Что такое гигрометр и для чего он нужен
В помещениях часто бывает повышенная или пониженная влажность, которая может привести к неприятным последствиям. Гигрометр – это прибор для измерения влажности воздуха. С помощью него можно узнать, нормальная ли влажность в доме и отрегулировать её, если понадобится.
Гигрометр психрометрический ВИТ-2
Важно! Существует несколько видов гигрометров, имеющих разные характеристики и область применения. Есть волосные гигрометры, самые простые в использовании, но имеющие много недостатков
Весовые гигрометры имеют сложный принцип работы, поэтому они неудобны для обычного пользователя, но такие приборы имеют высокую точность
Есть волосные гигрометры, самые простые в использовании, но имеющие много недостатков. Весовые гигрометры имеют сложный принцип работы, поэтому они неудобны для обычного пользователя, но такие приборы имеют высокую точность.
Существуют конденсационные, в них встроено зеркало, с помощью которого проводятся измерения. Также существуют психрометры, о них и пойдет речь.
У гигрометров широкая область использования. Они необходимы дома, чтобы установить комфортную влажность. Их используют в медицинских помещениях, кабинетах. Также существуют предметы, на которые влажность может влиять негативно. Такие предметы находятся, например, в музеях. Как правило, это древние предметы, останки организмов, поэтому в музеях без таких приборов не обойтись. Животные и растения тоже не могут существовать при слишком низкой или высокой влажности, поэтому гигрометры используются в сельском хозяйстве.
Появились эти приборы еще в 19 веке в Германии. Принцип работы остается до сих пор неизменным. В настоящее время меняют только внешний вид прибора, и пытаются довести его до максимально точных показаний.
Что такое гигрометр комнатный и для чего он нужен?
Что такое термометр знает каждый, слово «гигрометр» кто-то из Вас слышал, но наверняка многие и не подозревают что это за предмет и в чем его назначение. Попробуем разобраться.
Гигрометр: определение, виды и назначение
Гигрометр представляет собой прибор для измерения влажности воздуха. Бывают различных типов и видов, конструкции и функционального назначения. Нас же интересует гигрометр комнатный, который может использоваться отдельно или в составе домашней метеостанции. Распространенные фирмы приборов: Testo, Tefal и другие.
По принципу устройства различают следующие виды гигрометров:
Весовой. Определяет количественное содержание водяного пара в граммах на кубический метр воздуха.
Психрометрический гигрометр основан на измерении разницы показаний увлажненного и сухого термометров.
Волосяной. В нем применено свойство человеческого волоса, который укорачивается и удлиняется при уменьшении и увеличении относительной влажности воздуха соответственно.
Конденсаторный. Этот гигрометр комнатный основан на технологии охлаждения воздуха до так называемой «точки росы» с конденсацией водяного пара.
Для измерения абсолютной влажности воздуха в лабораторных условиях используют в основном весовые и конденсационные гигрометры. Волосяные гигрометры эффективны при низких температурах – психрометр, скажем, прекращает работать при -10 градусах.
Для измерения влажности в квартирах используют обычно психрометрические гигрометры. Они просты в использовании, надежны и оптимальны для измерений при положительных температурах. Волосяные аппараты также имеют определенную популярность.
Покупать гигрометр электронный (цифровой) или механический, настенный или настольный – это решать Вам. Наша цель – показать все выгоды такого приобретения.
Какую пользу приносит этот прибор?
Гигрометры сейчас не очень популярны, а зря. Большинство людей даже не могут себе представить, каким полезным может быть этот удивительный пробор.
В первую очередь он незаменим для прогноза погодных условий. Для этих целей идеально подходит комнатный гигрометр, который можно установить в лесном домике или даче, на базе отдыха и т.п. Расположив его в помещении таким образом, чтобы гигрометр соприкасался с воздухом с улицы.
