Что можно измерить с помощью гигрометра
Гигрометр. Виды и устройство. Работа и как выбрать. Особенности
Гигрометр – точный измерительный прибор, предназначенный для определения уровня влажности в воздухе или других газах. Может использоваться как отдельное устройство, предназначенное для измерения влажности, или являться частью климатических приборов, к примеру, кондиционеров и т.д.
Где используется гигрометр
Прибор имеет широкую сферу применения. Данные об уровне влажности воздуха являются важными, так как позволяют поддерживать оптимальный микроклимат.
Это может быть необходимо в:
С помощью гигрометра можно контролировать заданную влажность при производственном процессе. Ее контроль и поддержания на определенном уровне также важен для жилых помещений. Знание о влажности необходимы для корректировки микроклимата в помещениях, где содержатся животные. Также гигрометры применяются в теплицах.
Виды гигрометров
Для измерения влажности могут использоваться различные физические принципы. В связи с этим существует несколько типов гигрометров, имеющих существенные технические отличия. Они бывают:
Это разные приборы, многие из которых дают приблизительный результат, а также имеют другие ограничения использования, вследствие чего не пользуются спросом.
Волосной
Является устаревшим и чаще всего встречается как музейный экспонат. Принцип его работы основан на физическом свойстве волоса менять длину в зависимости от уровня влажности. В конструкции гигрометра используется натянутый волос, одним концом связанный со стрелкой. В зависимости от того насколько оттянется волос, зависит угол наклона стрелки.
Приборы этого типа считаются устаревшими ввиду низкой точности, но ее достаточно для бытового применения. Однако они очень чувствительны к механическому воздействию. При сильной встряске или ударе волос может порваться, и устройство выйдет из строя. Отремонтировать его крайне сложно, так как эта функция не предусматривается. Используемый в системе обезжиренный человеческий волос позволяет определять влажность воздуха в пределах от 30% до 100%. Устройство может использоваться для расчета влажности в случае минусовой температуры.
Пленочный гигрометр
Схож по принципу работы с волосяным. Он оснащается органической пленкой. Та меняет свою длину в зависимости от влажности. С пленкой связан механизм шкалы. Такое устройство не боится механического воздействия в разумных пределах, чем превосходит волосяные гигрометры. Устройство может использоваться для определения влажности воздуха при отрицательной температуре.
Зачастую устройство предусматривает наличие механизма калибровки. Его можно отрегулировать, пользуясь данными полученными на более точных приборах, которыми являются психометрические или абсолютные гигрометры.
Весовые
Такие гигрометры очень точные. Это избыточно для домашнего применения, поэтому такими приборами больше пользуются в лабораториях, так как они являются абсолютными. Устройство представляет собой соединенные трубки. Внутри них находится вещество, способное быстро поглощать пар из воздуха. Трубки постоянно пребывают в закрытом состоянии.
Для измерения относительной влажности необходимо открыть доступ воздуха на определенное короткое время. В результате прохождения через трубки пар из воздуха останется в поглощающем веществе. Вследствие этого масса самого гигрометра увеличится. Определив текущий вес устройства после увлажнения, и сравнив его с первоначальными данными, можно рассчитать относительную влажность.
Для пользования этим устройством нужно проводить математические расчеты. Для подсчетов требуются данные о массе гигрометра до и после измерения, а также об объеме пропущенного через трубки воздуха. Таким образом, чтобы получить более-менее точные данные измерения, необходимы весы с минимальной погрешностью. Кроме этого на уровень точности может влиять фактор состаривания вещества в трубках. Со временем оно теряет свои первоначальные свойства, и поглощает влагу из воздуха хуже.
Керамические
Устройство также называют механическим. Принцип его работы основан на зависимости уровня увлажненности диэлектрика к его токопроводности. Гигрометр оснащается керамическим пористым чувствительным элементом. Он поглощает влагу с воздуха. Если влажность высокая, то он набирает много воды, а если низкая, то керамический кубик наоборот подсыхает.
Через керамический элемент пропускается электрический ток. Когда влажность высокая, и он более увлажнен, то электрическое сопротивление снижается. Стрелка прибора реагирует на сопротивление, от чего располагается под определенным углом на циферблате, тем самым указывает на относительную влажность.
