Прибор для измерения влажности воздуха и его особенности

Ультразвуковые увлажнители

Внутри прибора встроена специальная мембрана, отвечающая за конвертацию воды в пар. Такой прибор менее шумный, чем предыдущие варианты. Наличие дополнительной функции подогрева воды в процессе превращения в пар позволяет без лишних усилий дезинфицировать воздух, избавляясь от микробов.

Работают такие увлажнители на дистиллированной воде, которая заливается в резервуары со специальными очищающими картриджами. Фильтры подлежат регулярной замене.

Важно! Подбирая устройство, не забывайте учесть площадь помещения, где подразумевается использование увлажнителя. Прибор окажется бесполезным, если разместить его комнате с площадью больше рекомендуемой и никакой пользы не принесет

Классификация измерителей влажности воздуха

Механические устройства различаются по виду чувствительного элемента.

Волосяные гигрометры. В них натянутая синтетическая нить или обезжиренный волос связаны со стрелкой, которая перемещается вдоль круговой шкалы. Диапазон измерений от 20 до 100%. При увеличении или уменьшении влажности нить меняют свою длину, поворачивая стрелку прибора в соответствующую сторону. Волосяные гигрометры достаточно точны, просты, удобны, но при этом их диапазон измерений ограничен. Они обычно применяются на метеорологических станциях.

Пленочные гигрометры. У данных устройств чувствительным элементом является мембрана. Она натягивается при уменьшении влажности и прогибается при увеличении. Движение пленочной мембраны передается стрелке.

Весовые гигрометры. Конструкция этих приборов основана на свойстве гигроскопических материалов поглощать водяные пары. Определяя объем пропущенного через материал воздуха и массу поглощенной влаги, вычисляют абсолютную влажность.

В резистивных электролитических гигрометрах используется раствор соли. Он меняет свою концентрацию в зависимости от влажности воздуха. Это приводит к увеличению или уменьшению электрического сопротивления раствора, что и фиксирует прибор. Недостатком гигрометров такого типа является погрешность, которую вызывает изменение температуры. В устройстве емкостных приборов используется связь влажности и диэлектрической проницаемости среды.

Работа конденсационных гигрометров основана на определении точки росы. Это такая температура, до которой нужно охладить воздух при постоянном давлении, чтобы водяной пар, содержащийся в нем, стал насыщенным. Конструкция конденсационного гигрометра включает в себя зеркало, которое охлаждается до появления на нем мелких капелек воды. Этот момент фиксируется с помощью оптического устройства. По его сигналу происходит измерение температуры зеркала.

Психрометры

Психрометр – это прибор, предназначенный для измерения влажности и температуры воздуха с помощью двух термометров. Один из них сухой, другой – влажный. Резервуар влажного термометра окружен полоской ткани. Она постоянно смачивается водой. В качестве ткани обычно используют батист или хлопчатобумажный отбеленный шифон.

При испарении воды влажный термометр охлаждается и показывает более низкую температуру, чем сухой. В соответствии с полученными значениями по психрометрической таблице определяют влажность воздуха. Для уменьшения погрешности измерений в устройстве аспирационных психрометров предусматривают обдув термометров воздушным потоком, создаваемым вентилятором.

Психрометрическая таблица

Показания сухого термометра, t₁, ºC	Разность показаний сухого и влажного термометров, ºC
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
Влажность воздуха, %
100	81	63	45	28	11	—	—	—	—	—
2	100	84	68	51	35	20	—	—	—	—	—
4	100	85	70	56	42	28	14	—	—	—	—
6	100	86	73	60	47	35	23	10	—	—	—
8	100	87	75	63	51	40	28	18	7	—	—
10	100	88	76	65	54	44	34	24	14	5	—
12	100	89	78	68	57	48	38	29	20	11	—
14	100	89	79	70	60	51	42	34	25	17	9
16	100	90	81	71	62	54	45	37	30	22	15
18	100	91	82	73	65	56	49	41	34	27	20
20	100	91	83	74	66	59	51	44	37	30	24
22	100	92	83	76	68	61	54	47	40	34	28
24	100	92	84	77	69	62	56	49	43	37	31
26	100	92	85	78	71	64	58	51	46	40	34
28	100	93	85	78	72	65	59	53	48	42	37
30	100	93	86	79	73	67	61	55	50	44	39

Как измерить влажность воздуха в домашних условиях с помощью психрометра

Психрометры предназначены для определения показателя относительной влажности. Прибор функционирует за счет физических свойств жидкости, в частности, ее способности испаряться. В процессе этого возникает разница между температурными показаниями влажного и сухого термометра. Жидкостью во время испарения теряется часть энергии, из-за чего происходит снижение температуры. Это изменение улавливает термометр.

