বাতাসের আর্দ্রতা (এবং অন্যান্য গ্যাস) পরিমাপের জন্য একটি বহুল ব্যবহৃত যন্ত্র হল একটি ঘনীভবন হাইগ্রোমিটার। এর অপারেশনের নীতি হল তাপমাত্রা পরিমাপ করা, যাকে শিশির বিন্দু বলা হয়, যেখানে বাতাস থেকে আর্দ্রতা ঘনীভূত হয়।
বায়ু আর্দ্রতা কি
একটি হাইগ্রোমিটার বায়ুর আর্দ্রতা পরিমাপ করে, যা একটি পরম বা আপেক্ষিক মান হিসাবে উপস্থাপন করা যেতে পারে। তাদের মধ্যে প্রথমটি 1 ঘনমিটারে জলীয় বাষ্পের ভর দেয়। একটি নির্দিষ্ট তাপমাত্রায় বাতাসের মি. কিন্তু দ্বিতীয়টি দেখায় যে বাতাসে জলীয় বাষ্প সম্পৃক্ততার অবস্থার কতটা কাছাকাছি, অর্থাৎ তার তরল পর্যায়ের সাথে গতিশীল ভারসাম্যের - যখন বাষ্পীভবন বা ঘনীভবন নেই। এটি সম্পৃক্ত অবস্থায় বায়ুর পরম আর্দ্রতার পরিমাপিত পরম আর্দ্রতার অনুপাতের সমান। যখন বাতাসে জলীয় বাষ্প পরিপূর্ণ হয় (আবার, একটি নির্দিষ্ট তাপমাত্রায়), সেই বাতাসের আপেক্ষিক আর্দ্রতা 100% হয়। অসম্পৃক্ত জলীয় বাষ্পযুক্ত বাতাসে, সেই অনুযায়ী, এটি কম৷
কীভাবে একটি ঘনীভবন হাইগ্রোমিটার কাজ করে
বাতাসের আর্দ্রতা নির্ণয় করার জন্য যেকোন যন্ত্রের পরিচালনার নীতি, একটি নিয়ম হিসাবে, তাপমাত্রা, চাপ, ভর, বা আর্দ্রতা শোষণ করে এমন পদার্থের যান্ত্রিক এবং বৈদ্যুতিক পরিবর্তনের মতো কিছু অন্যান্য পরিমাণ পরিমাপ করা।. উপযুক্ত ক্রমাঙ্কন এবং গণনা দ্বারা, এই পরিমাপ করা মানগুলি পরম বা আপেক্ষিক আর্দ্রতা নির্ধারণের দিকে নিয়ে যেতে পারে। এই প্রক্রিয়ায় একটি অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে যে তাপমাত্রায় বাষ্প স্যাচুরেশন ঘটে, তাকে শিশির বিন্দু বলা হয়। একটি নিয়ম হিসাবে, বায়ুর আর্দ্রতা নির্ধারণের জন্য আধুনিক ইলেকট্রনিক ডিভাইসগুলি এই তাপমাত্রা পরিমাপ করে বা বিভিন্ন শোষক পদার্থের বৈদ্যুতিক ক্যাপাসিট্যান্স বা প্রতিরোধের পরিবর্তনগুলি পরিমাপ করে, যা পরে (স্বয়ংক্রিয়ভাবে) আর্দ্রতা সূচকে রূপান্তরিত হয়৷
কনডেনসেশন হাইগ্রোমিটার ডিভাইস
তার কাজটি শিশির বিন্দু পদ্ধতিতে বাতাসে জলীয় বাষ্পের পরিমাপের উপর ভিত্তি করে। এই পদ্ধতিতে একটি পৃষ্ঠকে, সাধারণত একটি ধাতব আয়না, এমন তাপমাত্রায় ঠান্ডা করা জড়িত যেখানে আয়নার পৃষ্ঠের জল পৃষ্ঠের উপরে নমুনা গ্যাসের জলের বাষ্পের চাপের সাথে ভারসাম্য বজায় রাখে। এই তাপমাত্রায়, আয়নার পৃষ্ঠে জলের ভর বাড়ে না (যদি পৃষ্ঠটি খুব ঠান্ডা হয়) বা হ্রাস পায় না (যদি পৃষ্ঠটি খুব উষ্ণ হয়), অর্থাৎ আয়নার উপরের বাষ্পটি জলের ঘনত্বের সাথে গতিশীল ভারসাম্যে থাকে। আয়না (বাষ্প স্যাচুরেটেড)।
