Разновидности приборов, которыми измеряют влажность воздуха

Рекомендации для безопасной эксплуатации

Моделей гигроскопов существует большое количество, однако все они требуют соблюдения правил.

С любым прибором надо обращаться осторожно, чтобы не допустить падения. Вибрации при их работе тоже нежелательны.
Все устройства строго запрещено чистить моющими средствами, содержащими агрессивные вещества (кислоту, щелочь и т

д.).
Правильное место расположения — следующее требование. Влагомеры не должны располагаться под прямыми солнечными лучами, около нагревательных приборов или кондиционеров.
Контакт с высокой температурой запрещен для психрометрических устройств, в которых термометры содержат толуол (ВИТ-1, ВИТ-2). Жидкость эта не только очень токсична, но и огнеопасна.

Лучше всего для работы прибора использовать дистиллированную воды, лишенную всех нежелательных примесей. Даже отфильтрованная кипяченая вода далеко не идеальна, поскольку она содержит соли, которые повлияют на оборудование и точность результатов.

В завершение темы влагомеров — интересное видео, рассказывающее о «самом загадочном» виде гигрометров:

Видео загружается…

Определение влажности воздуха

Прибор показывает, сколько граммов воды находится в воздухе

В рекомендациях по созданию и поддержанию оптимального климата в помещении обычно указывают относительный показатель влажности. Этот параметр и определяют приборы. Они показывают содержание водяных паров в воздушных массах в процентах от наибольшего возможного показателя в данных температурных условиях.

Абсолютная величина показывает, сколько граммов воды имеется в кубометре атмосферы. Определить ее на практике требуется в случае сравнения содержания влаги в горячем и более холодном воздухе (к примеру, в банном помещении). В обыденной жизни принято использовать относительную величину как более понятную. Чем горячее воздух, тем больше максимально достижимая цифра содержания влажных паров в нем. Санитарными нормами установлены рамки рекомендуемых показателей для помещений того или иного назначения.

Измерительное устройство

Сегодня есть несколько типов бытового прибора для измерения влажности воздуха в комнатных помещениях или квартирах. Чем измеряют влажность воздуха в комнатах и определяют? Давайте подробнее рассмотрим все типы гигрометров.

Термогигрометр

Влажность воздуха возможно померить благодаря термогигрометру. Рассмотрим его работу. Он обладает сложной системой, поэтому он определяет не только уровень влаги, но и значение температуры внутри комнатного помещения. Также дополнительно данный аппарат проводит фиксацию значений состояния влаги и температурной величины в различных точках. То есть он сравнивает состояние двух показателей в месте, где он находится на этот момент, и в предыдущем помещении.

Прибор для определения влажности воздуха проводит синхронизацию значений, которые он получил в различных точках здания. Согласно этим показаниям термогигрометр дает общий результат значения влажности и температуры. Какими техническими характеристиками обладает он?

Рассмотрим технические характеристики термогигрометра. Длина провода составляет 150 сантиметров. Показатели изображаются как проценты, диапазон которых составляет от 0 до 90. Можно также приобрести в магазинах модели термогигрометров, которые являются беспроводными.

У данных моделей имеется дополнительная функция: когда состояние уровня влаги в комнате является критическим, измеряющий аппарат дает сигнал, который оповещает хозяина о плохой обстановке воздуха. Удобно пользоваться данным прибором (приборами) или измерителем, измеряя влажность в квартире.

Данным гигрометром вы сможете провести измерения температуры и влажности. Вы буквально будете участвовать в изменении домашней «погоды».

Психрометр

Полностью называется данный комнатный аппарат — психрометрический гигрометр. Как определить влажность воздуха в квартире с помощью психрометра? Они имеют два градусника. Один градусник имеет название «сухой», который выполняет стандартную работу – измерение температуры в помещении.

Другой термометр – увлажненный, потому что он находится внутри водяного сосуда, и обмотан фитилем из ткани. Он дает показатели температуры фитиля, который влажный. Значение данной температуры получается за счет испарения влажности. Если показатель влажности имеет низкий уровень, то испарение проводится гораздо быстрее. И наоборот.

Благодаря психрометру, вы сможете получить необходимую информацию о состоянии вашей комнаты, то есть определить влажность воздуха. Сегодня часто пользуются психрометром для контролирования влагосодержания.

Приборы: волосяной и пленочный

Волосяной прибор для измерения влажности воздуха в помещении достаточно легко устроен. Почему его так называют? Работа данного типа гигрометра ведется на основании волоса из синтетики, который является обезжиренным. Как узнать влажность воздуха на нем? Как измерить влажность воздуха в квартире благодаря волосяному устройству?