Конструкция психрометра состоит из пары спиртовых или ртутных психрометров. Во время испарения жидкости происходит охлаждение влажного термометра. Чем ниже уровень влажности воздуха, тем быстрее испаряется жидкость. В свою очередь, чем суше воздух, тем меньше температурный показатель, отображаемый мокрым термометров. За счет этого и возникает разница между показаниями.

Конструкция психрометра

Некоторым психрометрическим гигрометрам нужны определенные температурные условия. Например, максимально низкий допустимый показатель для зимы составляет -15°С, для лета максимально высокая граница температуры равна 40°С. Диапазон измерений зависит от температуры, таблицу влажности воздуха с показателями окружающей среды можно использовать в качестве ориентира.

Диапазон измерений по таблице влажности воздуха:

Температура воздух, ?С	Допустимый диапазон, %
от 20 до 23	от 54 до 90
от 24 до 26	от 40 до 90
от 27 до 40	от 20 до 90

Уровень влажности воздуха в комнате: как измерить количество водяного пара

Процесс измерения влажности с помощью психрометра очень прост. Помимо этого значения устройство измеряет еще и температурный параметр. Как правило, вместе со спиртовыми термометрами, закрепленными на пластиковой основе, производитель размещает психрометрическую таблицу относительной влажности воздуха, которая позволяет прочитать показания.

Существует одно важное условие, обеспечивающее точную работу приспособления. Психрометр крайне чувствителен к сквознякам, поэтому рекомендуется создать условия, при которых скорость перемещения воздушных масс в комнате не должна быть более 1 м/сек., иначе разница в показаниях, взятых с термометров, окажется намного больше, чем в действительности, что приведет к получению неточного результата

Современный дизайн прибора для измерения влажности воздуха

Психрометрическая таблица влажности воздуха используется для расшифровки показаний психрометра. В первом столбце размещаются температурные показатели сухого термометра. Первая строка отображает разницу, возникающую в процессе измерения между показаниями обоих термометров. Чтобы получить фактический уровень относительной влажности, нужно взять значение, которое образуется на пересечении соответствующего параметра из первого столбца и первой строки.

Психрометр Ассмана – улучшенная модификация устройства, которая более точно выполняет измерения и не боится сквозняков, поскольку его термометры находятся под защитой от теплового воздействия и прямого попадания солнечных лучей благодаря металлическому корпусу.

Психрометрическая таблица

Приборы для измерения влажности

Приборы, с помощью которых можно измерять влажность, называют гигрометрами. Есть несколько типов таких приборов: волосные, конденсационные, психрометрические.

Волосной гигрометр

В волосном гигрометре используют свойство волоса изменять свою длину при изменении влажности. Чем больше влажность воздуха, тем длиннее становится волос. Обычно используют волосок из конской гривы, либо длинный человеческий волос. Один конец волоса закреплен на корпусе прибора, а другой прикрепляется к стрелке (рис. 1). По шкале прибора можно определить относительную влажность воздуха.

Рис. 1. Волосной гигрометр состоит из шкалы, поворотного механизма со стрелкой и волоса

Конденсационный гигрометр

Конденсационный гигрометр по точке росы помогает определить абсолютную влажность воздуха.

Сначала определяют точку росы с помощью встроенного в прибор термометра. Затем, по таблице, содержащей плотность и парциальное давление водяного пара при различных температурах, определяют абсолютную влажность воздуха.

При известной температуре воздуха и абсолютной влажности можно дополнительно вычислить относительную влажность воздуха.

Устройство конденсационного гигрометра представлено на рисунке 2.

В небольшую металлическую коробку, встроена трубка с грушей и термометр. Передняя тонкая стенка коробки отполирована, чтобы на ней удобнее было наблюдать конденсацию капелек воды. Металлическое кольцо, придающее жесткость тонкой передней стенке, прикреплено через прокладку для теплоизоляции.

Рис. 2. Конденсационный гигрометр содержит термометр и грушу, погруженные в емкость с быстро испаряющейся жидкостью, емкость имеет полированную стенку, на которой может конденсироваться вода из воздуха

Используют прибор так: Наливают в коробку быстро испаряющуюся жидкость (спирт, эфир и т. п.), и продувают грушей воздух через коробку. Тем самым, вызывают быстрое испарение жидкости и понижение температуры в коробке. При этом на полированной передней стенке коробки появляется роса. А термометр позволяет измерить температуру, при которой роса конденсировалась. Появление росы говорит о том, что пар стал насыщенным.