Данные устройства не самые точные, но дают вполне приемлемый результат, что позволяет их применять в системах климат-контроля и т.д. Главное их достоинство в даче прямых показаний влажности в текущем времени. Не нужно ничего считать по формулам или пользоваться вычислительными таблицами. Также устройство не нуждается в активации процесса замера. Его стрелка указывает на уровень влажности постоянно.
Конденсационные
Гигрометр этого типа также дает весьма приблизительный результат. В основе принципа его действия лежит свойство конденсирования пара. Устройство оснащается небольшим зеркалом. Перед замером измеряется температура зеркала. После этого оно охлаждается по принципу эффекта Пельтье. Остывание зеркала вызывает конденсирование на нем влаги. Как только это происходит, замеряется температура зеркала уже в этот момент. Сравнивая данные температуры, с помощью таблицы можно определить уровень относительной влажности.
Чтобы данные получились максимально точными, нужно вовремя определить момент образования конденсата, и своевременно измерить температуру зеркала. Для этого в гигрометре предусматривается оптическое или электрическое устройство. Электрическое является более точным, так как исключает человеческий фактор.
Электронные
Является наиболее удобным и весьма точным. Гигрометр оснащается пластинкой с электроизоляционного материала. Сверху нее имеется покрытие из хлорида лития. Уровень электрической сопротивляемости хлорида лития меняется в зависимости от уровня влажности воздуха.
Основываясь на этих данных, устройство самостоятельно проводит все исчисления, выдавая на дисплее готовый результат. Прибор очень быстро реагирует на изменение относительной влажности воздуха. Обычно данные приборы дополнительно оснащаются термометром.
Нужно отметить, что электрические гигрометры имеют разный уровень погрешности, зависящий от окружающей температуры. Более сложные приборы имеют усовершенствованный вычислительный потенциал, что позволяет минимизировать погрешность.
Психрометрические
Данный гигрометр также называют психрометр. Он имеет очень простую конструкцию. В основе прибора применяется 2 термометра. Один является сухим, а второй влажным. Влажный отличается от сухого тем, что внизу его колба соприкасается с батистовой лентой. Край ленты окунается в сосуд с водой. Вследствие этого лента всегда мокрая. Она увлажняет колбу мокрого термометра. Вода на нем испаряется, тем самым охлаждает термометр. По этой причине он показывает более низкую температуру.
Для определения влажности нужно сравнить нормальную температуру, полученную на сухом термометре и сниженную, из мокрого. Для этого используется специальная таблица. Обычно ее печатают прямо на корпусе психрометра.
Для работы данного прибора нужно своевременно подливать воду в колбу, в которую окунается батистовая лента. Если вода испариться, то данные с термометров будут одинаковыми.
Критерии выбора гигрометра
Ключевыми моментами при выборе гигрометра являются его следующие параметры:
Большинство гигрометров рассчитаны на использование только при положительной температуре. Если возникает необходимость работы при пониженных температурах, то используются мембранные и волосяные гигрометры. Кроме этого отдельные устройства могут применяться только в тепле. Так гигрометр ВИТ-2 может применяться в диапазоне температур +15…+40°С.
Также гигрометры разного устройства имеют разный диапазон определения относительной влажности. Большинство из них могут работать выдавать корректный результат замеров только в диапазоне 20-90%.
Важным критерием является принцип действия устройства. Одни приборы работают приблизительно, другие дают вполне точный результат. От принципа действия гигрометра зависит то, будет он показывается уровень относительной влажности непрерывно или только в момент проведения определенных манипуляций. Самыми удобными являются электронные и керамические гигрометры. Для работы с другими нужно делать расчеты, то есть придется потратить несколько минут, чтобы определить уровень влажности.
Что измеряют с помощью гигрометра
Основным назначением гигрометра является функция измерения влажности, уровень которой влияет на здоровье людей, свойства материалов, работу оборудования и приборов. Чтобы понять, что можно измерить с помощью гигрометра, следует ознакомиться с назначением и конструкцией прибора. Существует несколько способов измерения уровня влажности, которые заложены в определенные устройства. С помощью гигрометра можно определить абсолютную и относительную влажность воздуха, а также температуру конденсации водяного пара на предметах с холодной поверхностью, именуемой точкой росы. Обычно каждый прибор определяет только один показатель, но с помощью вычислений по определенным формулам можно получить два других значения.
