WWK II (Subject) / Luftfeuchtemessung (Lesson)
There are 14 cards in this lesson
Luftfeuchtemessung
This lesson was created by wildpferd.
- Luftfeuchtemessungen Prinzip: Hygroskopische Stoffe, die bei hoher Luftfeuchte/Aufnahme von Wasser eine Eigenschaftsänderung durchmachen
- Grundprinzipien - Wasser von Träger (Luft) getrennt (Adsorption durch hygroskopische oder Wasser umsetzende Stoffe → Menge kann bestimmt oder elektrolysiert werden)- Eigenschaften des Wassers/Wasserdampfs genutzt (Dipolcharakter, Dielektrizitätskonstante, optische Absorptionsbanden, große Bremswirkung gegenüber schnellen Teilchen und Begrenzung der Wasseraufnahme von Gasen durch Sättigung)- Direkte Verfahren: Messung der absoluten Feuchte (Sättigungsverfahren, Verdunstungsverfahren, Absorptionsverfahren, Energetische Verfahren)- Indirekte Verfahren: Messung der relativen Feuchte (Hygroskopische Verfahren)
- Wirkungen des Wassers. …die Wirkung auf feuchte Stoffe selbst oder auf eingebrachte Probestoffe: Gewichtsänderung, Volumenänderung, Änderung der elektrischen Leitfähigkeit, Änderung der Wärmeleitfähigkeit, Änderung der optischen Eigenschaften, Änderung der Ionisierungseigenschaften, Änderung der spezifischen Wärme, Siedepunkts- und Frostpunktsverschiebungen, Freigabe von Lösungswärme
- Psychrometer (direkt, Verdunstung)- Verdunstung in trockener A intensiver als in feuchter → mit Abkühlung verbunden- Ein trockenes + ein feuchtgehaltenes Thermometer → feuchtes abgekühlt → psychometrische Differenz => je geringer die Luftfeuchte, desto höher die Verdunstung desto stärker die Abkühlung desto höher die Differenz- viele Bauformen, das bekannteste ist wohl das Assmann'sche Aspirationspsychrometer mit Quecksilberthermometern; das Frankenberger mit elektrischem Aspirator- Voraussetzung zur richtigen Anwendung: Strahlungsschutz; gute Wasserversorgung des Feuchtethermometers (destilliertes Wasser!), exakte Ventilation- Systematische Fehler: Ventilationsfehler (falls zu gering ist der Unterschied zu gering); Wärmeleitungsfehler (bei Kontakt mit OF die andere T haben); Strahlungsfehler (Einfluss von Strahlung auf die Temperaturmessung); Übergangsfehler (Reaktionsfehler, kommt nur bei schnellen Temperatursensoren vor)- Auswertung: Grafisch, oder Tabellenwerke, oder Sprung'sche Formel (Dampfdruck)
- Hygrometer (Sättigungsverfahren)- Taupunkthgrometer (direkt, Sättigung): Taupunkt entspricht Wasserdamptgehalt = maximaler Wasserdampfgehalt→ aufwendig, aber präzise. Spiegel abgekühlt bis sich Luftfechtigkeit niederschlägt, Kondensationsmoment mit Lichtquelle und Photosensor bestimmt => Luftfeuchte bestimmbar- Lithiumchlorid-Taupunkthygrometer (direkt, Sättigung)→ Sättigungsprinzip, also auch hygroskopisches Verfahren (Lithium-Chlorid kann Wasser aus der Luft aufnehmen) → im trockenen Zustand kristallin und nicht-leitend, in feuchter Lösung ist das Salz dissoziiert und leitet elektrischen Strom- Krypton-Hygrometer: Mit Kryptoon betriebene Lampe: zwei extrem ausgeprägte Emissionsmaxima, die Linien werden beide vom Wasserdampf absorbiert → beim Durchgang durch Messstrecke wird Turbulenzelement deformiert, führt zu Dampfdruckänderung → eignet sich nicht zur Absolutmessung → misst relative Feuchte
- Hygroskopische Verfahren Haarhygrometer (indirekt, hygroskopisch): mittlerweile unmodern, verhält sich nichtlinear, in bestimmten Fällen aber genau einsetzbar; beruht auf menschlichen Haaren/alle natürlichen und künstlichen organischen Fasern unter dem Einfluss von Feuchte in der Luft ausdehnen
- Thermohygrograph Haare in Kombination mit Bimetall → Messung von Feuchte UND Lufttemp
- Kohleschicht-Hygrometer streifenförmiges, hygroskopisches, quellfähiges Trägermaterial auf Kohleschicht oder Ruß aufgebracht → Widerstand steigt an, wenn Trägersubstrat quillt (bei steigender Luftfeuchte)→ Einsatzgebiet: Radiosonden; Material: Papier, Haare oder Cellophan
- Kapazitives Hygrometer (indirekt, hygroskopisch): Kondensator (116)
- Spektrale Hygrometer (Absorption von Wasserdampf in versch. Wellenlängenbereichen des elektromagnetischen Spektrums → deutliches Absorptionsmaximum von Wasserdampf bei 2,5 Mykrometer Wellenlänge → bei Feuchtemessung muss aber Kohlendioxideinfluss in der Nähe ausgeblendet werden
- Infrarot-Hygrometer (direkt, energetisch) → Lage und Intensität der Absorptionsbanden, sehr genau, Intensität der Absorption lässt auf Konzentration des Wassers/Wasserdampfes schließen
- Andere Hygrometer - Gravimetrische Hygrometer ((indirekt, hygroskopisch)Absorbersubstanz nimmt Wasserdampf auf, Gewichtszunahme)- Diffusionshygrometer (Entfernung des Wasserdampfs in Diffusionskammer erniedrigt den Partialdruck des Wasserdampfs, lässt auf Luftfeuchte schließen)
- Weitere Fehler bei in der Meteorologie verwendeten Flüssigkeitsthermometern Abreißen des QuecksilberfadensLuft oder Gasbläschen (in Quecksilber und Alkohol)Überdestillieren der FlüssigkeitAustritt des Gasstiftes aus der Flüssigkeit bei Minimumthermometern!
- Bestimmungsstücke / Widerstandsthermometer im Psychrometer (?) ~ ??? ~ (101) elektisch ventilierendes Aspirations-Psychrometer (Foto) nach Frankenberger!: 2 Thermometer, Pt 100, Strahlungsschutz, Aspirator, Wasserbehälter aus dunklem Plastik um Algenbildung zu vermeiden!