Časté problémy při měření vlhkosti a jak se jim vyhnout

Přesné měření začíná správnou instalací

Při instalaci senzorů může dojít k řadě chyb, které všechny mohou vést k odchylkám v měření. Nepřesná měření mohou způsobit nadměrnou spotřebu energie, nízkou kvalitu výrobků a efektivitu procesů, drahé reklamace kvůli nedodržování předpisů a suboptimální podmínky pro lidi v budovách. Následující tipy vám pomohou správně instalovat senzory hned napoprvé a tím zlepšit přesnost měření.

Při instalaci interních stěnových senzorů je vždy třeba dbát na následující:

1. Výběr vhodného místa instalace

Nejdůležitějším faktorem při instalaci měřicího senzoru pro kontrolu místností, kde se pohybují lidé, je jeho umístění. Pokud chcete měřit podmínky prostředí, kterým jsou vystaveni lidé v místnosti, měli byste určitě zvolit reprezentativní místo s volnou cirkulací vzduchu a bez blízkých zdrojů tepla.

Některé běžné chyby, kterým je třeba se vyhnout:

– Nesmíte instalovat senzory do oblastí s omezenou cirkulací vzduchu, např. za dveřmi, za zařízeními nebo nábytkem.
– Nesmíte instalovat senzory v blízkosti objektů vytvářejících teplo, např. topení, topenářských kanálů nebo nad tiskárnou či kopírkou.
– Nesmíte instalovat senzory na místa přímého slunečního záření. Zohledněte polohu slunce v různou denní dobu.
– Nesmíte instalovat senzory na stěnu, ale naopak na vhodné místo, například na stěnu kolmo ke směru slunečního záření.
– Nesmíte instalovat senzory podél vzduchovodu. To může způsobit rychlejší změny měřených hodnot, než se stihnou vyrovnat podmínky v místnosti, což znamená častější nastavování systému.

2. Instalace senzoru správným směrem

U stěnových senzorů je jak senzor, tak elektronika umístěny v kompaktním pouzdře, které je navrženo pro montáž v určitém směru. Teplo vznikající v elektronice stoupá vzhůru, takže senzor musí být umístěn pod elektronickou částí, aby teplo neovlivnilo měření. Navíc při boční instalaci senzoru nemůže uniknout horký vzduch, což vede ke zvýšení naměřené teploty a snížení vlhkosti.

3. Instalace více senzorů vedle sebe

Některé stěnové senzory vytvářejí teplo. Proto se nedoporučuje instalovat teplotní nebo vlhkostní senzor přímo nad jiný stěnový prvek. Jinak může teplo ovlivnit měření druhého senzoru. To je zvláště problém u plynových senzorů, které obvykle vytvářejí více tepla než ostatní senzory. Ideální je senzory instalovat vedle sebe a řídit se doporučeními výrobce. Pokud je nutné senzory umístit nad sebou, měl by být teplejší senzor výrazně nad ostatními.

4. Zohlednění proudění vzduchu v místnosti

Standardní vlhkostní a teplotní senzory jsou navrženy tak, aby dobře fungovaly v běžném kancelářském prostředí. Pokud používáte senzory v místnosti s proudícím vzduchem směrem dolů, například v čisté místnosti, proudí horký vzduch shora elektroniky dolů na senzory a zvyšuje naměřenou teplotu. Řešením je použití senzoru určeného pro čisté místnosti a podobné prostory. Tyto senzory mají oddělenou elektroniku od senzoru, což zabraňuje jejich zahřívání a zároveň umožňuje kontakt s okolním prostředím.

5. Zohlednění rozdílů tlaku a špatného utěsnění

Pokud mezi místností, kde se měření provádí, a vzduchovody v budově existuje rozdíl tlaku, může to vést k nepřesným hodnotám. Nižší tlak v místnosti může způsobit, že studený vzduch bude proudit přímo do senzoru přes otvory ve stěně, což výrazně sníží naměřenou teplotu. Tento problém lze vyřešit utěsněním průchodu kabelů.

