Что такое приборы для измерения влажности воздуха

Гигрометры — приборы для измерения влажности

Гигрометры — приборы, основной функцией которых является измерение влажности. Этот показатель влияет и на здоровье людей, и на работу многих приборов, и на свойства материалов, поэтому необходимость его контролировать может возникать в различных отраслях. За время использования гигрометра были разработаны различные принципы действия, получившие широкое распространение.

Гигрометры — приборы, основной функцией которых является измерение влажности. Этот показатель влияет и на здоровье людей, и на работу многих приборов, и на свойства материалов, поэтому необходимость его контролировать может возникать в различных отраслях. За время использования гигрометра были разработаны различные принципы действия, получившие широкое распространение.

Виды гигрометров

Существует несколько методов измерения влажности. Абсолютная влажность характеризует, сколько весит водяной пар, который в настоящий момент содержится в кубическом метре атмосферы. Относительная влажность — характеристика, которая показывает, насколько количество влаги, содержащейся в воздухе в момент измерения, близко к максимуму, возможному для данной температуры. Она измеряется в процентах и часто именно с ее помощью описывают метеообстановку. Наконец, кроме абсолютной и относительной влажности, гигрометр может определять точку росы — температуру конденсации водяного пара, содержащегося в воздухе, на холодной поверхности.

Как правило, измерительное оборудование определяет один из трех перечисленных показателей. Однако существуют формулы, позволяющие с помощью вычислений получить остальные два. Поэтому, вне зависимости от того, что измеряет ваш гигрометр — точку росы, абсолютную или относительную влажность — вы сможете при необходимости рассчитать все три характеристики.

За время существования гигрометра было разработано несколько методик, позволяющих определить влажность воздуха. Они отличаются по точности получаемых данных и по сфере применения.

В волосяных гигрометрах измерение выполняется за счёт того, что длина тонкого волоса меняется, реагируя на количество влаги, с которой он контактирует. Прибор имеет определенные ограничения — измерения проводятся лишь в пределах от 30 до 80%. Индикация влажности осуществляется посредством несложного механизма. Изменение микроклимата воздействует на волос, сила натяжения которого усиливается или ослабляется. Он воздействует на шкив, к которому подсоединен. Шкив поворачивается и перемещает стрелку вдоль дугообразной шкалы. Поскольку действие такого гигрометра определяется исключительно законами механики, он не требует внешнего источника питания.

Для определения абсолютной влажности воздуха применяют весовой гигрометр . Он состоит из изогнутых в форме буквы U трубок, соединенных друг с другом и заполненных веществом с хорошей гигроскопичностью, то есть активно впитывающим влагу из воздуха. Через описанную систему трубок продувают фиксированное количество воздуха. Содержавшаяся в нём влага оседает на содержимом трубок, и их масса меняется. Разница между массой системы трубок до и после выполнения измерений позволяет рассчитать, сколько влаги присутствует в данном объеме.

В основе работы механического (керамического) гигрометра — изменение электрического сопротивления массы, содержащей керамические и металлические компоненты. За основу берутся кремний, глина или каолин, к которым добавляются окислы металлов. В результате получается смесь, заметно меняющая сопротивление в ответ на изменение влажности. Гигрометры этого типа часто используются в быту.

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:

• измерение электропроводимости воздуха, которая зависит от содержащейся в нём влаги;
• определение точки росы оптоэлектронным методом;
• измерение электрического сопротивления солей или полимеров, меняющегося в зависимости от влажности;
• отслеживание изменения ёмкости металлоксидного или полимерного конденсатора.

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:

• Стационарный представляет собой простую конструкцию, смонтированную в метеорологической будке. На штативе укрепляются два термометра, один из которых контактирует с влажной тканью. Считывание показаний и вычисления производятся вручную.
• Дистанционный конструируется с использованием преобразователей температуры, таких как термисторы или термопары. Например, такой психрометр может состоять из двух манометрических термометров, один из которых увлажняется. Дистанционный психрометр может быть манометрическим или электрическим.
• Аспирационный состоит из двух термометров, смонтированных в защищенном корпусе и обдуваемых вентилятором-аспиратором. Такая конструкция позволяет получить наибольшую точность измерений.