Что можно измерить с помощью гигрометра
Ответ на вопрос, что измеряют с помощью гигрометра, может содержаться в области применения прибора. Устройство широко используется в местах длительного хранения сельхозпродукции, где необходимо соблюдать определенный режим температуры и влажности. Приборы устанавливаются в зерно- и овощехранилищах для сохранения урожая. Устройства для измерения влаги являются неотъемлемым условием для хранения книг и документов в библиотеках и архивах. Ими оснащаются помещения для создания и хранения лекарственных препаратов, сыпучих строительных материалов, древесины. Измерительные приборы применяют для проверки влажности бетона, воздуха на мебельных фабриках, в бумагоделательных цехах, при производстве печатной продукции.
Существует большое количество гигрометров, которые определяют количество влаги в определенной газовой среде. Они относятся к категории профессионального оборудования, результат измерений которого выражается в единицах образования точки росы и может иметь стационарную или переносную конструкцию.
Основной сферой применения портативных измерительных приборов является химическая и нефтегазовая промышленность. Что измеряет портативный гигрометр в этих отраслях производства? С его помощью устанавливают влажность газа в баллонах, емкостях и трубопроводах и, благодаря небольшим размерам, замеры можно проводить в различных точках оборудования. Приборы функционируют в широком диапазоне температур и предоставляют показатели влажности в различных единицах измерения. Стационарные установки могут не только осуществлять измерения, но и контролировать точность проведения технологических процессов. Оснащение прибора системой подогрева позволяет получать более точные показатели микровлажности за счет исключения воздействия на гигрометр осушающих компонентов, которые могут содержаться в рабочей газовой среде.
Понять, что измеряет прибор гигрометр, можно из информации о сфере применения. Устройство для измерения влажности используется во всех сферах, где предполагается работа с неагрессивными газами и требуется контроль состояния их влажности. Профессиональные гигрометры применяются на атомных станциях, предприятиях по производству микроэлектроники, в энергетическом секторе, для осушки природного газа, при необходимости контроля влажности для обеспечения охраны труда или технологического процесса. Бытовые версии призваны контролировать уровень влажности в жилых, офисных и общественных помещениях, бассейнах для создания комфортного микроклимата, снижения риска заболеваний и исключения порчи имущества.
Использование материала полностью для общедоступной публикации на носителях информации и любых форматов запрещено. Разрешено упоминание статьи с активной ссылкой на сайт www.4glaza.ru.
Производитель оставляет за собой право вносить любые изменения в стоимость, модельный ряд и технические характеристики или прекращать производство изделия без предварительного уведомления.
Виды гигрометров
За время существования гигрометра было разработано несколько методик, позволяющих определить влажность воздуха. Они отличаются по точности получаемых данных и по сфере применения.
Конденсационный гигрометр позволяет получить более точные данные, чем описанные выше механические приборы. Конструкция такого устройства включает в себя охлаждаемую поверхность, на которой конденсируется влага. Встроенный термометр фиксирует температуру, при которой произошла конденсация, а узкий пучок света, направленный на упомянутую поверхность, позволяет точно зафиксировать момент образования конденсата. На основании этих данных электроника рассчитывает относительную влажность и выводит ее на дисплей. Такой принцип действия позволяет свести погрешность к минимуму, выполняя измерения в пределах от 0 до 100%.
В электронных гигрометрах могут использоваться различные принципы действия, в том числе:
Все эти методы позволяют получить более точные данные, чем при использовании механического гигрометра. Электронный гигрометр дает меньшую погрешность и особенно удобен, если необходима дальнейшая обработка собранных данных.
Психрометрический гигрометр используется для измерения относительной влажности воздуха за счёт сравнения показаний двух термометров, один из которых помещен во влажную среду. Поскольку влажный будет охлаждаться за счёт испарения жидкости, он покажет более низкую температуру, чем контрольный. При этом, чем меньше влаги в воздухе, тем сильнее показания термометров будут отличаться. Относительная влажность определяется по специальной таблице, а на ее основании при необходимости вычисляется абсолютная.
На основе этого принципа функционируют несколько разновидностей психрометров:
Сфера применения гигрометров
Задачи, требующие контроля влажности, нередко возникают в различных отраслях промышленности. Современные производители выпускают гигрометры, рассчитанные на конкретную специфику применения, а значит, они наилучшим образом приспособлены для эксплуатации в той или иной сфере деятельности. Вот лишь несколько примеров ситуаций, которые можно решить с помощью этих измерительных приборов:
Профессиональные гигрометры
Гигрометр позволяет измерить не только влажность атмосферного воздуха, но и долю влаги в газовых средах. Для этого используется профессиональные устройства для анализа температуры и влажности неагрессивных газовых сред. Результат измерений часто выражается в единицах точки росы. Они могут быть переносными или стационарными.