6. Vyvarování se chyb způsobených tepelným vedením

Betonové a ocelové zdi mohou vést teplo, takže senzory připevněné šrouby ke zdi nemusí přesně ukazovat skutečnou teplotu a vlhkost vzduchu. To lze předejít přidáním izolační vrstvy mezi zeď a senzor nebo instalací senzoru na vnitřní stěnu či jiný lépe izolovaný povrch.

Beton také ovlivňuje měření CO2. Pokud instalujete CO2 senzor na betonovou plochu, získáte extrémně nízkou hodnotu CO2, která není reprezentativní pro vzduch v místnosti. Tento problém lze obvykle vyřešit připevněním desky pod senzor.

7. Vyvarování se chyb způsobených tělesným teplem

Tato chyba se obvykle vyskytuje při manuálním měření, kdy tělesné teplo vede k nepřesným hodnotám. Při manuálním měření držte měřicí přístroj dále od těla a vyhněte se dýchání na senzor.

Při instalaci senzorů v kanálech je vždy třeba dbát na následující:

1. Zajištění vyvážených vnitřních a venkovních teplot

Nejčastější chybou u zařízení instalovaných v kanálech je teplotní rozdíl mezi vzduchem uvnitř a vně kanálu, například při měření podmínek na vstupu do kanálu. Teplotní rozdíly mohou způsobit, že teplo proudí kanálem a zkreslí měření teploty a vlhkosti.

Tyto efekty jsou výraznější u izolovaných kanálů nebo těch s nízkou rychlostí proudění vzduchu či menší hloubkou instalace senzoru. Řešením je použití kvalitního venkovního senzoru nebo jeho izolace.

2. Prevence kondenzace

Pokud je v kanálu vysoká vlhkost a venkovní teplota je nižší, může teplo vést ke zchlazení trubky se senzorem a tvorbě kondenzace. Kondenzace se může tvořit i uvnitř kanálu a stékat ke senzoru. Pokud je senzor nakloněn směrem dolů, může to vést k nesprávným měřením nebo k poškození senzoru korozí. Aby se minimalizovaly tyto efekty, doporučuje se instalace senzoru vodorovně nebo mírně nakloněného směrem vzhůru, aby kondenzace mohla volně odtékat.

3. Vyvarování se montáže senzoru v mrtvých koncích

Jak jsme viděli u senzorů určených pro vnitřní montáž, je důležité umístit senzor na reprezentativní místo. Pokud je senzor umístěn v mrtvém konci, může se stát, že kolem něj nebude proudit dostatek vzduchu a měření nebude reprezentativní pro hlavní proudění vzduchu. Vzduch kolem senzoru se mění pomaleji než hlavní proud, a proto nemusí měřit přesně aktuální podmínky. Vždy zajistěte, aby měl senzor stálý kontakt s vhodným prouděním vzduchu, a vyhněte se instalaci v mrtvých koncích kanálů.

4. Zohlednění všech možností při částečné instalaci v rámci procesu

U senzorů, které jsou částečně instalovány uvnitř a částečně mimo proces, může být teplotní rozdíl velmi velký. Například při měření teploty a relativní vlhkosti v pečícím boxu přes izolovanou stěnu může senzor s kovovým pouzdrem a tepelným únikem ukazovat nižší teplotu a vyšší vlhkost, než je skutečné prostředí pece. Tento tepelný únik závisí na proudění vzduchu. Při klidném vzduchu se senzor ochlazuje více, což zvyšuje chybu měření. U vyšší vlhkosti jsou nejen nesprávné hodnoty teploty a vlhkosti, ale může dojít i ke kondenzaci.

Existují dvě řešení tohoto problému. První je zlepšení instalace – přesunout senzor hlouběji do procesu a/nebo izolovat všechny části senzoru mimo proces. Tím minimalizujete teplotní rozdíl a získáte přesné měření vlhkosti. Dále je možné zvážit, zda je vůbec nutné měřit relativní vlhkost, neboť lze použít jiné parametry, které nejsou závislé na teplotě. Například lze použít vyhřívaný senzor, na kterém se nemůže tvořit kondenzace.

