HIGRÓMETROS ELÉCTRICOS

HIGRÓMETRO DUNMORE

Este tipo de higrómetros está compuesto por una resistencia eléctrica, que se forma enrollando en espiral dos electrodos de un metal noble ( mayoritariamente plata ), con una separación concreta en el devanado, sobre un base o núcleo de plástico o fibra de vidrio impregnado de una solución de cloruro de litio. La resistencia eléctrica varía en función de la humedad relativa del aire que rodea al instrumento. 

La relación entre la resistencia eléctrica y la humedad relativa no es lineal, y para mediciones precisas una sonda individual tan sólo puede cubrir una rango de valores del 10%. Para realizar mediciones de rango más amplio se precisa de combinar distintos instrumentos, cada uno para un rango específico dentro del total. 

La precisión de estos instrumentos suele ser del orden del 1-2% con una respuesta a la variación de la humedad muy rápida, aunque la respuesta o indicación del instrumento se puede ver afectada por la temperatura, el fabricante debe incluir una tabla de compensaciones adecuada pera el rango del instrumento. 

Las células Dunmore precisan de constantes calibraciones ya que son muy sensibles a la contaminación, al envejecimiento y no toleran demasiado bien las exposiciones a valores extremos de temperatura o humedad.

RESINAS DE INTERCAMBIO DE IONES 

Son polímeros que contienen grupos de polos positivos o negativos, debido a la fuerza electroestática atraen a su retículo cristalino iones de carga opuesta. 

La penetración de moléculas de vapor de agua en la masa de la resina acentúa o propicia la movilidad de los iones y debido a la diferencia de potencial que se crea conduce la electricidad. 

Este tipos de instrumentos tienen una rango más amplio que el higrómetro Dunmore anteriormente pero sigue compartiendo el mismo problemas, no es lineal y tiene dependencia de la temperatura.

SONDAS RESISTIVAS 

Las sondas resistivas podríamos decir que son la "evolución" de los higrómetros Dunmore. 

Su arquitectura se basa en depositar una capa fina de polímero higroscópico en un soporte de cerámica o cristal, en el que se crean dos electrodos en forma de peine para formar un puente alimentado con corriente alterna para evitar la electrolisis. 

El espectro de aplicación de estas sondas resistivas va desde el 15% al 95% HR. La señal es bastante sensible a la temperatura, por lo que es necesario que la lectura este compensada convenientemente mediante un circuito electrónico de conversión. 

La respuesta t90 es de entre 10 segundos y 4 minutos dependiendo de la naturaleza y la masa o cantidad de material sensible. 

Actualmente se realizan sondas cubierta por una película de monómeros hidrófobos que se pueden utilizar incluso cuando se produce condensación sin que esta afecte permanentemente al elemento sensible de la sonda, pero esta técnica aporta una desviación del 2 al 4%, aún así estas son las que más se utilizan para instrumentación a gran escala.

SONDAS CAPACITIVAS 

Estas sondas se basan en la variación de la capacitancia eléctrica para medir la humedad relativa. Este tipo de sondas tienen una gran precisión, alta estabilidad y tiempos de respuesta cortos. 

La sonda está formada por un condensador formado por una fina película de polímeros situada entre d placas, la primera en el soporte cerámico o de cristal y la segunda esta compuesta por una película muy fina de metal ( normalmente oro, depositado por metalización al vacío ) que es permeable a la moléculas de agua. 

La capacitancia de la sonda aumenta cuando la cantidad de humedad aumenta también, los instrumentos electrónicos miden la frecuencia de resonancia del circuito de la sonda. 

La relación superficie / grosor de la película sensible hace que este tipo de sondas sean muy rápidas y que su respuesta t90 se generalmente inferior a 10 segundos. 

El perfeccionamiento de los materiales polímeros ha conseguido una buena linealidad, incluso inferior al 2%, y que la histéresis sea de entre 1 y 1'5% en un rango de utilización de 0 a 100% HR en un campo de temperaturas que de -30 a 70ºC o más. La capacitancia tienen una dependencia de la temperatura que normalmente se encuentra por debajo de 0,1%/ºC en un rango de temperaturas de 0 a 50ºC. 

La precisión de este tipo de sondas esta dentro del ±5% en campos restringidos, aunque en determinadas configuraciones se pueden mejorar estos resultados hasta el ±1%. 

Las sondas capacitivas tienen la característica que los materiales usados para su construcción pueden soportar ambientes saturados o incluso la inmersión en agua con sólo una pequeña desviación, la cual es fácilmente recuperable. Además ofrece una buena resistencia a los contaminantes orgánicos.