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 Misura di umidità con il sensore Snow-white di Meteolabor
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traduzione di Aki IZ0MVN

Vedere anche: La radiosonda METEOLABOR SRS400-PTU - La radiosonda METEOLABOR SRS-C34 - Radiosondaggio e misura dell'umidità dell'aria - 


Principio


Tanto la misure della temperatura dell'aria è facile e precisa (sonda al platino, termistore, termocoppia...) quanto la misura dell'umidità dell'aria, per mezzo di una radiosonda, è delicata. I sensori correntemente utilizzati sono basati sulle variazioni delle caratteristiche del dielettrico di un condensatore (Humicap...). Una delle armature del condensatore è permeabile all'aria e quindi al vapore acqueo che essa contiene. Le difficoltà per realizzare un sistema di misura a bassa inerzia, di grande precisione, che funzioni per valori di RH (umidità relativa) da 0 a 100% entro una larga gamma di pressioni e di temperature, sono molteplici.
Alcuni fabbricanti di apparati di misura, tra cui Meteolabor, si sono rivolti verso un principio straordinariamente semplice ed efficace: la misura del punto di rugiada, cioè la temperatura alla quale il vapor d'acqua contenuto nell'aria passa dallo stato di vapore allo stato liquido; in altre parole, quando il vetro si appanna o quando vi compare della brina.
E' proprio la temperatura di comparsa della brina su un vetro, o piuttosto su uno specchio, che è misurata con il sensore di tipo "Snow-white" di Meteolabor.
Nota: possiamo tradurre "Snow-white" con "Bianca-Neve".

Lo specchio raffreddato o chilled mirror

Se un piccolo specchio metallico (rif.
M della figura a lato), ottimo conduttore di calore, viene messo in un flusso d'aria, sulla sua superficie si formerà della condensa se la sua temperatura è uguale o inferiore alla temperatura di rugiada. Questa condensa disperderà la luce emessa da un LED (rif. E).
L'intensità del fascio luminoso riflesso dallo specchio, misurata con il sensore fotoelettrico
R sarà più scarsa in presenza di condensa; si può così rivelare la presenza di condensazione sullo specchio.
Facendo variare la temperatura dello specchio con l'aiuto di una piccola pompa di calore (rif.
PAC, una cella ad effetto Peltier), è possibile controllare l'apparizione della condensa e misurare, per mezzo di un sensore di temperatura () messo a contatto diretto sullo specchio, il valore, in gradi, del punto di rugiada.
Il modulo è capace di riscaldare o di raffreddare lo specchio in modo da metterlo proprio al punto di equilibrio, in cui la quantità d'acqua che condensa è uguale a quella che evapora.
Anche se non è una soluzione miracolosa per la misura dell'umidità dell'aria, il sensore di umidità a "specchio raffreddato" presenta numerosi vantaggi:
- non necessita di calibrazione,
- misura un valore che non dipende da altri,
- le misure non sono (troppo) falsate dalle precipitazioni,
- una semplice pulitura dello specchio permette la riutilizzazione del sensore,
- la precisione delle misure è nettamente migliore di quella dei sensori ordinari, per cui spesso viene utilizzato come riferimento.
Di contro, esso presenta alcuni notevoli inconvenienti:
- è caro, pesante ed ingombrante,
- il modulo ad effetto Peltier richiede molta energia


Descrizione

Il sensore Snow-white si presenta sotto due forme: una compatta, per le misure di notte, e una versione integrata in un blocco di polistirolo, per le misure di giorno, in modo che la luce del sole non perturbi il funzionamento del sensore. Quest'ultimo modello viene presentato, con il coperchio sollevato, sulla foto, associato a una SRS-C34.

Caratteristiche

Dimensioni del dispositivo: altezza: 210 mm, larghezza: 250 mm, spessore: 90 mm
Alimentazione
: 9V e 1,5V
Massa
: 560g con la pila.
Autonomia
: 4h minimo



Foto

 R : radiatore
 M : sensore a specchio raffreddato
 P : contenitore pile
Frecce rosse : circolazione dell'aria di asporto del calore
Frecce blu : vena dell'aria da misurare
   R : fibra ottica che va al fototransistore
 E : LED
 M : sensore a specchio raffreddato
 PAC : modulo ad effetto Peltier
  Frecce blu : circuito dell'aria da misurare