От изменения состояния воздуха, меняет и свою длину этот синтетический обезжиренный волос. Он натянут меж пружины и стрелочного конца. За счет колебания синтетического волоса осуществляется перемещение стрелки по пластинке с делениями (циферблат), которая и выдает общие значения уровня влаги в комнате. Обсудим «внутренности» аппарата.

Этот прибор для измерения влажности воздуха обладает большим охватом значений – от 0 до 100. Поэтому сведения о состоянии воздушного потока будут наиболее точными. Главная особенность его – это простота его работы. С ними легко обращаться, поэтому вы не будете мучиться с ним во время использования. Данный измеритель можно расположить на стене в комнате – это довольно удобно. Измерьте и узнайте данные о состоянии квартиры, которые будут у вас всегда перед глазами.

Есть другой тип гигрометра – это пленочный. Как проверить влажность воздуха в квартире с помощью него? Пленочный гигрометр состоит по-другому, поэтому и принцип функционирования отличается от волосяного. Главная отличительная особенность пленочного гигрометра – это наличие элемента, который является чувствительным. Данный компонент в устройстве – это органическая пленка. Принцип работы — органическая пленка может растягиваться, или наоборот, сжиматься – это зависит от состояния влажности воздуха в доме. Значение влажности также отображается на циферблате.

Может быть интересно

Если во влажном определенном помещении относительно низкие температуры, то рекомендуется использовать именно волосяной или пленочный гигрометры. Другие аппараты просто не подходят для определения уровня влажности в помещении, их практически не используют.

Абсолютная и относительная влажность

Количество водяных паров в воздухе при определенной температуре определяет степень влажности. Но как эту степень оценить? В этом нам помогут два новых определения: абсолютная влажность и относительная влажность.

Обратите внимание, что, рассчитывая плотность различных веществ, мы использовали стандартную единицу измерения — $\frac{кг}{м^3}$. Для абсолютной влажности принято применять внесистемную единицу измерения плотности — $\frac{г}{м^3}$

Степень влажности определяется фактором того, насколько водяной пар близок или далек от состояния насыщения.

• Чем больше в воздухе водяных паров, тем ближе пар к состоянию насыщения
• Чем выше температура воздуха, тем большее количество водяных паров требуется для его насыщения

Вспомним: насыщенным называют пар, который находится в динамическом равновесии со своей жидкостью. Число молекул, вылетающих из жидкости, становится равно числу молекул, возвращающихся в нее.

Соответственно, зная только абсолютную влажность, нельзя сказать сухой это воздух или влажный, насколько он близок к состоянию насыщения.

Чаще всего водяной пар, содержащийся в воздухе, является ненасыщенным. Если бы водяной пар в воздухе был всегда насыщенным, то все, что находится на земной поверхности, никогда бы не высыхало.

Т.е., относительная влажность характеризует процентное содержание влаги в воздухе. Наиболее благоприятной для человека считается относительная влажность воздуха $40-60 \%$.

{"questions":,"answer":}}}]}

Чтобы в полной мере научиться пользоваться приведенными выше формулами, загляните в урок на решение задач по данной теме.

Влажность в окружающем мире

Влажность воздуха важна как в природе, так и в быту человека. Изначально, наше самочувствие часто зависит от этого показателя. Ведь интенсивность испарения влаги с нашего кожного покрова определяется влажностью воздуха. Низкая влажность может приводить к пересыханию слизистых оболочек, проблемам с кожей и волосами, а очень высокая — к ухудшению общего физического состояния.

Влажность воздуха влияет на теплообмен многих организмов с окружающей средой, на жизнь животных и растений. Когда люди выращивают растения в теплицах или оранжереях, им необходимо знать и контролировать влажность воздуха. Таким образом поддерживается нужный режим для их роста и жизнедеятельности.

Значение влажности воздуха играет большую роль в метеорологи для прогнозов погоды

При работе различной техники важно учитывать влажность — при высоких показателях быстрее возникает коррозия. При хранении важных произведений искусств и книг также следят за влажностью

Как измерить влажность?

Домашнюю атмосферу приводят в порядок с помощью специальных увлажнителей или осушителей. Однако чтобы сделать работу этих приспособлений максимально эффективной и не навредить еще больше, сначала потребуется измерить уровень содержания влаги в окружающем воздухе. Для этого применяют приборы, именуемые бытовыми гигрометрами.

Все гигрометры можно разделить на две большие группы.