5. Vyvarování se instalace senzoru příliš blízko zvlhčovače

V kanálech jsou často instalovány vlhkostní senzory pro řízení vlhkosti, například pro ovládání zvlhčovačů nebo rozprašovačů. Pokud je senzor příliš blízko zvlhčovače, může se na něm hromadit kondenzace, což znemožní přesné měření.

V nejhorším případě může dojít ke zničení senzoru. I v méně závažných případech je však téměř nemožné přesně řídit vlhkost pomocí senzoru, který je neustále vystaven vlhkosti. Časté namáčení a vysychání senzoru způsobuje velké výkyvy ve vlhkostních hodnotách, což vede k neustálému chodu zařízení a nespolehlivým podmínkám. Navíc se urychluje opotřebení a znečištění senzoru, což dále snižuje přesnost.

Pro zabránění těmto problémům je třeba senzory v kanálech instalovat v dostatečné vzdálenosti od zvlhčovačů. Obvykle se doporučuje vzdálenost asi pět metrů. Při instalaci senzoru v kanálu je vhodné za senzorem umístit další přípojku, na kterou lze dočasně připojit referenční sondu pro kontrolu a kalibraci hlavního senzoru. Tuto přípojku lze při nevyužívání zakrýt páskou, aby nedocházelo k únikům vzduchu.

Při instalaci venkovních senzorů je vždy třeba dbát na následující:

1. Použití stínění před slunečním zářením

Sluneční záření může senzory snadno ohřát o 2 °C. Aby se předešlo vlivu slunečního záření, použijte senzor s kvalitním stíněním, které je pod deskami černé. Vítr snižuje ohřívání. Instalujte senzor na místo s volnou cirkulací vzduchu. Udržujte také krytku čistou, protože znečištěná krytka se více zahřívá. V městském prostředí může být nutná častější údržba. Pokud je vnější strana krytky černá nebo špinavá, je čas na čištění! Při montáži na stěnu jsou obvykle lepší severní stěny, protože jsou méně vystaveny slunečnímu záření.

2. Ochrana senzoru před deštěm a nepříznivým počasím

Déšť, sníh nebo kondenzace mohou způsobit shromažďování vody na nebo v blízkosti senzoru, což vede ke zkreslení měření a příliš vysokým hodnotám vlhkosti. Špatné počasí může senzory také poškodit. Existuje několik způsobů, jak senzory chránit před povětrnostními vlivy:

– Použijte senzor určený pro venkovní použití.
– Instalujte senzor na místo s dobrou cirkulací vzduchu. Vítr umožňuje odpařování vody a zajišťuje spolehlivá měření.
– V průmyslových aplikacích použijte vyhřívanou sondu, která zabrání kondenzaci.

3. Instalace senzoru mimo jiné zdroje tepla

Stěny budov mohou mít vysokou tepelnou kapacitu a ukládat teplo nebo chlad. Mohou být také zahřívány slunečním zářením. Pokud je senzor instalován blízko stěny nebo černé střechy bez dostatečného odstupu, může to vést k nepřesným měřením.

Pro snížení těchto efektů je vhodné senzory pro venkovní použití instalovat na místo, kde jsou vystaveny proudění vzduchu a větru. Ideální je instalovat je na volně stojící stožár mimo budovy nebo na střechu. Vyhněte se tmavým plochám s přímým slunečním zářením a instalaci pod okapem střechy, protože pod okapem se hromadí horký vzduch, což vede k nepřesným a nespolehlivým výsledkům.

Webinářová série „Humidity Academy“ od Vaisala

V průmyslové výrobě může být vlhkost podle použití jak potřebná, tak nežádoucí. Lepší pochopení vlhkosti vám může pomoci ji lépe řídit. Tím můžete zvýšit efektivitu procesů a kvalitu výrobků a zároveň ušetřit energii.

Ve webinářové sérii „Humidity Academy“ od Vaisala sdílejí odborníci společnosti Vaisala své znalosti o teorii a měření vlhkosti, stejně jako své know-how v oblasti údržby dlouhodobě spolehlivých měřicích přístrojů s dlouhou životností. Každá epizoda nabízí příklady a výpočty z praxe, které jsou užitečné pro vaše použití a staví na poznatcích získaných během série.