Asiantuntija-artikkeli Miten suhteellinen kosteus määritellään ja lasketaan? Joni Partanen Tuotepäällikkö Vaisala Teollisuustuotanto ja -prosessit Teollisuusmittaukset Osapaineen käsitteen ymmärtäminen on ensimmäinen askel kohti kosteusparametrien hallintaa. Aloitetaanpa matkamme meren rannalta, jossa piirrämme neliömetrin kokoisen neliön hiekkaan. Kuvitellaan nyt, että siitä nousee ilmakehän läpi avaruuteen ilmapylväs, jonka ilman paino on noin 10 300 kg. Tämä ilmamassa tuottaa hydrostaattisen paineen, jonka suuruus on 101 325 newtonia neliömetriä kohti.Näin määritetään paineen yksikkö nimeltä Pascal [Pa], joka mittaa newtoneita neliömetriä kohti. Tässä on kyse kokonaispaineesta. Hengittämämme ilma on kaasusekoitus, jonka tärkeimmät komponentit ovat typpi (N2), happi (O2), vesihöyry (H2O), argon (Ar) ja hiilidioksidi (CO2). Nämä komponentit voidaan kuvata käyttämällä Daltonin osapainelakia:Komponentti, jonka pitoisuus vaihtelee eniten, on vesihöyry. Vesihöyryllä on suuri vaikutus säähän ja ilmastoon, ja se vaikuttaa useisiin teollisuusprosesseihin ja muihin päivittäisen elämämme osa-alueisiin. Vettä esiintyy maapallolla kolmessa olomuodossa: kiinteänä jäänä, nestemäisenä vetenä ja kaasuna. Kaasumaisen veden enimmäismäärä on riippuvainen lämpötilasta: mitä korkeampi lämpötila, sitä suurempi vesihöyryn osapaine eli sitä enemmän liuennutta vettä ilmassa on. Vesihöyryn enimmäispainetta tietyssä lämpötilassa sanotaan vesihöyryn kyllästyspaineeksi. Vesihöyryn paine ei voi ylittää tätä rajaa, mikä voidaan todistaa helposti tarkastelemalla taivaalla olevia pilviä. Pilvet muodostuvat, kun vesihöyryn kyllästyspaine on saavutettu eikä ympäristö pysty enää pitämään vettä höyryfaasissa. Tällöin osa vedestä tiivistyy pieniksi pisaroiksi, jotka saattavat lopulta pudota taivaalta sateena.Suhteellinen kosteus (%RH) on parametri, joka määrittää, miten suuri prosenttiosuus kyllästyspistettä vastaavasta vesihöyryn määrästä on läsnä kyseisessä lämpötilassa. Kun sataa, suhteellinen kosteus ylhäällä pilvissä, missä pisarat muodostuvat, on 100 %RH. Vaikka käytettävissämme olevat mittalaitteet ja teknologiat ovat parantuneet huomattavasti vuosien mittaan, sää voi silti ajoittain yllättää meidät. Me ihmiset pyrimme hallitsemaan ympäristöämme, ja olemmekin onnistuneet ottamaan suuria harppauksia teknologian ja teollisuuden kehitystyössä. Pystymme luomaan tarpeisiimme sopivia hallittuja ympäristöjä, oli kyse sitten pyykin kuivaamisesta tai erittäin herkkiä materiaaleja käyttävien huipputeknologian tuotteiden valmistuksesta. Mitä yhteistä on märällä puuvillapaidalla, litiumparistojen valmistuksessa käytettävillä johtavilla ioniyhdisteillä ja HUMICAP®-polymeeriohutkalvoantureilla? Vastaus on se, että ne kaikki ovat hygroskooppisia materiaaleja. Ne toisin sanoen vetävät ympäristön vesimolekyylejä puoleensa, kunnes ne saavuttavat tasapainotilan. Suhteellisella kosteudella on tässä tärkeä rooli, sillä materiaalin tasapainokosteus on läheisessä yhteydessä suhteellisen kosteuden tasoon. Onneksi voin luottaa siihen, että matkapuhelimeni akku on valmistettu valvotussa ympäristössä ja suojattu niin, että se kestää satunnaiset vesiroiskeet. Mutta entä puuvillapaita, joka kastui sateessa? Se ei kuivu kovin hyvin ulkona sateen aikana – ei sittenkään, vaikka suojaisin sen sateelta. Voin kuitenkin parantaa paidan kuivumisnopeutta huomattavasti laittamalla sen kuivauskaappiin. Miksi paita kuivuu nopeammin korkeassa lämpötilassa? Onko kuivauskaapissa vähemmän kosteutta? Lyhyt vastaus on, että ilma on suhteellisesti kuivempaa korkeammissa lämpötiloissa. Kuivauskaapissa on siis pienempi suhteellinen kosteus, joten puuvillapaita yrittää saavuttaa tasapainon ympäristön kanssa ja muuttuu vähitellen kuivemmaksi.Suhteellinen kosteus on vesihöyryn paineen ja kylläisen höyryn paineen välinen suhde tietyssä lämpötilassa. Jos haluat lisätietoja suhteellisen kosteuden, siihen liittyvien suureiden ja monien muiden kosteusparametrien laskennasta, lataa muunnoskaavoja käsittelevät tekninen e-kirjamme. Joni Partanen Tuotepäällikkö Vaisala Joni Partanen toimii Vaisalan tuotepäällikkönä. Hän vastaa kosteuden ja höyrystyneen vetyperoksidin mittaamiseen käytettävistä tuotteista. Hänellä on yli 16 vuoden kokemus prosessiteollisuuden mittausteknologiasta, tuotantotaloudesta ja mittalaitteista. Partasella on insinöörintutkinto automaatiotekniikasta. Vaisalan kosteuslaskuri Suhteellinen kosteus, absoluuttinen kosteus, märkälämpötila, entalpia, vesipitoisuus ja paljon muuta. Kosteuslaskelmien ja -muunnosten tekeminen käy nyt helposti. Kosteuslaskuri Liittyvät tuotteet Kosteus- ja lämpötilalähetinsarja HMDW80 Monipuolisessa HMDW80-sarjassa on seinä- ja kanava-asennettavia lähettimiä suhteellisen kosteuden ja lämpötilan mittaamiseen monenlaisissa rakennusautomaatiosovelluksissa. Lue lisää Kosteus- ja lämpötilalähetinsarja MMT310 MMT310 on nopea ja luotettava verkkokäyttöinen öljyn kosteuden ilmaisin. Laitetta käytetään esimerkiksi muuntajaöljyn ja voitelujärjestelmien valvontaan merenkulku- ja paperiteollisuudessa. Lue lisää Kannettava kosteus- ja lämpötilamittari HM40 Vaisala HUMICAP® kannettava kosteus- ja lämpötilamittalaite HM40 on kompakti, kannettava ja helppokäyttöinen. Lue lisää Kannettava kosteus- ja lämpötilamittari HM70 HM70 on suunniteltu vaativien sovellusten kosteusmittauksiin. Se sopii myös Vaisalan kiinteiden kosteusmittalaitteiden tarkistuksiin ja kalibrointiin kentällä. Lue lisää Kosteus- ja lämpötilalähettimet HMT120/130 Vaisala HUMICAP® lähettimet HMT120 ja HMT130 sopivat puhdashuoneisiin, museoihin, laboratorioihin ja tietokeskuksiin. Lue lisää Kosteus- ja lämpötilalähetinsarja HMT310 HMT310-sarja on tarkoitettu vaativiin teollisiin sovelluksiin, joissa tuotteen kompakti rakenne on tärkeä. Lue lisää Kosteuden ja lämpötilan mittapää HMP110 Pienikokoisen HMP110:n suhteellisen kosteuden mittausalue on 0 – 100 % ja lämpötilan -40 – +80 °C. Mittapäässä on käytössä uusimman sukupolven HUMICAP ® 180R -anturi parasta vakautta ja korkeaa kemikaalien sietokykyä varten. Lue lisää HUMICAP®-kosteus- ja lämpötilamittapää HMP113 Muovikoteloidun HMP113-kosteusmittapään luotettavuus ja kemikaalien sietokyky ovat korkeat. Lue lisää Digitaalinen avoin kosteusmoduuli HMM105 Avoinmallinen moduuli integroitavaksi olosuhdekammioihin ja inkubaattoreihin. Moduuli käyttää Vaisala HUMICAP®180R -anturia, joka varmistaa erinomaisen mittaustarkkuuden. Lue lisää HMM100-kosteusmoduuli Käytännössä huoltovapaa HMM100 on avoin moduuli integroitavaksi olosuhdekammioihin. Loistava