wilgotność | AP Automatyka

Wysokiej klasy sonda meteorologiczna wilgotności względnej i temperatury – HC2A-S3A Rotronic

Od lat produkty firmy Rotronic używane są do pomiaru wilgotności i temperatury powietrza w aplikacjach meteorologicznych, w tym w stacjach pogodowych, armatkach śnieżnych czy systemach zarządzania budynkami. Rotronic doskonale zna te aplikacje, wymagania Użytkowników, warunki pracy urządzeń pomiarowych. Na bazie zebranego przez lata doświadczenia jest w stanie zaproponować idealne rozwiązanie pomiarowe do monitorowania wilgotności względnej i temperatury powietrza.

W ścisłej współpracy ze specjalistami z wiodących firm zajmujących się prognozą pogody (zwłaszcza z sektora rolniczego) Rotronic opracował zupełnie nową generację sond meteo do pomiaru wilgotności i temperatury. Zaawansowana, wysokiej klasy sonda HC2A-S3A zapewnia jeszcze wyższą niezawodność i długoterminową stabilność oraz wyznacza nowe standardy wśród nieogrzewanych sond wilgotności i temperatury do zastosowań meteorologicznych.

Najważniejsze cechy nowej generacji sond wilgotności:

Nowa konstrukcja sondy, oparta o sensor HYGROMER HM1 z dodatkową powłoką ochronną
Dokładność: ±0,8 %RH, ±0,1 K @ 23°C
Zakres pomiarowy: 0…100 %RH i -50…+80 °C
Nawet 4 razy szybsze suszenie po kondensacji
Niski pobór prądu (w porównaniu z podgrzewanymi sondami)
Temperatura punktu rosy przy obciążeniu ciągłym wynosi 60 °C dp, krótkotrwale 80 °C dp
Dedykowana do pracy w trudnych warunkach, o wysokiej wilgotności, szerokim zakresie temperatur i zanieczyszczonym powietrzu (sól morska, chemikalia rolnicze, kurz, itp.).

Sprawdzona, standardowa sonda wilgotności HC2A-S3 pozostaje w ofercie jako ekonomiczne rozwiązanie dla mniej wymagających warunków środowiskowych. Do wszystkich sond Rotronic proponuje akcesoria, w tym osłony wentylowane grawitacyjnie lub aktywnie. Zajmujemy się również serwisem tych sond, w tym ich adiustacją i wzorcowaniem.

Sonda wilgotności i temperatury HC2A-S3A Rotronic

Promocje

Przetworniki CO2, wilgotności i/lub temperatury teraz dostępne „Z MAGAZYNU”

Wybrane przetworniki stężenia dwutlenku węgla (CO2), wilgotności względnej i/lub temperatury powietrza zostały włączone do programu promocyjnego firmy AP Automatyka – „Z MAGAZYNU”. Urządzenia wyróżnia interfejs sieciowy RS-485 (Modbus RTU) oraz dwa dowolnie konfigurowane wyjścia analogowe (napięciowe). Urządzenia dostępne są w wersji naściennej, do instalacji wewnątrz budynków (jako część systemu BMS, HVAC, systemu monitoringu parametrów powietrza). Przetworniki jakości powietrza, wilgotności i temperatury można zamawiać mailowo lub bezpośrednio w sklepie internetowym automatykaonline.eu.

Dostępne produkty w tej grupie:

Si-QCHR0U2 – naścienny przetwornik CO2 i wilgotności względnej z RS-485 (Modbus RTU) i dwoma dowolnie konfigurowalnymi wyjściami napięciowymi 0…5 V / 0…10 V
Si-QCTR0U2 – naścienny przetwornik CO2 i temperatury powietrza z RS-485 (Modbus RTU) i dwoma dowolnie konfigurowalnymi wyjściami napięciowymi 0…5 V / 0…10 V
Si-QHTR0U2 – naścienny przetwornik wilgotności i temperatury powietrza z RS-485 (Modbus RTU) i dwoma dowolnie konfigurowalnymi wyjściami napięciowymi 0…5 V / 0…10 V

Aktualności

Zestawienie porównawcze urządzeń APONE

W celu uproszczenia wyboru optymalnego rozwiązania do pomiaru i kontroli wilgotności, temperatury, CO2, ciśnienia oraz innych parametrów powietrza zostało przygotowane zestawienie urządzeń APONE oraz ich cech wyróżniających. Ta prosta tabela porównawcza zdecydowanie uprości proces doboru właściwego przetwornika lub rejestratora do Państwa aplikacji. Należy pamiętać, że tabelka obejmuje wyłącznie wykonania standardowe urządzeń APONE. Jeśli w Państwa projekcie wymagane jest specjalne wykonanie, np. specjalna obudowa, dedykowane funkcje, dodatkowe interfejsy, itp., zapraszamy do kontaktu z naszymi doradcami. Być może jesteśmy w stanie zaproponować unikatowe urządzenie, które spełni wszystkie Państwa wymogi!

		SiOne	MiOne	DiOne	LiOne	PiOne	WiOne	WiOne Master	ZiOne	TiOne	HiOne
Mierzone parametry	Ciśnienie atmosferyczne	🗸	✘	🗸	🗸	🗸	🗸	✘	✘	✘	🗸
	Lotne związki organiczne (LZO/VOC)	🗸	✘	🗸	🗸	🗸	🗸	✘	✘	✘	✘
	Natężenie oświetlenia	🗸	✘	✘	✘	✘	🗸	✘	✘	✘	🗸
	Przepływ	🗸	✘	✘	✘	✘	✘	✘	✘	✘	✘
	Pyły zawieszone (PM1, PM2.5, PM4, PM10)	🗸	✘	🗸	✘	✘	🗸	✘	✘	✘	✘
	Różnica ciśnień (metoda przepływowa)	🗸	✘	✘	✘	✘	🗸	✘	✘	✘	✘
	Sensor zalania	🗸	✘	✘	✘	✘	✘	✘	🗸	✘	✘
	Stężenie dwutlenku węgla (CO2)	🗸	✘	🗸	🗸	🗸	🗸	✘	✘	✘	🗸
	Stężenie formaldehydu	🗸	✘	🗸	✘	✘	✘	✘	✘	✘	✘
	Sygnał analogowy (V/mA)	🗸	🗸	✘	✘	✘	🗸	✘	🗸	✘	🗸
	Temperatura	🗸	🗸	🗸	🗸	🗸	🗸	✘	✘	🗸	🗸
	Temperatura (PT100)	🗸	✘	✘	✘	✘	✘	✘	🗸	✘	✘
	Temperatura (PT1000)	🗸	✘	✘	✘	✘	✘	✘	🗸	✘	✘
	Wilgotność względna	🗸	🗸	🗸	🗸	🗸	🗸	✘	✘	🗸	🗸
Sensor	Zewnętrzny	🗸	🗸	✘	🗸	🗸	🗸	✘	🗸	✘	🗸
Sensor	Zintegrowany	🗸	🗸	🗸	🗸	🗸	🗸	✘	✘	🗸	🗸
Wyjścia	Analogowe	🗸	🗸	✘	✘	✘	✘	✘	✘	🗸	✘
	Przekaźnikowe	🗸	🗸	✘	✘	✘	✘	✘	🗸	✘	✘
	Tranzystorowe	✘	✘	✘	✘	✘	✘	✘	🗸	✘	✘
Interfejs	Ethernet LAN (Modbus TCP)	🗸	✘	🗸	🗸	✘	✘	🗸	✘	✘	✘
	RS-485 (Modbus RTU)	🗸	🗸	🗸	✘	🗸	✘	🗸	🗸	✘	✘
	Wi-Fi	✘	✘	✘	✘	✘	✘	✘	✘	✘	🗸
	Radio 868MHz (do 300 m)	✘	✘	🗸	✘	✘	🗸	🗸	🗸	✘	✘
	Serwisowy	🗸	🗸	🗸	🗸	🗸	🗸	🗸	🗸	✘	🗸
Typ obudowy	Kanałowa	🗸	🗸	✘	✘	🗸	🗸	✘	✘	🗸	✘
	Naścienna	🗸	🗸	🗸	🗸	🗸	🗸	🗸	✘	🗸	🗸
	Przewodowa	🗸	🗸	✘	🗸	🗸	🗸	✘	✘	✘	🗸
	Na szynę DIN	✘	✘	✘	✘	✘	✘	✘	🗸	✘	✘
Zasilanie	Sieciowe	🗸	🗸	🗸	🗸	🗸	🗸	🗸	🗸	🗸	🗸
Zasilanie	Bateryjne	✘	✘	✘	✘	✘	🗸	✘	✘	✘	🗸
Wyświetlacz (LCD)		✘	🗸	🗸	✘	✘	✘	🗸	✘	✘	✘
Pamięć		✘	✘	✘	✘	✘	🗸	🗸	✘	✘	🗸
Uwaga		Jeśli wersja standardowa urządzenia nie spełnia wymogów aplikacji, zapytaj o możliwość wykonania specjalnego!

Aktualności

Nowa rodzina rejestratorów z Wi-Fi od APONE – seria HiOne

Oferta APONE została rozszerzona o nowe rejestratory z Wi-Fi do monitorowania temperatury, wilgotności, CO2, ciśnienia atmosferycznego, natężenia oświetlenia, sygnałów analogowych.

Urządzenia znajdują zastosowanie podczas kontroli i rejestracji parametrów powietrza w halach magazynowych, halach produkcyjnych, laboratoriach, muzeach czy szpitalach. Instalację zdecydowanie upraszcza interfejs Wi-Fi, w które zostało wyposażone urządzenia (z możliwością wpięcia do istniejącej w zakładzie, laboratorium, aptece sieci Wi-Fi). Dzięki tej opcji do prawidłowej pracy urządzenia nie jest wymagany żaden odbiornik, żadna bramka czy inne urządzenie nadrzędne.

Rejestrator klimatu HiOne, w zależności od wersji, może być zasilany bateryjnie lub przy wykorzystaniu zasilacza sieciowego, zwalniając jednocześnie użytkownika z konieczności okresowej wymiany baterii.

Co ważne, nowe przetworniki są w pełni kompatybilne z innymi, dostępnymi systemami monitoringu APONE.

Dla rejestratorów zasilanych sieciowo dostępne jest pięć trybów pracy, konfigurowane przy użyciu programatora USB i programu serwisowego. Dostępne tryby pracy:

Punkt dostępowy – urządzenie generuje hotspot Wi-Fi, co daje możliwość połączenia smartfona, tableta lub PC z rejestratorem (przy użyciu łączności Wi-Fi). W tym trybie pracy, po połączeniu z rejestratorem, odczytamy aktualne wartości, zmierzone przez urządzenie. Pobierzemy również dane archiwalne, zapisane na karcie pamięci rejestratora. Co ważne, wyżej wymienione czynności (odczyt wartości chwilowych i pobieranie danych archiwalnych) wykonamy z poziomu dowolnej przeglądarki internetowej (przy użyciu smartfona, tableta, laptopa, …).

2. Praca w sieci – w tym trybie urządzenie łączy się z już istniejącą i dostępną w miejscu instalacji rejestratora siecią Wi-Fi. Użytkownik może odczytać aktualnie zmierzoną wilgotność, temperaturę, inne parametry oraz pobrać dane archiwalne z rejestratora z poziomu dowolnego urządzenia (PC, laptop, tablet, smartfon), podłączonego do tej samej sieci Wi-Fi (sieci Ethernet, powiązanej z rzeczoną siecią Wi-Fi). Obsługa odbywa się z poziomu dowolnej przeglądarki internetowej jak w przypadku trybu Punkt dostępowy (opisano wyżej).

