Trådlösa sensorer för fuktindikering : Mosture indication with wireless sensors

• Main Author: Arvidsson, Erik
• Format: Others
• Language: Swedish
• Published: KTH, Byggvetenskap 2012
• Subjects: fuktindikering trådlösa sensorer
• Online Access: http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:kth:diva-93797

Användandet av trådlösa sensorer inom byggindustrin är relativt nytt. Sensible solutions AB har utvecklat en produkt för fuktindikering som kan användas i t.ex. lätta utfackningsväggar. Systemet bygger på att två stycken passiva RFID-taggar fästs på ett kort med ett mellanrum så att inte taggarna stör varandra. Den ena är täckt med en fuktabsorberande pappersbit som tar upp fukt ur den omgivande luften medan den andra är öppen mot omgivande luft. Sensorerna avläses med en RFID-läsare som sänder ut signaler tills ett svar erhålls från båda taggarna. Den fuktiga taggen kommer att kräva en större signalstyrka för att avläsas än den torra på grund av förändringar i dess resonansfrekvens då taggen blivit fuktig. Då det krävs olika signalstyrkor för att ladda upp vardera taggen kan differensen mellan de båda användas som en fuktindikator. Sensorerna är relativt billiga och skulle kunna användas i stora mängder för att tidigt upptäcka läckage, eller höga fuktnivåer. Inom detta examensarbete har tester utförts för att avgöra hur tillförlitliga sensorerna är med avseende på avstånd och riktningar till avläsningsenheten samt inbördes avstånd mellan flera sensorer. Sensorerna har fått acklimatiseras i behållare med olika saltlösningar som ger relativa fuktigheter mellan 12-97 %. De har sedan blivit avlästa för att avgöra hur värdena av differensen i signalstyrka varierar med relativ fuktighet. Fördelar och begränsningar med metoden har undersökts dels genom litteraturstudier och dels genom de utförda testerna. Testerna visar att metoden är känslig för avstånd och riktningar. Dock beror troligtvis inte detta på sensorerna utan att den avläsningsenhet som används i dagsläget har en del begränsningar. Metoden kräver att någon avläser de manuellt på byggarbetsplatsen, t.ex. en platschef. I dagsläget finns endast en gräns för att avgöra om det är torrt eller fuktigt. Gränsen är 5 dBm skillnad mellan signalstyrkan för att ladda upp den fuktiga respektive den torra taggen. Testerna som gjorts inom detta examensarbete har visat att fuktigare luft innebär en större skillnad i signalstyrka mellan den öppna (referenstaggen) och den inneslutna taggen. Vid avläsning krävs att avläsningsenheten är riktad rakt mot kortet för att “korrekta” värden ska erhållas. En ny, bättre avläsningsenhet kommer att börja användas under februari 2012. Därmed kommer en ny uppgradering av den kritiska fuktnivån. ii === The using of RFID-sensors in the Building industri is relatively new. Sensible solutions AB have developed a product for moisture indication in for example light weight exterior walls. The system is built upon one pair of passive RFIDtags placed on a card with a space between them so that the tags don’t disturb one another. One of the tags is covered with a moisture absorbing paper and the other one is left open to the surrounding air. The sensors are read with an RFID-reader which sends out signals until a response is received from both of the tags. The moistened tag requires greater signal strength to be read than the dry one because of changes in its resonance frequency when the tag is covered in moisture. Since different signal strengths are required to read the two tags, the difference between them can be used as a moisture indicator. The sensors are relatively cheap and could therefore be used in great amount to early discover leakage and high moisture levels. Within this master thesis, tests have been made to evaluate how reliable the sensors are in regard to distance between the reader and the sensors, the angle between them and the distance between several different sensors. The sensors have been acclimatized in exicators with different salt solutions which are emitting relative humidity’s between 12-97 %. They have then been read to determine how the values in the difference in signal strength varies with relative humidity. The pros and cons with the method have been studied through literature and the tests made. The tests show that the method is sensitive to distances and angles. However the limitation doesn’t depend on the sensors, but of the reader that is used today. The method requires that someone is reading the sensors manually on the construction site, for instance a construction site manager. Today there is only one limit to determine if it’s dry or damp. The limit is 5 dBm differences in power up level between the damp and the dry tag. The tests made in this thesis shows that a higher moisture level leads to a greater difference in signal strength between reading the open and the covered tag. When reading the sensors it requires that the reader is aimed straight toward the sensor so that “correct” values will be received. A new, better reader will be used in February 2012. Consequently a new upgrade of the critical moisture level will be made. iii