Прибор измеряющий влажность воздуха в помещении
Приборы для измерения влажности воздуха в помещении: разновидности + советы по выбору
Комфортное пребывание в квартире возможно после обеспечения комфортного микроклимата, пригодного для жилых помещений. Климатические условия в комнате зависят от температуры и влажности воздуха, поэтому эти показатели необходимо тщательно контролировать при помощи специальных приборов.
Так, для определения температуры в помещении используется термометр, а прибор для измерения влажности воздуха называется гигрометр. Принцип работы термометра знаком каждому, а как работает влагомер, и как выбрать подходящий вариант, знают далеко не все.
Как измеряется влажность воздуха?
Узнать количество влаги можно с помощью подручных средств: зажженной свечи, еловой шишки, стаканом воды или состоянием листьев домашнего влаголюбивого растения. Такие методы используются давно, но они определяют только приблизительные значения.
Точные показания можно вывести обычным термометром. Этот способ долгий и не очень удобный, так как требует соблюдения определенных инструкций, без которых полученные данные имеют существенную погрешность.
Современные влагомеры безопасны и гармонично вписываются в интерьер. Поэтому могут использоваться в любой комнате, для создания комфортного микроклимата Для объективного измерения водяных паров в воздухе, используются специальные приборы, преобразующие данные о температуре и концентрации паров. К таким устройствам относятся:
Приборы, основаны на разных принципах работы, показывают значения с различной долей погрешности. Некоторые из устройств выдают точные данные о содержании влаги в воздухе, другие допускают погрешность.
Существуют приборы, регистрирующие абсолютные значения, есть измерители, отражающие относительную величину. Поэтому перед выбором гигрометра необходимо изучить принцип работы устройств и учесть условия, в которых будет использоваться прибор.
Абсолютная величина отражает вес водяных паров в кубическом метре воздуха. Значение обозначается в граммах, килограммах на метр в кубе. Такая величина ничего не скажет обычному человеку, поэтому за единицу измерения принято считать относительную влажность воздуха.
Относительная влажность – это соотношение пара и воздуха. Максимально возможное количество пара в воздухе – 100%, остальные значения выводятся относительно максимальной величины.
Для вычисления относительной величины влаги в воздухе, каждый прибор оснащен термодатчиком. Некоторые устройства транслируют дополнительные данные о температуре, что удобно, так как не нужно дополнительно покупать термометр Согласно СНиП 2.04.05-91 относительная влажность воздуха должна оставаться в пределах 30-60%. В климатически влажных районах, с содержанием паров на открытом воздухе более 75%, значения будут чуть выше.
Принцип работы и виды устройств
Работа гигрометров основана на вариациях физических параметров различных материалов. При изменении количества паров в воздухе, меняются свойства: плотность, вес, длина и другие рабочие параметры веществ. Регистрируя изменения физических характеристик материалов, можно делать выводы о количестве паров в воздухе.
Волосной и пленочный влагомеры
Простейшие механизмы приборов, анализируя физические свойства материалов, позволяют безошибочно определить количество паров в воздухе.
Волосное устройство состоит из синтетического обезжиренного волоса, основания со шкалой, стрелки и шкива. При увеличении или уменьшении паров, сила натяжения волоса меняется, шкив проворачивается, меняя положение стрелки на шкале со значениями.
Раритетные и эксклюзивные модели волосных гигрометров действуют исключительно по законам механики, поэтому не требуют внешнего источника питания Такой измеритель действует в диапазоне от 30 до 80%. Сейчас он практически не используется, поскольку существуют другие модели, имеющие больший диапазон работы.
В пленочном влагомере в качестве чувствительного элемента выступает органическая пленка, присоединенная к шкиву. При изменении показателя влажности, усиливается или уменьшается натяжение пленки, что приводит к движению шкива, который меняет угол наклона стрелки.
Указатель двигается по дугообразному циферблату, показывая процент влажности воздуха в помещении.
Оба механизма действуют по законам механики, поэтому могут точно измерить влагу в помещениях, где держится низкая температура, до 0°С.
Весовой и конденсационный измерители
С помощью весового гигрометра можно определить абсолютную влажность воздуха. Такое устройство используется для лабораторных опытов, поэтому для домашнего использования в помещениях не подойдет.
Конденсационный измеритель резюмирует наиболее точные данные. Конструкция такого прибора состоит из плоской поверхности, на которой оседает влага, термометра, определяющего момент образования конденсата и пучка света, улавливающего появление первого конденсата. Рабочий диапазон измерителя от 0 до 100%.