3. Praca w sieci + skrypt – to połączenie dwóch trybów: tryb Praca w sieci, opisany wyżej (z obsługą z poziomu przeglądarki internetowej) oraz tryb Skrypt. W ramach trybu Skrypt urządzenie dodatkowo, niezależnie od trybu Sieć, pełni funkcję punktu pomiarowego systemu monitoringu online parametrów powietrza. W jednym systemie monitoringu APONE może pracować wiele punktów pomiarowych (10, 100, 500), opartych o rejestrator HiOne lub inne urządzenia pomiarowe APONE. Jest to możliwe dzięki specjalnie opracowanym przez naszych inżynierów skryptów PHP, które wywoływane są na serwerze (komputerze), będącym nadrzędną częścią takiego systemu monitoringu. Zadaniem wywoływanych cyklicznie skryptów (z określonym interwałem, np. co 5 lub 15 minut) jest pobranie zmierzonych wyników wilgotności, temperatury, CO2, itd. z rejestratora lub rejestratorów i dodanie tych danych do Bazy danych. Wgląd do danych pomiarowych zapisanych w Bazie danych (danych aktualnych, danych archiwalnych) realizowany jest przez dedykowane aplikacje, oferowane przez APONE: IDAPS (z obsługą z poziomu przeglądarki internetowej) lub IDAPS Viewer (dedykowana aplikacja na komputery PC z systemem Windows). W przypadku obu aplikacji w jednej chwili podgląd danych (chwilowych i archiwalnych) może być realizowany przez wielu Użytkowników.

4. Tylko skrypt – ten tryb jest przeznaczony do aplikacji, które wymagają jedynie zapisu danych do bazy danych i opcjonalnie na kartę pamięci. W tym trybie nie ma możliwości podglądu zmierzonych wartości i pobrania archiwalnych danych z poziomu przeglądarki internetowej. Rejestrator HiOne na czas bezczynności jest usypiany i uruchamiany jedynie w trakcie zapisu danych na kartę pamięci i/lub wysyłania danych do skryptu.

5. Bez sieci – w tym trybie urządzenie pracuje jako lokalny rejestrator danych. Dane pomiarowe (wilgotność, temperatura oraz inne parametry powietrza) zapisywane są z określonym interwałem czasowym na kartę pamięci. Rejestrator nie musi się łączyć z żadną siecią, ani też nie generuje własnego punktu dostępowego.

Poniżej przedstawiono zestawienie funkcjonalności dostępnych w zależności od trybu pracy rejestratora HiOne.

	Punkt dostępowy	Praca w sieci	Praca w sieci + skrypt	Tylko skrypt	Bez sieci
Serwer www	✔	✔	✔	✖	✖
Zapis do bazy danych			✔	✔	✖
Zapis na kartę pamięci	✔	✔	✔	✔	✔
Wyświetlacz	opcjonalnie
Powiadomienia e-mail	✖	opcjonalnie	opcjonalnie	opcjonalnie	✖
Tryb energooszczędny	✖	✖	✖	✔	✖

W przypadku rejestratorów HiOne zasilanych bateryjnie dostępny jest tylko jeden tryb pracy – tryb skryptu:

1. Skrypt – jest to ten sam tryb Skrypt, który został opisany przy okazji urządzeń zasilanych sieciowo (przy punkcie: Praca w sieci + skrypt). HiOne zasilany bateryjnie pełni funkcje punktu pomiarowego w systemie monitoringu online. Dane pomiarowe w tym przypadku są rejestrowane wyłącznie na serwerze (komputerze), na którym zainstalowana jest Baza danych i skrypty PHP odpowiedzialne za odpytywanie urządzenia lub urządzeń (w przypadku systemów wielopunktowych, czyli składających się z większej liczby rejestratorów).

Co ważne, w jednym systemie monitoringu mogą pracować rejestratory HiOne zasilane sieciowe jak i urządzenia pomiarowe HiOne zasilane bateryjnie. Systemy oparte o mieszane urządzenia dają sporą elastyczność. W miejscach, w których nie ma możliwości instalacji urządzenia z zasilaczem, stosuje się HiOne z baterią. W innych miejscach, gdzie lokalizacja gniazdka elektrycznego odpowiada lokalizacji punktu pomiarowego, stosuje się rejestratory HiOne zasilane sieciowo. Są to najczęściej magazyny, pomieszczenia techniczne lub inne pomieszczenia, gdzie dostęp do gniazdek jest swobodny, a instalacja krótkich przewodów zasilających nie stanowi problemu. Takie podejście pozwala wykorzystać maksymalne możliwości urządzeń, a dodatkowo (dla tych punktów zasilanych sieciowo) zwalnia Użytkownika z konieczności okresowej wymiany baterii.

Urządzenia HiOne konfiguruje się przy użyciu programatora USB (dostępnego w ofercie APONE – oznaczenie programatora to CODAP-UART-U) oraz darmowego oprogramowania serwisowego APConfig PC. Konfiguracja urządzenia jest niezbędna przy pierwszym uruchomieniu urządzenia – tylko w ten sposób możemy skonfigurować np. dane dostępowe do istniejącej sieci Wi-Fi, by rejestrator był widziany w tej sieci. Przy użyciu narzędzi serwisowych można również zmienić interwał zapisu danych do wbudowanej pamięci (dot. urządzeń zasilanych sieciowo), itd. Okno programu konfiguracyjnego przedstawione jest na kolejnym rysunku.

Warto również dodać dodatkowy komentarz do trybu Skrypt (dot. urządzeń zasilanych sieciowo i bateryjnie). Przy opisie trybów zostało to rozwiązanie rzeczowo przedstawione. W ramach przypomnienia należy napisać, że dane pomiarowe mogą być zapisywane w Bazie danych z określoną przez Użytkownika częstotliwością (co 30 sekund, co 5 minut, co 15 minut, max. co godzinę). Użytkownik ma możliwość podglądu tych danych przy użyciu proponowanych przez APONE rozwiązań, w tym przez aplikację IDAPS, obsługiwaną z poziomu przeglądarki internetowej (wycinek wybranego okna programu poniżej).

Więcej na temat aplikacji IDAPS można przeczytać w innym artykule: https://apautomatyka.pl/idaps-czyli-interaktywny-system-monitoringu-parametrow-powietrza-i-nie-tylko-cz-1/ . Wszystkie funkcje IDAPS, w tym obsługa systemu online, szybkie generowanie raportów PDF prezentuje film: https://www.youtube.com/watch?v=ahkA9Zp0DYI&feature=youtu.be .

Do realizacji podglądu danych chwilowych i danych archiwalnych może być również użyta aplikacja na komputer, laptop z Windows – IDAPS Viewer. Ten prosty program, który można uruchomić na wielu komputerach jednocześnie, pozwala na odpytywanie rzeczonej Bazy danych i prezentację wyników w formie tabeli lub przebiegów, jak na rysunku poniżej.

Możliwości tego programu, w tym obsługę oraz generowanie raportów PDF z pomiarów (za wybrany czas) prezentuje film: https://www.youtube.com/watch?v=ahkA9Zp0DYI&feature=youtu.be.

Dysponując aplikacją IDAPS Viewer możliwy jest również podgląd bieżących wartości z poziomu przeglądarki internetowej. W ramach tej funkcji na wybranej stronie WWW prezentowana jest tablica z informacjami dot. aktualnego stanu urządzeń. Taka tablica (wycinek okna przeglądarki internetowej) została zaprezentowana na kolejnym rysunku.

Rzeczone skrypty wyróżnia jeszcze jeden aspekt… Mają one formę otwartą i mogą być dostosowane do potrzeb Użytkownika. Mogą na przykład przekazywać zebrane z urządzeń HiOne dane pomiarowe do innego, istniejącego w zakładzie systemu, np. systemu BMS lub systemu HVAC (poprzez zapisywanie danych do dekowanej, związanej z systemem BMS, Bazy danych). Taka opcja sprawia, że rozwiązanie zyskuje prawie nieograniczone możliwości. Wycinek kodu takiego skryptu prezentuje rysunek poniżej.

Podsumowanie najważniejszych właściwości rejestratorów HiOne

Poniżej znajduje się uproszczone zestawienie funkcjonalności, w zależności od wybranej wersji urządzenia:

	Hi-xxxxx0B	Hi-xxxxxCS
Zasilanie	Bateria 3,6V, 3500mAh (bateria w komplecie)	Sieciowe 8…27 VDC (wymagany zasilacz sieciowy, zamawiany oddzielnie)
Pamięć	Brak (zapis danych do Bazy danych)	Karta micro SD (karta w komplecie)
Tryby pracy	Tylko jeden tryb – skrypt	Do wyboru: Tryb 1 (Punkt dostępowy), Tryb 2 (Praca w sieci), Tryb 3 (Praca w sieci + skrypt)
Pomiary	°C, %rh, hPa, lux, V, mA	°C, %rh, hPa, lux, V, mA, CO2, Modbus RTU (pomiary z innych urządzeń z tym protokołem)
Obudowa	xx-xxxRxxx, xx-xxxSxxx, dostępne opcje Hi-…-ART (obudowa dedykowana do instalacji w muzeach), Hi-…-IP65 (obudowa IP65)
Konfiguracja	Przy użyciu programatora USB (CODAP-UART-U) i programu serwisowego (APConfig PC)
IP	Standardowo IP20, możliwość zamówienia rozszerzenia do IP65 (opcja Hi-…-IP65)

Aktualności

Adiustacja przez wymianę w urządzeniach APONE

Urządzenia pomiarowe APONE, mierzące wilgotność względną i temperaturę powietrza, zyskały nową funkcję – możliwość cyklicznej wymiany sensora pomiarowego na zupełnie nowy egzemplarz.

Wymianę sensora w urządzeniu pomiarowym Użytkownik może wykonać we własnym zakresie, bez użycia specjalnych narzędzi. Jest to możliwe dzięki osadzeniu na elektronice specjalnego gniazda, do którego wpinany jest bezpośrednio sensor lub wtyczka przewodu sensora (zależy od wersji urządzenia pomiarowego). Wymiana sensora w urządzeniu jest bardzo prosta i przede wszystkim szybka – cała operacja zajmuje nie więcej niż pięć minut.

Co ważne, nowy sensor może być dostarczony z fabrycznym świadectwem wzorcowania lub ze świadectwem wzorcowania w laboratorium akredytowanym (świadectwo ze znakiem PCA). Typ świadectwa zależy od wymogów Użytkownika i aplikacji.

Program wymiany sensora dotyczy również urządzeń starszej generacji. W zależności od wersji urządzenia wymianę sensora będzie można wykonać we własnym zakresie lub odsyłając urządzenie do serwisu producenta. Sposób realizacji zadania wymiany sensora w urządzeniach APONE starszej generacji zależy od wersji urządzenia i daty jego produkcji.

Do zapytania ofertowego o nowy sensor lub opcję wymiany sensora w urządzeniu pomiarowym APONE należy dopisać model i numer seryjny urządzenia, co przyspieszy przygotowanie oferty. Czas realizacji zadania związanego z dostawą i/lub wymianą sensora, w zależności od wybranego świadectwa, to na ogół pięć dni roboczych.

Więcej na temat serwisowania urządzeń automatyki – https://apautomatyka.pl/serwis-urzadzen-automatyki/. W celu uzyskania szczegółowych informacji, skontaktuj się z naszym przedstawicielem.