Портативные
Видеообзор портативного электронного гигрометра
Стационарные
Стационарные гигрометры позволяют не только проводить измерения, но и контролировать технологические процессы. Конструкция прибора позволяет детектировать даже небольшой процент микровлажности. Система подогрева датчика делает измерения более точными, поскольку предотвращает воздействие на него осушающих агентов, которые могут содержаться в газовой смеси.
Сфера применения профессиональных гигрометров
Портативные и стационарные приборы для измерения влажности применяются, в первую очередь, в нефтегазовой и химической промышленности. Однако сфера их использования этим не ограничивается. Гигрометр может понадобиться всюду, где предполагается работа с неагрессивными газовыми смесями и нужно контролировать их состояние. Благодаря этому оборудование для измерения доли влаги в воздухе находит применение на атомных электростанциях, на производстве микроэлектроники, в энергетике. Также их применяют для контроля за процессом осушки природного газа.
Профессиональные гигрометры используются для решения широкого круга задач, связанных с организацией различных производственных процессов. В частности, они становятся незаменимыми, если нужно:
Как выбрать гигрометр
Чтобы выбрать подходящий гигрометр, определитесь, как его предстоит использовать. В быту отдают предпочтение недорогим механическим гигрометрам, тогда какна производстве эксплуатируются в основном электронные различных типов, ведь именно они дают наивысшую точность измерений.
Важно определиться, для чего прибор будет использоваться в первую очередь и насколько часто предстоит проводить измерения. Для использования в строительстве может понадобиться специализированный гигрометр для работы с определенной группой материалов, например, древесиной, а в других случаях подходящей окажется стандартная модель. Определите, что именно предстоит измерять, и оцените возможности различных гигрометров, представленных на рынке.
Значимым фактором являются и условия использования. Обратите внимание на то, в каком диапазоне температуры и влажности прибор будет давать корректные показания. В зависимости от особенностей производства может понадобиться гигрометр, функционирующий при крайне высоких или крайне низких температурах. Также следует учитывать погрешность изменений.
Имеет значение и то, как в дальнейшем будут обрабатываться полученные данные. В самом простом случае вам нужно просто однократно провести измерения, чтобы оценить влажность воздуха в помещении или микровлажность газовой смеси. Но стационарные гигрометры позволяют решать и более сложные задачи. С их помощью можно отслеживать изменение параметров, сигнализировать о достижении пороговых значений, а значит, более эффективно контролировать технологический процесс.
Не стоит забывать и об эргономических характеристиках прибора. Крупные цифры на дисплее должны быть контрастными и легко читаемыми. Возможно, вы предпочтете приобрести модель с подсветкой, чтобы без проблем считывать показания при любом уровне освещенности. Эргономика в особенности важна для переносных приборов: их корпус должен быть легким, таким, чтобы его было удобно держать в руке.
Как пользоваться гигрометром: пошаговая инструкция
Гигрометр представляет собой инструмент, используемый для измерения влажности в атмосфере, в помещениях или в другом замкнутом пространстве. Как пользоваться гигрометром? Он обычно измеряют не саму влажность, а определяет косвенные изменения свойств вещества при поглощении влаги, на основании которых посредством расчетов определяется показатель влажности.
Современные электронные устройства используют температуру конденсации (точку росы). Обычным применением гигрометра является наблюдение за погодными условиями и получение информации для составления прогноза погоды. В сочетании с данными по температуре, барометрическому давлению и скорости ветра, влажность много говорит о предстоящей погоде. Например, низкое атмосферное давление, связанное с низкой температурой и высоким уровнем влажности, говорит о том, что скоро пойдет ливень. Человеку такие данные нужны, чтобы он мог комфортно организовать свои дела.