Конденсационный прибор имеет большие габариты. Для приведения устройства в действие, применяется резиновая груша, поэтому такие влагомеры используются только в лабораториях Данные механизмы генерируют результаты с высокой точностью, что необходимо для исследований, но не в качестве домашних измерителей влажности воздуха.
Механический и электрический приборы
Механический или керамический влагомер работает посредством электрического сопротивления массы. Поскольку в составе керамической массы содержится кремний и каолин с частицами металла, полученная смесь меняет сопротивление после изменения влажности воздуха.
За счет этого при различном содержании пара, стрелка на приборе меняет положение, отражая влажность воздуха.
Данный механизм работы позволяет делать керамические приборы компактными, поэтому они пользуются спросом для измерения влажности воздуха в быту.
Электронный или комнатный гигрометр – современный высокоскоростной прибор для определения влажности воздуха в помещении. В конструкции могут быть использованы следующие принципы действия:
- измерение электропроводности окружающего воздуха;
- оптоэлектронный метод, с измерением точки росы;
- измерение электрического сопротивления полимеров и солей;
- анализ емкости конденсата.
Цифровой влагомер работает при помощи микросхем, поэтому расчеты производятся в течение нескольких секунд, а выходные данные имеют минимальную погрешность.
Точные показания электронного гигрометра возможны при отсутствии сквозняка. Некоторые модели допускают колебания до 2 м/с, чтобы это учесть, необходимо предварительно ознакомиться с технической документацией При определении влажности воздуха устройствами данного типа, необходимо учитывать температуру окружающей среды. Малейшие отклонения от стационарных условий влияют на конечные показатели, поэтому перед непосредственным измерением уличные двери должны быть закрыты в течение 15 минут.
Кроме температурных колебаний на работу устройств влияет близость нагревательных приборов. Поэтому при размещении гигрометров любого типа учитывайте близость радиаторов и размещайте их на противоположной стене или столике, расположенном на значительном расстоянии от обогревателей.
Принцип действия психометра
Еще одним прибором для измерения влажности воздуха в помещениях является психометр. Механизм работы психрометрических устройств основан на использовании физико-химических свойств жидкостей.
Для измерения на приборе установлены две градусные трубки с жидкостью, одна из которых обмотана мокрой тканью. При испарении влаги температурный показатель на обмотанной трубке ниже, чем на сухой.
В качестве жидких материалов для наполнения термометров психрометра используют ртуть и толуол. Прибор с толуолом менее опасен для применения в быту Для получения результата необходимо посмотреть температуру воздуха на термометре, не обмотанном тканью, вычислить разницу показателей жидкости между обеими трубками.
Далее, в первом столбце таблицы значений найти температуру воздуха согласно градуснику. В верхней строке найти разницу значений. Цифра на пересечении столбца и строки является показателем влажности.
Психрометры бывают трех видов:
- Стационарный. Простой прибор, состоящий из двух градусников, заключенных в метеорологическую колбу. Один из термометров взаимодействует с влажной тканью, в связи с чем, жидкость меняет физико-химические свойства и появляется разница в градусах. Результаты вычисляются по таблице.
- Аспирационный психрометр похож на стационарный, разница заключается в том, что защитном корпусе установлен вентилятор-аспиратор, для перемещения сжатого газа. Своеобразный вакуум создает условия для получения максимально точных показателей.
- Дистанционный прибор может быть манометрическим или электрическим. В конструкции присутствуют манометрические термометры или термисторы, которые изменяют сопротивление в зависимости от состояния внешней среды. Готовые результаты выводятся на цифровое табло прибора.
Психрометрические устройства проходят стандартизацию и поверку, поэтому выходные значения можно считать наиболее точными.
Стационарные приборы для измерения количества влаги в воздухе бывают навесными и настольными, поэтому гармонично впишутся в любой интерьер На что смотреть при покупке?
К комнатным моделям приборов для измерения количества влаги в воздухе, относятся механические и электронные гигрометры. Они имеют компактную конструкцию, безопасны для окружающих и выдают минимальную погрешность в расчетах. Для поддержания дизайнерской мысли, современные устройства имеют лаконичный дизайн.
Совет №1 — принцип работы
Механические и цифровые гигрометры имеют ряд преимуществ, которые могут повлиять на выбор прибора.
К плюсам механических моделей влагомеров можно отнести то, что:
- работа прибора не зависит от внешних источников питания;
- они просты в использовании, поскольку требуется минимальная дополнительная подстройка необходимых рабочих параметров;
- стоимость механического гигрометра, несколько ниже электронного.