Aktualności

Obudowy typu ART do urządzeń Rotronic i APONE

Monitoring parametrów powietrza nie zawsze musi kojarzyć się z rejestratorem odstającym stylistyką od wnętrza, w którym się znajduje, np. wnętrza galerii obrazów lub sali wystawowej w muzeum.

AP Automatyka, wychodząc naprzeciw takiemu zapotrzebowaniu, opracowała obudowy z serii ART do rejestratorów wilgotności i temperatury HL-1D Rotronic oraz wybranych urządzeń pomiarowych SiOne, WiOne, HiOne oraz DiOne od APONE.

Dla użytkowników takich urządzeń pozostawiamy wiele wariantów doboru obudowy. Z pośród dostępnych opcji oferujemy płytki dębowe, które można pomalować na dowolny kolor lub obszyć we własnym zakresie wybranym materiałem. Dostępne są również płytki z pleksi mlecznej lub transparentnej. Ponadto oferujemy wersje z otworem dla wyświetlacza lub płytkę pełną, całkowicie zasłaniające urządzenie.

Poniżej przedstawiono wybrane warianty wykonania – na zapytanie dostępne również inne kombinacje.

Więcej informacji można uzyskać kontaktując się z doradcami technicznymi firmy.

Baza wiedzy

Problem pomiaru wilgotności względnej przy temperaturze powietrza do +200 °C

Coraz częściej nasi doradcy techniczni spotykają się z problematyką kontroli wilgotności względnej przy wysokiej temperaturze powietrza, nawet do +200 °C. Są to aplikacje związane z procesami suszenia, wypalania (przemysł ceramiczny, cegielniany), również z kontrolą warunków klimatycznych w komorach klimatycznych. W tego typu aplikacjach nie można wykorzystać standardowych rozwiązań stosowanych w systemach HVAC. Należy sięgnąć po przemysłowe urządzenia, które dostępne są w ofercie tylko wybranych firm, specjalizujących się w problematyce pomiaru wilgotności. AP Automatyka dysponuje takimi rozwiązaniami, czyli urządzeniami automatyki (w tym sondami pomiarowymi), które mierzą wilgotność względną powietrza przy temperaturze nawet +200 °C.

Jaką sondę wilgotności i temperatury wybrać?

Przemysłowe sondy pomiarowe firmy Rotronic oparte są o sensor wilgotności nowej generacji – Hygromer HT-1. Czujnik ten, dzięki zaawansowanej konstrukcji, pozwala mierzyć wilgotność w zakresie 0…100 %RH przy temperaturze -100…+200 °C. Należy zaznaczyć, że sonda może pracować przez cały czas przy temperaturze do +190 °C. Praca w temperaturze +200 °C jest możliwa, ale łączny czas nie powinien przekroczyć 100 godzin (według dokumentacji producenta). Warto dodać, że sonda przemysłowa mierzy jednocześnie temperaturę powietrza dzięki wbudowanemu czujnikowi PT100. Ze względu na temperaturę pracy sondę przemysłową dzieli się na dwie części. Część pierwsza to głowica pomiarowa oraz zintegrowany z nią przewód o długości 2 lub 5 m (zależy od wersji sondy). Ta część może pracować przy temperaturze -100…+200 °C (z uwzględnieniem 100 godzin dla temperatury +200 °C). Część druga, elektronika sondy, ukryta w złączu na końcu wspomnianego przewodu, może pracować w temperaturze -50…+100 °C (uwaga: temperatura pracy dla tej części powyżej +40 °C może mieć wpływ na dokładność pomiarów). Rzeczowe złącze umożliwia połączenie sondy z urządzeniem nadrzędnym, czyli miernikiem, przetwornikiem, wskaźnikiem, rejestratorem. Zazwyczaj te urządzenia współpracujące mogą pracować w temperaturze do +60 °C (rzadziej +85 °C), więc ograniczenie temperatury pracy elektroniki sondy nie ma znaczenia w układzie automatyki.

Rysunek 1. Budowa sondy przemysłowej (1 – część pomiarowa (głowica pomiarowa) / 2 – złącze z elektroniką / 3 – przewód sondy o długości 2 lub 5 m).

Jakie sondy przemysłowe wilgotności i temperatury są dostępne?

AP Automatyka proponuje kilka sond przemysłowych wilgotności względnej i temperatury. Sondy różnią się wyłącznie kształtem obudowy, wymiarami i/lub materiałem, z jakiego są wykonane. Wszystkie sondy łączy ten sam element pomiarowy (czyli te same parametry pomiarów. Dostępne warianty pozwalają na wybór odpowiedniego rozwiązania do każdej aplikacji.

Typ pierwszy to standardowa sonda przemysłowa, określana jako sonda przewodowa. Tego typu sonda wilgotności jest wybierana najczęściej ze względu na korzystną relację ceny do parametrów. Obudowa wykonana jest z tworzywa PPS, a głowica pomiarowa zakończona nośnikiem filtra ze stali nierdzewnej. Sonda dostępna jest w trzech wariantach wykonania, co przedstawia rysunek poniżej.

Symbol	Średnica	Długość (C)	Długość z nośnikiem filtra (L)	Długość elektroniki (D)	Długość przewodu
HC2A-IC102	Ø 15 mm	100 mm	144 mm	111 mm	~2 m
HC2A-IC105	Ø 15 mm	100 mm	144 mm	111 mm	~2 m
HC2A-IC302	Ø 15 mm	250 mm	294 mm	111 mm	~5 m

Rysunek 2. Wymiary dostępnych przewodowych sond wilgotności HC2A-IC.

Zestawienie sond przewodowych wilgotności i temperatury:

Drugi typ sond wilgotności to również sondy przewodowe, ale wykonane ze stali nierdzewnej 1.4301. Z tego materiału wykonana jest głowica pomiarowa oraz złącze z elektroniką. Ta sonda przemysłowa dostępna jest również w trzech wariantach wykonania, co przedstawia kolejny rysunek.

Symbol	Średnica	Długość (C)	Długość z nośnikiem filtra (L)	Długość elektroniki (D)	Długość przewodu
HC2A-IM102-M	Ø 15 mm	86 mm	130 mm	97 mm	~2 m
HC2A-IM302-M	Ø 15 mm	236 mm	280 mm	97 mm	~2 m
HC2A-IM305-M	Ø 15 mm	236 mm	280 mm	97 mm	~5 m

Rysunek 3. Wymiary dostępnych sond wilgotności ze stali nierdzewnej HC2A-IM.

Zestawienie sond przewodowych ze stali nierdzewnej:

Kolejna sonda to sonda gwintowana, dedykowana do instalacji w kanałach, komorach, zbiornikach, w których może panować podwyższone ciśnienie, nawet do 100 bar (1450 PSI). Tego typu sonda wykonana jest również ze stali nierdzewnej 1.4301 (dot. głowicy pomiarowej i złącza z elektroniką). Głowica pomiarowa zakończona jest gwintem (G ½” lub NPT ½”), co ułatwia instalację sondy. W ofercie dostępne są dwa warianty tych sond.

Symbol	Gwint	Długość (C)	Długość z nośnikiem filtra (L)	Długość elektroniki (D)	Długość przewodu
HC2A-IE02-G	1/2″ G	104 mm	148 mm	97 mm	~2 m
HC2A-IE02-NPT	1/2″ NPT	104 mm	148 mm	97 mm	~2 m

Rysunek 4. Wymiary dostępnych sond gwintowanych HC2A-IE.

Kompletny opis sond:

Ostatnią grupę przemysłowych sond wilgotności stanowią sondy z „rękojeścią”, które stosowane są często w połączeniu z miernikiem do chwilowej kontroli parametrów powietrza w komorach klimatycznych lub kanałach. Wynika to z budowy sondy i wspomnianej rękojeści, która sprawia, że Użytkownikowi lepiej ją się trzyma w ręce podczas pomiaru. Sondy tego typu znajdują również zastosowanie przy ciągłym monitoringu wilgotności i temperatury w komorach klimatycznych, kanałach, gdzie wymagana jest dłuższa sonda niż 250 mm. Sondy te są bowiem dostępne o długości 428 mm lub 728 mm. Sonda z tej serii wykonana jest z tego samego tworzywa (PPS), co pozostałe sondy przemysłowe z rodziny HC2A-IC… Producent oferuje dwa typy tych sond wilgotności.

Symbol	Średnica	Długość (C)	Długość z nośnikiem filtra (L)	Długość elektroniki	Długość przewodu
HC2A-IC402-A	Ø 15 / 25 mm	384 mm	428 mm	111 mm	~2 m
HC2A-IC702-A	Ø 15 / 25 mm	684 mm	728 mm	111 mm	~2 m

Rysunek 5. Wymiary dostępnych sond przewodowych z rękojeścią HC2A-ICxxx-A.

Szerszy opis sond, w tym parametry techniczne, można znaleźć w opisie produktów.

Jaką dokładność pomiarów zapewniają sondy przemysłowe wilgotności?

Każda sonda pomiarowa wilgotności i temperatury oparta jest o układ AirChip3000 firmy Rotronic, który zapewnia doskonałe parametry pomiarowe, w tym ekstremalnie wysoką dokładność pomiarów, powtarzalność oraz stabilność długoterminową. Producent dla tych sond określa dokładność na poziomie ±0,8 %RH ±0,1 K przy temperaturze 10…30 °C i wilgotności 0…100 %RH. Szczegółowe informacje dotyczące dokładności są przedstawione w formie wykresów.

Rysunek 6. Dokładność sond przemysłowych (oznaczenia: HC2A-IC…, HC2A-IM…, HC2A-IE…).

Jakie akcesoria są dostępne do tych sond?

Każda sonda przemysłowa dostarczana jest ze standardowym nośnikiem filtra o oznaczeniu producenta SPA-SS. Nośnik filtra stanowi podstawowe zabezpieczenie sensora wilgotności i temperatury sondy. Pozwala również na założenie wybranych filtrów, zamawianych oddzielnie. Typ filtra dobiera się w zależności od wymogów aplikacji. Firma Rotronic oferuje kilka typów filtrów do sond z serii HC2A – zestawienie:

	SPA-PCB ¹	SPA-SS-WM ²	SPA-PCB-PE ³	SPA-PCB-PTFE ⁴	SPA-SSS ⁵
Filtr
Materiał	PC / 1.4301	1.4401	Polietylen	PTFE	1.4404
Rozmiar porów	–	10 μm	40-50 μm	10 μm	25 μm
Zakres temperatur	-50…100 °C	-100…200 °C	-50…100 °C	-80…200 °C	-100…200 °C
Czas odpowiedzi (%RH) ⁶	12 s	12 s	15 s	18 s	15 s
Czas odpowiedzi (°C) ⁷	80 s	180 s	180 s	170 s	–
Czas odpowiedzi (°C) ⁸	120 s	190 s	210 s	210 s	200 s
Wodoodporność (do 50 mm)	Nie	Nie	Tak	Tak	Nie
Maks. prędkość powietrza	5 m/s	50 m/s	50 m/s	50 m/s	70 m/s
Ochrona przed pyłem	Nie	Nie	>10 μm	Tak	Nie
Ogólne informacje	Szybki czas odpowiedzi	Szeroki zakres temperatur, szybki czas odpowiedzi, szybkoschnąca, wytrzymałe mechanicznie	Standardowy filtr	Wysoka odporność chemiczna i przeciwpyłowa, szeroki zakres temperatur	Odporność na wysokie prędkości powietrza, ochrona mechaniczna
Zastosowanie	Dezynfekcja, mierniki ręczne, H₂O₂	Meteo, rolnictwo, komory klimatyczne, magazyny	HVAC, pomieszczenia biurowe, laboratoria	Pomieszczenia medyczne, komory wtryskowe, gastronomia	HVAC, zastosowania przemysłowe

Tabela 2. Zestawienie dostępnych nośników, filtrów oraz nośników z filtrami dla sond HC2A.