История создания влагомера
Влажность труднее измерить, чем температуру, и поэтому первые гигрометры были не совсем точными. Леонардо да Винчи изобрел первую версию гигрометра уже в конце 1400 года. Гийом Амонтонс изобрел гигрометр, который был похож на трехжидкостный барометр, в 1687 году. В 1781 году Гораций Бенедикт де Соссюр (1740–1799) обнаружил, что человеческий волос, хорошо показывает влажность. Крупный прорыв в гигрометрии был сделан в 1802 году британским исследователем Джоном Далтоном (1766-1844). Он показал, что количество водяных паров, необходимых для насыщения, сильно зависит от температуры. Это привело к пониманию относительной влажности и того, как пользоваться гигрометром психрометрическим.
Влагомер его особенности
Для того чтобы узнать, как пользоваться гигрометром нужно рассмотреть основные типы приборов для измерения влажности. Психрометр состоит из двух отдельных термометров, закрепленных на одном корпусе. Один является сухим, а другой — влажным (мокрым). Нижний конец мокрого термометра покрыт специальной тканью, исполняющей роль фитиля. Он постоянно находится в воде, охлаждая и смачивая мокрый термометр. При температурах (Т) выше точки замерзания воды фитиль снижает температуру мокрого термометра, она обычно ниже сухого. Однако когда Т воздуха падает ниже нуля, влажный термометр покрывается тонким слоем льда, и она может быть теплее сухого термометра.
Относительная влажность рассчитывается исходя из температур окружающей среды, сухого термометра и разницы температур, между показателями сухого и влажного термометров. Относительная влажность определяется по психрометрической карте. Когда две температуры равны — воздух полностью насыщен, а чем больше их разница, тем суше воздух. По специальным таблицам, зная Т воздуха и психрометрическую разность (Т – Т м), определяют остальные параметры воздуха. Психрометры обычно используются в метеорологии, а также в системах отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха жилых и общественных зданий.
Электронный зеркальный гидрометр точки росы
Температура зеркала контролируется электронной обратной связью для поддержания динамического равновесия между испарением и конденсацией, тем самым тщательно измеряя температуру точки росы. Эти устройства нуждаются в частой очистке, квалифицированном операторе и периодической калибровке для достижения высокого уровня точности. Совсем недавно были введены спектроскопические охлажденные зеркала. В них точка росы определяется с помощью спектроскопического анализа, конкретизируя характер конденсации. Их главное преимущество в том, что они работают при Т до –70°C.
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:
Такой показатель относительной влажности, является недопустимым, поскольку ГОСТом 30494-96 «Параметры микроклимата в помещении» установлены следующие нормы влажности:
Способы понизить влажность в помещении:
Гигрометр ВИТ-1
ВИТ-1 измеряет влажность в комнатах, где строго ведут контроль состояния воздуха: на птицефермах, в библиотеках, в учебных и лечебных заведениях, если T внутреннего воздуха не превышает +25°C. Как пользоваться гигрометром? ВИТ-1 используют при влажности от 20 до 90%, T от 5°C до +25°C. Мокрый термометр ВИТ-1 заполняется толуолом, а фитиль смачивается чистой или дождевой водой. Габариты прибора 290 мм х 120 мм х 50 мм. Прибор проверяется государственными органами каждые два года.
Гигрометр ВИТ-2
Конструкция ВИТ-2 практически не отличается от ВИТ-1. На пластмассовом корпусе установлены термометры, питатель и таблица для расчетов. Как пользоваться гигрометром ВИТ 2? Принцип работы не отличается от ВИТ-1, а вот психрометрические таблицы у них разные, поэтому и расчеты по влажности также разнятся.
Вначале определяют T сухую, потом T влажную, по дельте T в точке пересечения «сухого» термометра по психрометрической таблице устанавливают требуемый показатель. Скорость воздушной среды должна быть не больше 2 м/с, чтобы не исказить измерения.
Гигрометр KTJ- TA218A
Измеритель влажности МОДЕЛЬ C-02
Прибор измеряет CO2, Т и влажность, с тройным жидкокристаллическим дисплеем. Как пользоваться гигрометром? МОДЕЛЬ C-02 Т влажного термометра и функцией точки росы. Двухдиапазонный инфракрасный датчик CO2.
Гидрометр температуры и влажности GAOTek Mini
Гидрометр Testo 645
5 причин, почему нужно регулярно измерять влагу в помещениях
Нужно научиться, как правильно пользоваться гигрометром психрометрическим, чтобы регулярно измерять влажность в окружающей среде, поскольку она серьезно влияет на жизнедеятельность человека.