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:

• Для длительного хранения сельскохозяйственной продукции, например, в овощехранилищах или зернохранилищах, необходимо соблюдать температурно-влажностный режим. Добиться этого можно, постоянно контролируя микроклимат с помощью гигрометра.
• Многие лекарственные препараты требуют особых условий хранения и могут потерять свои свойства, если находятся в условиях избыточной влажности.
• Гигрометр необходим и в библиотеке, поскольку книги, особенно старинные, во влажном микроклимате значительно быстрее приходят в негодность. Материалы, которым уже много лет, могут разрушиться от избытка влаги, а значит, контролировать влажность воздуха нужно, чтобы обеспечить оптимальный режим хранения.
• Необходимость проконтролировать влажность материалов часто возникает на стройке. Например, степень просушки древесины проверяется для определения, можно ли ее использовать как стройматериал, и если да, то каким образом. Также существуют специализированные гигрометры, предназначенные для определения влажности бетона.
• Проверка влажности материалов часто проводится и при производстве мебели, ведь изделие, изготовленное из слишком сырой или пересушенной древесины, произведено с нарушением технологии и, скорее всего, прослужит намного меньше.

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

Основная сфера применения портативных гигрометров — нефтегазовая и нефтехимическая промышленность. С помощью такого прибора определяют микровлажность газа в баллонах или трубопроводах. Они могут работать в широком температурном диапазоне и выводить влажность в различных единицах измерения. Компактность гигрометра позволяет без проблем проводить измерения в нужных точках.

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:

• обеспечить заданный уровень влажности в помещении, например, для хранения продукции в определенных условиях;
• оценить влажность в производственном помещении для целей охраны труда;
• обеспечить нормальное функционирование электротехнического оборудования различного назначения;
• обеспечить уровень влажности, нужный для реализации конкретного производственного процесса.

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.

Профессиональный гигрометр — инструмент, имеющий широкое применение в различных отраслях промышленности. Он помогает контролировать влажность воздуха, обеспечивая безопасность людей и стабильное функционирование оборудования.

Источник

Прибор для измерения влажности воздуха в квартире: рейтинг лучших гигрометров

Содержание воды в воздухе частного дома или квартиры самым непосредственным образом влияет на здоровье проживающих там людей. Как пониженное, так и повышенное содержание влаги может привести к различным заболеваниям. Кроме того, чересчур сухим или влажным воздухом неприятно и тяжело дышать. Но как понять, что с атмосферой что-то не так? В этом помогут приборы для измерения влажности воздуха в квартире. Поговорим о них более подробно.

Что такое влажность и как она воздействует на людей?

Влажностью воздуха – это количество содержащихся в нем испарившихся микроскопических частиц воды. Обычно параметр выражают в процентном соотношении.

Хотя человек и может прожить в очень сухом или очень влажном климате, оптимальным показателем является влажность составляющая от 45% до 60%.

Повышенная влажность

Повышенное содержание влаги в воздухе (от 70-80%) приводит к следующим неблагоприятным последствиям:

• Нарушение терморегуляции организма. Тело быстро перегревается. Это связано с тем, что пот почти не испаряется с поверхности кожи и не может эффективно ее охлаждать.
• Развитие болезнетворных бактерий и грибков. И простейшие, и микроскопические грибы начинают активно развиваться в условиях повышенной влажности. В конечном счете это может привести к различным респираторным заболеваниям.
• Затруднение дыхания. Поскольку процент содержания воды в атмосфере в описываемом случае высок, то доля содержащегося в ней кислорода за счет этого уменьшается. Это приводит к тому, что, вдыхая привычный объем воздуха, кислорода человеческий организм получает несколько меньше. Возникает чувство затрудненности дыхания.

