucht gehalten wird. Der Luftdurchsatz wird mit einem
Ventilator erzeugt. Heute werden die Thermometer oft als Platin-Widerstands-Thermometer (PRT) ausgeführt.
Aus der psychrometrischen Differenz lässt sich die Feuchte der durchströmenden Luft berechnen.
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Nur noch untergeordnete Bedeutung haben Haar- oder Faserhygrometer, die man vor allem in Geräten für den
häuslichen Bedarf als formschöne Zeigerinstrumente findet. Hier wird die Ausdehnung von Kunststoff-Fäden
(früher wurden Pferde- oder Menschenhaare eingesetzt) mit zunehmender relativer Feuchte über ein Hebelwerk
auf einen Zeiger übertragen.
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