Цифровые модели выполняются в виде складных, портативных гаджетов. Кроме этого к преимуществам электронных моделей относятся:
- высокая скорость выдачи результата;
- меньшая погрешность показаний, по сравнению с механическим прибором;
- выходные данные подлежат дальнейшей обработке, в связи с наличием встроенной внутренней памяти.
Некоторые электронные влагомеры совмещают в себе сразу несколько приборов: гигрометр, часы, календарь, термометр, барометр, измеритель точки росы. Поэтому, если устройство выполняет несколько климатических функций – это стационарная метеостанция.
Некоторые влагомеры имеют встроенную систему оповещения, которая срабатывает, когда уровень пара снижается или повышается до отметки в 30 и 60%. Такой прибор должен быть в домах, где климатические условия региона, предполагают повышенную влажность или сухость воздуха Для комфорта ребенка и родителей гигрометр может быть встроен в радионяню. Такой прибор имеет большой функционал и систему оповещения.
Самые последние модели оснащаются Wi-Fi модулем, для вывода на экран сведений о погоде в регионе, посредством получения данных через сеть Интернет.
Современные модели гигрометров рассчитаны на определенную специфику работы, поэтому для того чтобы точно измерить влажность воздуха в комнате, квартире или других помещениях необходимо понимать, как будет использоваться прибор. Тогда купленный влагомер будет полностью соответствовать необходимым требованиям.
Совет №2 — диапазон влажности
Оптимальная влажность воздуха определяется назначением помещений. В спальнях, гостиной нормальные значения влагомера от 20 до 80%. Возле балкона, в холле, чердаке и на кухне от 10 до 90%.
Во влагонаполненных помещениях диапазон рабочих значений может достигать 100%. Чем шире размах значений, улавливаемых прибором, тем выше цена на него. Поэтому, при выборе гаджета для спален, холла и чердачного пространства можно остановить выбор на устройствах с малым диапазоном значений.
При покупке гигрометра изучите рабочие характеристики, указанные в паспорте изделия. Важно, чтобы параметры прибора, включали верхние значения диапазона предполагаемых рабочих температур Для некоторых влагомеров важен максимальный порог нагрева. Так, прибор для бани или сауны должен включать в диапазон рабочих температур значения до 120 °С. Поэтому в помещения, где температура и влажность могут достигать довольно высоких значений следует приобретать специальные приборы для измерения паров в воздухе.
Совет №3 — точность измерения
Для оборудования специальных хранилищ, требуются приборы с наименьшей погрешностью показаний.
Так, в домашней винотеке влажность циркулируемого воздуха должна держаться на уровне 65-75%, а содержание паров воды в библиотеке не должно быть ниже 50 и выше 60%.
Поэтому, для измерения влаги в воздухе в таких помещениях, следует использовать психрометр или высокоточный электронный гигрометр, который измеряет количество водяных паров путем изменения электропроводности воздуха.
Погрешность психрометра колеблется в пределах от 1 до 5%, погрешность цифрового устройства от 5 до 10%. Поэтому они могут быть использованы в помещениях, где влажность воздуха должна придерживаться точно заданных значений Выводы и полезное видео по теме
В видеоролике речь пойдет о принципах работы стационарных психрометров, будет приведено сравнение полученных результатов с показателями цифровых гигрометров:
Оптимальная влажность воздуха в комнатах уменьшает риск возникновения хронических заболеваний, облегчает симптомы течения существующих бронхолегочных болезней, снижает проявление аллергических реакций. Количество влаги в воздухе влияет на работоспособность, внешность и здоровье человека. Поэтому измерение водяного пара в помещении должно стать полезной привычкой в каждой семье.
sovet-ingenera.com
Приборы для измерения относительной влажности воздуха
Конденсационный гигрометр (от греческих слов hygros – влажный и metreo – измеряю).
При понижении температуры, относительная влажность воздуха увеличивается. При некоторой температуре, называемой точкой росы, водяной пар становится насыщенным. Это означает, что в воздухе находится максимально возможное количество водяных паров. Относительная влажность воздуха равна 100 %. Дальнейшее понижение температуры приводит к тому, что образующийся излишек водяных паров начинает конденсироваться в виде капелек росы или тумана.
Для определения относительной влажности воздуха, можно искусственно понизить температуру воздуха в какой-то ограниченной области до точки росы. Абсолютная влажность и, соответственно, давление водяных паров при этом останутся неизменными. Сравнивая давление водяного пара при точке росы с давлением насыщенного пара, которое могло бы быть при интересующей нас температуре, мы тем самым, найдем относительную влажность воздуха.
