Nem Ölçer (Mutlak Nem için)

Nem ölçer, maddelerin su içeriğini belirlemek için kullanılır. Su içeriği, pek çok madde ve madde karışımında kullanılabilirlik, işlenebilirlik ya da dayanıklılık için son derece önemlidir. Kullanım amacına göre çok yüksek ya da çok düşük nem değerleri olumsuz etkilere neden olabilir. Bu nedenle, çoğu hammadde ve malzeme için depolama ya da işleme için sahip olmaları gereken nem seviyeleri tanımlanmıştır. Örneğin, tahılların bozulmaması ve daha iyi bir şekilde işlenebilmesi için çok nemli ya da çok kuru halde depolanmamaları gerekir.

Bir maddenin su içeriği göstergesi, bağıl ya da mutlak bir değer olarak verilir ve her iki değer de birbirine dönüştürülebilir. Mutlak nem, hacim olarak litre başına gram ya da metreküp başına gram; kütle olarak kilogram başına gram olarak verilir. Değerleri farklı numune miktarlarında daha kolay ve hızlı bir şekilde karşılaştırabilmek için kütle ya da hacim yüzdesi cinsinden bağıl değerler sıklıkla kullanılır. Bu bağıl değerlerde yüzdenin numunenin toplam kütlesine mi yoksa kuru kütleye mi ait olduğuna dikkat etmek gerekir. Genelde karşılaştırmalı değerler malzeme standartlarında belirtilir. Pek çok nem ölçer, belirli malzemeler için ölçüm eğrilerini kaydeder. Bazı cihazlar, ölçüm değerlerinin yorumlanmasını basitleştirmek için kaba dereceler de gösterebilir.

Mevcut çok sayıda cihazla gaz, sıvı, katı ya da dökme malzemeler için nem ölçerler arasında kabaca bir ayrım yapılabilir. Gazlar için mevcut olan nem ölçerler, higrometre olarak da adlandırılabilir. Gazlarda nem emme kapasitesi büyük ölçüde sıcaklığa bağlıdır. Bu nedenle, hava ve diğer gazlar için tasarlanmış nem ölçerler her zaman nemi ve sıcaklığı kaydeder. Gaz halindeki bir madde söz konusu olduğunda bağıl nem için yüzde değeri ilgili sıcaklıktaki ulaşılabilir maksimum su buharı içeriğini ifade eder. Bazı özel nem ölçerler, yağlı sıvılardaki su içeriğinin belirlenmesini sağlar. Bu, hammadde üretim işlemlerinin yanı sıra motor, dişli ve hidrolik yağlar için de önemlidir. Katı ve dökme katılar için tasarlanmış nem ölçerler farklı ölçüm yöntemlerine sahip çeşitli versiyonlarda mevcuttur.

Gravimetrik, ağırlığı belirlemek için tartımı; kurutma da numunelerin kurutulmasını ifade eder. Suyun çıkarılmasıyla ağırlık azalır; böylece, kurutmadan önceki ve sonraki ağırlıklar karşılaştırılarak numunenin ne kadar su içerdiği belirlenebilir. Bu nem içeriği belirleme yöntemi, pek çok malzeme için kullanılabilir. Ayrıca, bu yöntem, diğer yöntemlere göre çalışan nem ölçerler için bir referans yöntemi görevi görür. Ancak, belirli malzemeler ısıtıldığında depolanan suyun haricinde diğer bileşenler de gazdan kurtulabildiğinden bu malzemeler için daha düşük bir sıcaklık seçilmelidir. Standartlar genellikle bir malzeme için kurutma işleminin gerçekleşmesi gereken sıcaklığı belirtir. Örneğin, alçı ve anhidrit için 40 °C kurutma için standart sıcaklıktır.

Başlangıç ağırlığı ve kuru ağırlık arasındaki fark doğru bir şekilde yapıldığında buharlaşan suyun ağırlığına denk gelir. Bu miktar, toplam kütle ya da kuru kütle ile ilişkili olabilir. Örneğin, 100 gram ağırlığındaki bir numune, ağırlık 75 grama düşene kadar kurutulur. 25 gramlık fark, toplam ağırlığa göre yüzde 25’lik; kuru ağırlığa göre yüzde 33’lük bir bağıl nemi ifade eder. Bu nedenle, sonuçları kullanırken karşılaştırmalı değerlerin toplam ağırlıkla mı kuru ağırlıkla mı ilişkili olduğunu bilmek gerekir. 

Kurutma yöntemi, nispeten daha uzun süren tahribatlı bir ölçümdür. Bu nedenle, numuneler özenle seçilmelidir. Bu ölçüm yöntemi için terazileri ısıtılabilir bir hazne ile birleştiren özel nem ölçerler bulunur. Bu kurutma terazileri, işlemi ve ölçümün değerlendirilmesini kolaylaştırır. Ancak, kurutma haznesinin boyutu nedeniyle sadece çok küçük numune miktarları kullanılabilir. 

Pek çok uygulamada ahşap ve yapı malzemelerinin nem içeriğinin belirlenmesi mümkün olduğunca hızlı, basit ve tahribatsız olmalıdır. Bu nedenle, dolaylı olarak neme bağlı parametreler aracılığıyla nem içeriğini belirleyen nem ölçerler bulunur. Çoğunlukla elektriksel olarak ölçülen büyüklükler, malzemelerin yapısı ve bileşiminden de etkilendiğinden gerçek ölçüm değerleri doğrudan mutlak ya da bağıl nem değerini göstermez. Bileşimi bilinmeyen malzemeler söz konusu olduğunda bile görüntülenen değerler, artan neme sahip alanların çok hızlı bir şekilde sınırlandırılmasını sağlar. Bu nem ölçerler, farklı zamanlarda birden fazla ölçüm yapıldığında nem değerlerinin artmasına ya da azalmasına ilişkin bir açıklama yapılmasını da sağlar.

