Approfondimento “strumenti per misurare l’umidità: sensori, sonde e igrostati”

L’umidità corrisponde alla quantità di acqua o di vapore acqueo presente in una massa d’aria, in una sostanza o in un corpo. Ci sono alcuni parametri che indicano l’umidità di un sistema: l’umidità assoluta, cioè la densità del vapore acqueo, il rapporto tra la massa del vapore acqueo e il volume che la contiene; l’umidità specifica, cioè il rapporto tra la massa di acqua e la massa di aria secca in un certo volume; l’umidità relativa, cioè il rapporto tra la pressione parziale del vapore e la pressione di saturazione.

Può essere determinata da vari fattori: la capillarità, ad esempio quando l’acqua risale nei muri di un edificio che non sono protetti; le infiltrazioni, che possono essere causate da coperture non integre; la condensazione, che può essere provocata dove ci sono superfici fredde negli edifici; i sali igroscopici, i quali sono in grado di assorbire l’umidità dall’aria o la emettono in essa.

 Il controllo dell’umidità rappresenta un aspetto fondamentale soprattutto in alcuni settori o in alcune situazioni specifiche, come all’interno delle serre in cui questo fattore deve corrispondere ad un valore preciso e deve essere verificato, oppure in luoghi come i musei.

La misurazione di questo fattore può avvenire con l’utilizzo di differenti dispositivi, in particolare, le sonde, i sensori, i regolatori di umidità e gli igrostati, i quali contribuiscono alla rilevazione e alla regolazione dell’umidità.

Gli ambiti in cui vengono impiegati maggiormente sono: i centri ospedalieri, i musei, i laboratori, i capannoni di produzione, gli armadi elettrici, gli impianti di climatizzazione, di aerazione, di refrigerazione, l’industria farmaceutica e alimentare, la metereologia e le serre.

Gli strumenti utilizzati funzionano in base alla misurazione di pressione, di temperatura o di variazioni di natura meccanica o elettrica in una sostanza quando viene assorbita l’umidità; prendono in considerazione la temperatura di condensazione o le variazioni di resistenza e capacità elettrica per misurare i cambiamenti.

I sensori, le sonde, gli igrostati e i termoigrostati

I sensori sono trasmettitori che permettono di misurare la temperatura e l’umidità in luoghi in cui è necessario controllare gli effetti dell’umidità nell’aria; possono essere impiegati in ambiti quali l’industria alimentare, le sale di produzione, la climatizzazione, il riscaldamento e le camere bianche. I sensori Modbus RS485 corrispondono ad un trasmettitore che misura l’umidità e la temperatura, caratterizzato da un collegamento bus; sono utili per ottenere una comunicazione di qualità e si possono applicare in settori come i laboratori, la climatizzazione, la ventilazione, i quadri elettrici e la meteorologia.

Le sonde sono invece strumenti che adottano un sensore di umidità per trasformare il parametro “umidità relativa” in un segnale elettrico.

Gli igrostati e i termoigrostati permettono di controllare l’umidità e la temperatura: il primo rileva l’umidità quando supera un valore prestabilito, il secondo monitora simultaneamente la temperatura e l’umidità. Un igrostato inoltre consente di mantenere un determinato livello di umidità, preferita e ottimale; esistono igrostati da parete o da canale, che possono per esempio osservare l’umidità nei tubi a soffitto. Inoltre, l’igrometro, utilizzato per misurare l’umidità relativa dell’aria, si può adottare quando bisogna sapere se umidificare o deumidificare un ambiente.

Esistono due categorie principali di igrometri:

• - gli igrometri a misurazione diretta, che sottolineano una relazione tra proprietà fisica e umidità;

• - gli igrometri a misurazione indiretta, che eseguono una trasformazione termodinamica.

All’interno di questi strumenti, si trovano diversi tipi di sensori, in particolare si fa una distinzione tra sensori assoluti e sensori relativi, corrispondenti ad una misurazione termoigrometrica relativa o assoluta. I sensori cambiano anche in base al settore di applicazione e alle relative esigenze; si adattano a diversi fattori come l’umidità relativa, la temperatura di rugiada o la temperatura di bulbo.