Należy zaznaczyć, że nośnik z filtrem ze spieku stali (typ SPA-SSS) jest wkręcany w miejsce nośnika SPA-SS, który dostarczany jest w komplecie z sondą. Właśnie wspomniany filtr SPA-SSS jest najczęściej wybierany do sond przemysłowych. Drugim typem filtra, po który sięga się najczęściej, jest filtr siateczkowy SPA-WM. Ten typ filtra wymaga zastosowania nośnika SPA-SS (filtr SPA-WM jest bowiem wkładany do środka nośnika).

W wybranych aplikacjach może okazać się konieczne zastosowanie przewodu przedłużającego. Tego typu przewody są również dostępne w ofercie, ale mogą one pracować w temperaturze -40…+90 °C. Dostępne są przewody o długości 1, 2 lub 5 m (do wyboru).

Rysunek 7. Przewody przedłużające do sond.

Każdy przewód składa się z trzech elementów: wtyczki od strony sondy (wykonana z poliwęglanu), wtyczki od strony urządzenia nadrzędnego (wykonana z poliwęglanu) i przewodu o określonej długości (materiał osłony = PUR). Wtyczka od strony sondy ma długość 111 mm (zaznaczono na rysunku). Dostępna jest również specjalna wersja przewodu, gdzie obie wtyczki wykonane są ze stali nierdzewnej 1.4301. Tego typu przewód może pracować w temperaturze -50…100 °C i dostępny jest tylko w wersji 2 m.

Opis przewodów można znaleźć na stronie produktu.

Z jakimi urządzeniami może współpracować sonda?

Przemysłowe sondy wilgotności i temperatury posiadają interfejs cyfrowy, który pozwala łączyć je z wybranym urządzeniem nadrzędnym, miernikiem ręcznym, wskaźnikiem, przetwornikiem wilgotności i temperatury, rejestratorem, kompletnym systemem pomiarowym. Typ urządzenia współpracującego zależy od wymogów aplikacji.
Jeśli konieczna jest chwilowa kontrola parametrów powietrza, należy sięgnąć po miernik ręczny. Dostępne mierniki, oprócz funkcji wyświetlania wilgotności, temperatury, punktu rosy, innych parametrów liczonych, posiadają wbudowaną pamięć, do której mogą być rejestrowane dane pomiarowe.

Zestawienie mierników (do produktów):

Każdy miernik posiada interfejs USB, który umożliwia (przy użyciu programu serwisowego) zmienić ustawienia urządzenia (w tym interwał zapisu danych) oraz zgrać dane pomiarowe zapisane w pamięci urządzenia. Mierniki są stosowane w różnych aplikacjach przemysłowych, również w systemach HVAC, gdzie konieczna jest chwilowa kontrola parametrów powietrza o podwyższonej temperaturze. Dzięki sondom przemysłowym, które można połączyć z miernikiem, istnieje możliwość pomiaru wilgotności względnej przy temperaturze w zakresie -100…+200 °C.

Sondy przemysłowe można również podłączyć ze wskaźnikami lub przetwornikami. Przetwornik połączony z sondą to idealne rozwiązanie do ciągłego pomiaru wilgotności i temperatury w układach sterowania procesami suszenia, wypalania. Podstawową zaletą takiego zestawu pomiarowego wilgotności to możliwość wyboru odpowiedniego wyjścia (interfejsu) pasującego do układu automatyki.

Przetwornik może posiadać wyjście analogowe, napięciowe lub prądowe, proporcjonalne do zmierzonej wilgotności, temperatury i na przykład liczonego punktu rosy. Przetwornik może być również wyposażony w interfejs cyfrowy USB, interfejs radiowy lub przemysłowy interfejs sieciowy RS-485 (Modbus RTU) oraz Ethernet (Modbus TCP). Wybrane przetworniki wilgotności dostępne są w wersji z wyświetlaczem, na którym może być wyświetlana aktualna wartość wilgotności względnej i temperatury. To rozwiązanie pozwala na szybki podgląd aktualnych warunków klimatycznych w instalacji, komorze klimatycznej, w maszynie.

W wybranych aplikacjach, przede wszystkim w przypadku konieczności monitoringu wilgotności w komorach klimatycznych, konieczna jest rejestracja zmierzonych wartości. Do tego zadania można wykorzystać sondy przemysłowe podłączone z rejestratorami, które zapewniają zapis danych z określonym przez Użytkownika interwałem. Dane pomiarowe zapisywane są w nieulotnej pamięci urządzenia i możliwe do zgrania w dowolnej chwili przy użyciu programatora USB i programu na PC. Zgrane dane zapisywane są na dysku komputera do plików, które można otworzyć np. za pomocą MS Excel.

Wybrane rejestratory posiadają interfejs radiowy, który pozwala w trybie ciągłym na bezprzewodowe przesyłanie aktualnych danych do urządzenia zbiorczego (odbiornika). Z jednym odbiornikiem można powiązać aż szesnaście rejestratorów wilgotności i temperatury, opartych o przemysłowe sondy wilgotności. Odbiornik może zapisywać dane pomiarowe na karcie pamięci (karta SD), może wyświetlać zmierzone wartości na wyświetlaczu LCD, może przesyłać dane do układu nadrzędnego przy użyciu interfejsu sieciowego RS-485 (Modbus RTU) lub Ethernet (Modbus TCP). Wszystkie funkcje zależą od wybranego odbiornika.

Czy można regulować sondy w przyszłości?

Każda nowa sonda wilgotności i temperatury dostarczana jest w komplecie z fabrycznym świadectwem wzorcowania Rotronic. Dokument obejmuje numer seryjny sondy oraz informacje, w jakich punktach sonda została wyregulowana i sprawdzona. Nową sondę zawsze możemy dostarczyć ze świadectwem wzorcowania w laboratorium akredytowanym (świadectwo ze znakiem PCA). Jest to usługa odpłatna. Zakłada się, że certyfikaty wzorcowania dla przyrządów mierzących wilgotność względną są ważne przez jeden rok. Z tego powodu zaleca się, by sonda wilgotności i temperatury przynajmniej raz w roku została wyregulowana i wywzorcowana. Nasze laboratorium świadczy również tego typu usługi. Powyższy opis dotyczy również przemysłowych sond wilgotności i temperatury, które można adiustować w wielu punktach (standardowe punkty regulacji to 10, 35, 80 %RH przy temperaturze 23 °C). Wzorcowanie może odbywać się w różnych punktach, określanych przez Użytkownika (w zależności od wymogów aplikacji i od warunków, w jakich sonda pracuje).

Jakie są podstawowe zalety sond przemysłowych?

Do podstawowych zalet przemysłowych sond wilgotności należy wymienić:

Jednoczesny pomiar wilgotności względnej i temperatury.
Szeroki zakres pomiarowy przy temperaturze -100…+200 °C.
Ekstremalnie wysoka dokładność pomiarów.
Doskonała powtarzalność i stabilność długoterminowa.
Zaawansowana konstrukcja czujnika.
Interfejs cyfrowy do komunikacji z urządzeniem nadrzędnym (przekłada się na szybkość wymiany w przyszłości, bez konieczności regulacji całego toru pomiarowego).
Możliwość regulacji i wzorcowania sondy w przyszłości (w serwisie w Polsce).
Szeroki wybór filtrów dobieranych w zależności od potrzeb aplikacji.
Sondy kompatybilne z miernikami, przetwornikami, rejestratorami, systemami monitoringu (typ urządzenia nadrzędnego zależy od wymogów Użytkownika).

Dodatkowe materiały dotyczące opisywanych sond do pobrania z naszej strony:

Dokumentacja – dat_HC2A-ICXXX_Rotronic_en

Instrukcja – man_HC2A_Rotronic_en

Akcesoria – man_HC2-ACCESSORIES-NEW_Rotronic_en

Baza wiedzy

Wpływ parametrów klimatycznych w procesach produkcji i przetwarzania papieru

Przemysł papierniczy i przemysł poligraficzny

Dyskusja dotycząca wpływu warunków klimatycznych w czasie magazynowania i transportu wyrobów papierniczych, a także procesów poligraficznych sięga początków przemysłu papierniczego. Pokolenia ekspertów pracowały nad określeniem optymalnych warunków klimatycznych w procesach przemysłu papierniczego, zwracając szczególną uwagę na konieczność monitorowania i kontrolowania temperatury oraz wilgotności. Pomimo wielu lat doświadczenia, nie wszystkie związki zostały zbadane, a niektóre zachodzące w tych procesach zależności nadal pozostają tajemnicą. We współczesnych zakładach produkcyjnych, papier przeznaczony do arkuszowego druku offsetowego jest przygotowywany przy wilgotności względnej 50% ± 5% lub 40% ± 5% w przypadku druku offsetowego rolowego. Wilgotność jest stale monitorowania na wszystkich etapach produkcji.

W celu utrzymania optymalnych właściwości papieru, potrzebnych do jego dalszej obróbki, jest on owijany specjalnym materiałem, chroniącym przed zmianami warunków. Jednak należy pamiętać, że producenci papieru mają niewielki wpływ na to jaki wpływ na papier będą mieć warunki klimatyczne w procesach drukowania, introligatorskich lub innej obróbki świadczonej przez klienta.

Przemysł drukarski i wykończeniowy

Procesy drukowania i wykończeniowe wymagają nieustannego monitorowania warunków klimatycznych. Podczas drukowania istnieje możliwość zajścia niepożądanych błędów drukarskich, takich jak dublowanie punktów, przesunięcia lub zmarszczenia. Prawdopodobieństwo tych błędów zwiększa się w przypadku ekstremalnych warunków pogodowych – gorącego lata lub mroźnej zimy. W tych okresach, niewłaściwe obchodzenie się – przedwczesne rozpakowanie i użycie zbyt zimnego papieru – lub niesprzyjające warunki w pomieszczeniach, w których przeprowadzana jest obróbka może mieć szkodliwe skutki dla jakości papieru.

Ten artykuł ma na celu wyjaśnienie negatywnych skutków warunków środowiskowych w procesie produkcji/obróbki papieru oraz przybliżyć wytyczne dotyczące prawidłowego obchodzenia się z papierem powlekanym dla jego optymalnej kontroli w procesach drukarskich.

Przydatne definicje

Pogoda, sytuacja pogodowa i klimat

Gdy mówimy o pogodzie, tak naprawdę mamy na myśli warunki atmosferyczne występujące w danym miejscu, w określonym czasie. Kiedy mówimy o pogodzie w okresie dni lub tygodni, wówczas mówimy o sytuacji pogodowej. Pojęcie klimatu jest jednak nieco bardziej złożone.

Klimat odnosi się do długotrwałych warunków pogodowych lub sytuacji pogodowej w danym regionie uwzględniając takie parametry jak: temperatura, wilgotność powietrza, ciśnienie powietrza, opady, kierunek oraz siła wiatru, zachmurzenie, czy godziny nasłonecznienia.

