Stałe czasowe pomiarów termohigrometru

• Zależność szybkości zmian wyniku pomiaru temperatury i wilgotności względnej:
• rodzaju i wielkości obudowy,
  
• skoku temperatury,
• prędkości przepływu powietrza.
  

Wyniki pomiaru zmiennej wilgotności względnej i temperatury powietrza dokonywanej termohigrometrem z wbudowanym do jego wnętrza czujnikiem wilgotności i  czujnikiem temperatury stabilizują się z określoną szybkością, wynikającą z:

• charakteru zmian warunków otoczenia.
  
• mechanicznej konstrukcji, rozmiarów i masy obudowy wraz z układem elektronicznym termohigrometru,
• właściwości cieplnych zastosowanych materiałów do budowy termohigrometru,
• prędkości przepływu powietrza wokół termohigrometru.

Oznacza to, że skokowa zmiana parametrów "delta U" (temperatury i wilgotności względnej) powietrza otaczającego termohigrometr wywoła stopniowe (a niestety nie natychmiastowe) asymptotyczne zbliżanie się jego wyników pomiarów do wartości nowych warunków otoczenia. Osiągnięcie 90% wartości skoku określa stałą czasową "T0,9", zwaną także czasem stabilizacji wyniku pomiaru. Zrównanie się wyniku pomiaru z błędem mniejszym od 1% skoku "delta u" następuje po czasie dwa razy większym niż czas "T 0,9".

Temperatura powietrza ma zasadniczy na wartość wilgotności względnej, co można prześledzić korzystając z Kalkulatora Wilgotności LAB-EL. Dlatego do ustabilizowania sie wyników wilgotności niezbędne jest aby każdy element składowy termohigrometru wyrównał swoją temperaturę z temperaturą otaczającego powietrza.

Zmierzony w Laboratorium Akredytowanym LAB-EL przebieg zmian pomiarów temperatury i wilgotności względnej powietrza, dla badanego przykładowo termohigrometru LB-710A, przedstawiono na poniższych wykresach, gdzie na osi pionowej jest wartość wilgotności względnej (% RH) i temperatury powietrza (°C) w funkcji czasu (godzina:minuta).

Najdłuższe czasy stabilizacji obserwujemy przy skokowej zmianie temperatury otoczenia i braku wymuszonego ruchu powietrza wokół przyrządu. Można oszacować, że wówczas stała czasowa pomiarów dochodzi do 30 minut (rys. 1).

Jeżeli skokowej zmianie ulegnie tylko wartość wilgotności względnej powietrza, a temperatury pozostanie bez zmian, to stabilizacja wyników pomiarów wilgotności jest znacznie szybsza i stała czasowa pomiaru jest nie większa niż 20 sekund (rys. 2), a więc zdecydowanie szybciej niż w poprzednim przypadku.

Dużą poprawę uzyskamy, jeżeli dla przypadku skokowej zmiany zarówno temperatury jak i wilgotności względnej dodatkowo umieścimy termohigrometr w warunkach wymuszonego obiegu powietrza wokół przyrządu. Przykładowo, dla prędkości przepływu 1,5 m/s, stała czasowa wynosi około 60 sekund (rys. 3).