এই আয়না ভালো তাপ পরিবাহিতা (যেমন রূপা বা তামা) সহ একটি উপাদান দিয়ে তৈরি এবংকলঙ্ক এবং জারণ রোধ করতে ইরিডিয়াম, রুবিডিয়াম, নিকেল বা সোনার মতো জড় ধাতু দিয়ে প্রলেপ দেওয়া হয়। কনডেনসেট তৈরি না হওয়া পর্যন্ত আয়নাটিকে একটি থার্মোইলেকট্রিক কুলার (পেল্টিয়ার প্রভাব) দ্বারা ঠান্ডা করা হয়। আলোর রশ্মি, সাধারণত একটি সলিড-স্টেট ব্রডব্যান্ড আলো নির্গত ডায়োড থেকে, একটি আয়নার পৃষ্ঠে নির্দেশিত হয় এবং একটি ফটোডিটেক্টর প্রতিফলিত আলোকে পর্যবেক্ষণ করে, যার প্রবাহ সর্বাধিক হয় যখন আয়নায় কোন ঘনীভবন থাকে না।
শিশু আয়না হাইগ্রোমিটার অপারেশন পদ্ধতি
আয়নার আয়নার উপরিভাগে শিশির বিন্দু তৈরি হলে প্রতিফলিত আলো ছড়িয়ে পড়ে। এই ক্ষেত্রে, ফটোডিটেক্টরে প্রবেশ করা এর প্রবাহ হ্রাস পায়, যা পরবর্তীটির আউটপুট সংকেতের পরিবর্তনের দিকে নিয়ে যায়। এটি, ঘুরে, একটি এনালগ বা ডিজিটাল থার্মোইলেকট্রিক কুলার কন্ট্রোল সিস্টেম দ্বারা নিয়ন্ত্রিত হয় যা শিশির বিন্দুতে একটি স্থিতিশীল আয়না তাপমাত্রা বজায় রাখে। একটি সঠিকভাবে ডিজাইন করা সিস্টেমের সাহায্যে, আয়নাটি এমন তাপমাত্রায় বজায় রাখা হয় যেখানে ঘনীভবনের হার শিশির স্তরের বাষ্পীভবনের হারের সমান। আয়নায় বসানো একটি সঠিক ক্ষুদ্র প্ল্যাটিনাম রেজিস্ট্যান্স থার্মোমিটার (PRT) সেই সময়ে এর তাপমাত্রা পরিমাপ করে, যা স্বয়ংক্রিয়ভাবে আর্দ্রতা পাঠে রূপান্তরিত হয়৷
বিবেচিত ডিজাইনের বাতাসের আর্দ্রতা পরিমাপের জন্য হাইগ্রোমিটারে গ্যাসের বিশ্লেষণকৃত অংশে পাম্প করার জন্য একটি ভ্যাকুয়াম পাম্প এবং নোংরা অবস্থায় অতিরিক্ত পরিস্রাবণ উপাদান রয়েছে৷
বিবেচিত হাইগ্রোমিটারের সুবিধা
এই ধরনের যন্ত্রগুলি, অপারেশনের একটি সাধারণ নীতির উপর ভিত্তি করে, বিস্তৃত পরিমাপের পরিসর, উচ্চ নির্ভুলতা এবং স্থিতিশীল রিডিং সহ, শিল্প এবং বৈজ্ঞানিক গবেষণায় ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। একটি সাধারণ শিশির বিন্দু হাইগ্রোমিটার, অন্য অনেক আর্দ্রতা সেন্সর থেকে ভিন্ন, খুব স্থিতিশীল, কার্যত পরিধান-প্রতিরোধী করা যেতে পারে, পুনঃক্রমিককরণের প্রয়োজন কমিয়ে। শিশির বিন্দু আর্দ্রতা হাইগ্রোমিটার 100 ডিগ্রি সেলসিয়াস থেকে সর্বনিম্ন -70 ডিগ্রি সেলসিয়াস তাপমাত্রা পরিসরে শিশির বিন্দু পরিমাপ করতে সক্ষম। এই ক্ষেত্রে, পরিমাপের নির্ভুলতা একটি ডিগ্রির দশমাংশ।
