Эллиптические измерители используются для измерения относительной влажности

Многие хозяева домов или квартир порой забывают, что оптимальное состояние влажности воздуха в помещениях является такой же неотъемлемой составляющей комфортных условий проживания, как, скажем, и температура. Возможно, зависимость не столь очевидна, но и превышенная, и недостаточная влажность крайне негативно сказывается на состоянии здоровья домочадцев.

Прибор для измерения влажности воздуха в помещении

А как контролировать этот параметр? Очень просто – приобрести и установить прибор для измерения влажности воздуха в помещении. Можно обойтись и без прибора, в принципе полностью смоделировав его работу подручными средствами. Или даже воспользоваться простейшими «народными способами». Обо всем этом и пойдет речь в настоящей публикации.

Что такое влажность воздуха и для чего следует ее контролировать?

В состав воздуха всегда входят, помимо кислорода, азота и углекислого газа, водяные пары. Именно их содержание и предопределяет влажность.

В атмосферном воздухе всегда содержится водяной пар. Вопрос лишь в концентрации – это как раз и показывает параметр влажности.

Оперируют двумя показателями влажности, абсолютной и относительной.

Надо сказать, что такой параметр, с практической точки зрения – не слишком удобный, мало о чем говорящий неспециалисту. Поэтому для оценки влажности чаще используется ее относительный показатель.

Откуда берется этот показатель? Дело в том, что насыщение воздуха водяным паром не может проходить бесконечно. Существует определённые предел, насыщенное состояние, при котором начинается конденсация, то есть переход пара в жидкую форму. Важно то, что для разных показателей температур и атмосферного давления этот предел также имеет разные значения. Граница насыщения может выражаться в плотности насыщенного пара (г/м³) или его давлении (кПа или миллиметры ртутного столба).

Так вот, относительная влажность при текущей температуре показывает, сколько в процентах составляет отношение абсолютной влажности к возможной плотности насыщенных паров (или же отношение между текущим парциальным давлением водяного пара и равновесным давлением насыщенных паров ).

RH = 100 × p / p₀

RH — относительная влажность воздуха;

p — парциальное давление водяных паров (кПа или мм рт. ст.);

p₀ — равновесное давление насыщенных паров при текущей температуре (также кПа или мм рт. ст.);

100 — коэффициент для перевода результата в процентное отображение.

RH = 100 × φ / φ₀

φ — абсолютная влажность воздуха (г/м³);

φ₀ — плотность насыщенного водяного пара при текущей температуре (г/м³).

Понятно, что показатели относительной влажности тесно взаимосвязаны с температурными параметрами. На этом, кстати, основывается и один из способов измерений, о чем пойдет речь ниже.

К какой относительной влажности в доме следует стремиться?

Относительная влажность — величина нестабильная, и ее показатели могут довольно ощутимо изменяться даже в течение одного дня. По-разному может складываться влажностный режим и в различных помещениях дома или квартиры. Но для того чтобы обеспечивать комфортный микроклимат, следует контролировать этот уровень и принимать адекватные меры к поддержанию его в оптимальном диапазоне.

На шкалах многих приборов для удобства сразу выделены оптимальные диапазоны и температуры, и влажности.

Какой же уровень влажности принято считать оптимальным?

Действующими СНиП и СанПиН установлено, что в жилых помещениях оптимальным уровнем влажности зимой является показатель в 30 ÷ 45%, предельно допустимый – 60%. Летом эти показатели несколько меняются – на 30 ÷ 60% и 65% соответственно.

В других помещениях жилого дома или квартиры уровень влажности не регламентируется. Тем не менее, можно сделать несколько комментариев.

Физиологи утверждают, что минимальный предел в 30% слишком уж занижен – воздух явно будет отдавать некомфортной сухостью. Поэтому их рекомендация – поддерживать стабильный уровень влажности в границах 40 ÷ 60% вне зависимости от времени года.

Кроме того, 30% — это и явная нехватка атмосферной влаги для комнатных растений, если они содержатся в доме. Если даже не брать в расчет всякую экзотику, то для большинства культивируемых в наших условиях домашних цветов будет оптимальной влажность от 40 до 70%.

Есть специфика и у детских комнат. Ведущие специалисты в области педиатрии настаивают, что для детской комнаты оптимальным уровнем надо полагать влажность в 50÷60%. Это не допустит пересыхания слизистых оболочек носоглотки малыша при дыхании, предупредит развитие болезней. А для заболевшего ребенка влажность в комнате часто рекомендуют поднять даже до 70%.

Цены на популярные измерители влажности воздуха

Измеритель влажности воздуха

Но все эти замечания про детскую комнату – с одной чрезвычайно важно оговоркой. Температура воздуха в помещении должна выдерживаться на оптимальном уровне, примерно в 24 ℃ в течение всего года, вне зависимости от сезона. Если в детской будет теплее, то микроклимат начнет смещаться в сторону «влажных тропиков», что не только дискомфортно, но и крайне опасно для малыша.

Можно привести еще несколько рекомендаций по уровню влажности:

— для книг и документов считается оптимальным уровень в 40÷60%;

— для деревянных полов и отделки, мебели и музыкальных инструментов – тоже в пределах 40÷60%;

— такой же уровень оптимален для электронной аппаратуры и оргтехники.