mittaustarkkuus Vaisala HUMICAP® 180R -anturin avulla. Lue lisää Kosteuden ja lämpötilan mittapää HMP60 HMP60 on yksinkertainen, kestävä ja kustannustehokas kosteusmittapää, joka sopii tilavuussovelluksiin, integroitavaksi muiden valmistajien laitteisiin, inkubaattoreihin, hanskakaappeihin, kasvihuoneisiin, fermentointikammioihin ja dataloggereihin. Lue lisää INTERCAP®-kosteus- ja lämpötilamittapää HMP63 Kustannustehokas kosteusmittapää HMP63 muovisella kotelolla ulkoilmakäyttöön. Lue lisää Suhteellisen kosteuden ja lämpötilan mittapää HMP7 Kosteus- ja lämpötilamittapää Vaisala HUMICAP® HMP7 on suunniteltu sovelluksiin, joissa kosteus on jatkuvasti suurta tai muuttuu nopeasti. Lue lisää Kosteus- ja lämpötilamittapää HMP4 Kosteus- ja lämpötilamittapää Vaisala HUMICAP® HMP4 on suunniteltu korkeapaineisiin sovelluksiin, kuten merenkulun, hengitysilman ja teollisten sovellusten paineilmajärjestelmiin, joissa mittausten suorituskyky ja kemikaalinkestävyys on oleellista. Lue lisää Suhteellisen kosteuden ja lämpötilan mittapää HMP5 Vaisalan HUMICAP®-kosteus- ja lämpötilamittapää HMP5 on suunniteltu korkean lämpötilan sovelluksiin, kuten leivinuuneihin, pastakuivaimiin, keramiikkauuneihin ja teollisiin kuivausuuneihin, joissa mittalaitteelta vaaditaan erityisen hyvää suorituskykyä ja kemikaalikestävyyttä. Lue lisää Suhteellisen kosteuden ja lämpötilan mittapää HMP8 Vaisalan HUMICAP®-kosteus- ja lämpötilamittapää HMP8 on suunniteltu paineistettuihin sovelluksiin paineilmajärjestelmissä, jäähdytyskuivaimissa ja muissa paineistetuissa teollisuussovelluksissa, joissa mittapäältä vaaditaan säädettävää asennussyvyyttä putkilinjaan sekä helppoa asennusta ja poistoa. Lue lisää Kompakti kosteus- ja lämpötilamittapää HMP9 Helposti asennettava kosteus ja -lämpötilamittapää Vaisala HUMICAP® HMP9 on suunniteltu nopeasti muuttuviin olosuhteisiin, joissa nopea vasteaika, mittaussuorituskyky ja kemikaalien sieto ovat tärkeitä asioita. Lue lisää
Liittyvät tuotteet Kosteus- ja lämpötilalähetinsarja HMDW80 Monipuolisessa HMDW80-sarjassa on seinä- ja kanava-asennettavia lähettimiä suhteellisen kosteuden ja lämpötilan mittaamiseen monenlaisissa rakennusautomaatiosovelluksissa. Lue lisää Kosteus- ja lämpötilalähetinsarja MMT310 MMT310 on nopea ja luotettava verkkokäyttöinen öljyn kosteuden ilmaisin. Laitetta käytetään esimerkiksi muuntajaöljyn ja voitelujärjestelmien valvontaan merenkulku- ja paperiteollisuudessa. Lue lisää Kannettava kosteus- ja lämpötilamittari HM40 Vaisala HUMICAP® kannettava kosteus- ja lämpötilamittalaite HM40 on kompakti, kannettava ja helppokäyttöinen. Lue lisää Kannettava kosteus- ja lämpötilamittari HM70 HM70 on suunniteltu vaativien sovellusten kosteusmittauksiin. Se sopii myös Vaisalan kiinteiden kosteusmittalaitteiden tarkistuksiin ja kalibrointiin kentällä. Lue lisää Kosteus- ja lämpötilalähettimet HMT120/130 Vaisala HUMICAP® lähettimet HMT120 ja HMT130 sopivat puhdashuoneisiin, museoihin, laboratorioihin ja tietokeskuksiin. Lue lisää Kosteus- ja lämpötilalähetinsarja HMT310 HMT310-sarja on tarkoitettu vaativiin teollisiin sovelluksiin, joissa tuotteen kompakti rakenne on tärkeä. Lue lisää Kosteuden ja lämpötilan mittapää HMP110 Pienikokoisen HMP110:n suhteellisen kosteuden mittausalue