Абсолютную влажность воздуха определяют по таблице, в которой содержится плотность и парциальное давление водяного пара при различных температурах.

Психрометрический гигрометр

Такой прибор для измерения относительной влажности сокращенно называют психрометром. Он состоит из двух одинаковых термометров, закрепленных на держателе (рис. 3). Нижняя часть одного из термометров погружена в небольшую емкость, содержащую несколько миллилитров воды. Обычно на корпус этого прибора наносят психрометрическую таблицу. Благодаря этой таблице, считав показания двух термометров, можно определить относительную влажность воздуха.

Рис. 3. Психрометрический гигрометр состоит из сухого и влажного термометров

Самодельный психрометр

Чтобы изготовить самодельный психрометр, нужно взять два одинаковых бытовых спиртовых термометра.

В нижней части каждого термометра присутствует шарик с жидкостью. Эта жидкость расширяется при возрастании температуры. Излишки жидкости из шарика поднимаются по тонкой трубке, рядом с которой нанесены деления температурной шкалы. Обычно в качестве такой жидкости используют подкрашенный спирт (спиртовой термометр), или ртуть (ртутный термометр).

Шарик одного из термометров нужно обернуть кусочком ваты, или небольшой тряпочкой, смоченной водой комнатной температуры. Этот термометр договоримся называть «влажным».

Со вторым термометром ничего делать не нужно. Этот термометр будем называть «сухим».

Расположим эти термометры неподалеку один от другого. Спустя несколько минут самодельный психрометр будет готов к измерениям влажности.

Нам известно, что температура жидкости уменьшается при испарении (ссылка). Поэтому, показания влажного термометра всегда будут меньше показаний сухого термометра. Чем суше воздух, тем больше будет разница между показаниями термометров. Потому, что в сухом воздухе скорость испарения (ссылка) воды возрастает.

Запишем показания сухого и влажного термометров. Относительную влажность воздуха можно найти с помощью психрометрической таблицы.

Гигрометры и важность измерения влажности

Самыми удобными моделями приборов являются те, что автоматически определяют уровень влажности. В этом случае для хозяев проблем вовсе не существует, так как простой взгляд на прибор даст возможность узнать этот показатель в конкретный момент. Другие разновидности влагомеров более требовательны к владельцам, поскольку для получения необходимого значения им предстоит выполнить несколько действий, которые, однако, трудно назвать слишком сложными.

Прежде чем рассматривать вопрос о том, как пользоваться гигрометром, надо сначала познакомиться с данными устройствами. Влагомер, или гигроскоп — лабораторное оборудование, с помощью которого измеряют абсолютную или относительную влажность газов и воздуха. Такие конструкции используют как в промышленной сфере, так и в быту. Оптимальный уровень влажности позволяет обеспечить хорошее самочувствие людей, животных, гарантировать сохранность конструкций, чувствительных к влаге, предотвратить порчу продуктов питания и вещей.

Высокий и низкий уровень влажности

Одинаково вредны для микроклимата в помещениях высокий и пониженный уровень влажности. Слишком «мокрый» воздух облегчает распространение болезнетворных микроорганизмов, в таких условиях быстрее портятся овощи и фрукты. Избыточная влага наносит вред деревянным и металлическим конструкциям. На стенах помещений с высокой влажностью появление плесневого грибка становится лишь вопросом времени, причем произойдет «заселение» при переизбытке влаги довольно быстро.

Помещения, где воздух пересушен, не менее опасны. В таком случае сначала «удар» на себя принимают слизистые, которые начинают пересыхать в первую очередь. Это последствие становится причиной подверженности человека влиянию многочисленных вирусов и инфекций. Влага в таких условиях быстрее покидает продукты: они теряют большую часть полезных свойств и вянут. Низкие показатели влажности — худшее условие для строительства и ремонта, потому что любой раствор будет быстрее сохнуть, а это ведет к частичной потере его качеств.

Сферы, где применяются гигрометры

Разновидностей гигрометров достаточно много. Все устройства отличаются степенью точности, поэтому на выбор прибора сильно влияет то, в какой сфере его планируют использовать. Для контроля и поддержания влажности в нормальных пределах влагомеры используют в различных областях. Например, без них не обойтись в:

строительстве;
на метеостанциях;
торговых залах, на складах;
животноводстве, растениеводстве;
пищевой, фармацевтической промышленности;
коммунальном хозяйстве, в оранжереях, теплицах и т. п.