А вот любителям комнатных растений иногда придется «потесниться», выделив под свое хобби отдельное помещение. Дело в том, что некоторые экзотические виды могут потребовать для нормального развития все 75÷80%, но такой уровень поддерживать в жилой комнате – недопустимо.

Постоянно запотевшие окна – это явный признак повышенной влажности. Надо принимать меры!

Складированное в шкафах белье становится волглым, от него начать исходить запах сырости. Гораздо быстрее портятся приобретённые продукты.

В помещении возрастает накопление статического электричества. Значительно повышаются объемы переносимой воздухом пыли. Особо опасна пониженная влажность для людей, склонных к аллергическим реакциям и страдающих хроническими заболеваниями органов дыхания. В таких условиях быстро погибают многие вроде бы регулярно поливаемые растения.

Существует немало методов, которыми регулировать показатели влажности выдерживая их в оптимальных рамках.

Так, при превышении влажности следует провести ревизию эффективности системы вентиляции – не исключены застойные явления. Необходимы регулярные проветривания. Снижает уровень водяных паров использование кондиционеров – влага конденсируется в теплообменнике и отводится в дренаж. Если проблема стоит остро, и трудно найти иное решение – можно приобрести специальный бытовой осушитель воздуха.

Если уровень влажности недостаточный, приобретается увлажнитель воздуха, который часто дополняется и озонирующим эффектом. Помогает установка аквариума, увеличение количества комнатных растений. Кстати, и в случае недостаточной влажности рекомендуется регулярные проветривания и приведение в порядок системы вентиляции.

Но для того чтобы принимать те или иные меры, желательно все же иметь информацию о состоянии влажности в помещениях. Значит, необходим прибор, который способен ее измерить – гигрометр.

Приборы для измерения влажности воздуха

Существует несколько типов приборов-гигрометров, позволяющих определять показатели влажности воздуха. Они могут серьезно отличаться принципом своего действия.

• Волосяные и пленочные измерители влажности;
• Приборы психрометрического типа;
• Конденсационные гигрометры;
• Весовые;
• Керамические и электролитические приборы;
• Электронные гигрометры.

Не все из них применимы в бытовых условиях, но нескольких слов все рано и они заслуживают.

Волосяные и пленочные измерители влажности

Волосяной гигрометр – один из «старожилов» в этом семействе приборов. Простота устройства и понятность принципа работы делают их востребованными и по сей день, хотя уже не в таких широких масштабах, как было ранее.

Устройство у него и вправду нехитрое:

Устройство волосяного измерителя относительной влажности

Прибор чаще всего имеет вертикально расположенный корпус (поз.1) или раму, довольно внушительной высоты. Сверху расположен подвес (поз. 2), к которому закреплен длинный обезжиренный волос (поз.3). На подвесе обычно имеется механизм точной регулировки натяжения волоса.

Вертикально расположенный волос перекинут витком через шкив (поз.4) и снизу натянут подвешенным грузиком (поз.5). К шкиву, в свою очередь, жестко закреплена стрелка (поз.6), указатель которой перемещается по дуге вдоль шкалы (поз.7) с нанесенными значениями относительной влажности в процентах.

Как это работает?

Натуральный волос очень чутко реагирует на изменение влажности. А именно: при ее увеличении он несколько удлиняется и, наоборот, если атмосфера сухая, стремится уменьшиться. Это колебание длины, за счет того, что волос постоянно натянут и перекинут витком через шкив (блок), приводит к небольшому проворачиванию самого шкива – про часовой стрелке при удлинении и против – при укорачивании волоса. Соединенная со шкивом стрелка показывает на шкале текущее значение относительной влажности.

К достоинствам такой схемы относят следующее:

• Прибор показывает очень высокую чувствительность и скорость реакции на изменение внешних условий.
• Схема проста и наглядна, не требует каких-то дополнительных действий или вычислений.
• Прибор способен работать в широком диапазоне показателей влажности – от 20 и до 80%.

Недостатки тоже имеются:

• Прибор – довольно «нежный», и требует, по вполне понятным причинам, крайне бережного обхождения.
• Не всем понравится «простоватая» форма классического волосяного гигрометра для размещения в жилой комнате Хотя, как знать, судя по фотографиям интерьеров, он порой становится неплохим оригинальным дополнением к общей отделке помещения. Кроме того, можно отыскать и вполне симпатичную настольную модель, антикварную или же выполненную «под старину».

Волосяные гигрометры – настенного и настольного исполнения.

Главным образом именно по последней указанной причине, волосяные гигрометры в наше время «сняты с вооружения», хотя и продолжают верно служить своим хозяевам. И даже пользуются определенным спросом.

Год выпуска не указан, но, судя по шрифту и тексту, этот антикварный волосяной гигрометр увидел свет еще до революции 1917 года.

Кстати, волосяные гигрометры могут иметь и вполне компактные размеры – их заключают в довольно тонкий цилиндрический корпус с круглой шкалой на фасаде. Правда, за счет потери и так не выдающейся точности.

У пленочных гигрометров – очень похожий принцип устройства и действия. Только в качестве чувствительного элемента используется органическая мембрана, изменяющая свой размер в зависимости от изменения уровня влажности.