on 0 – 100 % ja lämpötilan -40 – +80 °C. Mittapäässä on käytössä uusimman sukupolven HUMICAP ® 180R -anturi parasta vakautta ja korkeaa kemikaalien sietokykyä varten. Lue lisää HUMICAP®-kosteus- ja lämpötilamittapää HMP113 Muovikoteloidun HMP113-kosteusmittapään luotettavuus ja kemikaalien sietokyky ovat korkeat. Lue lisää Digitaalinen avoin kosteusmoduuli HMM105 Avoinmallinen moduuli integroitavaksi olosuhdekammioihin ja inkubaattoreihin. Moduuli käyttää Vaisala HUMICAP®180R -anturia, joka varmistaa erinomaisen mittaustarkkuuden. Lue lisää HMM100-kosteusmoduuli Käytännössä huoltovapaa HMM100 on avoin moduuli integroitavaksi olosuhdekammioihin. Loistava mittaustarkkuus Vaisala HUMICAP® 180R -anturin avulla. Lue lisää Kosteuden ja lämpötilan mittapää HMP60 HMP60 on yksinkertainen, kestävä ja kustannustehokas kosteusmittapää, joka sopii tilavuussovelluksiin, integroitavaksi muiden valmistajien laitteisiin, inkubaattoreihin, hanskakaappeihin, kasvihuoneisiin, fermentointikammioihin ja dataloggereihin. Lue lisää INTERCAP®-kosteus- ja lämpötilamittapää HMP63 Kustannustehokas kosteusmittapää HMP63 muovisella kotelolla ulkoilmakäyttöön. Lue lisää Suhteellisen kosteuden ja lämpötilan mittapää HMP7 Kosteus- ja lämpötilamittapää Vaisala HUMICAP® HMP7 on suunniteltu sovelluksiin, joissa kosteus on jatkuvasti suurta tai muuttuu nopeasti. Lue lisää Kosteus- ja lämpötilamittapää HMP4 Kosteus- ja lämpötilamittapää Vaisala HUMICAP® HMP4 on suunniteltu korkeapaineisiin sovelluksiin, kuten merenkulun, hengitysilman ja teollisten sovellusten paineilmajärjestelmiin, joissa mittausten suorituskyky ja kemikaalinkestävyys on oleellista. Lue lisää Suhteellisen kosteuden ja lämpötilan mittapää HMP5 Vaisalan HUMICAP®-kosteus- ja lämpötilamittapää HMP5 on suunniteltu korkean lämpötilan sovelluksiin, kuten leivinuuneihin, pastakuivaimiin, keramiikkauuneihin ja teollisiin kuivausuuneihin, joissa mittalaitteelta vaaditaan erityisen hyvää suorituskykyä ja kemikaalikestävyyttä. Lue lisää Suhteellisen kosteuden ja lämpötilan mittapää HMP8 Vaisalan HUMICAP®-kosteus- ja lämpötilamittapää HMP8 on suunniteltu paineistettuihin sovelluksiin paineilmajärjestelmissä, jäähdytyskuivaimissa ja muissa paineistetuissa teollisuussovelluksissa, joissa mittapäältä vaaditaan säädettävää asennussyvyyttä putkilinjaan sekä helppoa asennusta ja poistoa. Lue lisää Kompakti kosteus- ja lämpötilamittapää HMP9 Helposti asennettava kosteus ja -lämpötilamittapää Vaisala HUMICAP® HMP9 on suunniteltu nopeasti muuttuviin olosuhteisiin, joissa nopea vasteaika, mittaussuorituskyky ja kemikaalien sieto ovat tärkeitä asioita. Lue lisää
Kosteus- ja lämpötilalähetinsarja HMDW80 Monipuolisessa HMDW80-sarjassa on seinä- ja kanava-asennettavia lähettimiä suhteellisen kosteuden ja lämpötilan mittaamiseen monenlaisissa rakennusautomaatiosovelluksissa. Lue lisää
Kosteus- ja lämpötilalähetinsarja MMT310 MMT310 on nopea ja luotettava verkkokäyttöinen öljyn kosteuden ilmaisin. Laitetta käytetään esimerkiksi muuntajaöljyn ja voitelujärjestelmien valvontaan merenkulku- ja paperiteollisuudessa. Lue lisää
Kannettava kosteus- ja lämpötilamittari HM40 Vaisala HUMICAP® kannettava kosteus- ja lämpötilamittalaite HM40 on kompakti, kannettava ja helppokäyttöinen. Lue lisää