Также большую пользу приносит гигрометр, определяя влажность в вашем доме или квартире, особенно если в нем есть маленькие дети. Так, если у ребенка долго не проходит кашель, и при этом нет температуры – нужно поддерживать чуть повышенную влажность. Если в квартире по каким-то причинам холодно – следует понизить влажность. Недорогой гигрометр комнатный просто незаменимый помощник в эффективной регулировке влажности жилого помещения.
Есть и еще польза от этого удивительного прибора. Вы можете использовать его для контроля влажности в погребе, надолго сохранив при этом полезные свойства ценных пищевых продуктов.
Как же устроен гигрометр? Далее рассмотрим принцип его работы на примере одного из множества существующих моделей гигрометров.
Устройство и принцип работы на примере термогигрометра вит 1
Данный прибор выполняется из полистирола или материалов схожих свойств. Гигрометр вит 1 является психрометрическим прибором. В основе его работы лежит зависимость между влажностью воздуха и разностью в показаниях увлажненного и сухого термометров, которые находятся окружающей средой в термодинамическом равновесии.
К основанию вит 1 прикреплены два термометра со шкалами, стеклянный питатель, наполняемый дистиллированной водой и психрометрическая таблица. Увлажненный термометр берет влагу из питателя посредством фитиля.
Снимаем показания с обоих термометров, определяем разность показаний и по показанию сухого и разности сухого и увлажненного термометров определяем влажность по психрометрической таблице.
Этот гигрометр комнатный просто незаменим в домашних условиях.
Для чего используется гигрометр-психометр?
Принцип действия основан на том, что чем выше влажность воздуха и ниже температура, тем хуже испаряется вода в резервуаре под влажным термометром, и наоборот. Так как значения зависят от испарения влаги, поэтому этот тип гигрометров называется психрометрический. При влажности в 100% из резервуара вода совсем не будет испаряться, тогда применение гигрометра невозможно.
Сухой термометр гигрометр показывает фактическую температуру в помещении. Влажный показывает температуру окружающей среды с учетом испарения. Разность между показаниями двух термометров – относительная влажность.
Мокрый термометр погружен в стеклянную трубку с загибом на конце, куда доливается вода, желательно по качеству не ниже дистиллированной. От качества воды будет зависеть качество показаний, налет на термометре и долговечность фитиля. Фитиль – длинная полоска ткани (марля, батист, шифон), которая подает капиллярные потоки воды на нижнюю часть «мокрого термометра».
Фитиль нужно регулярно проверять, не забились ли поры в тканевой полоске. Старый и жесткий фитиль, потерявший способность впитывать воду, меняют на новый. Ткань для фитиля берут практически любую, главное правильно ее подготовить – прокипятить в содовом растворе, многократно выполоскать.
Для чего необходим гигрометр?
Информация об уровне влажности воздуха может понадобиться в самых разных случаях. Не секрет, что чересчур влажный воздух в квартире приводит к росту простудных заболеваний, а также появлению на стенах и потолке пятен грибка, разрушающего строительные и отделочные материалы.
Однако слишком сухой воздух тоже вреден для здоровья, поскольку пересушивает слизистую оболочку горла и носоглотки, лишая ее защитных свойств.
Если летом влажность воздуха в квартире регулируется естественным путем с помощью открытых оконных форточек, то зимой с этим нередко возникают проблемы. Зная показатель влажности воздуха, намного проще избегать отклонений от нормы в ту или другую сторону.
Это может быть очень важным, особенно если в доме живут маленькие дети, пожилые люди или те, кто болеет астмой, бронхитом, сердечно-сосудистыми заболеваниями.
Наблюдение за уровнем влажности важно и во многих других случаях – например, для тех, кто хочет сохранить в погребе овощи в течение зимы, до будущего урожая. Высокая влажность воздуха в погребе приведет к загниванию овощей, а чересчур сухой воздух сделает их вялыми и непригодными в пищу
Особенно большое значение это имеет для фермерских хозяйств, которые не только выращивают сельскохозяйственную продукцию для собственных нужд, но и продают ее населению. Соблюдение определенных параметров влажности может оказаться важным в самых разных сферах деятельности: в строительстве, пищевой промышленности, тепличном хозяйстве, медицине, коммунальном хозяйстве, в школах и дошкольных детских учреждениях и т.д.