Устройство пленочного (мембранного) гигрометра – очень схоже с волосяным. И принцип действия – аналогичен.

Достоинства и недостатки мембранных гигрометров тоже мало отличаются от волосяных приборов измерения влажности. А встречаются они по нынешним временам – еще реже.

Самые точные измерения — приборы психрометрического типа

Всем известно, что испарение воды сопровождается поглощением энергии – поверхность, с которой происходит испарение, охлаждается. А интенсивность испарения, понятно, зависит и от температуры, и от текущего парциального давления содержащихся в воздухе водяных паров. Одним словом, от текущей влажности воздуха. На этом построен очень точный алгоритм определения относительной влажности с использованием специфичного прибора – психрометра.

Различают психрометры Августа и Ассмана.

Для начала – широко распространенные психрометры Августа.

Устройство психрометра Августа – ничего сложного и никакой механики

Устроен прибор несложно. Это два расположенных на штативе (на панели) неподалёку друг от друга идентичных жидкостных термометра (ртутных или спиртовых). Но один из них имеет открытую колбу, то есть показывает реальную температуру в помещении. А колба второго находится в увлажненном состоянии – она укутана в тканевый мешочек, другой конец которого погружен в емкость с водой. Вода капиллярно перемещается по такому «фитилю», и тем самым происходит постоянное увлажнение колбы.

Понятно, что показания термометра с влажной колбой должны быть несколько ниже, чем у сухого.

Пример психрометрической таблицы – ее значения рассчитываются по специальным формулам.

Способ расчёта – очень точный, базирующийся на основополагающих законах физики. Правда, по большому счету, прилагаемая в единичном экземпляре таблица все же не учитывает возможное движение воздуха и показатель атмосферного давления, а там тоже есть зависимость. То есть, даже если предположить, что перемещения воздуха в помещении практически нет (сквозняк во время измерений отсутствует), при пользовании таблицей, составленной, скорее всего, для нормального уровня атмосферного давления, возможны определенные погрешности. Но для бытового применения они, долдно быть, не будут носить принципиального характера.

Это тоже психрометры, причем слева – явно антикварная модель

Популярный психрометрический прибор для измерения влажности ВИТ-2

Более точные показания дают психрометры Ассмана – их еще называют аспирационными. Главное различие в том что термометры у этого прибора размещены в защитных трубках, через которые принудительно создаётся одинаковый воздушный поток (аспирация) строго выверенной скорости.

Аспирационный психрометр Ассмана – сверху хорошо заметен привод для создания принудительного обдува обоих термометров.

Привод в различных моделях может быть механическим (по принципу заводной часовой пружины) или электрическим.

Равномерный принудительный обдув термометров с постоянной равной скоростью позволяет практически полностью исключить погрешности, связанные с перемещением воздуха. Кроме того, защитные трубки предотвращают и другие искажающие показания воздействия. То есть получаемые значения температур для последующего входа в таблицу или график – намного корректнее, показатель относительной влажности – точнее.

Такие приборы относятся к профессиональному оборудованию, недешевы, и применение их в бытовых условиях не имеет особого смысла.

Керамические и электролитические гигрометры

Принцип действия электролитического гигрометра основан на измерении электрического сопротивления. Ток пропускается через чувствительную к влаге поверхность, покрытую тонким слоем гигроскопичного электролита (чаще всего – хлористого лития). Изменение влажности в помещении влечёт изменение концентрации электролита, и как следствие – изменение электрического сопротивления. Понятно, что шкала этого прибора (по сути – омметра) проградуирована в процентах относительной влажности.

Недостаток такого гигрометра – зависимость от температуры окружающей среды.

Керамические гигрометры имеют схожий принцип работы – то есть производится оценка изменения сопротивления в зависимости от влажности. Только в качестве опытного проводника в данном случае используется твердотельный элемент, изготовленный из смеси глины, кремния и каолина с добавлением металлических окислов.

Такие приборы отличаются компактностью, довольно точным уровнем показаний, и потому очень широко используются в качестве бытовых гигрометров. Правда, они требуют источника питания, батарейки или аккумулятора.

Электронные гигрометры

Электронные приборы представлены в очень широком разнообразии. Причем это касается не только внешнего исполнения, но и принципа оценки уровня влажности в помещении.

Это лишь несколько представителей из широкого разнообразия электронных измерителей влажности воздуха

Например, оптоэлектронные измеряют температуру точки росы по появлению конденсата на зеркальной поверхности. Резистивные, как понятно из названия, основаны на измерении сопротивления гигроскопичных проводников, меняющегося от уровня влажности. Ёмкостные прослеживают зависимость между влажностью и емкостью конденсаторов особой конструкции. Есть приборы, которые напрямую измеряют электрическую проводимость воздуха, и по ней в сочетании с показателями температуры автоматически рассчитывают относительную влажность.

Электронные приборы удобны, что дают сразу готовые, однозначно читающиеся показания. Они компактны, могут иметь настенное, настенное исполнение, некоторые предназначены для установки в стандартные подрозетники. Немало моделей комплектуется зондами, что позволяет снимать показания дистанционно, например, в соседней комнате или на улице.