Klimat wnętrza

Klimat wnętrza to termin określający klimat w pomieszczeniach, całkowicie lub częściowo wykluczając ludzi i materiały od wpływu zewnętrznych warunków klimatycznych. Klimat wnętrza ma decydujące znaczenie dla procesów produkcyjnych i magazynowania towarów wrażliwych na temperaturę i wilgotność.

Pod tym względem istnieje duża różnica między klimatyzowanymi i nieklimatyzowanymi pomieszczeniami. W przypadku pomieszczeń z pierwszej grupy, panują tam warunki klimatyczne kontrolowane przy pomocy systemów ogrzewania, nawilżaczy i osuszaczy. Natomiast w przypadku nieklimatyzowanych pomieszczeń, warunki w nich nie podlegają kontroli i pozostają one pod silnym wpływem warunków zewnętrznych. W klimatyzowanych pomieszczeniach, które są ogrzewane, ale nie klimatyzowane w miesiącach zimowych, wilgotność względna osiąga minimalne wartości, natomiast w miesiącach letnich osiąga ona najwyższe wartości.

Atmosfera otoczenia

Termin atmosfera otoczenia odnosi się do opisu warunków atmosferycznych w bezpośrednim sąsiedztwie obiektu, np. rolki papieru lub stosu arkuszy. Rejestratory z serii HygoLog HL-1 to urządzenia pozwalające na pomiar temperatury i wilgotności powietrza w konfigurowalnych interwałach czasowych (od 30 sekund do 120 minut)

Temperatura powietrza

Temperatura powietrza jest miarą stanu termicznego powietrza, czyli technicznie rzecz biorąc stanu energii cząsteczki powietrza (głównie azotu i tlenu). Gdy powietrze pobiera energię cieplną, wzrasta jego temperatura, cząsteczki przyspieszają, a objętość powietrza rozszerza się.

Istnieją dwa stałe punkty temperatury: 0 °C – temperatura topnienia lodu oraz 100°C – temperatura przy której woda wrze na poziomie morza.

Wilgotność powietrza

Powietrze zawsze zawiera określoną ilość wilgoci w postaci pary. Wilgotność powietrza może być podawana jako wilgotność bezwzględna lub jako wilgotność względna. Te dwa terminy zdefiniowane są w następujący sposób:

Wilgotność bezwzględna

Wilgotność bezwzględna powietrza to stosunek masy pary wodnej do objętości powietrza, czyli ilości wilgoci w gramach zawartych w metrze sześciennym powietrza. Ten parametr w praktyce nie ma większego znaczenia, ponieważ nie bierze pod uwagę niezwykle istotnego parametru – wpływu temperatury.

Temperatura punktu rosy

Gdy wilgotne powietrze schładza się do określonego punktu (temperatura punktu rosy), zawarta w nim wilgoć zaczyna się skraplać. Proces kondensacji pary wodnej poprzez schładzanie do temperatury punktu rosy stanowi podstawę do pomiaru wilgotności względnej powietrza.

Wilgotność względna

W danej temperaturze, powietrze może zawierać tylko określoną ilość wilgoci w postaci pary wodnej. Im wyższa temperatura, tym więcej wilgoci może wchłonąć powietrze. Jeśli wchłonięta zostanie maksymalna ilości wilgoci, jaką może zawierać powietrze w określonej temperaturze, wówczas powietrza nazywane jest nasyconym. Wilgotność względna jest zatem relacją między wilgotnością bezwzględna, a wilgotnością maksymalną w danej temperaturze.

Zawartość wilgoci w materiałach

Materiały porowate, takie jak papier, zawierają wilgoć w postaci pary wodnej w większych porach oraz w postaci cieczy w drobnych kapilarach struktury papieru. Podobnie jak w przypadku powietrza, zawartość wilgoci w materiałach można określić na dwa różne sposoby.

Bezwzględna zawartość wilgoci

Zawartość wilgoci wyrażona w procentach to procent masowy wody w papierze w stosunku do masy materiału. W produkcji papieru, bezwzględna zawartość wilgoci jest powszechnie stosowana jako jednostka do pomiaru i kontroli procesów, natomiast w przypadku procesów drukarskich i wykończeniowych ma podrzędne znaczenie.

Wilgotność względna w stanie równowagi

Materiały porowate, takie jak papier, dążą do osiągnięcia stanu równowagi między własną wilgotnością, a wilgotnością otaczającego powietrza. Oznacza to, że wilgotność powietrza oddzielającego pojedyncze arkusze papieru w stosie oraz wilgotność samego papieru będą w równowadze. Wilgotność względna w stanie równowagi odzwierciedla zatem zależność pomiędzy wilgotnością materiału, a wilgotnością otaczającego powietrza. Dopóki obie wartości są porównywalne, papier nie wchłania wilgoci, ani nie oddaje wilgoci do otaczającego powietrza. Jeśli jednak różnica między zawartością wilgoci w papierze, a w otaczającym powietrzu jest duża, papier zacznie wchłaniać lub wydzielać wilgoć.

Rys. 1. Wykres zależności wilgotności względnej od temperatury

Wpływ warunków klimatycznych na gładkość papieru

Wpływ wilgotności powietrza

Gdy papier jest zdeformowany, posiada faliste lub zakrzywione krawędzie, może to przysporzyć problemów w procesie druku offsetowego. Ograniczone pole kontaktu między cylindrami, powoduje odkształcenie arkuszy, co może prowadzić do dublowania punktów, przesunięcia wydruku lub mimowolnego bigowania.

Faliste krawędzie mogą wystąpić, gdy wilgotność arkuszy papieru w stosie jest niższa niż wilgotność otaczającego powietrza. Innymi słowy, gdy zbyt suchy papier narażony jest na działanie wysokiej wilgotności powietrza. Takie zjawisko może wystąpić zwłaszcza w gorące i wilgotne miesiące letnie w nieklimatyzowanych magazynach i drukarniach lub gdy podczas transportu nie wykorzystywane zostało opakowanie paroszczelne.

Jednak z drugiej strony, gdy stosy zbyt zimnego papieru, które zostały już rozpakowane umieszczone zostaną w ciepłym pomieszczeniu, wilgotność względna powietrza gwałtownie wzrośnie. Może to spowodować chłonięcie wilgoci przez papier, zwłaszcza przez krawędzie arkuszy, tworząc niepożądany efekt falistych krawędzi.

Zacieśnianie krawędzi występuje, gdy arkusze papieru o normalnej zawartości wilgoci są narażone na działanie suchego powietrza otoczenia. W tym przypadku, wilgoć jest pochłaniana z krawędzi arkusza, które w rezultacie kurczą się względem środka. Takie zjawisko zachodzi głównie zimą, kiedy względna wilgotność powietrza w ogrzewanych, nieklimatyzowanych lub nienawilżanych przestrzeniach roboczych może spać nawet do 20%.

Zabezpieczanie papieru opakowaniem paroszczelnym zapewni skuteczna ochronę przed niekorzystnym wpływem wilgoci. Należy jednak pamiętać, by zabezpieczenie było nienaruszone.

Odchylenia wilgotności względnej w stanie równowagi do 5% nie powinny przyczynić się do powstania falistych lub zacieśnionych krawędzi. Jednak już przy odchyleniu wilgotności o 8 do 10 %, papier może ulec nieodwracalnym uszkodzeniom.

Wpływ temperatury w pomieszczeniu

Temperatura powietrza ma niewielki wpływ na wilgotność w stosie. Niemniej jednak należy stale ją monitorować i kontrolować, ponieważ jest jednym z elementów określających wilgotność względną powietrza. To oznacza, że jeśli występuje różnica pomiędzy temperaturą stosu papieru, a temperaturą pomieszczania, papier powinien zostać zapakowany w hermetyczne opakowania, do czasu wyrównania temperatur.

Rys. 2. Czas potrzebny na osiągnięcie termicznej równowagi

Czas trwania tego procesu zależy od tego, jak duża jest różnica temperatury i jak duży jest stos papieru. Rysunek 2 przedstawia ogólne wytyczne w tym względzie. Należy jednak pamiętać, że w zależności od rodzaju papieru te wytyczne mogą ulec zmianie.

Wpływ wilgotności na tendencje do zwijania

Tendencja papieru do zwijania jest ściśle związania z wahaniami wilgotności. Włókna papieru rozszerzają się lub kurczą w kierunku poprzecznym, tak jak przedstawiono na Rysunku 3. Gdy papier jest zwilżony z jednej strony, włókna rozszerzają się po tej stronie, powodując zwijanie się papieru w kierunku suchej strony. Struktura papieru zostanie przywrócona do oryginalnej po powrocie do równowagi wilgotności.

Rys. 3. Rozszerzanie włókien papieru

Wpływ wilgotności i temperatury stosu na proces wysychania tuszu

Podwyższony poziom wilgotności względnej w stanie równowagi może prowadzić do znacznego wydłużenia czasu schnięcia atramentu/tuszu. W przypadku wilgotności poniżej 60%, nie ma to wpływu na czas schnięcia, natomiast powyżej tej wartości, czas schnięcia ulega wydłużeniu – w niektórych przypadkach nawet trzykrotnemu.

Wydłużony czas schnięcia może być również spowodowany obniżoną temperaturą. Na przykład, gdy zadrukowany papier jest tymczasowo przechowywany w chłodni (spadek temperatury z 25 °C do 5 °C), wyschnięcie tuszu może trwać od 10 do nawet 50 godzin dłużej.

Klimat, a problemy techniczne w procesach drukowania

Włókna roślinne są podstawowym surowcem do produkcji papieru, ze względu na swoja strukturę są one jednak wrażliwe na wilgoć. W zależności od wilgotności otaczającego powietrza, mogą one pochłaniać lub wydzielać wilgoć do otoczenia.

Zdolność papieru do wymiany wilgoci zależy w dużej mierze od rodzaju surowców wykorzystywanych do jego produkcji oraz do sposobu ich przygotowania. Przykładowo jeśli w procesie produkcyjnym, włókna były intensywnie ściskane, ich powierzchnia wzrośnie, co przekłada się na zdolność do wchłaniania wilgoci.

Wypełniacze mineralne, takie jak węglan wapnia i kaolin nie pełnią istotnej roli w wymianie wilgoci. Dlatego papiery, do których produkcji wykorzystano dużo wypełniaczy, zawierają mniej wilgoci niż papiery z mała ilością (lub bez) wypełniaczy.

W zależności od rodzaju papieru, poziom wilgotności może znacząco wpływać na jego właściwości. Na przykład długość zrywania, wytrzymałość na zginanie lub gładkość powierzchni.

Różnice wymiarowe

W zależności od względnej wilgotności powietrza, włóka roślinne zawarte w papierze wchłaniają lub wydzielają wilgoć, powodując ich puchnięcie lub kurczenie się. Takie zmiany w kształcie występują znacznie silniej w średnicy włókna, rzadziej na ich długości. W procesie produkcyjnym, włókna papieru orientują się głównie w kierunku przebiegu matrycy. W związku z tym różnice wymiarowe są znacznie większe w kierunku poprzecznym, niż w kierunku ruchu maszyny. Dla różnych typów papieru, zmiany wymiarów mogą sięgać zakresu 0.1 – 0.3% w kierunku ruchu maszyny oraz 0.3-0.7% w kierunku poprzecznym. Zmiana wartości wilgotności o 10% może spowodować zmiany wymiarów nawet o 0.1 – 0.2% w kierunku poprzecznym, zatem dla arkusza o szerokości 100 cm, różnice wymiarów mogą wynosić od 1mm do 2 mm. Jest to wartość, która może znacząco wpłynąć na jakość wydruku. Większość współczesnym drukarek posiada możliwość kompensacji takich różnic wymiarowych podczas przygotowania, jak i samego procesu drukowania.