Еще не так давно бытовые гигрометры не пользовались спросом: их чрезвычайно редко можно было встретить в жилых помещениях. Однако теперь ситуация постепенно меняется, поскольку забота о самочувствии и здоровье людей выходит на первый план. Теперь гигроскопы все чаще становятся привычными атрибутами для больниц, поликлиник, для детских садов и школ, приборы покупают хозяева, заботящиеся о здоровье — своем и своих близких.

Плюсы и минусы

Электронные гигрометры пользуются высоким спросом и имеют ряд несомненных преимуществ перед другими видами влагоизмерительных приборов. К плюсам можно отнести:

высокую точность измерений температуры и влажности;
широкий диапазон измерений;
молниеносное обновление значений при перемещении прибора в иные условия;
возможность определения не только комнатной, но и уличной температуры;
крупные цифры, хорошо заметные пожилым людям;
удобное управление и отсутствие необходимости сложной настройки перед использованием;
малое энергопотребление, благодаря которому заряда батареек хватает довольно надолго;
способность приборов работать при температуре от -30 до 60 градусов;
современный дизайн.

Среди недостатков можно отметить необходимость замены элементов питания, снижение качества изображения при садящихся батарейках, небольшую длину провода выносного термодатчика и ограничение нижнего показателя влажности у большинства бытовых моделей уровнем в 20%.

Как поддерживать относительную влажность воздуха в доме

Показатели окружающей среды в помещении постоянно изменяются. Если в данный момент времени появилась необходимость повлиять на влажность, и нет возможности ждать, когда значение изменится естественным путём, рекомендуется прибегнуть к подручным способам.

Если влажность низкая

Действенные методы:

проветривание, что нормализует циркуляцию воздушных потоков;
влажная уборка;
располагают по квартире несколько ёмкостей с водой.

В помещении применяют увлажнитель воздуха, кондиционер, терморегулятор.

Если влажность высокая

Исключают любые источники влаги:

бельё для сушки вывешивают на балконе, а не в комнате;
выполняют регулирование окон, чтобы усилить приток воздушных потоков;
включают компактные нагреватели;
применяют осушители воздуха.

Гигрометр комнатный: виды и функции прибора

Психрометрический метод используется при изменении влажности воздуха в помещениях жилых, общественных и промышленных зданий. Как пользоваться гигрометром психрометрическим? Прибор состоит из двух термометров. Конец одного из термометров, в психрометрическом корпусе справа, обматывается концом небольшой ткани – фитиль (медицинский бинт) в несколько слоев, а второй опускается в емкость с чистой водой. Стакан закрывается специальной крышкой, которая имеет отверстие для фитиля. У мокрого термометра начинается падать температура с поглощением тепла, точка равновесия между испарением и снижением температуры мокрого термометра наступает примерно через 30 мин.

Сухой термометр определяет температуру внутреннего воздуха в помещении, а мокрый — мокрого термометра. Психометрическим гигрометром как пользоваться, подробно описано в инструкции, которая прилагается в комплекте прибора. На панели размещены психрометрические таблицы для определения влажности воздуха. Снятие проводится сотрудником без задержек, так как долгое нахождение около прибора может изменить показатели и исказить результат измерения влажности. Для максимально точного результата прибор должен быть установлен так, чтобы глаза оператора располагались на уровне мениска термометров.

Наиболее распространенными психрометрами для помещений являются термометр-гигрометр ВИТ-1 и ВИТ-2. Конструктивно они очень похожи, но имеют существенные различия в области применения, так ВИТ-1 применяется, когда температур воздуха в помещении от 0°C до +25°C, а ВИТ-2 – от +15°C до +40°C.

Пример определения влажности воздуха психрометром:

Температура сухого термометра: +23,0°C;
мокрого: +20,5°C;
разница температур: +2,5°C;
по психрометрической таблице на панели определяем относительную влажность: 77%.

Такой показатель относительной влажности, является недопустимым, поскольку ГОСТом 30494-96 «Параметры микроклимата в помещении» установлены следующие нормы влажности:

Зима/осень — 30-45%;
весна/лето — 30-60%.

Способы понизить влажность в помещении:

Зимой. Проветрить квартиру. Лучше если есть возможность через приточную вентиляцию теплым воздухом.
Использовать осушитель воздуха.
Найти возможные утечки в сетях водоснабжения.
Использовать кондиционирование воздуха в режиме подогрева.
Включить кухонную вытяжку.

Прибор измеряющий влажность воздуха. Приборы для измерения влажности воздуха и специфика их применения

Приборов для измерения влаги в атмосфере много. Даже сосновую шишку и ту можно назвать этим словом. Разница между ними только в том, какой принцип действия для определения они используют. Еще их можно поделить на электрические или механические.

гигрометр (существует много видов);
психрометр.

