Электронные гигрометры: как работают и как выбрать. Гигрометр как определить влажность.

Точность механических гигрометров невысока. Погрешность составляет около 5-8 %. Рекомендуется откалибровать прибор перед использованием. Для настройки необходим эталонный гигрометр, показывающий точные значения влажности.

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

Микроклимат помещения очень важен. Ученые доказали, что влажность воздуха оказывает значительное влияние на здоровье человека. Поэтому хорошо, если она всегда находится в пределах нормы. Разве вы не согласны?

Для измерения влажности воздуха используются гигрометры. Они отличаются по принципу действия и выпускаются в различных исполнениях. Некоторые модели определяют влажность воздуха автоматически. С другими типами приборов вам придется самостоятельно выполнять ряд операций и расчетов. Поскольку это требует определенных знаний, вам необходимо знать, как правильно рассчитать влажность воздуха с помощью гигрометра.

Далее мы познакомим вас с различными типами гигрометров и объясним, как они работают. И в этом введении вы узнаете, как правильно выбрать гигрометр.

Для чего нужны гигрометры?

Гигрометр — это лабораторный прибор, используемый для измерения относительной или абсолютной влажности атмосферного воздуха или газов. Его также называют гигроскопом.

В переводе с греческого гигрометр означает «hygros» — «жидкость» и «metreo» — «измерять». Такой прибор полезен как в быту, так и в промышленности.

Влажность, как и температура, является важным показателем микроклимата. Рекомендуется поддерживать ее в пределах нормы: Для каждого типа помещений существует свой оптимальный уровень. Это полезно для здоровья человека и для сохранности предметов, конструкций и продуктов питания.

Если воздух слишком влажный, грибки и вирусы распространяются очень быстро, овощи и фрукты начинают гнить, на стенах образуется плесень. Конденсат оседает на электроприборах, металлических конструкциях и бумаге, вызывая их порчу. Химический состав лекарств также нарушается.

Слишком сухая атмосфера ослабляет защитные свойства слизистых оболочек носоглотки. Это делает людей восприимчивыми к различным вирусам и инфекциям.

Кроме того, низкая влажность отрицательно сказывается на качестве и безопасности продуктов питания: Они начинают вянуть и теряют свои питательные свойства. Оптимальный микроклимат важен для строительных и ремонтных работ, особенно при использовании различных строительных растворов.

Существует множество типов гигрометров. Их точность может быть различной. Выбор прибора должен основываться на области, в которой он будет использоваться.

Чтобы поддерживать влажность на нужном уровне, необходимо регулярно измерять ее и принимать соответствующие меры в случае отклонения от нормы.

Гигрометр используется в самых разных областях:

пищевой промышленности;
торговле;
животноводстве;
растениеводстве;
фармацевтической промышленности;
тепличном, коммунальном хозяйстве;
строительстве и т.п.

Несмотря на свою полезность, гигрометры не находят широкого применения в домашних хозяйствах. Несмотря на свою полезность, гигрометры не часто используются в частных домах, но они часто применяются на метеостанциях и в службах контроля.

Настоятельно рекомендуется регулярно измерять влажность в больницах, детских садах и школах. Приобрести такой прибор стоит и для домашнего использования. Если поддерживать влажность в желаемом диапазоне, можно значительно улучшить все сферы жизни.

Немного истории

Первый гигрометр появился на рубеже 15 и 16 веков благодаря усилиям итальянского художника и изобретателя Леонардо да Винчи. Прототип современного прибора состоял из шкалы и вертикального циферблата со стрелкой. На каждую шкалу он поместил два шарика одинакового веса, один из воска, другой из хлопка. По мере увеличения влажности хлопок становился все более влажным и тяжелым и весил больше, чем восковой шарик.

Затем стрелку передвигали на несколько делений от нулевой точки, чтобы определить влажность.

Три века спустя швейцарский натуралист Гораций Бенедикт (1740-1799) изобрел волосяной гигрометр, основанный на способности отрезанного волоса менять свою длину при изменении содержания влаги. Стрелка была чувствительна к своей длине и перемещалась по шкале. Прибор мог измерять влажность от 30 до 100 %. За 500 лет гигрометр превратился из шкалы в современный электронный прибор, который пользуется большой популярностью у широкой публики.

Устройство и принцип работы

Простейший электронный гигрометр представляет собой прибор, состоящий из корпуса, дисплея, батарей и специальной пластины с электролитом из хлорида лития. Принцип работы прост: низкое напряжение проходит через слой электролита и поступает на индикатор. При повышении влажности электрические свойства изменяются, что немедленно фиксируется и отображается на цифровом дисплее.