Ładunek statyczny

Kolejnym problem, który może wystąpić w procesach produkcji lub obróbki papieru jest „sklejanie się” arkuszy papieru ze sobą. W większości przypadków spowodowane jest to naładowaniem statycznym, wytworzonym głównie przez tarcie – bezpośrednim kontakcie między materiałami. Zjawisko to jest szczególnie intensywne, gdy bardzo suchy papier przetwarzany jest w warunkach niskiej wilgotności powietrza.

Wilgotność na poziomie 40-45% to dolna granica, akceptowalna zarówno dla papieru, jak i wilgotności względnej otoczenia w pomieszczeniu drukarskim.

Jak poprawić jakość wydruku?

Kontrola klimatu

W obecnych czasach, instalacje nawilżające są wykorzystywane praktycznie na każdym etapie przetwarzania papieru. Przeważnie są to systemy automatyczne lub półautomatyczne i wymagają niewielkiej konserwacji. Zwłaszcza zimą, gdy wilgotność względna powietrza spada do niskich poziomów, instalacje nawilżające pomagają stworzyć optymalne warunki dla procesów drukarskich oraz magazynowania papieru. Konstrukcja instalacji nawilżających opiera się na dyszach działających na sprężone powietrze, które rozpylają mgiełkę wody – tak jak na Rysunku 4. Urządzenie stale monitoruje poziom wilgotności w pomieszczeniu i dozuje ilość rozpylanej wody.

Rys. 4. Instalacja nawilżająca powietrze

Obróbka papieru

Zwłaszcza w okresach skrajnych warunków atmosferycznych należy pamiętać o następujących sugestiach, by uzyskać produkty jak najwyższej jakości:

Papier nie jest dobrym przewodnikiem ciepła. W związku z tym należy pozostawić wystarczająco dużo czasu, aby papier sam się przystosował do temperatury w pomieszczeniu.
Papier należy wyciągać z folii ochronnej tuż przed rozpoczęciem procesu drukowania, tak aby ograniczyć czas ekspozycji na zmienną wilgotność i temperaturę.
Warto korzystać z suszarek na podczerwień w celu zmniejszenia wilgotności względnej papieru.
Podczas procesu suszenia papier nie powinien być narażony na ekstremalnie niskie temperatury, które znacznie wydłużają ten proces.
Należy zadbać o stan folii ochronnej, a w przypadku jej zniszczenia, ponownie zapakować.

Potencjalne problemy w druku offsetowym

W wielokolorowym druku offsetowym rolowym na papierach powlekanych, arkusz papieru jest zadrukowany dwustronnie, a następnie, po opuszczeniu ostatniego zespołu drukującego suszony.

Atramenty heatsetowe osiadają, gdy wszystkie czynniki wiążące odparują. Aby tak się stało, zadrukowany arkusz papieru jest ogrzewany w wielosekcyjnym piecu suszarniczym, o różnych temperaturach suszenia dla każdej z sekcji. Zazwyczaj pierwsza sekcja ma najwyższą temperaturę, natomiast w kolejnych, temperatura jest stopniowa obniżana.

Zazwyczaj do suszenia atramentu używa się wysokich temperaturach, ponieważ sam proces odbywa się z dużą prędkością, a papier nie pozostaje w suszarce przez dług czas. Po wyjściu z pica suszarniczego, arkusz papieru ma temperaturę od 100 do 130°C, w zależności od jego jakości, składu i pokrycia atramentem.

Pęcherze

Kiedy atrament wysycha, co naturalne, wysycha również papier. Jeśli temperatura suszenia jest zbyt wysoka, może to prowadzić do powstawania pęcherzy na zadrukowanych obszarach. Nagły wzrost temperatury arkusza papieru powoduje intensywne wytworzenie pary wodnej w strukturach papieru. Gaz przykryty warstwą tuszu, nie ma swojego ujścia, tworząc pęcherze.
Z technicznego punktu widzenia na postawanie pęcherzy główny wpływ ma grubość warstwy tuszu oraz wysoka temperatura w piecu suszarniczym Przepuszczalność powietrza lub pary wodnej papieru spada wraz z grubością warstwy tuszu.
Najskuteczniejszą metodą zapobiegania powstawaniu pęcherzy jest wyraźne obniżenie temperatury gorącego powietrza. Ponieważ pęcherze występują tylko w obszarach intensywnie pokrytych atramentem po obu stronach, zmniejszenie grubości warstwy farby za pomocą usuwania składowej achromatycznej (UCR) lub zastępowania składnika szarego (GCR) może również przynieść pozytywne efekty.
Oprócz tego istnieją pewne właściwości papieru, które wpływają na powstawanie pęcherzy, takie jak rodzaj zastosowanych środków wiążących, ilość spoiw zawartych w powłoce, czy zastosowane pigmenty powłokowe.
Wilgotność papieru jest również bardzo ważnym czynnikiem. Papiery powlekane przeznaczone do druku offsetowego rolowego mają nie więcej niż 40% wilgotności względnej w stanie równowagi.

Rys. 5. Pęcherze powietrze powstałe na zadrukowanym papierze

Niszczenie na zgięciach

Uszkodzenia papieru na zgięciach to częsty problem w druku offsetowym, zwłaszcza w przypadku lekkich papierów. Uszkodzone lub poważnie osłabione zgięcia mogą powodować przestoje prasy i uniemożliwić dalszą pracę. Główną przyczyną niszczenia papieru na zgięciach jest ekstremalna temperatura jakiej poddawany jest papier w piecu suszarniczym oraz nadmierne dociskanie jednostki offsetowej prasy rolowej.

Temperaturę powietrza w piecu suszarniczym należy ustawić, tak by proces nie trwał zbyt długo, gdyż wpływa to negatywnie na jakoś produktu.

Marszczenie

Nawet przy tak zaawansowanych maszynach drukarskich, zjawisko marszczenia się papieru należy do typowych w druku offsetowym. Fale biegną równolegle do kierunku druku – czyli również zgodnie z kierunkiem ruchu papieru.

Intensywność marszczenia można zredukować poprzez zmniejszenie napięcia sieci drukarskiej. Pomiary wilgotności zadrukowanego papieru wskazują, że praktycznie cała wilgoć w wewnętrznej strukturze papieru jest wydobywana w piecu suszarniczym. Wilgotność względna w stanie równowagi może wynosić nawet poniżej 10%.

Rozszerzanie

Problem rozszerzania się lub rozrastania zadrukowanego papieru jest spowodowane intensywnym suszeniem. Ekstremalna utrata wilgoci prowadzi nieuchronnie do kurczenia się papieru. Kiedy papier przechodzi przez kolejne etapy obróbki, dostosowuje się do otaczającej wilgoci i pochłania wilgoć, co powoduje jego rozszerzenie. Najlepszym sposobem na przeciwdziałanie marszczeniu lub rozszerzaniu papieru jest monitorowanie oraz utrzymywanie równomiernego nawilżania pomieszczeń, w których odbywa się obróbka papieru.

Pomiar temperatury i wilgotności

Pomiar temperatury i wilgotności w pomieszczeniach

Przydatność wartości przedstawionych na wykresie na Rysunku 1 opisującym zależność miedzy temperaturą, a wilgotnością względna powietrza, zależy od dokładności wykonanych pomiarów. Krzywa pokazuje, że w szczególności pomiar temperatury musi być bardzo dokładny.

Chociaż dokładne pomiary temperatury są stosunkowo łatwe do przeprowadzenia, to w przypadku pomiaru względnej wilgotności powietrza, są to pomiary bardziej złożone. Każdy pomiar wilgotności musi być oparty o pomiar niewielkich ilości wilgoci, co może być problematyczne.

Pomiar wilgotności papieru

Pomiary zawartości wilgoci są bardzo rzadkie w branży poligraficznej i wykończeniowej. Wybrane metody pomiarowe przedstawiono poniżej. Więcej informacji można znaleźć w raporcie FOGRA Practice Report 50.

Pomiar zawartości wilgoci na podstawie suszenia w piecu suszarniczym
Pomiar zawartości wilgoci na podstawie suszenia podczerwienią
Pomiar zawartości wilgoci na podstawie suszenia mikrofalowego
Pomiar zawartości wilgoci na podstawie absorpcji mikrofal
Pomiar zawartości wilgoci na podstawie metody Karla-Fischera

Pomiar wilgotności względnej w stanie równowagi papieru

W przeciwieństwie do pomiarów wilgotności bezwzględnej, pomiar wilgotności względnej w stanie równowagi jest powszechną praktyką w branży papierniczej i poligraficznej.

Wartość ta określa stopień równowagi między wilgotnością względną papieru, a wilgotnością otaczającego powietrza. Dopóki te dwie wartości są w przybliżeniu takie same, papier nie wchłania, ani nie wydzieli wilgoci, tym samym nie powodując jego deformacji.

Aby określić wilgotność względną powietrza lub papieru należy zmierzyć zmianę wybranego parametru zależnego od wilgotności. Takimi parametrami, na które wpływ mają wahania wilgotności są np. zmiany długości włókien papieru, przewodnictwo elektrolitów, czy zmiany w rezystancji półprzewodników. W produkcji i obróbce papieru te metody są powszechnie stosowane w systemach pomiarowo-kontrolnych. Metody stosowane do wzorcowania przyrządów do pomiaru wilgotności, są bardzo dokładne i oparte na zasadzie pomiaru punktu rosy i obliczeń psychometrycznych.

Aparatura pomiarowa

Elektroniczne wskaźniki z cyfrowymi wyświetlaczami są szeroko stosowanymi narzędziami do pomiaru wilgotności. Łączą w sobie dwie zalety – niemal natychmiastowy pomiar wartości oraz łatwość użytkowania i kalibracji.

Popularne mierniki wilgotności zasadniczo wykorzystują jedną z dwóch możliwych metody pomiaru – pomiar przewodnictwa lub pomiar pojemnościowy.

Pomiar przewodnictwa wykorzystuje zmiany przewodnictwa elektrolitów higroskopijnych (np. chlorku litu) pod wpływem absorpcji pary wodnej. Higrometry pojemnościowe mierzą pojemność; zmiany substancji dielektrycznych – nie przewodników – pod wpływem absorpcji pary.

Rys. 6. Miernik ręczny Rotronic GTS

Istnieje wiele różnych sond pomiarowych, dedykowanych do różnych typów pomiarów:

sondy mieczowe do pomiarów w stosach papieru,
sondy powierzchniowe do pomiaru blach i szpuli papieru,
sondy do pomiaru powietrza w pomieszczeniu (także do sterowania nawilżaczami i systemami klimatyzacji).

Użytkownik może również skorzystać z akcesoriów do kalibracji przyrządów pomiarowych. Sam proces kalibracji jest prosty, sonda jest szczelnie zamknięta w urządzeniu kalibracyjnym, a bezpośrednio pod czujnikiem pomiarowym umieszczany jest roztwór soli o znanej wartości %RH. Wskazane wartości są następnie porównywane z wartościami wzorca, który musi być zawszy utrzymywany w stabilnej temperaturze.

Aklimatyzacja

Poniższa tabela pokazuje czas w godzinach potrzebny na aklimatyzację papieru przed rozpakowaniem. Różnica temperatur określa różnice między temperaturą otoczenia, a temperaturą papieru.

