190986. lajstromszámú szabadalom • Eljárás nedvesség- és/vagy gőzérzékeny interferenciatükör (elszűrő) vagy interferenciaszűrő (sávszűrő) előállítására, valamint eljárás és berendezés levegőben vagy más gázban levő relatív nedvességtart és/vagy gőztartalom, illetve ezek változásainak mérés
A találmány tárgya eljárás nedvesség- és/vagy gőzérzékeny interferenciatükör (élszűrő) vagy interferenciaszűrő (sávszűrő) előállítására, valamint eljárás és berendezés levegőben vagy más gázban lévő relatív nedvességtartalom és/vagy gőztartalom, illetve ezek változásainak mérésére. Mint ismeretes, a gáz- és légnedvességtartalom meghatározása, esetleges szabályozása a technika, a tudomány fejlődésével párhuzamosan, egyre fontosabb, mind nagyobb jelentőségű feladat, főleg a biológia, a különböző ipari technológiák, a raktározás és a meteorológia területén. A levegő páratartalma befolyásolja az organizmusok életfunkcióit. Tartós és tömeges emberi tartózkodásra szolgáló helyiségeket - munkatermeket, előadótermeket, színházak nézőtereit - klímaberendezések segítségével kondicionálják. Hasonlóan optimális klímát állítanak be állat- és növényházakban, fitotrónokban. Az antibiotikum termelésében felhasznált gombakultúrák szaporodása függ a légnedvességtől. Optimális klimatikus feltételek szükségesek a tartósítóipar számára, hűtőházakban, sörfőzdék és sajtgyárak érlelőhelyiségeiben, romlandó áruk tárolására szolgáló helyiségekben. Ezeken a területeken a levegő reletív nedvességtartalmának ismerete és szabályozása nélkülözhetetlen. Igen nagyjelentőségű a levegő nedvességtartalmának ellenőrzése és szabályozása a finommechanikai és elektronikus műszeriparban. Oly helyiségekben, ahol műszerek, elektronikus készülékek működnek, lehetőleg alacsony relatív nedvességtartalmat kell biztositani, így számítógéptermekben, telefon- és távíróközpontokban. Számos ipari technológiában fontos paraméter a levegő relatív nedvességtartalma. így a filmiparban, papíriparban, textiliparban, malomiparban, faiparban, dohányiparban. Az anyagok higroszkópos tulajdonsága miatt a mindenkori relatív nedvességtartalom befolyásolja azok mechanikai tulajdonságait. Távvezetékekben szállított gázokban, földgázban, a kondenzáció elkerülésére a harmatpont ellenőrzése szükséges. Fontos a gázok abszolút nedvességtartalmának ismerete a védőgázas technológiákban, reaktortechnikában, rakétatechnikában, olefin- és petrolkémiában. A levegő relatív nedvességtartalma ellenőrzésének meteorológiai vonatkozásai közismertek. E rövid áttekintésből is megítélhető, hogy a gáz- és légnedvességtartalom meghatározása az ipari technológiák, a tudomány, a kutatás stb. területén fontos feladat. A széles méréstartomány átfogására sokféle műszertípust dolgoztak ki a legkülönbözőbb méréstechnikai megoldásokat, elveket alkalmazva. A gáz- és légnedvességtartalom meghatározására szolgáló műszerek a vízgőztartalmat abszolút nedvességtartalom, relatív nedvességtartalom, keverési arány, ppm egységekben szolgáltatják, illetve a harmatpontot jelzik ki. A felhasználási területek sokféleségének és az igényelt méréstartomány 6-7 nagyságrend következtében sokféle mérési módszer, jelátalakító típus 1 1 alakult ki a gáz- és a légnedvességtartalom meghatározására. A legfontosabb gáz- és légnedvességtartalom meghatározására szolgáló műszerek a harmatpont 5 higrométerek, a pszihométerek, és a különböző szorpciós-higrojnéterek. Ezek közül a legközelebb állnak a találmány szerinti megoldáshoz a szorpciós-oxid lerpezes higrométerek. A harmatpont termodinamikailag egyértelműen- 0 jellemzi adott nyomású gőztér vízgőztartalmát. Meghatározása történhet közvetlen vagy közvetett módszerekkel. A gáz- és légnedvességtartalom pszichrometriai mérésének az az alapja, hogy a víz párolgási sebes- 15 sége függ a környező atmoszféra nedvességtartalmától. A párolgás során a vízfelület és a környezet .között hő- és anyagtranszport játszódik le. Ha az atmoszféra vízgőzre telítetlen, a folyadékfázisból a gázfázisba anyagátadás indul meg. A párolgáshoz 20 szükséges hőt a környezettől elvonva, a környezetben hőmérséklet-csökkenés következik be. Bár a párolgás sebessége nem adható meg definiált termodinamikai függvénykapcsolat alakjában, ennek ellenére a lehűlés mértéke igen jól használható, 25 jellemzője a gáz nedvességtartalmának. Szorpciós oxidlemezes hidrométerek érzékelője egy kondenzátor, amelynek kapacitása a gáz, illetve a levegő nedvességtartalmával arányosan változik. A kondenzátor egyik fegyverzete alumínium, 30 amelynek felületén oxidréteget alakítanak ki. Az oxidréteg a dielektrikum. Az oxidréteget vízgőzre áteresztő fémréteggel (arany) vonják be. Ez a kondenzátor másik fegyverzete. A vízgőz a dielektrikumba diffundál és a mindenkori nedvességtarta- 35 lomtól függő mértékben az alumíniumoxidon kondenzál, megváltoztatva a kondenzátor kapacitását. Szorpciós rezonancia higrométerek működése a szorpciós felületnek a mindenkori relatív gáz nedvességtartalommal arányos tömegváltozásán alap- 40 szik. A műszer érzékelője két identikus kvarckristályból áll, amelyek közül az egyik felülete higroszkópos réteggel van bevonva. A kondenzáció következtében a kvarckristály tömege megváltozik. A tömegváltozás a kvarckris- 45 tály saját frekvenciáját módosítja. Alkalmas mérőkörrel az elhangolódás mértéke jellemző a gáz nedvességtartalmára. A szorpciós coulometrikus higrométer működése azon alapszik, hogy elektrolíziskor az elektródákon 50 átlépő töltésmennyiség arányos az elektroreakcióban résztvevő anyagmennyiséggel (Faradaytörvény). Szorpciós deformációs higrométereknél a mérés higroszkópos anyagok szorbeált nedvességtarta- 55 lomtól függő méretváltozásán alapul. Előnyük olcsóságuk. A hajszálas higrométerek mechanikai jele ellenállás távadóval villamos jellé alakítható. A meteorológiában rádiószondákban használt aranyütőhártyás higrométer telemetrikus jeltovábbítóval eo működik. A gáz- és légnedvességtartalom meghatározásának meteorológiai vonatkozásait ismerteti Kállai Ferenc a Mérés- és Automatika folyóirat 1978. 1. számában megjelent cikke. 55 A találmány szerinti nedvességméréshez a felso>0 986 2 2
