La misura e il controllo dell'umidità sono necessari per un'ampia gamma di applicazioni industriali. Ogni applicazione presenta una serie diversa di requisiti per gli strumenti per la misura dell'umidità, quali intervallo di misura, tolleranza a condizioni estreme di temperatura e pressione, capacità di recupero dalla condizione di condensazione, capacità di operare in ambienti pericolosi e opzioni di installazione e calibrazione. Non esiste un singolo dispositivo adatto a tutte le esigenze. È per questo motivo che la gamma di attrezzature disponibili è piuttosto ampia e varia sia in termini di costi che di qualità.

Lo strumento giusto per livelli di umidità elevati
Gli ambienti caratterizzati da un'umidità relativa superiore al 90% vengono definiti ambienti con livelli di umidità elevati. Al 90% di umidità relativa una differenza di 2°C può causare la condensazione dell'acqua sul sensore, che in uno spazio non ventilato può richiedere diverse ore prima di asciugarsi. I sensori per la misura dell'umidità di Vaisala recuperano completamente il funzionamento dalla condizione di condensazione. Tuttavia, se l'acqua di condensazione è contaminata, l'accuratezza dello strumento può essere influenzata dalla presenza di depositi sul sensore, in particolare depositi di sale. Anche la durata del sensore potrebbe essere ridotta. In applicazioni con livelli di umidità elevati in cui è possibile verificare la formazione di condensazione, è necessario utilizzare una sonda con testa del sensore riscaldata come la sonda per la misura dell'umidità e della temperatura Vaisala HUMICAP® compatibile con i prodotti Indigo HMP7 o il trasmettitore di umidità e temperatura HMT337 Vaisala HUMICAP®.

Lo strumento giusto per livelli di umidità ridotti
Gli ambienti con un'umidità relativa inferiore al 10% vengono definiti come ambienti con livello di umidità basso. A basse umidità, l'accuratezza della calibrazione degli strumenti che misurano l'umidità relativa potrebbe non essere adeguata. Per contro, la misura del punto di rugiada è in grado di fornire un'indicazione dell'umidità valida. Un esempio è dato dai prodotti Vaisala DRYCAP®, concepiti per la misura del punto di rugiada.

In caso di guasto di un essiccatore all'interno di un sistema ad aria compressa, potrebbe formarsi della condensa e lo strumento dovrà recuperare. Molti sensori per la misura del punto di rugiada si danneggiano o si rovinano in tali situazioni, ma i sensori per la misura del punto di rugiada Vaisala DRYCAP® sono in grado di supportare livelli di umidità elevati e persino punti con formazione di acqua liquida.

Lo strumento giusto per condizioni estreme di temperatura e pressione
L'esposizione continua a temperature estreme, nel tempo, può compromettere il materiale del sensore e della sonda. È quindi fondamentale scegliere un prodotto adatto per ambienti difficili. A temperature superiori a 60°C l'elettronica del trasmettitore deve essere montata al di fuori del processo e nell'ambiente ad alta temperatura deve essere impiegata solamente una sonda adatta alle alte temperature. Inoltre, è necessaria una compensazione della temperatura integrata per ridurre al minimo gli errori causati da forti sbalzi di temperatura o dal funzionamento a temperature estreme.

Quando si misura l'umidità nei processi che funzionano a pressione ambiente, una piccola perdita può essere tollerabile e può essere ridotta mediante una sigillatura attorno alla sonda o al cavo. Tuttavia, quando è necessario isolare il processo o quando esiste una differenza di pressione elevata tra il processo e l'ambiente esterno, è necessario utilizzare una testa della sonda a tenuta montata in modo adeguato.