Powyższy artykuł jest tłumaczeniem White Paper – Paper and Climate, dostępny do pobrania poniżej:

White Paper – Paper and Climate

Powiązane produkty

Aktualności

Kontrola temperatury przy przechowywaniu leków i szczepionek

Przechowywanie, transport lekarstw, szczepionek wiąże się z ciągłym monitorowaniem i rejestrowaniem temperatury oraz wilgotności. Produkty farmaceutyczne, w tym przede wszystkim szczepionki, powinny być przechowywane oraz transportowane w odpowiednich warunkach. Szwajcarska firma Rotronic jest liderem w zakresie produkcji rejestratorów, przetworników i systemów do monitorowania i rejestracji temperatury i wilgotności. Od ponad 30 lat Rotronic skupia się na rynku farmaceutycznym i dostarcza urządzenia spełniające wymogi tej branży.

Urządzenia z serii HL-1D oraz TL-1D to proste rejestratory temperatury oraz temperatury i wilgotności firmy Rotronic. Rejestratory umożliwiają ciągły monitoring temperatury lub temperatury i wilgotności w lodówkach, magazynach, w transporcie, czyli w aplikacjach związanych m.in. z przechowywaniem i magazynowaniem leków. Każdy rejestrator temperatury posiada wyświetlacz pokazujący aktualne warunki oraz pamięć, do której zapisywane są (z określoną częstotliwością) dane pomiarowe. Kolejną zaletą jest zasilanie bateryjne tych urządzeń. Rejestratory są niewielkich rozmiarów, dzięki czemu świetnie sprawdzą się przy monitorowaniu temperatury w lodówkach ze szczepionkami, w transporcie, w pojazdach chłodniach, itp.

Dzięki prostej obsłudze urządzenia każda osoba zaangażowana przy łańcuchu dostaw i przechowywania szczepionek, leków bezproblemowo poradzi sobie z rejestratorem. Urządzenie jest dostarczane w komplecie z fabrycznym świadectwem sprawdzenia Rotronic, baterią i oprogramowaniem serwisowym, które umożliwia jego parametryzację, odczyt zapisanych w jego pamięci danych pomiarowych i generowanie raportów PDF z tych pomiarów.

Dodatkowo jako AP Automatyka dostarczamy urządzenia z certyfikatem wzorcowania ze znakiem PCA (Polskiego Centrum Akredytacji). Jest to idealne rozwiązanie dla aptek, przychodni, przychodni weterynaryjnych, stacji epidemiologicznych, sanepidów, wszelkich laboratoriów, gdzie jakość pomiarów urządzenia musi być potwierdzona odpowiednim dokumentem wystawionym przez laboratorium akredytowane.

Więcej informacji, parametrów oraz ceny rejestratorów temperatury i wilgotności znajdziecie Państwo w naszym sklepie: www.automatykaonline.eu

Oczywiście oprócz prostych, pojedynczych rejestratorów jesteśmy w stanie dostarczyć Państwu cały system przewodowy lub bezprzewodowy do alarmowania, rejestracji i wizualizacji danych temperatury, wilgotności, ciśnienia atmosferycznego, CO2, różnicy ciśnień, VOC itd. Zapraszamy do kontaktu z naszym działem wsparcia technicznego i sprzedaży!

Baza wiedzy

Jak wybrać przetwornik wilgotności i temperatury

Wybór przetwornika wilgotności i temperatury

Kontrola wilgotności i temperatury powietrza ma znaczenie w wielu gałęziach przemysłu. Jest szczególnie istotna tam, gdzie warunki powietrza mogą wpływać na produkt, czyli hale produkcyjne, magazyny, laboratoria w branży farmaceutycznej, kosmetycznej, spożywczej, drzewnej. Wilgotność i temperatura wpływa również na nasz komfort, więc z zagadnieniem pomiaru tych parametrów spotykamy się również przy ogrzewaniu, klimatyzacji, czyli systemy HVAC i systemy BMS. Większość automatyków uważa, że pomiar temperatury i wilgotności to bardzo proste zagadnienie, realizowane przez mało skomplikowane urządzenia pomiarowe. Każdy z nas ma jakieś pojęcie na temat wilgotności i temperatury i może stąd taka mylna ocena tych urządzeń. Urządzenia mierzące wilgotność i temperaturę to zaawansowane elementy automatyki, które charakteryzuje nowoczesna technologia, często wymagana miniaturyzacja, wysoka dokładność pomiarów i stabilność długoterminowa. Dodatkowo urządzenia pomiarowe muszą posiadać interfejs cyfrowy, w tym m.in. Ethernet, który zapewnia komunikację z systemami automatyki (systemem monitoringu parametrów powietrza, systemem sterowania maszyną, itp.).

W automatyce przemysłowej, przy zagadnieniu pomiaru wilgotności i temperatury, spotykamy się najczęściej z przetwornikiem wilgotności i temperatury. Przetwornik wilgotności i temperatury to urządzenie automatyki, które przetwarza zmierzoną wilgotność i temperaturę na sygnał zrozumiały dla układu sterowania (sygnał analogowy lub sygnał cyfrowy). Każdy przetwornik musi posiadać element pomiarowy, czyli sensor wilgotności i temperatury. Sensor może być zintegrowany z przetwornikiem lub być dostarczany jako zewnętrzny, dodatkowy element (w takiej sytuacji sensor określany jest jako sonda wilgotności i temperatury do przetwornika).

Na jakie parametry warto zwrócić uwagę dobierając przetwornik wilgotności i temperatury?

Zakres pomiarowy

Podstawowym parametrem przy doborze przetwornika będzie wymagany zakres pomiarowy. Dla pomiaru wilgotności względnej ten zakres jest zawsze taki sam – 0…100 %RH. Zakres dla temperatury, przy jakiej przetwornik ma mierzyć wilgotność, jest bardziej złożonym zagadnieniem. Należy określić czy przetwornik będzie mierzył temperaturę w standardowym zakresie (np. 0…+50 °C), czy będzie potrzebny pomiar poniżej 0 °C (np. -20…+60 °C). Może zdarzyć się, że przetwornik będzie musiał mierzyć temperaturę w zakresie -50…+100 °C lub nawet -100…+200 °C. I do tego typu aplikacji można znaleźć odpowiednie rozwiązanie. W zależności od zakresu pomiarowego wilgotności i temperatury nasi inżynierowie dobierają właściwy przetwornik lub przetwornik i zewnętrzną sondę pomiarową:

Standardowy przetwornik z wbudowanym sensorem wilgotności i temperatury (pomiar w zakresie -20…+60 °C i 0…100 %RH). Pełna lista przetworników.

Przetwornik z zewnętrzną sondą pomiarową, dzięki której mierzy w zakresie -50…+100 °C i 0…100 %RH. Pełna lista przetworników i sond współpracujących.

Przetwornik z sondą przemysłową, mierzący w zakresie -100…+200 °C i 0…100 %RH. Pełna lista przetworników i sond przemysłowych.

Dokładność pomiaru

Kluczowym aspektem przy doborze przetwornika wilgotności i temperatury jest dokładność, z jaką urządzenie dokonuje pomiaru. Bardzo często zauważamy, że ten parametr jest pomijany przy wyborze rozwiązania, a nie powinno tak być. Na czym polega wybór przetwornika w zależności od oczekiwanej dokładności? Warto to prześledzić na przykładzie magazynowanego produktu. Jeśli przy zmianie temperatury powietrza w magazynie o 1 °C jakość przechowywanego produktu nie pogorszy się, nie warto stosować dokładnego rozwiązania. Jeśli jednak jakość produktu pogorszy się, a dodatkowo koszty utrzymania temperatury na właściwym poziomie są bardzo wysokie, w takiej sytuacji należy szukać rozwiązania, które zapewni maksymalną dokładność (±0.1 °C). Podobnie jest w przypadku wilgotności. Należy zastanowić się, jak bardzo produkt jest wrażliwy na zmianę wilgotności powietrza oraz jaki jest koszt utrzymania stałej wilgotności w magazynie (jaki jest koszt zmiany wilgotności powietrza o 1 %RH). Jeśli produkt jest wrażliwy, a koszt osuszenia powietrza wysoki, będziemy zawsze sięgać po przetwornik wilgotności z najwyższą możliwą dokładnością (±0.8 %RH lub nawet ±0.5 %RH). Inżynierowie firmy, dobierając przetwornik wilgotności i temperatury, starają się pozyskać jak najwięcej informacji na temat aplikacji, by móc zaproponować optymalne rozwiązanie. W ofercie firmy są bowiem dostępne rozwiązania standardowe, jak i rozwiązania o ekstremalnie wysokiej dokładności.

Przetwornik ze standardową dokładnością pomiaru wilgotności i temperatury (pomiar z dokładnością ±0.2 °C, ±2.0 %RH). Pełna lista dostępnych przetworników.

Przetwornik z zewnętrzną sondą, co zapewnia dokładność ±0.1 °C, ±0.8 %RH. Pełna lista dostępnych przetworników i sond.

Wykres dokładności zewnętrznych sond pomiarowych APONE:

Przy okazji dokładności należy zwrócić uwagę na stabilność długoterminową. W standardowych rozwiązaniach APONE, oferowanych przez firmę, istnieje możliwość wymiany sensora wilgotności i temperatury w przyszłości, przez co przywraca się fabryczne dokładności urządzenia. Komunikacja między sensorem a elektroniką przetwornika odbywa się po torze cyfrowym, co zdecydowanie ułatwia cały proces (nie ma błędu na torze pomiarowym).

W przypadku dokładniejszych rozwiązań, opartych o zewnętrzną sondę, istnieje możliwość regulacji sondy w przyszłości. W takiej sytuacji sonda (po odkręceniu od przetwornika) trafia do naszego laboratorium, które przeprowadza proces jej regulacji i wzorcowania. Punkty kalibracyjne zapisywane są w pamięci sondy, więc przetwornik nie jest potrzebny (to rozwiązanie zdecydowanie ułatwia cały proces). W efekcie laboratorium wystawia odpowiednie świadectwo regulacji i wzorcowania sondy. Zakłada się, że takie świadectwo jest ważne przez rok. Należy i w tym miejscu zaznaczyć, że sonda komunikuje się z przetwornikiem po torze cyfrowym, co oznacza brak błędów na torze pomiarowym.

Wyjście przetwornika

Każdy przetwornik wilgotności i temperatury musi posiadać jakieś wyjście, które umożliwi przesyłanie danych o zmierzonych parametrów do systemu automatyki (systemu sterowania, systemu monitoringu, itp.). W większości aplikacji związanych z HVAC stosuje się przetworniki, które posiadają wyjście analogowe, napięciowe lub prądowe. Oferowane przez AP Automatyka przetworniki wilgotności i temperatury posiadają opcję programowania wyjść analogowych – każdy Użytkownik może (we własnym zakresie, bez konieczności odsyłania do serwisu) zmienić standard wyjść przetwornika (do wyboru: 0…5 V, 0…10 V, 0…20 mA lub 4…20 mA) i/lub odpowiednio wyskalować wyjście (np. 0…10 V = 0…100 %RH i 0…10 V = 0…40 °C). Sprawę znacznie ułatwia prosty programator USB dostarczany w komplecie z darmowym programem, który dostępny jest w ofercie firmy.