Привыкнув контролировать уровень влажности, вы вскоре обязательно заметите улучшения во всех сферах своей жизни, от здоровья до материального благосостояния.
Виды гигрометров
Инженерами разработаны разные типы устройств:
- Психрометрический гигрометр. Показатели фиксируют, основываясь на замерах 2-х термометров, из которых состоит прибор.
- Весовой аппарат. С его помощью измеряют абсолютную влажность. Применяют методику забора воздуха посредством насоса.
- Керамическое устройство. Принцип действия основан на вибрации концентрированного пара.
- Контактный гигрометр. Таким оборудованием измеряют содержание влаги в определенном материале или сырье путем погружения щупа.
- Оптоэлектронный прибор вычисляет точку росы.
Существуют портативные и стационарные измерители влажности окружающего воздуха. Последние используются на больших производствах. Это габаритное оборудование массой свыше 50-ти кг.
Бытовой гигрометр
Для бытовых потребностей разработаны многофункциональные приспособления. Комнатный гигрометр востребован круглый год, прежде всего в отопительный период, когда воздух в помещении становится сухим.
Существует универсальный термогигрометр. Такая домашняя метеостанция регистрирует данные как внутри, так и снаружи здания.
Термогигрометр представляет собой цифровой механизм с оригинальным дизайном, поэтому органично впишется в любой интерьер. Современные модели взаимодействуют со смартфонами. Такая функция делает возможным удаленное наблюдение.
Бытовой гигрометр с электронным датчиком
Такой измеритель температуры воздуха и влажности не нужно настраивать. Устройство готово к эксплуатации. Чтобы узнать актуальные данные, прибор включают и наблюдают за дисплеем.
Механический гигрометр
Этот аппарат прежде чем использовать следует откалибровать, воспользовавшись эталонным оборудованием, которое показывает проверенные данные. Гигрометр имеет градуированную шкалу и стрелку, по показаниям которой и определяют актуальные данные. Погрешность измерений колеблется в пределах 5–8%.
Психрометрический измеритель влажности
Глядя на этот странный прибор, возникает закономерный вопрос: как пользоваться гигрометром? Аппарат должен быть зафиксирован вертикально на уровне глаз человека. Порядок работы следующий:
- Наполнить емкость питателя дистиллированной водой.
- Окунуть подвешенный фитиль в жидкость.
- Расстояние между питателем и концом колбы не должно быть менее 20 мм.
- Зарегистрировать данные сухого и влажного термометров.
- Вычислить разницу между показаниями первого и второго.
- Воспользоваться таблицей, расположенной на приборе и определить уровень влажности.
Устройство обладает высокой точностью измерения, однако не берет в расчет показатель движения воздушной массы и актуальную величину атмосферного давления. Таблица такого гигрометра сформирована с учетом среднестатистических данных, поэтому определенная погрешность все-таки есть. Но для замеров в быту она не имеет принципиального значения.
При проведении исследования следует избегать выдоха в непосредственной близости от термометров. В противном случае информация будет недостоверна.
Профессиональные (промышленные) гигрометры
Профессиональным называется оборудование, оснащенное широким спектром технических характеристик. Применение такого прибора гарантирует соблюдение определенных норм на производстве. Устройство контролирует влажность, создавая безопасные условия труда людям и устойчивую работу оборудования. Микропроцессор спроектирован так, что неточности вычислений исключены.
Подобные измерители влажности используют в сельскохозяйственной отрасли, на предприятиях пищевой промышленности и в фармкомпаниях.
Гигрометры стационарного типа предназначены для непрерывного контроля климатических условий в рефрижераторах, складских хозяйствах и так далее. Модели с фиксацией в определенном месте оснащены подставкой или штативом, что делает их пригодными к размещению на рабочей поверхности.
Гигрометр с памятью — это прибор, который записывает информацию. Впоследствии специалисты сверяют соответствие среднестатистических данных на предприятии стандартам отрасли.