Кстати, подавляющее число электронных гигрометров оснащено еще и функцией замера температуры, что превращает их в домашнюю метеостанцию. Может иметься система сигнализации – прибор оповестит хозяев, что влажность или температура выскочили за пределы оптимального диапазона, и требуется принятие каких-то мер.

Безусловно, все электронные гигрометры требуют источника питания. Но потребление у них невысокое, так что вставленного комплекта батареек обычно хватает очень надолго.

По уровню цен, степени точности показаний, удобству использования, долговечности и прочих эксплуатационных характеристик – очень большой разброс, который не позволяет делать какие-то обобщения. Во всяком случае, если планируется приобрести подобный электронный прибор, нелишним будет ознакомиться с его рейтингом в интернете.

Весовые и конденсационные гигрометры

Эти приборы скорее подходят для лабораторного использования, поэтому о них — очень кратко.

Принцип устройства и работы весового гигрометра

Принцип его действия состоит в том, что через прибор, представляющий собой совокупность U-образных трубок, заполненных веществом с высокими показателями гигроскопичности, прокачивается определённый объем исследуемого воздуха. Проходя по этим трубкам, воздух практически полностью высушивается, освобождается от влаги. Зная массу прибора до опыта и замерив ее после прокачки, несложно определить вес воды, вытянутой из воздуха. И, разделив его на объем прокачки – найти абсолютную влажность.

В основе измерения лежит понятие точки росы. Это такая температура, при которой содержащийся в воздухе водяной пар достигает порога насыщения и начинает превращаться в конденсат – переходить в жидкую фазу. И смысл проведения измерения заключается в том, что необходимо засечь эту точку росы. И по полученным показаниям делается вывод об относительной влажности воздуха – для этого есть специальные таблицы и графики.

Так выглядит конденсационный гигрометр.

Главным элементом этого прибора служит цилиндрическая камера, имеющая зеркально отполированную фасадную стенку, контактирующую с внешним воздухом. Именно на этом «зеркале» необходимо уловить первые признаки появления конденсата. Но для этого эту поверхность требуется охладить. Все решается следующим образом.

В камере имеется три отверстия. В одно вставляется спиртовой термометр. Ко второму, входному, подключается ручной насос (резиновая груша с трубкой), через третье, выходное отверстие камера заполняется летучей жидкостью — эфиром, так, чтобы была колба термометра была полностью закрыта эфиром. Если пропускать через эфир воздух, то это активизирует его испарение и приведет к быстрому охлаждению внешней зеркальной пластины.

По готовности прибора к работе начинают медленно прокачивать воздух, при этом внимательно наблюдая за зеркальной поверхностью. Как только появятся признаки ее помутнения из-за мельчайших капелек конденсата, прокачку прекращают и немедленно снимают показания термометра. Далее, отслеживают, при какой температуре зеркальная поверхность снова станет чистой. Среднее арифметическое этих температур принимают за точку росы.

Прибор обладает очень высоким показателем точности. Но, как видно из описания, требует все же довольно «громоздкого» проведения измерений. Правда, современные конденсационные гигрометры уже оснащаются электроникой, выводящей сразу готовые значения влажности на цифровой дисплей. Но все равно, такое оборудование больше относится к лабораторному, и в быту применяется очень редко.

А можно ли обойтись без приборов?

Если говорить про полное отсутствие приборов, то, да, существует парочка методов, правда, очень приблизительной оценки относительной влажности воздуха.

Пламя свечи может подсказать об избыточной влажности воздуха.

После того как свеча будет зажжена, следят за ее пламенем.

— Ровное вертикальное пламя с язычком желто-оранжевого цвета и четким границами говорит о нормальном уровне влажности.

— Если пламя «играет», а ареол вокруг язычка принимает малиновый окрас, можно предположить избыточную влажность воздуха.

Для опыта необходимо набрать стакан обычной воды из-под крана и поместить в холодильник на несколько часов. Требуется, чтобы вода остыла до примерно 5÷6 градусов.

Опыт со стаканом воды

После этого стакан достают, ставят на стол в комнате, где проводится исследование влажности. Сразу следует визуально оценить конденсат, выступивший на его стенках после переноса из холодильника.

Важно, чтобы стакан стоял не ближе 1 метра от окон, стен и отопительных приборов. В таком положении, не допуская сквозняка, его оставляют примерно на 10 минут. После этого можно проводить оценку.

— Если конденсат на внешних стенках высох – это говорит о недостаточной влажности воздуха.

— Конденсат, в принципе, не претерпел особых изменений – влажность можно считать в пределах нормы.

— Конденсат собрался каплями и даже натек на поверхность стола – влажность воздуха в помещении явно повышенная.

Опять же – говорить о точности не приходится. Да и подготовка к опыту, требующая нескольких часов, тоже не привлекает.

Но вообще без приборов иначе и не получится.

Самодельный психрометр из обычного домашнего термометра

Ну а если в распоряжении есть самый обычный стеклянный спиртовой или ртутный термометр, то влажность можно определить с точностью, ничуть не меньшей, чем дают профессиональные приборы.

С помощью обычного термометра модно получить очень точное значение относительной влажности.

