Как высчитать влажность на гигрометре: руководство по использованию приборов + примеры расчетов

Микроклимат в помещении имеет немаловажное значение. Исследования показали, что уровень влажности значительно влияет на состояние здоровья человека. Поэтому необходимо поддерживать этот параметр в нормальных границах. Согласны с этим?

Для определения уровня влажности применяются гигрометры, которые существуют в разных вариантах и имеют различные способы действия. Некоторые модели способны автоматически указывать уровень влажности, в то время как другие требуют от пользователя выполнения определенных операций и расчетов, что требует знаний для корректной оценки влажности с помощью гигрометра.

В этой статье мы обсудим различные модели приборов для измерения влажности воздуха, рассмотрим их принцип работы и предложим советы по выбору наиболее подходящего устройства для ваших нужд.

Для чего нужны гигрометры?

Гигрометр является специализированным оборудованием для измерения как относительной, так и абсолютной влажности воздуха или газов. Его также называют гигроскопом.

Слово «гигрометр» происходит от греческих слов «ὑγρός», что переводится как «влажный», и «μετρέω» – «мерить». Этот прибор может быть полезен как в быту, так и в индустриальных областях.

Поддержание нормальной влажности, аналогично температуре, является важным аспектом микроклимата. Уровень влажности нужно регулировать в соответствии с установленными стандартами, поскольку для различных типов помещений существуют свои рекомендованные значения. Это благоприятно сказывается на состоянии здоровья людей и сохранности различных предметов, материалов и продуктов.

Слишком высокая влажность провоцирует размножение грибков и вирусов, ускоряет гниение овощей и фруктов, а также вызывает появление плесени на стенах. Конденсат, образующийся на электрооборудовании, металлических конструкциях и бумажных материалах, может привести к их повреждению. Кроме того, это сказывается на химическом составе препаратов.

Слишком низкая влажность может ухудшить защитные функции слизистой оболочки носа и горла, что делает организм более уязвимым к различным инфекциям.

Малое содержание влаги также негативно сказывается на качестве и долговечности продуктов питания: они начинают увядать и теряют свои полезные свойства. Критично соблюдать оптимальные параметры влажности и при проведении строительных работ, особенно в случае применения различных строительных растворов.

Существует множество моделей гигрометров с разной степенью точности. При выборе устройства стоит учитывать, в какой конкретной сфере планируется его применение.

Чтобы поддерживать уровень влажности в пределах нормы, необходимо регулярно проводить замеры и принимать соответствующие меры, если результаты находятся за пределами допустимых показателей.

Гигрометры находят применение в различных областях:

• производство продуктов питания;
• торговля;
• животноводство;
• сельское хозяйство;
• фармацевтика;
• тепличное и коммунальное хозяйство;
• строительная отрасль и многие другие.

Несмотря на свою значимость, гигрометры не так широко распространены в жилых помещениях, чаще всего их можно встретить на метеорологических станциях и в службах контроля.

Рекомендуется регулярно проверять уровень влажности в таких местах, как больницы, детские сады и школы. Наличие такого оборудования в домашних условиях также будет полезным. Поддержание нужного уровня влажности может существенно повысить качество жизни.

Популярные виды приборов

Технология и особенности измерения влажности зависят от конкретной модели гигрометра. Эти приборы различаются по конструкции, принципу работы и другим характеристикам.

По конструкции гигрометры бывают механическими и электронными. Первые имеют аналоговый циферблат со стрелкой, вторые отображают данные на цифровом дисплее.

По принципу работы выделяют несколько типов устройств:

• пленочные;
• волосные;
• весовые;
• емкостные;
• резистивные;
• керамические;
• конденсационные;
• электролитические;
• психометрические.

Пленочные гигроскопы имеют стрелочный циферблат, где в качестве датчика используется специальная пленка, состоящая из органического материала, соединенная с указателем.