Помимо измерения влажности, многие электронные гигрометры имеют еще один датчик — температурный, который измеряет температуру воздуха в помещении и на улице. Информация постоянно обновляется в режиме реального времени и отображается на дисплее.

Легко читаемый дисплей делает гигрометр простым и понятным комнатным прибором.

Плюсы и минусы

Электронные гигрометры пользуются большим спросом и имеют ряд неоспоримых преимуществ перед другими типами гигрометров. К преимуществам относятся:

высокую точность измерений температуры и влажности;
широкий диапазон измерений;
молниеносное обновление значений при перемещении прибора в иные условия;
возможность определения не только комнатной, но и уличной температуры;
крупные цифры, хорошо заметные пожилым людям;
удобное управление и отсутствие необходимости сложной настройки перед использованием;
малое энергопотребление, благодаря которому заряда батареек хватает довольно надолго;
способность приборов работать при температуре от -30 до 60 градусов;
современный дизайн.

К недостаткам относятся необходимость замены батареек, плохое качество изображения при разряженных батарейках, небольшая длина кабеля для выносного температурного зонда и 20% ограничение нижнего предела влажности для большинства бытовых моделей.

Сфера использования

В различных областях применения влажность необходимо контролировать и поддерживать в приемлемых пределах. Диапазон применения зависит от точности гигрометров и их типов. Например, простые приборы могут использоваться в домашних хозяйствах, в то время как более точные приборы подходят для промышленности.

в сельском, фермерском хозяйстве: животноводстве, выращивании растений (например, в теплицах, парниках, оранжереях);
на пищевых производствах;
в фармацевтических компаниях;
в лабораториях;
на метеорологических станциях;
при отделочных работах, строительстве;
в складских помещениях;
медицинских учреждениях: поликлиниках, больницах;
в общеобразовательных, дошкольных организациях: детских садах, школах;
в торговых залах;
в химической промышленности;
в сфере ЖКХ;
в офисах;
в жилых помещениях: квартирах многоэтажных зданий, загородных коттеджах, частных домах.

Виды гигрометров

Все гигрометры используются для измерения влажности воздуха, но они различаются по режиму работы, конструктивным особенностям и принципу действия. В зависимости от степени автоматизации процесса различают механические и электронные приборы. Первые относительно просты по конструкции и имеют шкалу, на которой отображаются результаты. Электронные приборы представляют собой сложные устройства с цифровым дисплеем, широким набором функций и дополнительных возможностей. Ниже представлены все существующие типы гигрометров.

Психрометрические

Психрометр часто называют гигрометром, но это не совсем правильно. Это прибор, который также анализирует влажность, но по особой технологии. Он был разработан немецким ученым Эрнестом Августом в конце XIX века.

Психрометрический гигрометр оснащен двумя термометрами, заполненными ртутью (редко), окрашенными толуолом или спиртом. Один из этих термометров сухой. Он определяет точную температуру. Другой — жидкостный термометр. Он имеет утолщение, в котором собирается влага. Эта плоская часть помещена в так называемый фитиль. Это матерчатая трубка из холста, шифона, марли или другого подобного материала. Свободный конец фитиля находится в цилиндрической стеклянной емкости. В этом сосуде хранится дистиллированная вода.

Температуры, показываемые жидкостным и сухим термометрами, отличаются, поскольку жидкость охлаждается за счет испарения воды. Полученная разница используется для определения относительной влажности газовой среды или атмосферного воздуха.

Весовые

Весовые приборы определяют абсолютную влажность. Они состоят из системы трубок, заполненных гигроскопичным, т.е. сильно поглощающим, материалом. Через все элементы пропускается определенное количество воздуха, который забирается из определенной точки исследуемой среды с помощью насоса. Ток проходит через трубки, гигроскопичный материал наполнителя которых поглощает воду. Результаты определяются по весу материала до и после процесса измерения. Получается значение, соответствующее массе поглощенной воды.

Можно ли ставить холодильник рядом с электрической или газовой плитой. Можно ли холодильник ставить рядом с газовой плитой на кухне

Волосные

Основным компонентом волосяного прибора является синтетический или натуральный человеческий волос. Для надежных измерений его обезжиривают и натягивают в рамке, заполненной стрелкой. При колебаниях влажности воздуха длина волоса изменяется, так как он поглощает воду из воздуха. На уменьшение или удлинение указывает стрелка, которая отклоняется в одну сторону и показывает значение на шкале.

Плёночные

Принцип работы приборов этого типа похож на принцип работы волосяного прибора. Однако в качестве чувствительного элемента в них используется пленка из органического материала. Она реагирует на повышение или понижение влажности, изменяет свой размер, поглощая воду, и перемещает указатель на шкале вправо или влево.