Для начала необходимо положить термометр в комнате, где проводится определение влажности, так, чтобы на него не падал прямой солнечный свет. Лучше всего – на столе в затенённом месте ближе к центру помещения. Естественно, сквозняк должен быть исключен. Через 5÷10 минут снимаются и записываются показания температуры в комнате.

После этого колбу термометра обертывают обильно увлажнённой тряпочкой (комнатной температуры!), и кладут на то же место.  Спустя 10 минут снимают показания, как для «мокрого» термометра в психрометре. Записывают и их.

Ознакомьтесь с нашей новой статьей на нашем портале — «Очистителем воздуха для квартиры, какой выбрать».

Имея на руках два показания термометра, для «сухого» и «мокрого», можно, отыскав психрометрическую таблицу, зайти в нее и определить уровень относительной влажности. А еще лучше – провести более тщательный расчет.

Не пугайтесь, автор не собирается «грузить» вас формулами. Все они уже заложены в предлагаемый вниманию онлайн-калькулятор.

Алгоритм расчета составлен для обычного движения воздуха в доме или квартире, свойственного нормальной работе естественной вентиляции.

В калькуляторе запрашивается еще одна величина – уровень атмосферного давления в миллиметрах ртутного столба. Если есть возможность указать его (дома есть барометр или имеется информация местной метеостанции) – отлично, результаты получатся максимально точными. Если нет, ну что ж, тогда да оставьте нормальное давление, по умолчанию 755 мм рт. ст., и расчет будет вестись от него.

Больше вопросов этот калькулятор вызвать не должен.

Калькулятор определения относительной влажности воздуха по показаниям психрометра

Положительный микроклимат в квартире или доме обеспечивает нормальное состояние здоровья всех членов семьи. Если в помещении слишком сыро, риск болезней возрастает. Чтобы избежать отклонений от нормы, показатели можно контролировать, используя прибор для измерения влажности воздуха. Аппараты выпускаются в разных модификациях, отличающихся методом измерения, особенностями конструкции. Разберёмся, какой аппарат наиболее подходящий, каких рекомендаций придерживаться при выборе устройства.

Современные электронные приборы выдают результаты с максимальной точностью

Описание показателя и важность соответствия нормам

Чтобы в помещении было комфортно находиться, в нем должна быть соответствующая температура и влажность. Последний показатель характеризуется количеством пара в воздухе. Его уровень может повышаться или падать в зависимости от ситуации.

Например, если семья активно пользуется обогревателями и системами кондиционирования, воздух становится сухим. Отсутствие вытяжки и вентиляции приводит к образованию сырости в квартире.

Сухость вредна для людей, склонных к аллергическим реакциям и простудным заболеваниям. Влажный климат способствует росту плесени на стенах.

Чтобы следить за параметрами помогают специальные приборы. Они помогут своевременно определить отклонение от нормы и устранить проблему до того, пока она сможет навредить жильцам.

Варианты оборудования

Прибор для измерения влажности называют гигрометром. Существуют определённые стандарты, которым должен соответствовать климат в доме. Зимой разрешена влага 30-40%, а летом – 30-60%. Приборы для проверки выполняют из разных материалов, которые под влиянием влаги меняют свои характеристики: удлиняются, становятся тяжелее и т.д. Ассортимент оборудования довольно обширный, на разный вкус и кошелёк.

Приборы для дома должны быть удобными и компактными

Прибор на волосе и плёнке

Волосяные аппараты отличаются простой конструкцией. Главным элементом прибора выступает синтетический волос, который предварительно обезжиривают. Когда состояние воздуха меняется, можно наблюдать изменение его длины. Волос натянут между пружиной и стрелочным концом. Под воздействием колебаний волоса стрелка перемещается по пластинке с делениями, по которой и определяют значения.

Прибор охватывает значения от 0 до 100. Поэтому можно получить подробную информацию о состоянии воздуха. Устройство простое в применении. Его можно расположить на стене и постоянно наблюдать за уровнем влажности.

Принцип действия волосяного гигрометра

Существуют также плёночные гигрометры. В них главным элементом выступает специальная плёнка органического происхождения. В определённых условиях она может растягиваться или сжиматься, эти изменения видны на циферблате прибора.

Измерение влажности этими устройствами практикуют в помещении с низкими температурами.

Определение влажности с помощью конденсата

Устройства определяют абсолютную влажность. Их используют в лабораторных условиях, для домашнего применения они не подходят.

Конденсационные измерители представляют собой плоскую поверхность, на которую оседает влага, термометр для определения образования конденсата и пучок света, улавливающий первый конденсат.

Прибор позволяет получить максимально точные результаты, отображая климатическую ситуацию в помещении. Он состоит из металлической коробочки, термометра, резиновой груши, теплоизолирующей прокладки, передней стенки, кольца.

Такие устройства дают высокоточные результаты, что необходимо для лабораторных исследований.

Конденсационный гигрометр больше подходит для научных исследований в лабораториях

Они выполняют анализ температуры и конденсата, оседающих на стекле. На зеркало, температура которого постепенно снижается, направляется луч света, из-за чего на поверхности образуются капли воды или кристаллики льда. Электронный термометр под зеркалом определяет температуру, и конструкция преобразовывает данные в параметры влажности.

