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Shanghai Hujing Medical Equipment Co., Ltd
Princípio de funcionamento do tester de diferença de temperatura e umidade
Datas:2025-07-08Leia:2
O teste de diferença de pressão de temperatura e umidade é um instrumento portátil integrado que é usado principalmente para monitorar e registrar simultaneamente a diferença de pressão (diferença de pressão) entre temperatura, umidade e espaço no ambiente. Seu principal princípio de funcionamento é a combinação de três tecnologias de sensores diferentes com o sistema de processamento de sinal, como segue:
I. Princípio de medição de temperatura
Tipo de sensor: geralmente é usado um termistor (por exemplo, resistência de platina PT100 / PT1000) ou termopar.
Princípio de funcionamento:
Termistores: propriedades que utilizam valores de resistência de condutores ou semicondutores que variam com a mudança de temperatura. Quando a temperatura aumenta, ocorre uma mudança previsível no valor da resistência (coeficiente de temperatura positivo ou negativo). O circuito interno do instrumento mede esse valor de resistência e calcula com precisão o valor de temperatura correspondente através de fórmulas de calibração.
Termocouple: a diferença de temperatura entre dois pontos de conexão metálicos diferentes (termoacoplamento) gera uma pequena tensão (efeito Sebeck). O instrumento mede essa tensão e calcula a temperatura real do extremo quente com referência à temperatura de compensação do extremo frio.
Princípio de medição da umidade
Tipo de sensor: o mais comum é o sensor de umidade capacitivo.
Princípio de funcionamento:
O núcleo do sensor é uma película de polímero sensível às moléculas de água ou um substrato cerâmico especialmente tratado, cujos lados cobrem os eletrodos para formar um capacitor.
Quando o vapor de água no ambiente é absorvido ou desligado pelo material sensível à umidade, a constante dielétrica do material muda.
A mudança da constante dielétrica leva diretamente à mudança do valor do capacitor.
O circuito interno do instrumento mede com precisão a quantidade de variação desse pequeno capacitor e o converte em uma leitura correspondente de umidade relativa (% RH). Os sensores geralmente precisam de compensação de temperatura para obter resultados mais precisos.
Princípio de medição da diferença de pressão
Tipo de sensor: O núcleo é um sensor de pressão diferencial.
Princípio de funcionamento:
Dentro do sensor há uma película de silício (ou película metálica) muito fina.
Ambos os lados da membrana estão conectados a dois espaços em que a diferença de pressão precisa ser medida através das interfaces de alta pressão (+) e baixa pressão (-) do instrumento (por exemplo, sala e corredor, sala limpa e tampão).
Quando a pressão atmosférica de dois espaços atua em ambos os lados da membrana, geram uma diferença de pressão (ΔP).
Esta diferença de pressão faz com que a membrana produza uma deformação física extremamente pequena (curvatura).
Um elemento de resistência de pressão (strainmeter) integrado na membrana ou uma placa polar capacitiva detecta esta deformação:
Tipo de resistência de pressão: a deformação leva a uma mudança no valor da resistência do elemento de resistência de pressão, formando um sinal de saída da ponte de Whiston.
Capacitativo: A deformação provoca uma mudança no valor de capacitação entre a membrana e o eletrodo fixo em ambos os lados.
Os sensores convertem essa deformação física em sinais elétricos proporcionais à diferença de pressão (geralmente tensão ou corrente).
Os circuitos eletrônicos dentro do instrumento amplificam e processam com precisão este fraco sinal elétrico e o convertem em um display de diferença de pressão (unidades como Pa, inH2O, mmH2O, etc.).
4 – O fluxo de trabalho global
Coleta de dados: o sensor de temperatura e o sensor de umidade obtêm a quantidade física no ambiente (calor e vapor de água), o sensor de pressão diferencial conecta os dois espaços através da mangueira para obter a deformação física causada pela diferença de pressão.
Conversão de sinal: Todos os sensores convertem a quantidade física percebida em sinais elétricos fracos (resistência, capacitor, mudança de tensão / corrente).
Ajustamento de sinal: circuitos de alta precisão dentro do instrumento (amplificador, ADC de conversor analógico) amplificam, filtram e convertem esses sinais fracos em sinais digitais.
Processamento e compensação de dados: o microprocessador incorporado (MCU) recebe sinais digitais:
Aplique parâmetros e algoritmos pré-armazenados de calibração do sensor para os cálculos.
Realizar os cálculos de compensação necessários (por exemplo, compensação de temperatura para sensores de umidade, compensação linear para sensores de pressão e compensação de temperatura).
Calcule valores precisos de temperatura, umidade relativa e diferença de pressão.
Exibição e saída: os resultados do cálculo são exibidos em tempo real na tela do instrumento (geralmente em LCD ou OLED). Os instrumentos também geralmente têm registro de dados (armazenamento), funções de alarme (alertas de exceção) e transferência de dados para computador ou telefone celular para análise adicional, por meio de USB / Bluetooth, etc.
V. Valores Aplicativos Fundamentais
Este instrumento 3 em 1 é especialmente adequado para locais que exigem um controle rigoroso dos parâmetros ambientais:
Sala limpa (laboratório farmacêutico, eletrônico e biológico): monitorar o gradiente de diferença de pressão da sala para garantir a limpeza (pressão positiva para impedir a entrada de poluição externa, pressão negativa para impedir a fuga de substâncias perigosas), ao mesmo tempo que monitorar se a temperatura e a umidade estão em conformidade com os requisitos do processo.
Instalação e manutenção do sistema HVAC: Verifique a diferença de pressão do tubo de ar, a resistência do filtro, o equilíbrio da diferença de pressão do quarto e o conforto ambiental (temperatura e umidade).
Instalações médicas (sala de cirurgia, sala de isolamento): manter a diferença de pressão necessária para controlar a infecção e garantir a temperatura e a umidade adequadas.
Teste de estrutura do recinto do edifício: medir a diferença de pressão dentro e fora do edifício.
Laboratórios, centros de dados, etc., com requisitos precisos para parâmetros ambientais.
Em resumo, o tester de diferença de temperatura e umidade detecta a diferença de temperatura, umidade e pressão atmosférica do ambiente por meio de três tipos diferentes de sensores, usando tecnologia eletrônica para converter esses sinais físicos em sinais elétricos e, depois, após cálculo preciso, compensação e calibração, finalmente, emite três valores ambientais críticos simultaneamente em formato digital, fornecendo ferramentas eficientes e convenientes para monitoramento e gerenciamento ambiental.