Механические

Механические приборы называют керамическими, потому что функцию чувствительного элемента выполняет специальная твердая или пористая масса, состоящая из керамики (кремний, глина, каолин) и оксидов некоторых металлов. Эта смесь обладает определенным электролитическим сопротивлением, которое напрямую зависит от влажности. Результаты указываются стрелкой на циферблате.

Чем отличается гигрометр от психрометра

В чем разница между гигрометром и психрометром? Они имеют одинаковое назначение, но принципы работы и применения различны. Гигрометр анализирует физические и химические параметры различных веществ, не только газов и воздуха, но и некоторых твердых тел. Емкостные приборы могут использоваться, например, для измерения содержания влаги в лекарствах в форме таблеток. Психрометры, с другой стороны, имеют более простую конструкцию, а результаты оцениваются на основе разницы температур, которая зависит от скорости испарения воды.

Гидрометры более функциональны и имеют более широкий спектр применения. Психрометры, с другой стороны, гораздо более точны. Иногда их используют для проверки достоверности результатов гигрометра. Психрометрические измерения используются в качестве эталона.

Таблица показаний аппарата

Классические механические термометры определяют абсолютную влажность путем измерения разницы между показаниями двух термометров, сухого и влажного. Все значения показаны на следующей психрометрической диаграмме:

Значения на сухом термометре, о С	Численная разность между значениями сухого и мокрого термометров
	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
	Значения искомого параметра – относительной влажности, %
12,0	100	89	78	68	57	48	38	29	20	11	—
13,0	100	89	79	69	59	49	40	31	23	14	6
14,0	100	89	79	70	60	51	42	34	25	17	9
15,0	100	90	80	71	61	52	44	36	27	20	12
16,0	100	90	81	71	62	54	46	37	30	32	15
17,0	100	90	81	72	64	55	47	39	32	24	17
18,0	100	91	82	73	65	56	49	41	34	37	20
19,0	100	91	82	74	65	58	50	43	35	29	22
20,0	100	91	83	74	66	59	51	44	37	30	24
21,0	100	91	83	75	67	60	52	46	39	32	26
22,0	100	92	83	76	68	61	54	47	40	34	28
23,0	100	92	84	76	69	61	55	48	42	36	30
24,0	100	92	84	77	69	62	56	49	43	37	31
25,0	100	92	84	77	70	63	57	50	44	38	33

Эти значения являются значениями ГОСТа и приведены в качестве справочного материала, позволяющего пользователю точно определить относительную влажность, если на объекте нет современного электронного прибора с автоматическим считыванием показаний.

Такие гигрометры с психрометрической диаграммой в настоящее время обычно используются только в лабораторных условиях или в учебных целях.

Нормы показателей влажности

Пошаговая инструкция по применению

Некоторые современные гигрометры не требуют специальных знаний при эксплуатации, так как процесс измерения происходит автоматически.

Профессиональные и высокоточные лабораторные приборы, напротив, требуют привлечения специалистов, так как имеют некоторые особенности и требуют соблюдения определенных правил для достижения точных результатов измерений.

Ниже вы найдете подробные технологические схемы правильного применения всех категорий механических или электронных гигрометров, представленных на рынке.

Волосяной

Синтетический волос натягивается между верней опорой штатива прибора и пружиной поворотной стрелки.
С метрологического оборудования снимается стопор, что обеспечивает свободный ход стрелки.
По мере изменения уровня относительно влажности в помещении, волос меняет свою длину – удлиняется или укорачивается.
Пружинный механизм приводится в движение, и стрелка гигрометра отклоняется.
По мере отклонения стрелки, она начинает указывать на нужное деление на шкале, распложенной по траектории движения детали.
В зависимости от реальной влажности воздуха в помещении или на улице, стрелка гигрометра указывает на значения в пределах от 30% до 80%, которые впоследствии фиксируются в журнале.

Об особенностях использования прибора в видеоролике:

Спанбонд: какой стороной накрывать правильно и несколько вариантов его использования. Какой стороной укрывать спанбондом?

Плёночный

Принцип действия такого гигрометра схож с предыдущим вариантом.
Сверхтонкая плёночная мембрана реагирует на малейшие изменения влажности в эксплуатируемом пространстве, что заставляет стрелку прибора также отклоняться от вертикального положения и фиксироваться напротив градуированной шкалы.
Плёнка натягивается между 2 или 3 плоскими зажимами, расположенными на рамке, после чего прибор устанавливается в центре помещения.
Гигрометр должен быть оставлен в положении покоя на протяжении от 2 до 6 часов.
По мере натяжения плёнки, стрелка будет отклоняться для тех пор, пока не займёт окончательное положение, соответствующее реальной относительной влажности воздуха, после чего данные показатели можно будет считывать и регистрировать официально.
Учитывая, что принцип действия такого прибора основан на физическом изменении свойств материи, рекомендуется выждать не менее суток до полной остановки стрелки метрологического оборудования.