Bu tür nem ölçerler, belirli ahşap ya da yapı malzemeleri için karakteristik eğrileri kaydetmek için de kullanılabilir. Bunun için çeşitli sayıda nem içeriği bilinen numune gerekir. Karakteristik eğrilerde malzemenin ilgili nem içeriği, her malzemeye özgü ölçüm değerlerine atanır. Geniş bir malzeme grubu ya da tek bir malzeme ya da ahşap türü için belirlenmiş karakteristik eğriler bulunur. Böyle bir nem ölçer ile ölçüme başlamadan önce uygun karakteristik eğrinin seçilmesi gerekir. Ardından, ölçüm değeri karakteristik eğri ile karşılaştırılır ve cihazda ilgili nem değeri görüntülenir.

Biyokütlenin nem içeriği, dayanıklılığı ve işlenebilirliği açısından büyük önem taşımaktadır. Bu nedenle, nem ölçerler çoğunlukla su içeriğini kontrol etmek için kullanılır. Biyokütleler doğası gereği az ya da çok su barındırır. Hasat ya da kesim zamanı seçerken su içeriği göz önünde bulundurulur. Ancak, biyokütleler, yağış ya da yüksek nem aracılığıyla kuruduktan sonra nemi tekrar emebilir. Bu nedenle, biyokütleler depolanırken hem malzemenin mevcut nem içeriğine hem de depolama alanındaki sıcaklık ve neme de dikkat edilmelidir. Ortamdaki iklime bağlı olarak depolanan mallar, nem dengesi sağlanana kadar nemi emebilir ya da salabilir. Herhangi bir değişimin meydana gelmemesi durumunda ilgili çevre koşulları için malzeme denge nem içeriğine ulaşılmış olur. Malzeme, nemi saldığı sürece yakın çevrede ve katmanlı malzeme arasındaki boşluklarda oluşan hava nemi ortamdakinden daha yüksek olur. Depolanan malzemedeki nem, ortamdakini ne kadar aşarsa malzemenin nem içeriği de o kadar yüksek olur.

Saman söz konusu olduğunda nem ve sıcaklığı kontrol etmek için genelde delici iğneleri bulunan ve pil ile çalışan nem ölçerler kullanılır. Bu nem ölçerler, ölçümü sadece penetrasyon sensörünün ucu ile gerçekleştirdiğinden ölçümler farklı derinliklerde sorunsuz bir şekilde gerçekleştirilebilir. Bazı balyalama preslerinde presleme işlemi sırasında balya nemini belirleyen entegre bir nem ölçer bulunur. Yeni preslenmiş balyadaki nem çok yüksek ise işlemin sonlandırılıp sonlandırılmayacağına ya da çok nemli balyaların kurutulup kurutulmaması gerektiğine hemen karar verilebilir.

Nem ölçerler, yakıt ya da hammadde olarak kullanılacak talaşın nem içeriğini kontrol etmek için de kullanılabilir. Odun cipsi, sonraki kullanımına ve taşıma türüne göre depolanır. Sadece yeterli miktarda kuru olan odun cipsi yakma işlemi için kullanılabilir. Sunta, briket ya da odun peletleri işlenirken fazla çaba harcamadan kuru talaşlara su eklenebilirken çok nemli talaşların daha fazla çaba ile kurutulması gerekir.

Odundan ya da odun cipsi ve pelet gibi doğal liflerden yapılmış malzemeler için su içeriğinin hızlı ve kolay bir şekilde kontrol edilmesini sağlayan nem ölçer modelleri mevcuttur. Bu nem ölçerlerin çoğunda malzeme numunesi ile doldurulan bir ölçüm haznesi bulunur. Diğer modellerde odun cipsi ya da peletlerin içindeki nemin belirlenmesini sağlamak için uzun delme sensörleri vardır. Bu nem ölçerler ile depolanan malzemeler az bir çabayla farklı yerlerde ve derinliklerde ölçülebilir.

Tahıllar için tasarlanmış nem ölçerler, hasat zamanının belirlenmesini ve depolama koşullarının izlenmesini sağlamanın yanı sıra tahıl alım satımında adil koşulların sağlanması için de gereklidir. Sonuçta, tahılın barındırdığı normal nem miktarından daha fazlası için ödeme yapılmamalıdır. Bunun haricinde, çok nemli halde teslim edilen tahılların güvenli bir şekilde depolanabilmesi için gereken kurutma işlemleri de maliyetlidir ve satın alırken bu maliyetlerin de göz önünde bulundurulması gerekir. Ticari işlemler için kullanılan nem ölçerlerin kalibre edilmesi gerekirken çiftlikte kullanılan tahıl nem ölçerlerin kalibre edilmesine gerek yoktur. Ancak, ölçüm değerlerinin hassas olmalarını sağlamak için nem ölçer, düzenli olarak kalibre edilmeli ya da kalibre edilmiş cihazlarla karşılaştırılmalıdır.

Akıcı malzemelerin devam eden üretim, kurutma ya da depolama işlemlerinde tahribatsız ölçüm için sensörleri ekipmana monte edilen nem ölçerler mevcuttur. Bu tür nem ölçerler genelde doğrudan malzemeye ve sahadaki koşullara göre parametrelendirilir. Inline ölçümlerde numune alınması gerekmez ve malzeme ölçümlerden etkilenmez. Ölçüm değerleri, doğrudan kontrol ünitelerine ya da proses kontrol sistemlerine iletilir. Böylece, gerekirse kurutma koşulları otomatik olarak ayarlanabilir ya da sonraki işlemler için su çıkarılıp eklenebilir.