বিবেচিত ডিজাইনের অনেক হাইগ্রোমিটার মাইক্রোপ্রসেসর নিয়ন্ত্রণের সাথে সজ্জিত এবং একটি প্রতিরোধী তাপমাত্রা সেন্সরের সংমিশ্রণে, শিশির বিন্দু ছাড়াও বা তার পরিবর্তে যেকোন কাঙ্ক্ষিত আর্দ্রতার পরামিতিগুলি একটি বাহ্যিক সূচকে গণনা করতে এবং প্রদর্শন করতে সক্ষম। উপরন্তু, এই ডিভাইসগুলি বেতার প্রযুক্তি ব্যবহার করে ফলাফল স্থানান্তর করার অনুমতি দেয়। স্বাভাবিকভাবেই, এই জাতীয় ডিভাইসগুলি স্বয়ংক্রিয় ডেটা সংগ্রহ এবং প্রাসঙ্গিক প্রযুক্তিগত প্রক্রিয়াগুলির নিয়ন্ত্রণের জন্য বিভিন্ন শিল্প ব্যবস্থার অংশ হিসাবে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়৷
এই ধরনের একটি হাইগ্রোমিটারের দাম কত হবে? এর দাম, অবশ্যই, ডিভাইসের বৈদ্যুতিন নিয়ন্ত্রণ ব্যবস্থার প্রাপ্যতা এবং জটিলতার উপর নির্ভর করে মূলত বাস্তবায়িত ফাংশনগুলির সেট দ্বারা নির্ধারিত হয়। সুতরাং, ডিজিটাল অসিলোস্কোপের মতো দেখতে একটি স্থির ঘনীভবন হাইগ্রোমিটারের দাম কমপক্ষে $4,000। বিশেষ করে "উন্নত" মডেলের দাম $10,000 এর বেশি হতে পারে। বাজারেআপনি একটি সম্পূর্ণ কার্যকরী বহনযোগ্য হাইগ্রোমিটারও খুঁজে পেতে পারেন। এর দাম ১ থেকে ২ হাজার ডলার।
ঘনীভবন হাইগ্রোমিটারের অসুবিধা
যদিও পরিমাপ প্রক্রিয়ায় হাইগ্রোমিটারের বিবেচিত সিস্টেমটিকে সবচেয়ে কার্যকরী হিসাবে বিবেচনা করা হয়, তবে এর অসুবিধা হ'ল অপারেশন চলাকালীন পরিমাপ পথের অংশগুলির অনিবার্য দূষণ।
ঠান্ডা আয়না দিয়ে সজ্জিত হাইগ্রোমিটারগুলি আয়নায় জমা দ্রবণীয় এবং অদ্রবণীয় দূষকগুলির উপস্থিতির কারণে পরিমাপের ত্রুটি বাড়ায়। অদ্রবণীয় কণাগুলো আয়নার অপটিক্যাল বৈশিষ্ট্যকে প্রভাবিত করে। মাঝারি ধুলাবালি বা আয়নায় অদ্রবণীয় কণার উপস্থিতি ঘনত্ব কেন্দ্র সরবরাহ করে যেখানে শিশির বা তুষারপাত হতে পারে, যার ফলে ডিভাইসের প্রতিক্রিয়া সময় বৃদ্ধি পায়। দ্রবণীয় অমেধ্য আয়নায় ঘনীভূত আর্দ্রতা থেকে বাষ্পের চাপের পরিমাণকে প্রভাবিত করে, যা শিশির বিন্দুকে স্থানান্তরিত করে। আধুনিক পরিমাপকারী হাইগ্রোমিটারে (অন্তত তাদের আরও পরিশীলিত মডেল) "স্ব-পরীক্ষা" বৈশিষ্ট্যগুলি অন্তর্ভুক্ত করে যা ডিভাইসটিকে আর্দ্রতা গণনা অ্যালগরিদমগুলির যথাযথ সমন্বয় করে দূষণ সনাক্ত করতে এবং প্রতিক্রিয়া জানাতে দেয়৷
এই ক্ষমতাগুলি নির্বিশেষে, প্রশ্নে থাকা সমস্ত হাইগ্রোমিটারকে পর্যায়ক্রমে পরীক্ষা করা এবং পরিষ্কার করা দরকার৷
চিল্ড মিরর হাইগ্রোমিটারের রক্ষণাবেক্ষণ