Быстрого охлаждения можно добиться при интенсивном испарении какой-нибудь летучей жидкости.
Конденсационный гигрометр состоит из металлической коробочки с двумя отверстиями. В коробочку заливается эфир. С помощью резиновой груши через коробочку прокачивается воздух. Эфир очень быстро испаряется, температура коробочки и воздуха, находящегося вблизи нее, понижается, а относительная влажность растет. При некоторой температуре, которая измеряется термометром, вставленным в отверстие прибора, поверхность коробочки покрывается мельчайшими капельками росы. Чтобы точнее зафиксировать момент появления на поверхности коробочки росы, эта поверхность полируется до зеркального блеска, а рядом с коробочкой для контроля располагается отполированное металлическое кольцо.
Значения давления и плотности насыщенного пара при разных температурах можно найти в справочниках. Ниже приведен фрагмент соответствующей таблицы.
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Таблица 1. Давление и плотность насыщенного пара при разных температурах |
Пусть, например, измерения проводятся при температуре окружающего воздуха 20 °С.
Давление насыщенного водяного пара при этой температуре равно 2,33 кПа.
Коробочка конденсационного гигрометра покрылась капельками росы при температуре 5 °С.
Этой температуре соответствует давление насыщенного водяного пара 0,88 кПа.
Относительная влажность воздуха
Психрометр (от греческих слов: psychros – холодный и metreo – измеряю) – прибор для определения влажности и температуры воздуха.
Психрометр состоит из двух одинаковых термометров. Баллончик с жидкостью одного из термометров оборачивается тряпочкой, конец которой опущен в чашечку с водой. Благодаря этому тряпочка всегда остается влажной. При испарении воды тряпочка и баллончик охлаждаются, вследствие чего показания влажного термометра оказываются меньшими, чем показания сухого термометра. Зная разницу показаний термометров и показания сухого термометра, можно по специальным психрометрическим таблицам определить относительную влажность воздуха. Если воздух предельно насыщен водяными парами и его относительная влажность равна 100 %, термометры будут давать одинаковые показания.
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Таблица 2. Фрагмент психрометрической таблицы |
Например, пусть сухой термометр показывает температуру 24 °С, а влажный 21 °С. Разность показаний сухого и влажного термометра составляет 3 °С. На пересечении соответствующих строки и столбца находим, что относительная влажность воздуха равна 77 %.
Волосной гигрометр.
Действие волосного гигрометра основано на свойстве обезжиренного человеческого волоса и некоторых органических пленок изменять свою длину в зависимости от относительной влажности воздуха. Если волос или пленку через передаточный механизм соединить с подвижной стрелкой, укрепленной на оси, и проградуировать шкалу, то с помощью такого прибора можно напрямую измерять относительную влажность воздуха.
files.school-collection.edu.ru
Выбираем приборы для определения влажности воздуха
Чтобы измерить уровень влажности в квартире или частном доме, необходимо специальное оборудование. Сегодня приобрести прибор, который покажет относительную или абсолютную влажность воздуха, не составляет больших проблем, но как сделать верный выбор?
Содержание статьи
- Какую влажность измеряем
- Гигрометры
- Психрометр
Влажность – не температура или время. При ее измерении существуют некоторые нюансы. Поэтому прежде чем отправляться в магазин за желанным приборчиком, тему стоит немного изучить. Для начала надо разобраться в основных понятиях. Влажность воздуха бывает абсолютной и относительной. Абсолютная – это плотность в воздухе водяного пара. При различной температуре эта величина будет неодинаковой. А вот относительная влажность воздуха – это именно то, о чем постоянно говорят в прогнозе погоды и метеосводках. Выражаясь простым языком, эта величина показывает, какого количества влаги не хватает воздуху до момента, когда начнется ее конденсация. Именно прибор для определения относительной влажности воздуха и нужен для детской комнаты, офиса или другого бытового использования.Прибор, измеряющий влажность воздуха, называется гигрометром. Сегодня в магазинах чаще всего можно встретить электронные гигрометры различных модификаций. Для детской комнаты и простого систематического контроля за влажностью в доме, такого приборчика может быть вполне достаточно, тем более что и цена у него приемлемая. Однако высокой точностью показания такого гигрометра не отличаются. Иногда они могут давать погрешность в пределах 20%.Механический гигрометр будет стоить дороже электронного, но зато и работать станет точней. Устройство представляет собой шкалу со стрелкой. Существуют волосяные и пленочные модификации такого прибора. В первой на изменения влажности воздуха реагирует длинный женский волос, соединенный с прибором учета. В пленочном гигрометре роль измерительного элемента играет специальная тонкая пленка. Однако следует учитывать, что оба гигрометра будут давать довольно точные сведения при низких температурах, а вот в жару их показания могут искажаться.Наиболее точным прибором для определения относительной влажности воздуха при различных температурах является психрометр. В основу его работы положена разница между температурой на двух шкалах термометра – сухом и влажном. Правда, для получения результата, придется приложить некоторые усилия: смочить ткань водой, поместить в прибор и подождать некоторое время, а потом еще вычислить ответ по специальной таблице. Однако если вы ищите действительно достоверные данные о влажности и колебания в 15-20% вас не удовлетворяют, покупайте именно психрометр с двумя шкалами. Он вас не подведет.