Kannettava kosteus- ja lämpötilamittari HM70 HM70 on suunniteltu vaativien sovellusten kosteusmittauksiin. Se sopii myös Vaisalan kiinteiden kosteusmittalaitteiden tarkistuksiin ja kalibrointiin kentällä. Lue lisää
Kosteus- ja lämpötilalähettimet HMT120/130 Vaisala HUMICAP® lähettimet HMT120 ja HMT130 sopivat puhdashuoneisiin, museoihin, laboratorioihin ja tietokeskuksiin. Lue lisää
Kosteus- ja lämpötilalähetinsarja HMT310 HMT310-sarja on tarkoitettu vaativiin teollisiin sovelluksiin, joissa tuotteen kompakti rakenne on tärkeä. Lue lisää
Kosteuden ja lämpötilan mittapää HMP110 Pienikokoisen HMP110:n suhteellisen kosteuden mittausalue on 0 – 100 % ja lämpötilan -40 – +80 °C. Mittapäässä on käytössä uusimman sukupolven HUMICAP ® 180R -anturi parasta vakautta ja korkeaa kemikaalien sietokykyä varten. Lue lisää
HUMICAP®-kosteus- ja lämpötilamittapää HMP113 Muovikoteloidun HMP113-kosteusmittapään luotettavuus ja kemikaalien sietokyky ovat korkeat. Lue lisää
Digitaalinen avoin kosteusmoduuli HMM105 Avoinmallinen moduuli integroitavaksi olosuhdekammioihin ja inkubaattoreihin. Moduuli käyttää Vaisala HUMICAP®180R -anturia, joka varmistaa erinomaisen mittaustarkkuuden. Lue lisää
HMM100-kosteusmoduuli Käytännössä huoltovapaa HMM100 on avoin moduuli integroitavaksi olosuhdekammioihin. Loistava mittaustarkkuus Vaisala HUMICAP® 180R -anturin avulla. Lue lisää
Kosteuden ja lämpötilan mittapää HMP60 HMP60 on yksinkertainen, kestävä ja kustannustehokas kosteusmittapää, joka sopii tilavuussovelluksiin, integroitavaksi muiden valmistajien laitteisiin, inkubaattoreihin, hanskakaappeihin, kasvihuoneisiin, fermentointikammioihin ja dataloggereihin. Lue lisää
INTERCAP®-kosteus- ja lämpötilamittapää HMP63 Kustannustehokas kosteusmittapää HMP63 muovisella kotelolla ulkoilmakäyttöön. Lue lisää
Suhteellisen kosteuden ja lämpötilan mittapää HMP7 Kosteus- ja lämpötilamittapää Vaisala HUMICAP® HMP7 on suunniteltu sovelluksiin, joissa kosteus on jatkuvasti suurta tai muuttuu nopeasti. Lue lisää
Kosteus- ja lämpötilamittapää HMP4 Kosteus- ja lämpötilamittapää Vaisala HUMICAP® HMP4 on suunniteltu korkeapaineisiin sovelluksiin, kuten merenkulun, hengitysilman ja teollisten sovellusten paineilmajärjestelmiin, joissa mittausten suorituskyky ja kemikaalinkestävyys on oleellista. Lue lisää
Suhteellisen kosteuden ja lämpötilan mittapää HMP5 Vaisalan HUMICAP®-kosteus- ja lämpötilamittapää HMP5 on suunniteltu korkean lämpötilan sovelluksiin, kuten leivinuuneihin, pastakuivaimiin, keramiikkauuneihin ja teollisiin kuivausuuneihin, joissa mittalaitteelta vaaditaan erityisen hyvää suorituskykyä ja kemikaalikestävyyttä. Lue lisää
Suhteellisen kosteuden ja lämpötilan mittapää HMP8 Vaisalan HUMICAP®-kosteus- ja lämpötilamittapää HMP8 on suunniteltu paineistettuihin sovelluksiin paineilmajärjestelmissä, jäähdytyskuivaimissa ja muissa paineistetuissa teollisuussovelluksissa, joissa mittapäältä vaaditaan säädettävää asennussyvyyttä putkilinjaan sekä helppoa asennusta ja poistoa. Lue lisää
Kompakti kosteus- ja lämpötilamittapää HMP9 Helposti asennettava kosteus ja -lämpötilamittapää Vaisala HUMICAP® HMP9 on suunniteltu nopeasti muuttuviin olosuhteisiin, joissa nopea vasteaika, mittaussuorituskyky ja kemikaalien sieto ovat tärkeitä asioita. Lue lisää