Sensores de Umidade

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UNIVERSIDADE DO SUL DE SANTA C ATARINA

SENSORES DE UMIDADE

TUBARÃO

2012.

SENSORES DE UMIDADE

Trabalho   apresentado   ao   Curso  de   Tecnologia  em

        Automação Industrial,  na disciplina de Instrumentação

Industrial, da  Universidade do  Sul  de  Santa Catarina.

Ministrante: Profº Edcarlo da Conceição

TUBARÃO

2012.

SUMÁRIO

1 INTRODUÇÃO1

2 CONCEITO DE UMIDADE 2

2.1 A ESCOLHA DOS SENSORES DE UMIDADE 4

3 CONTAMINANTES QUÍMICOS E PARTÍCULAS 6

4 PRECISÃO 7

5 TEMPO DE RESPOSTA 7

6 PRINCIPIOS DE MEDIÇÃO7

7 TIPOS DE SENSORES DE UMIDADE8

8 SENSORES ELETRÔNICOS10

9 A MEDIDA DA UMIDADE RELATIVA DO AR 11

10 SENSORES CAPACITIVOS DE UMIDADE 12

11 O SENSOR DE UMIDADE DA PHILIPS COMPONENTS 13

11.1 APLICAÇÕES PRÁTICA 13

12 CONCLUSÃO16

13 REFERÊNCIAS17

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1 INTRODUÇÃO

A umidade é o estado atmosférico determinado pelo volume de água que existe numa substância ou material. Podemos medir este volume diretamente considerando a quantidade de vapor d´água que existe num determinado momento, que chamamos de umidade absoluta, ou fazendo uma relação entre umidade absoluta e os valores do ponto de orvalho.

Seja na agricultura, saúde, metrologia e nos mais diversos ramos industriais, a medição da umidade é muito importante nos dias de hoje, pois sabemos que a proporção de umidade tem influencia na qualidade de vida, qualidade nos processos industriais, condição do solo etc.

No ramo da automação de processos industriais, é muito importante conhecer os tipos de medição de umidade, os instrumentos existentes no mercado para se fazer as medições e controle e principalmente conhecer a relação da umidade com as variações de temperatura, região etc.

A proposta desse trabalho é apresentar os métodos de medição da umidade e os tipos de sensores que podemos utilizar para nos auxiliar nas aplicações de instrumentação industrial.

2 CONCEITO DE UMIDADE

O conceito de umidade está relacionado ao volume de água existente numa substância ou material. O conteúdo de umidade do ar é expresso, geralmente, não em umidade absoluta e sim em umidade relativa. A umidade relativa é o cociente entre a quantidade de umidade presente a uma determinada temperatura e a máxima quantidade de vapor d’água que o ar pode conter nessa temperatura.

O grau de umidade do ar depende de certas condições atmosféricas. A mais importante é a temperatura do ar. Quanto mais quente for o ar, mais umidade pode absorver.

Quando a atmosfera contém todo vapor d’água que pode absorver a determinada temperatura, disse que o ar está saturado. Esse ponto de saturação chama-se ponto de orvalho.

A quantidade de vapor d’água que se encontra no ponto de orvalho está relacionada na tabela 1:

Temperatura	Concentração de vapor d’água em gramas por metros cúbicos de ar
0 °C	4,8
10 °C	9,3
20 °C	17,7
25 °C	22,8
30 °C	30,0
35 °C	39,2

Tab. 1. Tabela relativa de Temperatura e Vapor d’água

A umidade relativa é obtida por meio desta tabela em uma medição simples de quantidade de vapor d’água existente no ar. Isso se faz esfriando água em um copo com gelo.         Quando a água que o ar contém começa a condensar-se em fina camada na parte exterior do copo, significa que a água que se encontra dentro do copo alcançou uma temperatura para a qual o ar está saturado com a concentração do vapor d’água que possui. Pode-se, então, lendo a temperatura da água do copo com um termômetro, obter da tabela anterior a concentração de vapor no ar.

Assim como a temperatura, pressão, vazão e nível, a umidade é uma das variáveis fundamentais nos processos industriais. A manutenção nos níveis de umidade, na maioria desses processos, pode significar um aumento na quantidade de produto, maior produtividade e menores custos de produção.

Em qualquer situação em com excesso de umidade pode induzir ou influenciar química, física ou biologicamente nos processo, é muito importante assegurar uma contínua e precisa monitoração e o controle da umidade relativa do ar. Para isso se utilizam os chamados sensores de umidade, detalhados a seguir.

A utilização dos sensores de umidade ocorre nos seguintes setores:

• Indústria de papel e celulose;
• Químico/petroquímico;
• Alimentício
• Têxtil;
• Materiais de construção
• Indústria de fumo;
• Processos fotográficos;
• Produtos farmacêuticos;
• Secagem e armazenagem de grãos;
• Laboratórios em geral;
• Instrumentos meteorológicos;
• Antes gráficas;
• Museus;
• Tintas;
• Indústria eletroeletrônica;
• Salas de computação;
• Refrigeração e ar-condicionado;
• Agricultura;
• Indústrias cerâmicas;
• Salas limpas;
• Confecção de cosméticos;
• Controle de poluição;
• Pesquisa e desenvolvimento;
• Conforto pessoal.

A umidade é o estado atmosférico determinado pelo conteúdo de valor de água no ar. Umidade absoluta é a quantidade real de água que o ar contém é expressa em gramas por metro cúbico de área umidade absoluta muda com a temperatura do ar.Umidade relativa é o quociente entre a quantidade de umidade presente a uma determinada temperatura e a máxima quantidade de vapor de água que o ar pode conter nessa temperatura.(U.F.S.M. Online. Data: 30/04/2012)