Портативные либо стационарные измерители относительной влажности воздуха нужны везде, где работают с газовыми компонентами и требуется мониторинг их состояния. Приборы для замера влаги в воздухе востребованы на АЭС, в химической, энергетической, нефтегазовой промышленностях.
Устройство детекторов резистивного типа
Приборы влажности этого типа должны фиксировать изменения электрического сопротивления в гигроскопической среде. Речь идет о таких материалах, как соль, проводящий полимер, другие типы подложки. Чаще всего используется все-таки второй вариант. Чтобы понять принципы определения — как измерять измерения влажности этим прибором, нужно рассмотреть его устройство.
Датчики влажности резистивного типа представляют собой электроды из металлического сплава, которые накладывают на подложку с применением фоторезистора, либо второй вариант — электроды наматывают на пластиковый или стеклянный цилиндр. Подложку покрывают ранее упомянутым проводящим полимером или солевым раствором. Иногда подложка обрабатывается другим химическим соединением, в том числе кислотой.
Когда на чувствительные элементы попадает водяной пар, происходит распад ионных групп, что увеличивает электрическую проводимость. Её замеры помогают установить уровень влажности.
Сенсор подобного типа работает достаточно быстро. Для большинства моделей такого оборудования время отклика составляет 10-30 секунд. Диапазон сопротивлений может колебаться в пределах от 1 кОм до 100 мОм. Портативные многокомпонентные датчики обладают меньшим количеством функций, чем их более дорогие аналоги. Но для бытовых целей и этого хватает.
Использование электронного цифрового датчика влажности воздуха такого типа позволяет добиться хорошей точности измерений. Калибровка оборудования проводится в специальной компьютерной системе.
Резистивные датчики устойчивы к воздействию окружающей среды. Они могут работать от -40°С до +100°С. Кроме того, такие приборы нормально служат в течение как минимум 5 лет даже на производстве, не говоря уже о бытовом использовании.
Но точка, в которой они установлены, все-таки имеет значение. Если на них постоянно действуют химические пары или масла, срок службы ниже.
Рекомендуемый уровень влажности в помещениях
Стандартным для жилого помещения считают 45% уровень влажности. Показатель претерпевает изменения в зависимости от назначения комнаты. Расхождение со средней нормой случается в связи с сезонными погодными особенностями.
Специалисты советуют поддерживать следующий уровень влажности воздуха в помещении:
- Ванная и кухня: 45–60%.
- Рабочее пространство: 35–40%.
- Спальная комната: 45–50%.
- Детская: 50–60%. Для ребенка, которому нездоровится, рекомендуют повысить влажность до 70%.
Еще несколько дельных советов:
- в помещении, где хранятся книги и документы, следует поддерживать относительную влажность в пределах 40–60%;
- в комнатах с деревянным напольным покрытием, мебелью из массива и музыкальными инструментами (рояль, скрипка и другие) влажность должна быть на том же уровне: 40–60%.
Ручной гигрометр поможет контролировать содержание водяных паров в окружающей среде. Может случиться, что людям, занимающихся выращиванием комнатных растений, понадобится выделить обособленное помещение для оранжереи или зимнего сада. Все потому, что определенные сорта тропических цветов для нормальной жизнедеятельности нуждаются в 75–80% влажности. Для человека такой показатель неприемлем.
Нехватка или избыток влаги отрицательно влияют на здоровье людей, состояние предметов интерьера и отделочных материалов. Как пользоваться гигрометром в быту, описано выше. Для этой цели подойдет любой универсальный прибор. Самые достоверные данные демонстрируют электронные термогигрометры.
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 |
Мой выбор — Oregon Scientific
После изучения форумов, обзоров и цен местных магазинов, я решил купить домашнюю метеостанцию фирмы OREGON SCIENTIFIC модели BAR806 с дистанционным датчиком THGN132. Ее цена на момент написания этой статьи варьируется от 2600 до 3100 рублей.
Особенности погодной метеостанции:
- Измерение температуры внутри и снаружи помещения.
- Диапазон показателей температуры -20 — 60° C.