Пониженная

Сухость воздуха также вредна и может привести к следующим негативным последствиям:

• Проблемы с кожей. Эпидермис, как и весь остальной организм, состоит на 70% из воды. Получает он ее в том числе и из атмосферы. Однако если влаги в окружающем воздухе недостаточно, в коже возникает ее дефицит. Самое безобидное, что может произойти в подобной ситуации – это огрубение и шелушение кожи, раздражение и шелушение губ. При высокой чувствительности эпидермиса могут возникнуть и куда более серьезные неприятности, которые потребуют посещения дерматолога.
• Различные болезни органов дыхательной системы. При низком содержании воды в воздухе недостаток в ней испытывают не только наружные покровы человека, но и внутренние слизистые оболочки. Не составляют исключения и слизистые органов дыхания (носовой полости, гортани, трахеи, легких). Это приводит к их ослаблению и понижению способности борьбы с возбудителями респираторных заболеваний. Это может привести к ОРЗ, риниту, ангине, трахеиту.
• Раздражение органов дыхания. Поскольку слизистая оболочка носоглотки и дыхательных путей несколько пересыхает, возникают неприятные ощущения: першение в горле, дискомфорт при вдохе.

Как измерить влажность?

Домашнюю атмосферу приводят в порядок с помощью специальных увлажнителей или осушителей. Однако чтобы сделать работу этих приспособлений максимально эффективной и не навредить еще больше, сначала потребуется измерить уровень содержания влаги в окружающем воздухе. Для этого применяют приборы, именуемые бытовыми гигрометрами.

Все гигрометры можно разделить на две большие группы.

1. Механические. Отличаются надежностью и низкой ценой. Долго служат. Однако имеют один недостаток – не очень точные показания. Принцип работы заключается в измерении веса собранной из воздуха за определенное время воды (она конденсируется в особых изогнутых трубках). Результат замера отображается на стрелочном циферблате, напоминающем часовой.
2. Цифровые. Эта категория устройств дороже и менее надежна. Однако она отличается необычайным удобством использования и почти полным отсутствием погрешностей в показаниях. Сведения о содержании воды в атмосфере цифровые гигрометры получают от специального электронного датчика. После этого информация обрабатывается и выводится на жидкокристаллический экран девайса. Нередко совмещают в себе гигрометр, термометр, барометр и некоторые другие приспособления.

На что обратить внимание при выборе?

Гигрометр – не очень сложное устройство, поэтому и параметров, на которые следует обращать внимание при покупке, немного.

Критерии выбора:

1. Функционал. Определитесь, что вам нужно от прибора. Если только измерение содержания влаги в атмосфере – смело берите дешевый механический. Если хотите большего, лучше отдать предпочтение многофункциональному цифровому.
2. Диапазон. Желательно, чтобы устройство имело широкий диапазон измерений. В противном случае при очень высокой влажности или сухости устройство попросту не сможет вывести на дисплей или циферблат необходимые данные, так как достигнет предела замеров, предусмотренного конструкцией.
3. Цена. Решите, сколько вы готовы отдать за устройство. Как правило, цена напрямую коррелирует с функционалом: чем больше у гигрометра «наворотов» и дополнительных возможностей, тем он дороже.
4. Отзывы. Некоторые приборы откровенно врут, показывая неверные данные. Чтобы понять, какая модель выдает достоверные данные, а какая нет, почитайте перед покупкой отзывы пользователей и обзоры специалистов. Конечно, сведения о погрешности указывают и в технической документации. Однако эта информация зачастую недостоверна и не отражает реальной ситуации.

Рейтинг лучших гигрометров

Ниже представлено несколько наиболее оптимальных на сегодняшний день моделей бытовых гигрометров, доступных для покупки в российских магазинах.

Стеклоприбор ВИТ-2

Стеклоприбор ВИТ-2 – простенький отечественный гигрометр, в котором в качестве индикатора служит стеклянная трубочка с подкрашенным спиртом (как на термометре). Очень удобно то, что справа от трубочки расположена таблица, помогающая в расшифровке показаний прибора. Имеется дополнительная функция изменения температуры. Подходит как для использования в помещении, так и для применения на улице. Диапазон измерений влажности по заявлению производителя – от 20% до 90%.