Распечатать
Выбираем приборы для определения влажности воздуха
www.kakprosto.ru
Приборы для измерения влажности воздуха.
Для измерения влажности применяется психрометры, которые состоят из двух ртутных термометров: сухого и влажного. Резервуар влажного термометра окутан марлей или другой гигроскопической материей, конец которой опущен в воду. За счет испарения влаги температура на влажном термометре понижается. Отличие в показаниях влажного и сухого термометров тем больше чем меньше относительная влажность и обусловлено отводом тепла от влажного термометра за счет испарения влаги. Только при относительной влажности равной 100% показания термометров совпадают. Относительную влажность определяют по выведенным формулам пересчета или номограмме, зная показания холодного и влажного термометров.
Рис. 2.2.2. Приборы для измерения параметров микроклимата
а — термограф: 1.— барабан; 2 —указатель; 3 — пластина биметаллическая; б — психрометр Августа: 1 — «сухой» термометр; 2 — «влажный» термометр; 3 — марля; 4 — кювета с водой; в — аспирационный психрометр; г — чашечный анемометр. Для прямого определения относительной влажности используют гигрометры, принцип работы которых основан на способности человеческого волоса, изменять свою длину во влажном и сухом воздухе. Для регистрации изменения относительной влажности во времени используют самопишущие приборы и гигрографы.
Рис. 2.2.3. Термоанемометр:
1 – датчик; 2 – термопара; 3 – реостат; 4 – батарея нагрева; 5 –гальванометр.
Приборы для измерения скорости движения воздуха.
Замер скорости движения воздуха проводят различными видами анемометров: крыльчатыми, типа АСО-3 (скорость потока от 0,3 до 0,5 м/с), чашечными, типа МС-13 и индукционными, типа АРН-49 (скорость в пределах 1-20 м/с), термоанемометрами и кататермометрами (скорость не больше 0,5м/с). Термоанемометры позволяют измерять незначительные колебания потоков воздуха и температуры по объему помещения. Для измерения интенсивности теплового излучения используют актинометры и радиометры. Измерение абсолютного давления воздуха производится барометрами и барографами. Барометры могут быть по принципу действия: ртутные, пружинные и специальные анероиды.
Параметры микроклимата оцениваются:
-как оптимальные, если средние значения и результаты не менее 2/3 измерений находятся в пределах оптимальных величин; -как допустимые, если средние значения и результаты не менее 2/3 измерений находятся в пределах допустимых величин; -как несоответствующие, если средние значения и результаты более 2/3 измерений не соответствуют допустимым.
Комплексную оценку состояния микроклимата при изменяющихся одновременно параметрах производят по величине эквивалентно-эффективной температуры.Эквивалентно-эффективная температура – это такая температура воздуха, которая соответствует определенному сочетанию трех параметров микроклимата. Их сочетание может создавать комфортные или дискомфортные микроклиматические условия, которые ведут к перегреву или переохлаждению организма. Оценить метеорологические условия можно по температуре сухого и влажного термометров и по скорости движения воздуха, используя номограмму для рабочей зоны производственных помещений (рис 2.2.4.). В настоящее время установлены диапазоны возможных сочетаний температуры и скорости движения воздуха в производственных помещениях в теплый период для различной производственной одежды. При повышении температуры воздуха от26 до 280С скорость воздуха должна увеличиться от 0,5 до 3м/с. Но всегда можно подобрать скорость движения воздуха и его относительную влажность, когда сочетание трех параметров составляет комфортные условия при данной температуре. Предметом дальнейших исследований по созданию комфортных микроклиматических условий - определение верхних и нижних пределов значений параметров микроклимата, что позволит обеспечить не только безопасность труда, но и сэкономить энергоресурсы на отопление, вентиляцию и кондиционирование воздуха рабочих зон.
Рис.2.2.4. Номограмма микроклиматических параметров рабочей зоны
studfiles.net