- Измерение влажности в помещении, в диапазоне 25 — 95%.
- Умеет прогнозировать погоду.
- Имеет часы и календарь.
- Радиус прием выносного датчика – 30 метров (можно подключать 3 шт.)
- Сбор данных каждые 40 секунд, частота передачи 433,92 МГц.
- Можно менять индикацию температуры с градусов Цельсия на Фаренгейты.
- Имеется настенное крепление.
- Присутствует индикатор заморозков.
Вверху есть солнечная батарея, которая служит скорее имитацией. По крайней мере, вместо батареек работать на ней устройство не может. Уличный датчик весьма капризный, имеет свойство ломаться. За 5 лет эксплуатации я сменил 3 датчика. Первый был в комплекте, второй я позаимствовал с работы (там была аналогичная станция), а третий купил в магазине за 1500 рублей. В датчик лучше ставить алкалиновые батарейки, но литиевые также будут работать.
Не смотря на временные сбои связи (уличный датчик регулярно теряет связь), погодная станция показала себя в работе отлично. Преимущественно смотрю по нему температуру воздуха на улице. Но к измерению влажности квартиры также нареканий нет. Проверить работу легко – нужно распылить рядом с ним воду. Показатели изменяются сразу.
Точность измерений для использования в быту достаточна. Если цена прибора вас не пугает – рекомендую к покупке. Сомневающиеся и любопытные могут посмотреть видео (на английском языке) про похожую станцию, в которой добавлена индикация фазы луны.
Виды гигрометра
Прибор для измерения влажности гигрометр представлен во многих разновидностях. Принято выделять несколько распространенных типов.
Весовой
Такой гигрометр служит для измерения абсолютной влажности. Прибор состоит из комплекса трубок. Внутри них находится вещество, поглощающее из воздуха влагу.
Прибор дважды взвешивают — перед тем как использовать и после проведения замеров. Разница между показателями позволяет определить, какое количество воды поглотило устройство.
Чтобы вычислить влажность весовым гигрометром, нужно соотнести показатель поглощения с пропущенным объемом воздуха
Волосной
Использовать гигрометр можно для измерения влажности в диапазоне 30-80%. Девайс механического типа состоит из обезжиренного волоса, шкива с подвесом, шкалы и указательной стрелки. Принцип работы очень простой. Волос меняет свою длину в зависимости от состояния микроклимата, стрелка передвигается по шкале и показывает результаты.
Использовать волосяной влагомер удобно дома, его легко изготовить свои руками
Психрометрический
Устройство и принцип действия гигрометра данного вида основывается на двух термометрах — сухом и увлажненном. Нужные показатели определяют в соответствии с температурой, которую отображает второй элемент системы.
Психрометрические термометры рекомендуется использовать в банях и саунах
Электролитический
Принцип работы гигрометра для определения влажности состоит в том, что на стеклянную или полистирольную пластину наносят хлорид лития. Под ним располагается связующий материал. При колебаниях микроклимата повышается или снижается концентрация электролита, а вслед за этим меняется сопротивление.
Точность электролитических термометров зависит от температуры в помещении
Конденсационный
Гигрометр используется для исследования микроклимата в комнате или на открытом пространстве. Включает в свою конструкцию охлаждаемое зеркало, на котором под воздействием светового луча образуется конденсат. Встроенный термометр замеряет температуру, а электронный модуль прибора проводит вычисления и отображает влажность.
Использовать конденсационный девайс можно даже при низких температурах
Электронный
Назначение прибора гигрометра такого типа остается стандартным, однако устройство сильно отличается от механических моделей. Агрегат оснащен датчиками, калиброванными конденсаторами и оптоэлектронным блоком, в автоматическом режиме считывает показатели микроклимата.
Девайс определяет проводимость воздуха и устанавливает точку росы, затем вычисляет сопротивление солей металлов или полимеров. После этого оцениваются колебания емкости конденсаторов, и обработанные показания выводятся на экран.
Электронные влагомеры легко использовать, однако точность у них не самая высокая
