Chilled Mirror Hygrometer
Chilled mirror-hygrometre er den mest nøyaktige metoden som finnes for å måle duggpunkt og fuktighet, og brukes som referansestandard i kalibreringslaboratorier over hele verden. IKM Instrutek tilbyr Michell Instruments sitt komplette utvalg av chilled mirror-instrumenter — fra bærbare feltinstrumenter til høypresisjons laboratoriereferanser ned til –100°C.
Hvordan fungerer et chilled mirror-hygrometer?
I motsetning til de fleste andre fuktighetssensorer, som beregner fuktighet indirekte via kapasitive eller polymerbaserte målinger, måler et chilled mirror-hygrometer duggpunktet direkte og grunnleggende.
Prinsippet er enkelt: Et speil med kontrollert temperatur eksponeres for gassen som skal måles. En LED lyser med fast intensitet på speiloverflaten, og når speilet kjøles ned reflekteres mindre lys på grunn av spredningseffekten fra kondensen som dannes. To fotodetektorer måler nivået på henholdsvis reflektert og spredt lys, og disse sammenlignes mot en tredje referansedetektor som måler lysintensiteten direkte fra LED-en — dette gjør målingen uavhengig av eventuelle svingninger i selve lyskilden. Signalene fra det optiske systemet styrer en solid-state termoelektrisk kjøler (TEC) som varmer eller kjøler speiloverflaten, slik at den holdes i en likevekt der fordampning og kondensering skjer i samme hastighet. I dette likevektspunktet er speiltemperaturen — målt med en presisjons-platinamotstandstermometer (Pt100) — lik duggpunkttemperaturen til gassen.
Fordi duggpunktet måles direkte og ikke beregnes ut fra andre parametere, gir chilled mirror-instrumenter:
- Ingen drift over tid — det er ingen kalkulerte mellomtrinn som kan endre seg eller forskyves
- Iboende repeterbarhet — samme forhold gir samme resultat, hver gang
- Referansekvalitet — dette er grunnen til at chilled mirror-teknologi er den foretrukne metoden for sekundære og transfer-kalibreringsstandarder for fuktighet internasjonalt
Hvorfor velge chilled mirror fremfor andre fuktsensorer?
Polymerbaserte og kapasitive fuktighetssensorer er raske og rimelige, men drifter over tid og krever hyppig rekalibrering. Chilled mirror-instrumenter koster mer, men gir stabile og pålitelige målinger over lang tid uten drift — noe som gjør totalkostnaden lavere i applikasjoner hvor nøyaktighet og sporbarhet er avgjørende, som i kalibreringslaboratorier, forskning, prosessovervåking og kvalitetssikring.
Velge riktig referanseinstrument
Fordi generatorer baserer seg på blandingsteknikker og ikke kan levere et definitivt fasitsvar på duggpunktet, er en nøyaktig referanse en forutsetning for å kunne utføre sporbare og troverdige kalibreringer. Michells sortiment av chilled mirror-referanser har måleegenskaper tilpasset ytelsen til de ulike RH- og duggpunktgeneratorene i sortimentet, slik at referansen alltid matcher presisjonsnivået kalibreringen krever.
De fleste av Michells chilled mirror-produkter har en nøyaktighet for omgivelsestemperatur på ±0,1°C. Dette er relevant fordi en måling av omgivelsestemperatur er nødvendig når kalibreringsparameteren er relativ fuktighet: damptrykket beregnes ved å løse Sonntag-formelen (1990) for gjeldende duggpunktstemperatur, og metningsdamptrykket finnes ved å gjenta beregningen for omgivelsestemperaturen. Sammen gir dette relativ fuktighet i %RH. Denne beregningsmetoden er anerkjent og publisert i National Physical Laboratory sin veiledning fra 1996, "A Guide to the Measurement of Humidity", og gir i de aller fleste tilfeller lavere måleusikkerhet enn hygrometre som måler relativ fuktighet direkte.
Kalibrering av referanseinstrumentet
Selv om Michells chilled mirror-hygrometre måler grunnleggende og har svært lav drift, anbefaler vi at referanseinstrumentet sendes inn til regelmessig rekalibrering mot en av Michells transfer-standarder. Dette er avgjørende for å opprettholde sporbarheten til referansen over tid — en fundamental måleteknikk fjerner ikke behovet for periodisk kontroll mot en høyere standard, det gjør bare at instrumentet er langt mer stabilt mellom hver kalibrering enn andre teknologier.
Usikker på hvilket instrument som passer best for ditt bruksområde? Ta kontakt med oss, så hjelper vi deg å finne riktig løsning.