এই অর্থে ডিভাইসটির ব্যবহারকারীকে নির্দেশ ম্যানুয়াল কী সুপারিশ করে। একটি হাইগ্রোমিটার যা ময়লা সংবেদনশীল হতে হবেপরিমাপের ফলাফলের স্থায়িত্ব নিশ্চিত করতে পর্যায়ক্রমে পরিষ্কার করা হবে, যদিও এটি এর রক্ষণাবেক্ষণের খরচ বাড়িয়ে দিতে পারে। যন্ত্রের আয়না পরিদর্শন সাধারণত অন্তর্নির্মিত মাইক্রোস্কোপ ব্যবহার করে সঞ্চালিত হয়, এবং পরিমাপের বগি খোলার পরে এটির রক্ষণাবেক্ষণ ম্যানুয়ালি করা হয়।
যদি আয়না পৃষ্ঠ পরিষ্কার করা হয় তার অপারেশনের নির্দেশাবলীতে প্রয়োজনীয় ফ্রিকোয়েন্সিতে, তাহলে এইভাবে পরিমাপের নির্ভুলতা বজায় রাখা সম্ভব। পরিষ্কারের জন্য আয়না পৃষ্ঠের সুবিধাজনক অ্যাক্সেস সাধারণত অপটিক্যাল উপাদান এবং আয়নার মধ্যে একটি কব্জা দ্বারা প্রদান করা হয়। আপনি এখন বাজারে ভোক্তাদের প্রয়োজন এমন যেকোনো ঘনীভবন হাইগ্রোমিটার খুঁজে পেতে পারেন। নীচের ফটোটি এটি কার্যকর করার একটি উদাহরণ দেখায়৷
মেট্রোলজিতে হাইগ্রোমিটারের ব্যবহার
একটি সঠিকভাবে ডিজাইন করা এবং রক্ষণাবেক্ষণ করা ঠাণ্ডা-আয়না হাইগ্রোমিটার অন্যান্য জনপ্রিয় আর্দ্রতা মিটারের তুলনায় অধিকতর নির্ভুলতার আদেশের সাথে আর্দ্রতা পরিমাপ প্রদান করে। এর অন্তর্নিহিত পরিমাপের যথার্থতা, বিশেষ করে যখন তাপমাত্রা পরিমাপের জন্য একটি প্ল্যাটিনাম প্রতিরোধের থার্মোমিটার, একটি আয়না এবং মিরর পর্যবেক্ষণের জন্য একটি মাঝারি শক্তি মাইক্রোস্কোপ দিয়ে সজ্জিত করা হয়, এটি মেট্রোলজিক্যাল পরিমাপের জন্য আদর্শ করে তোলে। ওয়্যারলেস ডিজিটাল যোগাযোগ চ্যানেলের মাধ্যমে তথ্য প্রেরণের সম্ভাবনাগুলি আবহাওয়া সংক্রান্ত তথ্য সংগ্রহ এবং প্রক্রিয়াকরণের জন্য বৈশ্বিক সিস্টেমে এই জাতীয় হাইগ্রোমিটার ব্যবহার করার বিস্তৃত সম্ভাবনা উন্মুক্ত করে৷
ফ্যাক্টরি ল্যাব এবং দূষিত পরিবেশে ব্যবহার করুন
এই বায়ু আর্দ্রতা মিটার কারখানার জলবায়ু পরীক্ষাগারে এর পরম মান পরিমাপের জন্য আদর্শ। এগুলি প্রায়শই অন্যান্য যন্ত্রের যথার্থতা নিয়ন্ত্রণ করতে রেফারেন্স হিসাবে ব্যবহৃত হয়, যেমন আপেক্ষিক আর্দ্রতা সেন্সরগুলি পরিবেশগত পরীক্ষার চেম্বারগুলি নিয়ন্ত্রণ করতে ব্যবহৃত হয়৷
এই হাইগ্রোমিটার নির্মাণে ব্যবহৃত উপকরণগুলির স্থায়িত্ব, সেইসাথে বারবার পরিষ্কার করার ক্ষমতা, যন্ত্রগুলিকে ক্রমাঙ্কন ক্ষতি ছাড়াই বেশিরভাগ দূষক সহ পরিবেশে খুব দীর্ঘ পরিষেবা জীবনের জন্য উপযুক্ত করে তোলে। পারফরম্যান্সের এই স্থিতিশীলতা এগুলিকে গ্যাস স্রোতে ব্যবহারের জন্য উপযুক্ত করে তোলে যেখানে গ্যাসের নমুনায় উচ্চ মাত্রার