Стоит Стеклоприбор ВИТ-2 сосем недорого – около 300 рублей.

Sawo 102-HA

Sawo 102-HA – механический гигрометр, индикация показаний которого осуществляется с помощью небольшого циферблата. Отличительная особенность прибора – его внешний вид. Благодаря приятному дизайну он украсит любую квартиру. Изготовлен Sawo 102-HA из обработанного дерева.

Каких-либо дополнительных функций эта модель не имеет.

Производитель позиционирует Sawo 102-HA как гигрометр для бани или сауны. Однако его вполне можно использовать и в домашних условиях.

Sawo 102-HA отличает высокая чувствительность – он способен отражать влажность от 0% до 100%.

Стоит Sawo 102-HA от 400 до 500 рублей.

ТА 218 А

ТА 218 А – это многофункциональное электронное устройство, которое сочетает в себе:

Отличительная особенность этой модели – выносные датчики.

Это позволяет использовать приспособление не только внутри помещения, но и:

• В другом помещении (например, в соседней комнате).

При этом сам девайс можно разместить на некотором расстоянии от точки, где будут осуществляться замеры. Это очень удобно.

Стоит ТА 218 А от 450 до 500 рублей, что совсем недорого для столь функционального устройства.

DT-322

DT-322 – устройство, чем-то напоминающее ТА 218.

Однако, в отличие от него, DT-322 имеет несколько дополнительных функций:

• Возможность запоминать пиковые значения влажности и температуры и подавать звуковой сигнал при их достижении и превышении.

В остальном все то же самое: термометр, гигрометр, часы с будильником. А вот выносных датчиков модель не имеет, поэтому применять ее можно только в помещении. Уличное использование с внешней установкой невозможно по причине отсутствия выносного датчика и недостаточной влагоизоляции: при монтаже на улице рано или поздно потемнеет ЖК-экран или замкнет из-за воды электронная начинка прибора.

Стоит DT-322 порядка 1 000 рублей.

Smartsensor AR847

Smartsensor AR847 – термогигрометр для специалистов, который используют преимущественно для полевых измерений. Однако никто не запрещает разместить его в квартире. Гигрометр устройства отличается довольно высокой точностью и способен измерить от 5% до 95% влажности. А вот термометр слабо подходит для российских реалий, так как нижний порог измерений составляет всего – 10 градусов Цельсия.

Имеется выносной датчик и монохромный жидкокристаллический экран с подсветкой.

Стоит Smartsensor AR847 от 4 500 до 5 000 рублей.

Testo 608-H1

Testo 608-H1 – бытовой прибор для измерения температуры и влажности, отличающийся повышенной точностью (по заверениям производителя погрешность не превышает 5%). Устройство прошло сертификацию в соответствии с ГОСТом, поэтому есть все основания доверять информации, изложенной в техническом паспорте модели.

Testo 608-H1 не имеет выносного датчика, поэтому пригоден только для замеров в том месте, где он закреплен. Прибор можно закрепить на стене, а можно вообще не монтировать, а просто положить в удобное для вас место. Все данные выводятся на небольшой монохромный жидкокристаллический дисплей.

Стоит Testo 608-H1 порядка 7 000 рублей.

Подведем итоги

Как недостаток, так и избыток водных испарений в атмосфере неблагоприятно сказывается на общем состоянии и здоровье людей. Особенно часто подобные проблемы возникают в условиях городской квартиры. Их вполне можно устранить с помощью специальных увлажнителей или осушителей. Однако чтобы не сделать ситуацию хуже, предварительно следует выяснить уровень содержания влаги. Тут приходит на помощь приспособление для измерения влажности, который называется гигрометром.

Гигрометры бывают двух типов: механические и цифровые. Первые не так точны, однако дешевы и надежны. Вторые удобны тем, что имеют несколько функций одновременно, однако дороже стоят и не так надежны. Тем не менее, среди обоих типов устройства можно подобрать качественную, точную и недорогую модель.

Читайте также другие полезные статьи:

Видео-советы: как измерить влажность воздуха

Источник