Точка росы — важный параметр для многих промышленных и научных процессов, особенно в тех случаях, когда обнаружение следов влаги необходимо для поддержания оптимального уровня качества, безопасности или эффективности.
Как и для большинства параметров промышленных процессов, существует множество технологий измерения, каждая из которых подходит для разных областей применения. Подробнее о них вы можете прочитать в этом блоге, где дается определение точки росы, а также связанных с ней параметров влажности, относительной влажности и содержания влаги.
Наиболее распространенным методом измерения точки росы является использование измерителя, преобразователя или анализатора точки росы. Например, такие приборы, как портативный Easidew PDP или передатчик Easidew EA2, предназначены для быстрого и простого получения точных, повторяемых измерений, часто в режиме реального времени.
Эти приборы обычно отображают результаты в виде температуры точки росы или oCdp. Это приемлемо для многих применений, но иногда требуется преобразование в другие единицы измерения, такие как части на миллион по объему (PPMv), части на миллион по весу (PPMw), абсолютная влажность (мг/м3), давление водяных паров (Па) или относительная влажность (%rh).
Пересчет точки росы в другие единицы измерения часто бывает необходим по следующим причинам:
Первым шагом во всех преобразованиях влажности является преобразование исходного измерения влажности в давление водяного пара и, в зависимости от интересующей вас единицы измерения, преобразование температуры в давление насыщенного водяного пара.
Продукты PST | Michell используют формулу Соннтага для преобразования точки росы/мороза в давление водяного пара или температуры в давление насыщенного пара. Для выполнения этих расчетов можно использовать калькулятор влажности и точки росы.
Для точки росы или температуры > 0 °C:
ln ew(T) = -6096.9385 T-1 + 21.2409642 — 2.711193 x 102 T + 1.673952 x 10-5 T2 + 2.433502 ln T
Для точки росы или температуры ≤ 0 °C:
ln ei(T) = -6024.5282 T-1 + 29.32707 + 1.0613868 x 10-2 T — 1.3198825 x 10-5 T2 — 0.49382577 ln T
T может быть либо температурой, либо точкой росы/замерзания. Результат — давление пара в единицах давления Паскаль.
ppmV измеряет концентрацию водяного пара в газовой смеси, что делает его необходимым требованием в таких приложениях, как измерение качества газа и инертное одеяло. Для преобразования точки росы или точки замерзания (при температуре ниже 0 oC) в ppmV используется формула:
Формула пересчета:
ppmV = (e / P) * 106, где e — давление водяного пара в паскалях, а P — общее давление в системе в паскалях.
Для расчета ppmV в природном газе следует использовать калькулятор влажности природного газа.
Альтернативным методом является перевод точки росы в ppmw. Этот способ предпочтителен в тех случаях, когда точный вес влаги в воздухе имеет решающее значение для качества продукции и эффективности процесса, например, в пищевой, фармацевтической или химической промышленности. Используется следующая формула:
Формула преобразования:
Где:
ppmW = (18.0153 / 28.96) * (e / P) * 106, где 18,0153 г/моль — молярная масса воды, а 28,96 г/моль — молярная масса воздуха.
Для расчета ppmW в природном газе следует использовать калькулятор влажности природного газа.
Абсолютная влажность измеряется в миллиграммах на кубический метр (мг/м3) и представляет собой общую массу водяного пара, присутствующего в определенном объеме воздуха. Эта единица используется в климатических исследованиях, процессах сушки и системах ОВКВ для измерения и контроля фактического содержания влаги в воздухе. Используется следующая формула:
Для расчета абсолютной влажности:
mg/m3 = (2167 * e) / (R * Tk), где e — давление водяного пара, рассчитанное по точке росы/мороза в Паскалях, Tk — температура в Кельвинах, а R — универсальная газовая постоянная.
Этот расчет почти всегда выполняется при нормальных условиях, при фиксированной температуре.
Для расчета абсолютной влажности природного газа следует использовать калькулятор влажности природного газа.
Относительная влажность (%rh) — это процентное содержание влаги в воздухе по отношению к максимальному количеству, которое воздух может удерживать при определенной температуре. Этот показатель часто используется при прогнозировании погоды, оценке качества воздуха в помещениях и в различных промышленных приложениях.
Как и в случае с другими преобразованиями, не существует прямой формулы для перевода точки росы в относительную влажность. Вместо этого необходимо перевести температуру точки росы/мороза в давление водяного пара, а температуру — в давление насыщенного пара (см. выше), а затем воспользоваться следующей формулой:
%rh = (e / es) * 100
Обратите внимание, что e/es определяет соотношение между количеством водяного пара (e), находящегося в воздухе, и количеством водяного пара (es), которое было бы в воздухе, если бы он был насыщенным при той же температуре и давлении.
Очевидно, что преобразование измерений температуры точки росы в другие параметры может быть сложной и трудоемкой задачей, требующей глубокого понимания научных принципов. Хорошая новость заключается в том, что мы сделали большую часть работы за вас!