Главными показателями при выборе устройства для измерения влажности являются точность прибора и удобство в использовании.

Гигрометр

Дословно с греческого языка – мера влажности. Приборы могут измерять, как относительную влажность (применяется в быту), так и абсолютную. Существуют точные устройства, которые измеряют точку росы. Для получения последних двух величин берут весовой гигрометр. Эти показания чаще нужны для лабораторных исследований и в домашних условиях они не применяются.

Чем больше влаги на поверхности волоса, тем сильнее отклоняется стрелка

Самым простейшим гигрометром является волосяной и пленочный образец. Принцип его работы основан на том, что обезжиренный синтетический волос меняет силу своего натяжения при попадании на него влаги. Концы волоса жестко закреплены, один из них к стрелке на шкале прибора. Вместо синтетики может применятся органическая пленка. Приборы хорошо измеряют влагу в холодных помещениях (до 0°С).

Максимальный диапазон действия (от 0 до 100%!) имеет конденсационный измеритель. Принцип его действия в том, что на плоскую зеркальную и охлажденную поверхность оседает влага под воздействием пучка света. Термометр под поверхностью измеряет показания, преобразовывая их под относительную влажность. Устройство имеет большие габариты, поэтому применение его в квартире затруднительно.

Керамический влагомер использует электрическое сопротивление массы. За это отвечают вещества, содержащиеся в керамике. Каолин и кремний имеют частицы металла, которые меняют сопротивление при воздействии влаги. Прибор компактный и получил широкую популярность в домашнем использовании.

Современные электрические гигрометры для своих показаний измеряют:

в окружающем воздухе электропроводность;
точку росы оптоэлектронным методом;
сопротивление солей и полимеров;
емкость конденсатора.

Для работы применяются микросхемы, что минимизирует погрешности в точности и в разы ускоряет вывод показаний на дисплей.

Нужно отметить, что появилась возможность померить влажность с помощью смартфона. На телефон устанавливается специальное приложение. Программа с хорошей точностью определяет влажность в комнате.

Существует еще один вид гигрометра, который из-за высокой точности измерений и многофункциональности получил собственное название.

Психрометр

Чтобы проверить влажность воздуха, использует одно из свойств жидкости – испарение. Разницу температур показывают два термометра. Один из них называется сухим. Второй обернут влажной тканью, один конец которой погружен в воду.

Достоинство прибора в том, что он гарантирует точное измерение влажности в квартире с отклонениями в 2–3%!

Испаряясь, жидкость охлаждает влажный термометр. Поэтому, чем меньше в комнате влаги, тем ниже показания этого измерителя. Сравнивая показания обоих термометров, при помощи формулы выводят абсолютную или относительную влажность в помещении. А для простоты пользуются данными из готовой таблицы. На пересечении найденных температур находят нужный показатель влажности.

Различают три вида психрометров:

Дистанционный использует термисторы и термопары. Они могут быть электрические или манометрические.
Стационарный состоит из помещенных в метеорологическую будку двух термометров, один из которых обернут батистом.
Аспирационный использует специальный вентилятор, который обдувает термометры, заключенные в защитном корпусе.

Недостаток выражается в невозможности замера по нескольким точкам и необходимости постоянного смачивания, желательно дистиллированной водой.

Как устроен прибор для измерения влажности?

Все гигрометры, представленные в широкой продаже, либо поставляемые в специализированные лаборатории, вне зависимости от степени точности измерений и конструктивного исполнения, состоят из следующих основных и вспомогательных функциональных деталей:

Корпус, или штатив, который оснащается подставкой для установки на столе, а также рамкой для крепления основных деталей оборудования.
Сенсоры, которые предназначены для реагирования на влажность воздуха и передачи механического, либо электрического сигнала на исполнительное устройство. В качестве сенсоров может выступать капроновая нить, полимерная тонкая мембрана, зеркальная пластина для сбора конденсата или пара термометров – влажный и сухой.
Исполнительное устройство со стрелкой, пружинным механизмом или электронным блоком, которое приводится в движение от импульса, передаваемого с сенсора.
Информационная шкала или LCD дисплей, на котором отображается показатели прибора – стрелки, либо электронного программного кода.
Противовес для стрелки – в механических гигрометрах, который позволяет вернуться детали на исходную позицию при обнулении настроек.
Для электронных влагомеров – панель управления, которая позволяет выставить текущие настройки и откалибровать устройство.

Как правило, гигрометр поставляется в продажу в сборе и в заводской упаковке. В случае, если потребителю приходится собирать данное устройство, к нему прилагается схема с пошаговой инструкцией и графическим описанием.