Przetwornik wilgotności i temperatury Si-S00W0 APONE

Wersja A1, A2, A3. W prostych układach stosuje się również przetworniki, które posiadają programowalne wyjścia przekaźnikowe, umożliwiające załączenie zewnętrznych urządzeń (np. nawilżacza). Urządzenia tego typu określane są również jako higrostaty lub termohigrostaty elektroniczne (posiadają bowiem opcję programowania progów zadziałania i histerezy).
Wersja P1. Coraz częściej w automatyce budynkowej (w systemach HVAC, systemach BMS) stosuje się przetworniki wilgotności i temperatury z interfejsem cyfrowym. Bardzo popularnym interfejsem, dostępnym również w przetwornikach oferowanych przez AP Automatyka, jest RS-485 (Modbus RTU). Modbus RTU jest protokołem dostępnym w najpopularniejszych sterownikach PLC stosowanych w automatyce HVAC i systemach BMS.
Wersja A0. Dostrzegamy również wzrost zainteresowania przetwornikami wilgotności i temperatury, które posiadają interfejs Ethernet (Modbus TCP). Zwłaszcza integratorzy systemów BMS zwracają uwagę na dostępność tego typu interfejsu w przetwornikach (daje to bowiem możliwość integracji systemu pomiarowego w budynku z jedną siecią zakładową lub podsiecią Ethernet. W ofercie AP Automatyka dostępne są przetworniki nowej generacji, które posiadają wspomniany interfejs Modbus TCP

Dobierając odpowiednie do aplikacji wyjście przetwornika warto rozważyć korzyści płynące ze stosowania rozwiązań opartych o interfejs sieciowy – RS-485 (Modbus RTU) lub Ethernet (Modbus TCP). Przewadze instalacji opartej o interfejs sieciowy nad instalacją przetworników wilgotności z wyjściem analogowym został poświęcony oddzielny artykuł firmy.

Wersja obudowy

W przemyśle spotykamy się z różnymi wersjami przetwornika wilgotności i temperatury. Dostępne są warianty do instalacji naściennej, stosowane w systemach BMS, HVAC, systemach monitoringu parametrów powietrza w halach produkcyjnych, halach magazynowych, laboratoriach. Naścienne przetworniki są również określane jako pomieszczeniowe przetworniki wilgotności i temperatury – zapewniają bowiem pomiar parametrów powietrza w pomieszczeniach.W ofercie AP Automatyka dostępne są przetworniki naścienne w wykonaniu do pomieszczeń biurowych, magazynowych, laboratoriach, w budynkach takich jak szpitale, hotele, magazyny.

Dostępne są również przetworniki wilgotności i temperatury w wykonaniu przemysłowym, stosowane głównie w halach produkcyjnych i magazynach fabryk, zakładach drobiarskich, zakładach mięsnych. Tego typu przetworniki wyróżnia często wyższy stopień ochrony (do IP65, z wykluczeniem okolic elementu pomiarowego). Przetworniki tego typu stosowane są także w laboratoriach i pomieszczeniach czystych (właśnie ze względu na typ obudowy, stopień ochrony i brak miejsc, w których może osadzać się kurz i brud).

Kolejną grupą przetworników stosowanych w systemach HVAC i BMS są kanałowe przetworniki wilgotności i temperatury, których zadanie sprowadza się do pomiarów w kanałach wentylacyjnych. Są to przetworniki, które mierzą wilgotność i temperaturę powietrza przygotowanego i wprowadzanego do budynku (pomieszczeń) lub wyprowadzanego z budynku.

Wariacją wyżej opisanych przetworników są przetworniki przewodowe, czyli takie, w których element pomiarowy (sonda) znajduje się na końcu przewodu połączonego z elektroniką przetwornika. Tego typu przetworniki wilgotności i temperatury stosowane są przede wszystkim w laboratoriach, do kontroli wilgotności i temperatury w komorach klimatycznych, lodówkach, chłodziarkach, generatorach, itp.

Wyświetlacz – potrzebny czy niepotrzebny?

Oferując przetwornik wilgotności i temperatury zawsze należy zadać pytanie – czy potrzebny jest lokalny podgląd mierzonych wielkości? W pierwszej chwili można usłyszeć odpowiedź – tak, jest to konieczne, jest to wygodne, Użytkownicy tego potrzebują, itd. Jednak dalsza, głębsza analiza zagadnienia doprowadza do wniosku, że z wyświetlacza nikt nie korzysta lub korzysta w minimalnym stopniu. Jest to szczególnie zauważalne, jeśli przetwornik jest podłączony do systemu monitoringu parametrów powietrza, systemu rejestracji wilgotności i temperatury lub systemu HVAC / systemu BMS, do którego Użytkownicy mają dostęp (z poziomu komputera, laptopa, a coraz częściej również z tableta i smartfona). Użytkowników nie interesuje bowiem chwilowa wartość wilgotności i temperatury, a dane z ostatniego dnia, tygodnia, miesiąca. Taką funkcję zapewnia właśnie system wizualizacji pomiarów (nie lokalny wyświetlacz w urządzeniu). Wyświetlacz staje się również zbędną właściwością przetwornika wilgotności, gdy jest on instalowany na wysokości powyżej 1.8 m (dotyczy np. magazynów wysokiego składowania)). Ostatnim i często najważniejszym argumentem jest cena rozwiązania – przetwornik wilgotności z wyświetlaczem jest zawsze droższy od wersji bez wyświetlacza.

W ofercie AP Automatyka dostępne są przetworniki bez wyświetlacza, jak na przykład przetworniki…

Z topowej serii przetworników SiOne do każdego typu aplikacji:

Z przewodowej serii przetworników PiOne do instalacji w ograniczonej przestrzeni:

Z ethernetowej serii przetworników LiOne (z interfejsem Ethernet):

Dostępne są również wersje przetwornika wilgotności i temperatury z wyświetlaczem:

W przypadku kanałowych przetworników wilgotności i temperatury wyświetlacz w zdecydowanej większości aplikacji nie jest stosowany. Tego typu przetworniki wilgotności są instalowane w kanałach instalacyjnych, czyli w miejscach zazwyczaj trudno dostępnych dla Użytkowników.

Stopień ochrony IP

Analizując parametry przetwornika wilgotności i temperatury bardzo często zapomina się o stopniu ochrony IP, który zapewnia jego obudowa. Stopień ochrony ma kluczowe znaczenie zwłaszcza w aplikacjach przemysłowych, w zakładach spożywczych, zakładach drobiarskich, zakładach wylęgu drobiu. W magazynach, halach produkcyjnych tych zakładów pojawia się zagadnienie konieczności czyszczenia pomieszczeń, a więc urządzenia pomiarowe tam instalowane muszą być odporne na mycie. Stopień ochrony IP65 w takiej sytuacji to minimum. W tym miejscu należy przypomnieć, że stopień ochrony nie dotyczy obszaru przetwornika, w którym zlokalizowany jest element pomiarowy wilgotności i temperatury. Producenci podając stopień ochrony przetwornika zawsze zaznaczają, że nie dotyczy to okolic elementu pomiarowego. Podobnie jest w przypadku rozwiązań oferowanych przez AP Automatyka. Przetwornik charakteryzuje stopień ochrony IP65, ale z wykluczeniem okolic czujnika wilgotności i temperatury, który w wymaganych aplikacjach chroniony jest wymiennym filtrem np. polietylenowym (o średnicy porów 40 µm), ze spieku stali (o średnicy porów 15µm) lub siateczkowym. Warto dodać, że w ofercie firmy znajdują się osłony na elementy pomiarowe, które zakłada się np. na czas mycia oraz specjalne wersje obudowy (z osłoną na sensor), sprawdzone w wielu zakładach drobiarskich i wylęgu drobiu.

Wersje przetworników ze stopniem ochrony IP65:

W halach magazynowych, halach produkcyjnych zakładów przemysłowych Użytkownicy zazwyczaj decydują się na rozwiązania przemysłowe, ze stopniem ochrony IP65. Przetworniki wilgotności i temperatury w takiej sytuacji charakteryzują się bardziej solidną, zazwyczaj wykonaną z poliwęglanu, obudową, a sensor znajduje się na zewnątrz obudowy (chroniony odpowiednim filtrem, dobieranym w zależności od wymogów aplikacji).

Wysoki stopień ochrony oraz dodatkowo materiał wykonania obudowy jest również parametrem analizowanym podczas doboru przetworników wilgotności i temperatury do pomieszczeń czystych (cleanrooms) w zakładach farmaceutycznych, kosmetycznych. AP Automatyka posiada w ofercie specjalne rozwiązania dedykowane właśnie do tego typu aplikacji.

W przypadku systemów monitoringu wilgotności i temperatury w muzeach, galeriach, archiwach, szpitalach, halach magazynowych (w których przebywają głównie ludzie) stopień ochrony przetwornika wilgotności i temperatury nie ma już takiego znaczenia. W tym przypadku stosuje się standardowe rozwiązania – przetworniki w obudowie z ABS o stopniu ochrony IP20 lub rzadziej IP54. W ofercie AP Automatyka znajdują się tego typu przetworniki wilgotności, które są chętnie stosowane przez instalatorów oraz integratorów automatyki budynkowej.

Bezpieczeństwo – przetworniki ATEX

Problem pomiaru wilgotności i temperatury powietrza dotyczy również miejsc, w których może wystąpić lub występuje atmosfera wybuchowa (pyły, gazy). W tego typu aplikacjach jedynym rozwiązaniem są przetworniki wilgotności i temperatury w wykonaniu przeciwwybuchowym. Firma AP Automatyka posiada bogatą ofertę urządzeń ATEX, w tym wspomniane przetworniki do kontroli wilgotności i temperatury. Są to urządzenia powszechnie stosowane w zakładach chemicznych, farmaceutycznych, kosmetycznych – przetworniki instalowane są w magazynach, halach produkcyjnych, laboratoriach, komorach klimatycznych i dygestoriach. Zagadnienie pomiaru wilgotności i temperatury dotyczy coraz częściej lakierni i malarni, gdzie pojawiają się rozpuszczalniki i ich opary (dotyczy to hal lakierniczych, magazynów farb i rozpuszczalników, itp.). W zależności od wymogów aplikacji inżynierowie AP Automatyka sięgają po rozwiązania dwóch wiodących producentów przetworników wilgotności i temperatury:

Rozwiązania firmy Schischek – naścienne i kanałowe przetworniki wilgotności i temperatury przeznaczone głównie do systemów HVAC i BMS, ale stosowane również w lakierniach, malarniach, komorach (rozwiązania do stref 1, 2, 21, 22):

Rozwiązania firmy Rotronic – naścienne, kanałowe i przewodowe przetworniki wilgotności i temperatury, które charakteryzuje wysoka dokładność pomiarów, różne warianty wykonania sond pomiarowych (do pomiarów wilgotności i temperatury w strefie 0, 20, 1, 21):

Tag Archive for: wilgotność

Sonda wilgotności i temperatury HC2A-S3A Rotronic

Przetwornik wilgotności i temperatury Si-QHTR0U2 APONE

Przetwornik stężenia dwutlenku węgla i temperatury Si-QCTR0U2 APONE

Przetwornik stężenia dwutlenku węgla i wilgotności Si-QCHR0U2 APONE

🗸

✘

🗸

🗸

🗸

🗸

✘

✘

✘

🗸

🗸

✘

🗸

🗸

🗸

🗸

✘

✘

✘

✘

🗸

✘

✘

✘

✘

🗸

✘

✘

✘

🗸

🗸

✘

✘

✘

✘

✘

✘

✘

✘

✘

🗸

✘

🗸

✘

✘

🗸

✘

✘

✘

✘

🗸

✘

✘

✘

✘

🗸

✘

✘

✘

✘

🗸

✘

✘

✘

✘

✘

✘

🗸

✘

✘

🗸

✘

🗸

🗸

🗸