Le perdite di pressione nel punto di ingresso alterano l'umidità locale e causano letture errate. In molte applicazioni è consigliabile isolare la sonda dal processo con una valvola a sfera per consentire la rimozione della sonda per la manutenzione senza arrestare il processo. Fare riferimento alla sonda per la misura del punto di rugiada e della temperatura DMP8 compatibile con i prodotti Indigo con profondità di installazione regolabile per tubazioni pressurizzate o al trasmettitore della temperatura del punto di rugiada DMT348, anch'esso per tubazioni pressurizzate.

Quando è necessario un sistema di campionamento per la misura del punto di rugiada?
Ove possibile, la sonda deve essere montata nel processo effettivo per ottenere misure più accurate e tempi di risposta rapidi. Tuttavia, le installazioni dirette non sono sempre possibili. In tali situazioni, le celle campione installate in linea forniscono un punto di ingresso per una sonda di misura adeguata.

Si noti che i sistemi di campionamento esterni non devono essere utilizzati per misurare l'umidità relativa, poiché la variazione di temperatura influirà sulla misura. I sistemi di campionamento possono invece essere utilizzati con le sonde per la misura del punto di rugiada. Durante la misura del punto di rugiada, i sistemi di campionamento vengono generalmente utilizzati per abbassare la temperatura del gas di processo, per proteggere la sonda dalla contaminazione del particolato o per consentire una facile connessione e disconnessione dello strumento senza rallentare il processo.

La configurazione del campionamento del punto di rugiada più semplice consiste in un trasmettitore del punto di rugiada collegato a una cella di campionamento. Vaisala dispone di diversi modelli adatti per le applicazioni e le esigenze di campionamento più comuni. Ad esempio, la cella di campionamento DSC74, di facile installazione, è progettata per le condizioni di flusso e pressione nelle applicazioni ad aria compressa. In condizioni di processo difficili, i sistemi di campionamento devono essere progettati con cura. Poiché il punto di rugiada dipende dalla pressione, potrebbero essere necessari un flussometro, un manometro, tubi speciali non porosi, filtri e una pompa.

In un sistema pressurizzato non è necessaria una pompa di campionamento, poiché la pressione di processo genera un flusso abbastanza elevato verso la cella di campionamento. Durante la misura del punto di rugiada con un sistema di campionamento, è necessario utilizzare cavi scaldanti quando la temperatura ambiente attorno alla serpentina di raffreddamento o al tubo di collegamento si scosta di 10°C rispetto alla temperatura del punto di rugiada. Ciò impedisce la condensazione all'interno del tubo che collega lo strumento per la misura del punto di rugiada al processo.

Ambienti pericolosi
Nelle aree potenzialmente esplosive è possibile utilizzare solamente i prodotti dotati di adeguata certificazione. Ad esempio, in Europa i prodotti devono essere conformi alla direttiva ATEX, obbligatoria dal 2003. I prodotti a sicurezza intrinseca sono progettati in modo tale che, anche in caso di guasto, non generano energia sufficiente per innescare determinate classi di gas. Il cablaggio dal prodotto intrinsecamente sicuro nell'area sicura deve essere isolato tramite una barriera di sicurezza. Ad esempio, i trasmettitori di umidità a sicurezza intrinseca serie HMT360 di Vaisala sono appositamente progettati per l'impiego in ambienti pericolosi.

Urti e vibrazioni
Nel caso in cui la sonda sia esposta a vibrazioni o urti eccessivi, è necessario valutare attentamente la scelta della sonda, il metodo di montaggio e il luogo di installazione.

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La misura dell'umidità nei processi e nelle strutture industriali di solito consente di ottenere risparmi dal punto di vista energetico e migliora la qualità del prodotto finale. Anche la qualità dell'aria interna è migliore quando i livelli di umidità sono ottimali. Accedi al calcolatore di umidità Vaisala e alle formule di conversione dell'umidità, al glossario delle misure e alle conoscenze sulla sicurezza intrinseca, ai webinar e ai video teorici e pratici sull'umidità, al simulatore di essicazione, casi d'uso e strumenti di applicazioni tipici. Scarica qui