Существуют варианты улучшенной модификации. В них встроен дисплей, на который выводят показания. Главное достоинство оборудования в длительном сроке эксплуатации и стабильным показателям. Приборы отличаются увеличенным диапазоном действия и охватывают результаты от 0 до 100%.

Устройство с двух градусников

Действие психрометра основано на взаимодействии сухого и влажного термометра. Прибор оборудован двумя градусниками, в которых содержится жидкость красного и синего цвета.

На одной трубке присутствует хлопчатобумажная ткань, часть которой находится в резервуаре с раствором. После намокания ткани влага испаряется и влажный термометр охлаждается. Для определения процента в таблице к прибору для определения влажности нужно найти значение, указанное на градуснике, и высчитать разницу на пересечении показателей.

Психрометр активно используют в жилых помещениях

• Стационарными. С сухим и влажным градусником и принципом определения влажности по таблице;
• Аспирационными. В составе конструкции присутствует вентилятор, обдувающий термометры потоком воздуха для ускорения процесса измерения;
• Дистанционными. Это манометрические и электрические приборы с кремниевыми датчиками.

Видео описание

В этом видео наглядно о таком приборе, как психрометр – для точного определения влажности:

Современное электронное оборудование

Действие устройств основано на электрическом сопротивлении массы. Так как в составе устройства присутствует кремний и каолин с частицами металла, происходит изменение сопротивления при колебаниях влажности воздуха. Это приводит к изменению положения стрелки.

Современными высокоскоростными гигрометрами считаются электронные приборы. Они измеряют электропроводность окружающего воздуха. Они высчитывают абсолютную влажность. Для вычисления показателя достаточно измерить температуру.

Электронные гигрометры выглядят стильно и подойдут к любому интерьеру

Встречаются также электронные устройства для таких измерений:

• Оптоэлектронных. Они выполняют измерение точки росы с использованием охлаждённого зеркала. Оно замораживается и постепенно нагревается.
• Резистивных. Работа приборов основана на эффекте измерения проводимости полимеров и солей, на которые влияет уровень влажности.
• Ёмкостных. В ходе работы аппарат выполняет отслеживание изменений ёмкости конденсатора, который может быть полимерным или металлооксидным.

Метеостанции для контроля климата в доме

Прибор для определения относительной влажности воздуха может содержать в себе и другие функции. Если человек уделяет много внимания своему здоровью и хочет, чтобы микроклимат в помещении достигал оптимальных значений, его нужен электронный гигрометр. Его называют домашней метеостанцией. Устройство постоянно измеряет уровень влажности в помещении. Такие приборы работают на батарейках или от электричества. Внутри расположен датчик для фиксации изменения концентрации.

Все показатели можно увидеть на дисплее. Информация регулярно обновляется.

Это определить влажности и барометр в одном устройстве. Такая конструкция осуществляет полноценный контроль микроклимата, но стоимость довольно высокая.

Метеостанции позволяют измерять уличную и комнатную температуру, имеют встроенный барометр и гигрометр

Особенность прибора не только в большом количестве функций, а и в декоративных характеристиках. Они подходят практически для любого интерьера. Встречаются и необычные приборы, в составе которых присутствует радио-няня. Они предназначены специально для детской комнаты. Встречаются модели с выходом в интернет.

Такой гигрометр позволит поддержать оптимальные климатические условия в помещении. С помощью его показаний можно установить увлажнитель или осушитель воздуха и стабилизировать параметры водяного пара в составе воздуха.

Советы по подбору оборудования

Измерение влажности воздуха в помещении осуществляют с помощью специального оборудования. Оно не занимает много места и не вредит здоровью людей и окружающей среде. Результаты всегда точные или с минимальными погрешностями.

Коэффициент отклонения производитель указывает в технических характеристиках устройства. Встречаются многофункциональные модели, которые не только определяют влажность, а и показывают время, атмосферное давление, температуру.

Некоторые приборы оснащены Wi-Fi модулем. После подключения к интернету они показывают данные о погоде. Существуют модели, которые вешают на стену, ставят на стол, механические и цифровые конструкции.

Покупать прибор нужно с учётом следующих параметров:

• Необходимого уровня точности измерений. В моделях разных производителей показатели могут отличаться. Более современные и сложные приборы дают точные результаты, простые конструкции – приближенные параметры. Для домашнего пользования слишком точные приборы не нужны, достаточно и примерных значений.
• Расположения в квартире. Не все приборы можно установить на стену, но для дома это наиболее удобный вариант, используемый для контроля.
• Комплектацию измерительного прибора. Прибор для измерения относительной влажности воздуха должен идти в комплекте с индикаторами и психрометрическими таблицами. Эти элементы говорят о высоком качестве оборудования.

Существует много разновидностей измерителей влажности

Если возникнут трудности, можно проконсультироваться с продавцом, чтобы подобрать аппарат, соответствующий всем запросам и условиям. Стоимость оборудования зависит от бренда и технических параметров. Самые дорогие аппараты с широким диапазоном значений и дополнительными функциями.

Порог нагрева учитывают, если в планах установить прибор в бане или сауне. Для этих мест он должен выдерживать температуру до 120 градусов.

В этом видео несколько советов о том, какой измеритель влажности выбрать:

Коротко о главном

Прибор измерения влажности воздуха необходим для того, чтобы контролировать показатель и избежать проблем, связанных с сухостью или сыростью в помещении.