Изменение уровня влажности воздуха приводит к изменению размеров пленки, что отражается на движении стрелки в одну из сторон на циферблате.

Преимуществом волосного гигрометра является его простота. Этот прибор умеет определять влажность даже при отрицательных температурах.

Ключевым элементом волосных моделей является натянутый на раму волос (человеческий или синтетический). Принцип работы похож на пленочные устройства.

В условиях изменения влажности длина волоса меняется, что, в свою очередь, влияет на положение стрелки.

Весовые гигроскопы предназначены для определения абсолютной влажности. Они содержат трубки с гигроскопическим материалом, который увлажняется при прохождении воздуха, увеличивая вес.

Для забора воздуха используется специальный насос, и измерения проводятся до и после закачки. Абсолютная влажность высчитывается по этим данным.

Емкостные гигрометры используют оксидный конденсатор, где емкость меняется в зависимости от уровня влажности. Эти модели требуют периодической калибровки, так как с течением времени может снижаться точность показаний.

Резистивные гигрометры функционируют на основе изменения электрического сопротивления материалов (солей и полимеров) в зависимости от влажности. Керамические устройства имеют стрелочный циферблат с датчиком, состоящим из смеси (например, глины и кремния), что изменяет свое сопротивление с изменением влажности.

Керамические гигрометры показывают только уровень влажности и не имеют дополнительных функций, но обеспечивают высокую точность.

Конденсационные гигрометры, также известные как гигрометры Ламбрехта, используют встроенное зеркало, температура которого меняется вместе с температурой окружающего воздуха.

Элементы электролитических приборов представляют собой изоляционные пластины, покрытые слоем электролита, где сопротивление изменяется в зависимости от уровня влажности окружающей среды.

Конденсационные модели отличаются высокой точностью, но менее удобны в быту из-за определенной сложности в использовании.

Психометрические устройства измеряют влажность воздуха путем определения понижения температуры увлажненного объекта, используемые два термометра: один сухой, другой – мокрый.

Кроме того, в состав устройства входит сосуд с водой. Расчеты часто проводятся вручную, а помощь может оказать таблица для определения относительной влажности в комплекте с прибором.

Существуют и альтернативные способы определения влажности, о которых мы расскажем позже.

Как пользоваться гигрометром?

К каждой конкретной модели гигрометра идёт инструкция, которой следует строго придерживаться для получения точных результатов.

Психометрические устройства имеют два значительных преимущества: они обеспечивают высокую точность и способны измерять уровень температуры в помещении.

В документации к прибору описано, как правильно проводить замеры уровня влажности, приведены меры безопасности и советы по использованию устройства, а также рекомендации по его обслуживанию.

Сегодня наиболее востребованы в быту и на производстве механические, электронные, психометрические и конденсационные гигрометры.

Вариант №1 — электронные приборы

Электронные гигрометры просты в использовании, они не требуют предварительных настроек и готовы к работе сразу после включения. Тем не менее, перед эксплуатацией стоит проверить устройство на наличие повреждений – трещин или сколов.

Процедура измерения уровня влажности с помощью электронного гигроскопа выглядит так:

• активировать прибор, нажав кнопку питания;
• при необходимости установить день недели, время, включить будильник и другие параметры с помощью кнопок «UP», «MODE» и «DOWN»;
• дождаться завершения расчета уровня влажности;
• посмотреть на результаты на дисплее прибора.

Чаще всего такие гигрометры используются в домашних условиях или нацелены на использование в инкубаторах.

Однако стоит учитывать, что у электронных моделей может быть довольно высокая погрешность, поэтому рекомендуется проверять их показания с помощью механического устройства.

Современные электронные гигрометры зачастую оснащены дополнительными функциями: показывают температуру, уровень освещенности, день недели и прочее.

Вариант №2 — механические гигрометры

Точность механических гигрометров обычно ниже, их погрешность может составлять от 5 до 8%. Перед использованием целесообразно откалибровать прибор, для чего нужен эталонный гигрометр с точными значениями влажности.

