Übersicht der Verfahren zur Feuchtemessung in Gasen

Monolithische Messzelle Kapazitive Verfahren

Kapazitive Sensoren nutzen zur Messung der Gasfeuchte eine Änderung der Kapazität eines feuchteempfindlichen Kondensators. Grundsätzlich wird dabei das große Dipolmoment von Wasser als Änderung der Kapazität des Bauelements bei der Wasserabsorption genutzt. Diese Kapazität kann mittels entsprechender Schaltungen (meist Impedanzmessungen im Kiloherzbereich) direkt ausgewertet und daraus die Gasfeuchte ermittelt werden. Je nach Ausführungsform ist die Kapazitätsänderung entweder direkt proportional der relativen Feuchte Uw (Polymersensoren) oder die Kapazitätsänderung ist ein Maß für den absoluten Wassergehalt des Gases (Metalloxidsensoren).
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Com Air
Kondensations-Verfahren

Ein geschlossenes Volumen enthält Wasser in flüssiger oder fester Phase. Durch Verdampfung wird oberhalb der flüssigen oder festen Wasseroberfläche Wasserdampf entstehen, dessen Menge von der Temperatur abhängig ist. Dieser Zusammenhang wird durch den Sättigungsdampfdruck ew(t) der reinen Phase beschrieben und als Dampfdruckkurve im p,t -Diagramm dargestellt. Wird die Temperatur verändert, so verändert sich auch die Wasserdampfmenge. Bei fallender Temperatur kondensiert Wasser als Flüssigkeit oder Eis aus.
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Elektrolysetrog
Elektrolytische Feuchtesensoren

Unter Elektrolyse fasst man alle Vorgänge zusammen, bei denen der elektrische Gleichstrom chemische Reaktionen einleitet und unterhält. Das besondere Merkmal dieser Reaktionen sind Veränderungen, die mit einem Ladungsaustausch verbunden sind. Für ihren Ablauf müssen daher Ladungen transportiert werden, d.h., durch den Elektrolyten, in dem die chemischen Veränderungen stattfinden, muß ein Strom fließen. Aus diesem Grund sind Elektrolysen auf Lösungen und Salzschmelzen beschränkt, weil hier Ionen vorliegen, die den Stromtransport übernehmen. Mit dem Fließen einer bestimmten Elektrizitätsmenge ist die Veränderung einer bestimmten Stoffmenge verbunden. Dieser Zusammenhang wurde von M. Faraday im 1. Faradayschen Gesetz beschrieben: Die bei der Elektrolyse abgeschiedenen Stoffmengen sind der Stromstärke und der Zeit proportional.
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Dr.-Ing. Bernhard Pruemm