Производители выпускают разные варианты оборудования, отличающиеся материалом изготовления и особенностями проведения измерений.

• Наиболее понятный принцип работы у устройств, которые работают на основе волоса и плёнки. Весовые и конденсационные устройства предпочитают научные сотрудники.
• Психрометр имеет сложную конструкцию и считается одним из самых точных приборов.
• Точные данные за короткий срок покажут электронные приборы.
• Домашние метеостанции сочетают в себе барометр и гигрометр, имеют выход в интернет.

При выборе следует учитывать место установки, технические параметры, от которых зависит стоимость оборудования.

Психрометрический метод измерения относительной влажности воздуха.

Термогигрометры ВИТ используют психрометрический метод измерения влажности, основанный на разнице показаний “сухого” и “увлажненного” термометров. После снятия показаний термометров по психрометрической таблице определяют относительную влажность воздуха. Это исторически самый старый метод измерения относительной влажности воздуха.

На погрешность измерения при использовании этого метода оказывают влияние атмосферное давление, скорость аспирации, температура воздуха, чистота заливаемой воды, запыление тканевого материала. Кроме всего погрешность, возникающую при изменении свойств тканевого материала (например, тканевый материал запылится и высохнет) и изменении скорости движения воздуха около датчиков, трудно заметить. В итоге, даже поверенный психрометр может иметь недостоверность показаний 20 % и выше, особенно при низких уровнях влажности. К недостаткам психрометрических термогигрометров ВИТ можно отнести постоянную необходимость контроля влажного тканевого материала, обязательное введение индивидуальных поправок к показаниям термометров. Самое неоспоримое достоинство же таких приборов очень привлекательная цена.

Метод прямого измерения относительной влажности воздуха.

Современные цифровые термогигрометры используют так называемый метод прямого измерения относительной влажности воздуха. Для измерения влажности прямым методом используются датчики, основанные на различных физических принципах и выполненные по различным технологиям. Можно выделить основные четыре типа датчиков: емкостные, резистивные, на основе оксида олова и на основе оксида алюминия. Рассмотрим кратко особенности каждого типа (табл. 1).

Отличительные особенности различных типов датчиков влажности

Из этих представленных четырех основных типов для измерения влажности самым оптималь­ным по совокупности параметров является емкостной. Он обеспечивает широкий диапазон измерений, высокую надежность и низкую стоимость при использовании микроэлектронной технологии, которая позволяет производить емкости планарного типа тонкопленочным методом. Благодаря этому мы имеем миниатюрные габариты чувствительного элемента, возможность имплементации на кристалле специализированной интегральной схемы обработки сигнала. Технологичность и высокий выход годных кристаллов обеспечивают малую стоимость продукции данного типа. Итак, для измерения влажности емкостной метод является лучшим.

Именно такие датчики для измерения относительной влажности применяются в современных цифровых термогигрометрах.

Особенно хочется обратить внимание на ряд специфических моментов, возникающих при определении параметра относительной влажности в рабочих, производственных и других помещениях в холодное время года.

Таблицы психрометрические (фрагмент)

Соотношение между параметрами абсолютной (a), относительной (φ) влажности, объемным влагосодержаниемт (Х, ppm) и температурой точки росы (tросы), при температуре исследуемого воздуха t =+20 °С.

Пример 2: По данным метеосводки ta = -10 °С; φa =80 %. По таблице 2 определяем, что при tросы = ta = -10 °С максимальное значение абсолютной влажности аmax=2,27 г/м3 (т.е. при 100% относительной влажности). Соответственно, при относительной влажности 80% абсолютная влажность атмосферного воздуха (при ta =-10 °С) составит а=аmax*φ =2,27*0,8=1,82 г/м3.

В помещении t=+21 °С (см. в таблице строка tросы =+21 °С). Находим, что максимальная абсолютная влажность (аmax) воздуха при t=+21 °С составила бы 18,3 г/м3. Получаем значение φ проникшего воздуха (для t=+21 °С): φ =(а/аmax)*100 % =(1,82/18,3)*100 % =9,9%

Пример 3. Допустим, что при той же метеосводке (ta =-10 °С, φa=80 %) исследуется помещение с температурой t =+18 °С. По примеру 2 аатм воздуха 1,82 г/м3. Тогда, по таблице 2 аmax (см. строчку tросы =+18 °С, напоминаем, что при этой температуре точки росы в воздухе содержится максимально возможное количество влаги)=15,36 г/м3, и следовательно: φ (+18 °С)=(аа.в./аmax)*100 % =(1,82/15,36)*100 % =11,8 %

Следовательно, с одной стороны, чем ниже температура атмосферного воздуха и чем он суше, а с другой стороны, чем выше температура воздуха в помещениях, тем меньше реальная величина относительной влажности воздуха в помещениях.

Итак, мы выяснили, что психрометры, особенно не имеющие системы принудительной аспирации (типа ВИТ), имеют репутацию весьма недостоверных приборов, на точность показания которых влияет ряд причин, рассмотренных выше. Достоверность же результатов, полученных с помощью цифровых измерителей влажности не вызывает сомнений.