Оба прибора размещают рядом. Если показания механического устройства не совпадают с эталоном, вносят коррективы с помощью регулировочного винта, который находится на задней стороне устройства.

Механические гигрометры также могут дополнительно показывать уровень температуры в помещении и предоставляют более точные данные, чем электронные аналоги.

Использовать механический гигроскоп довольно легко. Нужно просто разместить его в необходимом месте — на столе или на стене — и посмотреть результат.

Вариант №3 — конденсация

Конденсационный гигрометр состоит из термометра, металлического корпуса и резиновой груши. Он измеряет абсолютную влажность воздуха на уровне точки росы и отличается высокой точностью. В бытовых условиях такой прибор редко применяют.

Несмотря на свою точность, конденсационный гигрометр требует выполнения некоторых действий для определения уровня влажности и уступает по удобству электронным моделям.

Процесс использования конденсационного гигрометра включает следующие этапы:

• налить эфир (или спирт) в корпус;
• с помощью груши нагнетать воздух, пока не появятся капли росы;
• записать показания термометра;
• согласно таблице, предоставляемой с прибором, определить уровень влажности.

Как видно, в определении влажности с помощью конденсационного гигрометра нет ничего сложного, если следовать данной инструкции.

Вариант №4 — психометрический гигрометр

Психометрический гигрометр отличается высокой точностью и проверяется метрологическими службами, что делает его результатам можно доверять.

Чаще всего психометрические гигроскопы используются в больницах, поликлиниках, образовательных учреждениях и общепитах, а также приобретаются для домашних нужд. На рисунке ниже представлены модели ВИТ-1 и ВИТ-2.

Модель ВИТ-1 наилучшим образом работает при температуре от 0 до +24 градусов, тогда как ВИТ-2 рекомендован для помещений с температурой от +16 до +40 градусов.

Перед тем как приступить к использованию прибора, следует выполнить несколько подготовительных шагов:

1. Распаковать гигроскоп и проверить комплектность согласно паспорту устройства.
2. Осмотреть оборудование на наличие повреждений.
3. Снять питатель с основания и погрузить его в дистиллированную воду запаянным концом вниз.
4. Увлажнить фитиль, погружая резервуар мокрого термометра в стеклянную колбу с водой.
5. Установить питатель так, чтобы фитиль не касался стенок, и соблюсти расстояние минимум 2 см от края открытого конца колбы до резервуара термометра.
6. Расположить гигроскоп вертикально на уровне глаз; его можно повесить на стену, для этого в верхней части предусмотрено специальное отверстие.

После завершения подготовки можно переходить к определению уровня влажности с помощью психометрического гигрометра.

Питатель всегда должен быть заполнен водой, поэтому следите за уровнем жидкости. Если вода подливается перед замером, нужно дождаться 30 минут, прежде чем измерять температуры на влажном и сухом термометрах.

Прибору необходимо дать поработать не менее 30 минут в измеряемой среде, иначе результаты могут быть ошибочными.

Порядок работы с психометрическим гигрометром выглядит следующим образом:

• Стать напротив прибора, чтобы видеть шкалы. Важно избегать дыхания на термометры, чтобы не искажать показания;
• Записать показания сухого термометра, который расположен слева, и оформить результат с точностью до 0,1 °C;
• Снять значение с мокрого термометра;
• Внести поправки в полученные данные согласно инструкции к прибору;
• Вычесть значение мокрого термометра из показания сухого;
• Определить относительную влажность, используя таблицу, которая расположена справа на приборе. Необходимый параметр будет находиться на пересечении строки температуры, показанной сухим термометром, и разности температур двух термометров.

На рисунке ниже показан процесс определения влажности с помощью психометрического гигрометра.