দূষকগুলি কম স্থিতিশীল ধরণের আর্দ্রতা সেন্সরগুলির জন্য অপরিবর্তনীয়ভাবে ক্ষতিকারক। উদাহরণস্বরূপ, বিশেষ অমেধ্যযুক্ত বায়ু পরিবেশে ধাতব পণ্যগুলির পৃষ্ঠের তাপ শক্ত হওয়ার সময় শিশির বিন্দু নিয়ন্ত্রণ করতে এই ধরণের হাইগ্রোমিটার ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। এই ধরনের ক্ষেত্রে, পরিষ্কারের জন্য আয়নায় সহজে প্রবেশাধিকার প্রদান করা বিশেষভাবে বাঞ্ছনীয়৷
আদ্রতা সংবেদনশীল উৎপাদন
ফার্মাসিউটিক্যালস, ফিল্ম, আবরণ এবং অন্যান্য পণ্য উত্পাদনের জন্য প্রয়োজনীয় বিশেষ প্যাকেজিং প্রক্রিয়াগুলি প্রায়শই ঠান্ডা আয়না হাইগ্রোমিটার দ্বারা পর্যবেক্ষণ করা হয়। আবার, এই ক্ষেত্রে তাদের পছন্দ পরিমাপের নির্ভুলতা এবং দীর্ঘ সেবা জীবনের স্থায়িত্ব দ্বারা প্রভাবিত হয়। অধিকন্তু, যেহেতু এই প্রক্রিয়াগুলি কম সংবেদনশীল হতে থাকেযন্ত্রের খরচ, এই হাইগ্রোমিটারের উচ্চ মূল্য একটি আর্দ্রতা নিরীক্ষণ স্কিম বেছে নেওয়ার একটি নির্ধারক কারণ নয়।
উচ্চ তাপমাত্রার গ্যাস এবং তাদের শিশির বিন্দু
এই ধরনের হাইগ্রোমিটার প্রায়শই পরিবেষ্টিত তাপমাত্রার উপরে শিশির বিন্দুর তাপমাত্রা পরিমাপের জন্য বেছে নেওয়া হয়। 250 ডিগ্রি সেলসিয়াস এবং 700 পিএসআই তাপমাত্রায় অ্যাপোলো রকেট হাইড্রোজেন জ্বালানী কোষগুলি পর্যবেক্ষণ করতে 1966 সালের প্রথম দিকে ঠান্ডা আয়না যন্ত্র ব্যবহার করা হয়েছিল। আজকের থার্মোইলেকট্রিক মিরর কুলিং প্রযুক্তির সাহায্যে, 100 ডিগ্রি সেলসিয়াস পর্যন্ত শিশির বিন্দুগুলি (এবং উচ্চতর, বায়ুমণ্ডলীয় চাপের উপরে চাপ অনুমান করে) সহজেই পরিমাপ করা যায়। এই ধরনের ক্ষেত্রে, গ্যাসের নমুনার সংস্পর্শে থাকা হাইগ্রোমিটারের পরিমাপক চেম্বারের সমস্ত পৃষ্ঠের তাপমাত্রা অবশ্যই সর্বোচ্চ প্রত্যাশিত শিশির বিন্দুর উপরে থাকতে হবে, অন্যথায় এই পৃষ্ঠগুলিতে ঘনীভবন ঘটবে এবং পরিমাপটি ভুল হবে৷
উচ্চ তাপমাত্রার গ্যাসের শিশির বিন্দু পরিমাপ করার জন্য ডিজাইন করা হাইগ্রোমিটারে, পরিমাপকক্ষের দেয়াল সর্বোচ্চ প্রত্যাশিত শিশির বিন্দুর উপরে রাখতে তাপস্থাপকভাবে নিয়ন্ত্রিত বৈদ্যুতিক হিটার ব্যবহার করা সাধারণ অভ্যাস। সলিড-স্টেট অপটিক্যাল উপাদান যেমন এলইডি এবং ডিটেক্টর তাদের নামমাত্র অপারেটিং তাপমাত্রায় (সাধারণত 85 ডিগ্রি সেন্টিগ্রেড) রক্ষণাবেক্ষণ করা হয় যাতে হাইগ্রোমিটারের অবক্ষয় এবং ক্ষতি প্রতিরোধ করা হয়। উত্তপ্ত পরিমাপ চেম্বার থেকে এই উপাদানগুলিকে তাপ নিরোধক করে এটি অর্জন করা যেতে পারে৷