1. Механические. Отличаются надежностью и низкой ценой. Долго служат. Однако имеют один недостаток – не очень точные показания. Принцип работы заключается в измерении веса собранной из воздуха за определенное время воды (она конденсируется в особых изогнутых трубках). Результат замера отображается на стрелочном циферблате, напоминающем часовой.
2. Цифровые. Эта категория устройств дороже и менее надежна. Однако она отличается необычайным удобством использования и почти полным отсутствием погрешностей в показаниях. Сведения о содержании воды в атмосфере цифровые гигрометры получают от специального электронного датчика. После этого информация обрабатывается и выводится на жидкокристаллический экран девайса. Нередко совмещают в себе гигрометр, термометр, барометр и некоторые другие приспособления.

Мнение эксперта
Бородина Галина Валерьевна

Также существуют так называемые контактные гигрометры. С их помощью замеряют уровень влаги в субстрате растений, а также в различных поверхностях (например, штукатурке или паркетной доске). Для измерений в бытовых, домашних условиях они мало подходят.

Методы определения влажности воздуха

Используют специальные приборы для измерения:

• гигрометры;
• психрометры.

Гигрометр – один из измерительных приборов, благодаря которому можно определить уровень влажности.

Есть несколько типов гигрометров:

• волосной;
• весовой;
• конденсационный;
• электронный;
• электролитический;
• пленочный;
• керамический.

Каждый из приспособлений имеет особенный принцип работы. Например, конструкцию волосного гигрометра составляет система U – образных трубок. Они наполнены специальным веществом, которое поглощает водяной пар. С помощью насоса через эту систему подают воздух и определяют его влажность.

Наиболее точным измерителем считается конденсационный гигрометр. Он измеряет количество конденсата, который образуется на стеклянной поверхности после воздействия на нее солнечного луча. Погрешность при работе такого устройства очень низкая.

Психрометр – еще один из измерителей влажности воздуха окружающей среды.

Виды психрометров:

• психрометр Августа (станционный);
• психрометр Ассмана (аспирационный);
• дистанционный психрометр.

Психрометр Августа — один из наиболее известных приборов для измерения влажности. Строение этой конструкции достаточно несложное. Конструкция психрометра состоит из прикрепленных на одном штативе двух одинаковых термометров. Один из них называется сухим, он показывает температуру в помещении.

Второй термометр называют влажным или смоченным. Конец этого термометра в виде чехла обматывают батистовой тканью или марлей, конец которой опускают в резервуар с водой, находящийся на тыльной стороне конструкции психрометра.

Вода с кусочка ткани испаряется, из-за чего температура на влажном термометре снижается до момента, пока термометр не начнет показывать температуру, при которой пар становится насыщенным. В такой момент показываемые на влажном термометре данные будут представлять показатели реальной температуры окружающей среды.

Определения влажности воздуха в определенном помещении с помощью психрометра занимает немного времени. Для этого устройство помещают в место, изолированное от попадания солнечных лучей и посторонних тепловых воздействий на 10 – 15 минут, после чего записывают результаты измерения каждого из термометров прибора.

Шкала термометра поделена от — 25˚ до + 50˚ на интервалы в 0,2 градуса.

Разновидности устройств

Выяснив, что такое гигрометр и для чего он нужен, стоит разобраться, какие бывают приборы и где их лучше использовать. Широкий модельный ряд объединяет в себе как простые механические, так и более сложные электронные изделия. Они могут иметь как бытовое, так и общее назначение, а большинство из них предназначены для соединения с кондиционером либо увлажнителем. В зависимости от сложности, устройства показывают количество содержания влаги в воздушных массах (число водяных паров в м3 воздуха) либо соотношение влажности в процентах. В первом случае используют простейшие модели, а во втором – профессиональное специализированное оборудование.

Сфера применения гигрометров

Задачи, требующие контроля влажности, нередко возникают в различных отраслях промышленности. Современные производители выпускают гигрометры, рассчитанные на конкретную специфику применения, а значит, они наилучшим образом приспособлены для эксплуатации в той или иной сфере деятельности. Вот лишь несколько примеров ситуаций, которые можно решить с помощью этих измерительных приборов:

