LiCl-Taupunkthygrometer

Autor: Hans-Jürgen Schwarz

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Kurzfassung

Eine Realisation eines elektrolytischen Leitwertfühlers ist das LiCl-Taupunkthygrometer, auch DEWCON-Fühler genannt. Ein mit einem Heizmäander und Pt500 Messwiderstand versehener LiCl-haltiger Keramiksensor heizt sich solange auf, bis durch Temperaturerhöhung die Deliqueszenzfeuchte des Salzes erreicht wird. Da dann kein Strom mehr fließt und keine Heizung mehr erfolgt, fällt die Temperatur wieder, der Sensor nimmt Feuchte auf und kann sich auch wieder aufheizen. Mit der Zeit stellt sich ein Gleichgewicht bei einer bestimmten Temperatur ein, die nur vom Wasserdampfpartialdruck der umgebenden Luft abhängt. Dadurch wird automatisch und hysteresefrei der Wasserdampfdruck der zu messenden Umgebungsluft im Gleichgewicht gehalten und die Sensortemperatur ist ein physikalisch eindeutiges Maß für den Wassertaupunkt, ähnlich wie bei einem automatischen Tauspiegelhygrometer.

LiCl-Lösungen bilden temperaturabhängig verschiedene Hydrate, an deren Umwandlungspunkten der Fühler instabil arbeiten kann, da der Kristallwasseranteil des ungelösten Salzes sich dann sprunghaft ändert, was mit einer Enthalpieänderung verbunden ist.

$LiCl\cdot 3H_{2}O\rightarrow LiCl\cdot 2H_{2}O(-20^{\circ }C)$

$LiCl\cdot 2H_{2}O\rightarrow LiCl\cdot H_{2}O(20^{\circ }C)$

$LiCl\cdot H_{2}O\rightarrow LiCl(100^{\circ }C)$

Der Fühler ist vor flüssigem Wasser zu schützen. Eine Drift kann durch Verunreinigungen des Salzes ausgehen.

Es ist wichtig, dass der mit LiCl belegte Fühler immer mit einer Heizspannung betrieben wird, da dieses sonst hygroskopisch Wasser aufnimmt und dann die vorgeschriebene Messposition verlassen kann. Das Gerät ist dann nicht mehr einsatzfähig. Je geringer die absolute Feuchte, desto länger wird die Einstellzeit des Fühlers.