Конденсационный, или весовой

На зеркале внутри прибора, которое реагирует на показатели температуры в помещении, образуется конденсат.
Для обнуления прибора, необходимо воспользоваться резиновой грушей, которая очищает капельки влаги на зеркале, обеспечивая отклонения стрелки в вертикальное исходное положение.
При установке откалиброванного и обнулённого гигрометра в помещении, по мере изменения температуры между поверхностью зеркала и окружающей средой, на поверхности посеребрённого зеркала начинают образовываться капли конденсата или кристаллы льда.
По мерам образования конденсата, прибор анализирует их количество, после чего стрелка начинает отклоняться в сторону определённого значения, которое означает реальную относительную влажность воздуха.
Как и в предыдущих случаях, показатели фиксируются в журнале, после чего анализируются с предыдущими, что позволяет определить необходимость корректировки значений.

Сложности и ошибки в измерениях

При самостоятельной эксплуатации различных категорий гигрометров начинающие и неопытные пользователи всегда могут столкнуться со следующими наиболее распространенными ошибками и трудностями:

Отсутствие поверки или калибровки любого из представленных на рынке приборов, вне зависимости от его категории и конструкции – гигрометр будет выдавать ложные показания, которые не смогут использоваться в дальнейшем.
Отсутствие мокрой ванночки для психрометрического гигрометра – прибор выдаст неверные результаты температуры для влажного термометра, что не позволит корректно посчитать относительную влажность.
Физический износ капроновой нити или полимерной мембраны для волосяного или плёночного гигрометра – также, показатели не смогут достигнуть нужного уровня влажности.
Отсутствие заряженных элементов питания для электронного гигрометра – программируемый блок выдаст ошибку по результатам измерений.
Пыль, жировые отложения или другой налёт на зеркале конденсационного гигрометра – данные отложения приводят к сбою настроек, необходимости обслуживания и калибровки прибора.
Ошибки в расчётах при определении относительной влажности – перед началом эксплуатации, рекомендуется заранее выписать формулы, чтобы избежать риска использования неверных значений.

Чтобы избежать вышеперечисленных ошибок, перед использованием гигрометра следует внимательно изучить инструкцию по эксплуатации и ознакомиться со значениями, а также прочитать различные курсы и мастер-классы, которыми специалисты часто делятся с другими пользователями интернета в открытом доступе.

TFA 45.2033

Страна-производитель — Германия. Гигрометр представляет собой механический тип в форме круга. На корпусе имеется латунное кольцо и информационная шкала, разделенная на зоны комфорта. Диапазон измерения: влажность от 0 до 100%, температура о т-15 до +55C°. Прибор имеет основание для настенного монтажа

Преимущества:

невысокая стоимость;
простота эксплуатации;
настенный вариант крепления.

Основной недостаток:

при попадании прямых солнечных лучей на прибор выдаёт показания с большой погрешностью.

Какой гигрометр лучше?

Тип гигрометра, который следует приобрести для контроля влажности, зависит от типа помещения, назначения и регулярности измерений. Для складов, производственных цехов, школ и медицинских учреждений лучше всего подойдет гигрометр. Он характеризуется высокой степенью точности и надежности.

Для домашнего использования достаточно механического или электронного гигрометра, который можно приобрести в местном хозяйственном магазине. Кроме того, разнообразие моделей позволяет подобрать прибор в соответствии со стилем вашего помещения.

Психометрические модели, содержащие толуол, не следует использовать в домах, особенно если в них присутствуют дети и домашние животные. Случайная поломка прибора может иметь ряд неприятных последствий.

Механический гигроскоп — лучший выбор для проверки влажности в доме. Он стоит дороже, чем электронный прибор. Однако, в отличие от последнего, он лишен многих дополнительных функций.

Кроме того, вы можете сделать свой собственный измеритель влажности. О том, как это сделать, вы можете прочитать в этом материале.

Зачем нужно измерять влажность воздуха?

Если воздух слишком сухой или слишком влажный, это может привести к неисправности различных устройств и приборов, а также к проблемам со здоровьем. Существуют оптимальные параметры влажности для роста растений и животных, а также для процессов брожения, которые играют важную роль в производстве продуктов питания.

Повышенная влажность может привести к появлению плесени, грибков и порче мебели, предметов и продуктов питания. Чрезмерная сухость вызывает ряд дерматологических проблем, аллергию и астму.