• Для длительного хранения сельскохозяйственной продукции, например, в овощехранилищах или зернохранилищах, необходимо соблюдать температурно-влажностный режим. Добиться этого можно, постоянно контролируя микроклимат с помощью гигрометра.
• Многие лекарственные препараты требуют особых условий хранения и могут потерять свои свойства, если находятся в условиях избыточной влажности.
• Гигрометр необходим и в библиотеке, поскольку книги, особенно старинные, во влажном микроклимате значительно быстрее приходят в негодность. Материалы, которым уже много лет, могут разрушиться от избытка влаги, а значит, контролировать влажность воздуха нужно, чтобы обеспечить оптимальный режим хранения.
• Необходимость проконтролировать влажность материалов часто возникает на стройке. Например, степень просушки древесины проверяется для определения, можно ли ее использовать как стройматериал, и если да, то каким образом. Также существуют специализированные гигрометры, предназначенные для определения влажности бетона.
• Проверка влажности материалов часто проводится и при производстве мебели, ведь изделие, изготовленное из слишком сырой или пересушенной древесины, произведено с нарушением технологии и, скорее всего, прослужит намного меньше.

Виды и типы датчиков измерения влажности воздуха

При выборе конкретного типа датчика, исходя из его принципа работы, следует учитывать основные факторы:

• Какую величину влажности понадобится измерять – относительную или абсолютную;
• Где будет замеряться влажность – в воздухе, в почве, в образце материала;
• Имеет ли значение гистерезис, с какой точностью необходимы измерения и в каком диапазоне они будут проводиться.

Так, самыми точными датчиками считаются оптические, но они же и самые дорогие. Емкостные часто применяются в бытовой технике и в промышленном оборудовании. Их ключевое преимущество – устойчивость к высоким температурам и химическим испарениям. В быту чаще всего применяют резистивные детекторы, работающие с относительно малым временем отклика, от 10 до 30 секунд. Они могут работать в температурном диапазоне от -40 до +100 градусов, но чувствительны к химическим и масляным испарениям. Электронные хороши тем, что благодаря компьютерной калибровке работают с высокой точностью.

У всех этих моделей есть преимущества и недостатки, а также факторы, влияющие на точность измерений.

Конденсационный гигрометр

Рассмотрим устройство и принцип работы конденсационного гигрометра (рисунок 1). С помощью него можно определить абсолютную влажность воздуха по точке росы.

Рисунок 1. Устройство конденсационного гигрометра

В его основе — небольшая металлическая коробка 1. Ее передняя стенка 2 окружена кольцом 3. Поверхности этих элементов хорошо отполированы. Между ними помещена теплоизолирующая прокладка 4. К самой коробке присоединена резиновая груша 5. Внутрь коробки вставлен термометр 6.

Заполним коробку, например, эфиром. Вы уже знаете, что эта жидкость достаточно быстро испаряется. Начнём продувать воздух через коробку с помощью груши. Так мы ускорим испарение эфира, коробка быстро охладится. Вскоре на полированной поверхности появятся капельки росы.

Отметим температуру, которая наблюдается в данный момент. Так мы определили точку росы. Именно в этот момент пар стал насыщенным.

Далее, используя специальные таблицы, можно определить абсолютную влажность воздуха.

Вид обычного лабораторного гигрометра представлен на рисунке 2.

Рисунок 2. Лабораторный гигрометр

Сфера использования

Гигрометр – это довольно востребованный прибор. И это вовсе не удивительно, ведь показания, которые он снимает, очень важны.

Данный прибор можно использовать дома. В таком случае идеально подойдет волосяной гигрометр бытового типа. Но, помимо контроля влажности воздуха в домашних условиях, прибор используется и в различных сферах промышленного производства.

Очень часто на метеостанциях используют специальный метеорологический гигрометр.

Как видим, прибор этот очень даже важен. И если у вас есть желание, то его можно приобрести или даже изготовить самостоятельно.

Обзор волосяного гигрометра М19 смотрите далее.

Осушители воздуха

Этот прибор предназначен для эффективного поглощения лишней влаги. В процессе обработки воздух проходит через специальную испаряющую мембрану, превращающую влагу в конденсат. Капли воды собираются внутри прибора в специальной емкости. Воздух поддается повторному прогреванию и выходит наружу, будучи чистым, но лишенным влаги.

Важно! При покупке подобного агрегата не забывайте обратить внимание на производительность устройства и максимально допустимый объем воды, который осушитель способен переработать за сутки. Бытовые осушители способны осушать от 12 до 300 л воды за 24 часа. Они бывают:

Они бывают:

Они бывают:

Бытовые осушители способны осушать от 12 до 300 л воды за 24 часа. Они бывают:

1. Переносными. Эта модель отличается легкостью и мобильностью и может быть размещена в любом помещении.
2. Стационарными. Осушитель монтируется на стену, потому не может транспортироваться из одного в другое помещение.