В настоящее время рынок цифровых термогигрометров достаточно насыщен. Обширно представлены в этом сегменте и зарубежные и отечественные производители. К сожалению, ряд цифровых термогигрометров неспособны полноценно заменить приборы ВИТ. Этому есть ряд причин, главная из которых, это отсутствие у прибора сертификата об утверждении типа средства измерения. Это в основном дешевые приборы производства КНР. Приборы же отдельных отечественных производителей не выдерживают критики по таким качественным параметрам, как эргономика и главное надежность. А качество, как известно, категория экономическая.

Как пример хорошо сбалансированных по соотношению цена/качество приборов для измерения температуры и влажности, можно привести Портативный измеритель влажности IT-8-RHT

Этот переносной измеритель влажности производства НПК «Рэлсиб» обладает рядом достоинств: • Широкий диапазон температуры эксплуатации от мин 40°С до +55°С• Подключение взаимозаменяемых первичных преобразователей через соединители• Два варианта подключения преобразователя температуры и влажности: жёстко к корпусу, через соединительный кабель• Наличие дополнительного канала с НСХ Pt1000 для измерения температуры в широком диапазоне • Широкий ассортимент датчиков температуры для дополнительного канала измерения• Высокая точность измерения• Низкая дополнительная температурная погрешность• Задание порога звуковой и световой сигнализации• Запоминание макс. и мин. значений• Индикация температуры точки росы и точки инея• Яркий большой светодиодный индикатор• Возможность пользовательской юстировки без нарушения заводской настройки• Прочный, герметичный, с прорезиненными вкладышами корпус

Если кроме измерения влажности требуется и регистрация значений, с возможностью просмотра данных на компьютере и формирования отчета, тогда оптимальным прибором для измерения и регистрации будет наш новый переносной измеритель – регистратор влажности и температуры EClerk-M-RHT.

Особенности измерителя-регистратора • 2 канала • яркий светодиодный индикатор • большой объём памяти • высокая точность • современный эргономичный корпус • расширенный диапазон температуры эксплуатации • современное ПО для конфигурирования и работы с данными • возможность записи с временными интервалами • чувствительный элемент встроен в корпус • в белом или черном корпусе

Если вам нужен высокоточный прибор для измерения и регулирования относительной влажности воздуха, с возможностью передачи данных по электронной почте – вам подойдет измеритель относительной влажности и температуры ИВИТ-М. Прибор сертифицирован как средство измерения в России, в республиках Казахстан и Беларусь.

Основные достоинста прибора: • Взаимозаменяемый чувствительный элемент без потери точности• Высокая точность измерения и стабильность показаний• Яркий светодиодный индикатор• Встроенный микронагреватель чувствительного элемента для защиты от конденсации влаги• Возможность подключения до 247 приборов в одну сеть• Возможность оснащения архивом и двухпозиционного регулятора• Различные конструктивные исполнения (канальное, настенное, уличное)

Существуют несколько единиц измерения относительной влажности воздуха. 1. Абсолютная влажность – это количество воды в единице объёма воздуха, А(г/м3). 2. Для определения второй единицы измерения нужно внимательно посмотреть на рисунок, отображающий движение молекул воды в закрытом сосуде, залитом до определённого уровня водой. Через некоторое время в этом сосуде два процесса: испарения и конденсации молекул воды выровняются и мы получим насыщенный водяной пар, который создаёт давление на стенки сосуда равное давлению насыщенного водяного пара, Ps(Ра). В воздухе всегда присутствуют молекулы воды, но их концентрация ниже, чем над водной поверхностью. Они так же, как и другие молекулы воздуха создают давление. Это давление, создаваемое именно молекулами воды, называется парциальным давлением водяного пара, P(Па). Отношение парциального давления водяного пара к насыщенному давлению водяного пара, выраженное в процентах называется относительной влажностью воздуха:

Из определения вытекает, что над поверхностью воды относительная влажность воздуха равна 100 %. И обратно, при 100%-ой влажности воздуха наблюдается конденсация влаги. Давление насыщенного водяного пара растёт при увеличении температуры. Если в изолированном помещении со 100%-ой влажностью повысить температуру, то относительная влажность резко снизится.

3. Из второй единицы измерения следует третья. Если в замкнутом объёме с определённой влажностью уменьшать температуру, то будет увеличиваться относительная влажность воздуха. При определённой температуре относительная влажность станет равной 100 %. Эта температура называется температурой точки росы. Для отрицательных температур существует своя точка росы – точка инея. Само определение подсказывает один из способов определения влажности воздуха в некотором объёме. Нужно медленно охлаждать какой-то предмет, контролируя его температуру. Температура, при которой на предмете возникнет водяная плёнка сконденсировавшихся молекул воды, будет равна температуре точки росы в данном объёме.

Ниже приведены выражения для расчёта давления насыщенного водяного пара над поверхностью воды Psw и льда Psi в зависимости от температуры:

Значения давления насыщенного пара над поверхностью воды (Рsw) и льда (Рsi)

Значения давления насыщенного пара над плоской поверхностью воды (Рsw)

Относительная влажность при отрицательной температуре Ψi

поправочный коэффициент k = psw / psi.

Значения поправочного коэффициента «k» при различной температуре:

Значения абсолютной влажности газа с относительной влажностью по воде 100% при различной температуре