Sperimentazione di uno strumento per la misura dell’umidità relativa in ambienti ad elevata umidità

La misura accurata dell’umidità relativa (UR) dell’aria e delle sue fluttuazioni in ambienti ipogei, come ad esempio le catacombe, è particolarmente complessa, giacché questi ambienti sono caratterizzati da elevati valori di UR (>85%). I sensori capacitivi a film sottile, comunemente impiegati nella misurazione di UR in ambiente interno, operano al meglio delle loro prestazioni per valori di UR tra il 30% e il 70% con incertezza associata tra ±1% e ±3%, a seconda del modello. Tuttavia, negli ipogei, un ulteriore fattore di rischio nella misura di UR è la formazione di uno strato sottile di acqua per condensazione sul materiale dielettrico, che contribuisce alla diminuzione delle prestazioni del sensore. Scopo del presente contributo è di mostrare i risultati preliminari della sperimentazione di un nuovo strumento per la misura dell'umidità relativa in ambienti estremi. Il sistema prototipo si basa sul modello teorico definito e proposto da Camuffo (2019) ed è composto da una termoresistenza e da un termoigrometro, che accoppia una termoresistenza e un sensore capacitivo ed è equipaggiato con un'unità di riscaldamento, che si attiva solo se l’umidità dell’aria è maggiore del valore massimo nell’intervallo di migliore operatività del sensore capacitivo. Lo strumento consente di derivare indirettamente l’umidità relativa effettiva dell’aria a partire dalla misura della temperatura dell’aria e dalla temperatura di rugiada dell’aria riscaldata, che è una variabile conservativa del contenuto di vapore dell’aria. La sperimentazione è stata condotta in ambiente controllato al fine di ottimizzare sia l’accensione dell’unità di riscaldamento in funzione dei tempi di risposta dei singoli sensori sia la frequenza minima di campionamento e superare le limitazioni della strumentazione attualmente impiegata negli ambienti ad elevata UR.