Важно! Такие приборы могут использоваться даже в холодильных комнатах. Это способствует, по меньшей мере, образованию инея. Когда резервуар полностью заполняется водой, из-за несвоевременного опорожнения емкости осушитель автоматически отключается

Когда резервуар полностью заполняется водой, из-за несвоевременного опорожнения емкости осушитель автоматически отключается.

Волосяной и плёночный гигрометры

стрелка двигается по циферблату

Данный прибор для определения влажности имеет довольно большой диапазон значений (от 0 до 100%), что свидетельствует о точности показаний волосяного гигрометра. Один из самых больших плюсов таких устройств заключается в его простоте. Волосяные гигрометры очень просты в обращении, что позволит избежать лишней головной боли при его эксплуатации. Также можно упомянуть ещё раз о точности его показаний. Волосяные гигрометры можно вешать на стену.

Кроме волосяных гигрометров, есть гигрометры плёночные. Устройство у них разное, поэтому и принцип работы у плёночных гигрометров несколько отличается. В таких приборах имеется чувствительный элемент, делающийся из органической плёнки. Данный материал имеет свойство растягивать или сжиматься в зависимости от состояния влажности воздуха. Показатели выводятся на циферблат при изменении положения центра плёночного чувствительного элемента.

Если условия, в которых будет использоваться прибор для определения влажности воздуха, будут предусматривать наличие относительно низких температур, то именно два вышеописанных вида гигрометров и будут единственными приборами, которые будут способны измерять уровень влажности воздуха в помещении.

Классификация механических измерителей влажности воздуха

Механические гигрометры, измеряющие влажность воздуха, различаются по виду чувствительного элемента и бывают такими:

• волосяные – в них стрелка, которая передвигается по круговой шкале, связана с обезжиренным волосом или синтетической нитью. Их диапазон измерений – 20-100%. Функционирование прибора объясняется тем, что при изменении влажности нить меняет длину и на это реагирует стрелка прибора, передвигаясь в одну из сторон. Такие приборы удобны и достаточно точны. Но диапазон их изменений ограничен. Они часто встречаются на метеостанциях;
• пленочные – самым чувствительным элементом у этих приборов является мембрана, которая при уменьшении влажности, натягивается. А при ее увеличении – прогибается. Движение мембраны передаётся стрелке прибора;
• весовые – их конструкция построена на способности гигроскопических материалов поглощать водяные пары. Вычисляя массу поглощенной влаги и объем воздуха, пропущенного через материал, можно точно определить влажность.

Другие типы гигрометров

В резистивных электролитических гигрометрах измерения происходят за счет использования раствора соли, который в зависимости от влажности воздуха меняет свою концентрацию. А это приводит к увеличению/уменьшению электрического сопротивления раствора. Такие изменения фиксирует гигрометр. Но изменения температуры вызывают погрешность данных.

Функционирование конденсационных гигрометров построено на определении “точки росы” – температуры, до которой требуется охладить воздух при условии, что давление остается постоянным. Это приводит к насыщению водяного пара, который содержится в нем. В конструкции такого типа гигрометра предусмотрено зеркало, которое охлаждается до того, как на нем появятся капли воды. Оптическое устройство фиксирует этот момент и подает сигнал, по которому измеряется температура зеркала. Каждый из этих приборов может быть частью лабораторного оборудования для проведения определенных исследований в конкретных условиях для разных целей.

Как сделать измеритель влажности воздуха своими руками

Психрометр – достаточно несложное по своей конструкции изобретение, поэтому любой желающий сможет сделать его самостоятельно.

Необходимые материалы:

• два спиртовых термометра;
• небольшой отрезок батистовой ткани;
• несколько деревянных реек;
• мелкие шурупы;
• стеклянная баночка.

Для подставки психрометра необходимо взять небольшую деревянную пластину размером 50 мм в ширину и 120 мм длинной. К ней шурупами крепим рейку, длина которой зависит от длины используемых измерительных приборов. Перпендикулярно к ней крепится еще одна планка, на которой будут держаться термометры.

Основу прибора можно соединить с подставкой просверлив в ней небольшое отверстие, либо же использовать клей ПВА. После того, как корпус психрометра собран, нижний баллон одного из термометров обматывается батистовой тканью. Конец ткани опускается в сосуд, в котором находится незамерзающая жидкость.

При проверке показателей изготовленного прибора следует проверить результаты заводского измерителя и сравнить оба показателя. В дальнейшем для определения уровня влажности воздуха необходимо пользоваться специальной психрометрической таблицей.

Использовав минимум материалов и свободного времени, владелец готового изделия получит полезный инструмент для измерения уровня влаги воздуха.