Например, сухой термометр показывает 20 °C, а мокрый — 19 °C, что дает разницу 20-19=1 °C. В таблице по сухому термометру находим значение «20», проводим горизонтальную линию, а затем вертикали по разности температур, указывая «1». В точке пересечения двух линий можно увидеть относительную влажность — 90%.

Чтобы психометр показывал достоверные результаты, прибор должен регулярно проходить техническое обслуживание.

Важно, чтобы использованная вода была комнатной температуры или кипяченой. Воду следует фильтровать и кипятить не менее 15 минут.

Фильтр мокрого термометра всегда должен быть чистым, мягким и влажным. Элемент необходимо менять по мере необходимости. Если запыленность воздуха составляет менее 5 мг/куб. м, то замену стоит проводить каждые две недели.

При повышенном уровне загрязнения фильтр заменяется по мере необходимости. Перед установкой нового фильтра резервуар термометра следует протереть ваткой, смоченной в теплой воде.

Периодически проверяйте гигрометр; его точность определяется сразу после изготовления, а позже — 1-2 раза в год.

Правила безопасной эксплуатации

Хотя существует множество типов гигроскопов, есть общие рекомендации по их эксплуатации. Любое оборудование требует бережного обращения, не допускайте падений.

Не стоит обрабатывать прибор агрессивными химическими веществами, такими как щелочные или кислотообразующие растворы. Перегревать устройство также не рекомендуется; максимальная допустимая температура эксплуатации обозначена в сопроводительном руководстве.

Важно правильно выбирать место для установки гигрометра, рядом не должны находиться источники тепла или холода. Исключите воздействие вибрации и не ставьте устройство под прямыми солнечными лучами.

Обязательно соблюдайте осторожность с приборами, содержащими токсичные вещества. Например, термометры психометрического типа ВИТ-2 используют толуол — опасное и легковоспламеняющееся вещество.

Следует избегать перегрева или разбития устройства. В случае разрыва резервуара, толуол можно удалить с поверхностей с помощью воды и моющего средства.

Если в процессе измерения требуется вода, используйте дистиллированную, даже если инструкция этого не требует. Водопроводная вода может содержать соли, которые ухудшают эксплуатационные характеристики и точность прибора.

Какой гигрометр лучше?

Выбор наиболее подходящего гигрометра для контроля влажности зависит от типа помещения, целей и частоты измерений. Для складов, производственных зон и медицинских организаций подойдут психометры, обладающие высокой точностью и надежностью.

Для домашнего использования достаточно механического или электронного гигрометра, которые легко найти в магазинах техники. Также существует широкий выбор моделей, что позволяет выбрать прибор, который впишется в интерьер.

Психометрические варианты, содержащие толуол, не рекомендованы для домашнего использования, особенно если в семье есть дети или животные, так как случайное повреждение прибора может привести к неблагоприятным последствиям.

Для мониторинга влажности в доме лучше всего подойдет механический гигроскоп, так как он более надежен по сравнению с электронным и не обладает лишними функциями.

[adinserter name=»desktop: вставка в тексте — 5*»]

Кроме того, вы имеете возможность самостоятельно собрать устройство для измерения влажности — инструкции по его созданию можно найти в этом материале.

Выводы и полезное видео по теме

На представленных видео объясняется принцип работы психометрического устройства и порядок вычисления уровня влажности:

Точность психометрических и электронных гигрометров наглядно демонстрируется в этом видео:

Наиболее распространены психометрические модели ВИТ-1 и ВИТ-2. Они высокоточны и дополнительно показывают температуру воздуха.

Для бытовых нужд подойдут электронные приборы, отличающиеся многофункциональностью — они отображают не только влажность, но и температуру, уровень освещения, время и даже день недели. Однако их точность может быть не на уровне.

Механические гигроскопы тоже имеют определенные погрешности, однако их можно откалибровать для улучшения точности.

Вы используете в доме приборы для измерения влажности? Какой из них выбрали и насколько удовлетворены их работой? Оставьте свои комментарии внизу статьи.