Измерение влажности воздуха

Измерительное устройство

Сегодня есть несколько типов бытового прибора для измерения влажности воздуха в комнатных помещениях или квартирах. Чем измеряют влажность воздуха в комнатах и определяют? Давайте подробнее рассмотрим все типы гигрометров.

Термогигрометр

Влажность воздуха возможно померить благодаря термогигрометру. Рассмотрим его работу. Он обладает сложной системой, поэтому он определяет не только уровень влаги, но и значение температуры внутри комнатного помещения. Также дополнительно данный аппарат проводит фиксацию значений состояния влаги и температурной величины в различных точках. То есть он сравнивает состояние двух показателей в месте, где он находится на этот момент, и в предыдущем помещении.

Прибор для определения влажности воздуха проводит синхронизацию значений, которые он получил в различных точках здания. Согласно этим показаниям термогигрометр дает общий результат значения влажности и температуры. Какими техническими характеристиками обладает он?

Рассмотрим технические характеристики термогигрометра. Длина провода составляет 150 сантиметров. Показатели изображаются как проценты, диапазон которых составляет от 0 до 90. Можно также приобрести в магазинах модели термогигрометров, которые являются беспроводными.

У данных моделей имеется дополнительная функция: когда состояние уровня влаги в комнате является критическим, измеряющий аппарат дает сигнал, который оповещает хозяина о плохой обстановке воздуха. Удобно пользоваться данным прибором (приборами) или измерителем, измеряя влажность в квартире.

Данным гигрометром вы сможете провести измерения температуры и влажности. Вы буквально будете участвовать в изменении домашней «погоды».

Психрометр

Полностью называется данный комнатный аппарат — психрометрический гигрометр. Как определить влажность воздуха в квартире с помощью психрометра? Они имеют два градусника. Один градусник имеет название «сухой», который выполняет стандартную работу – измерение температуры в помещении.

Другой термометр – увлажненный, потому что он находится внутри водяного сосуда, и обмотан фитилем из ткани. Он дает показатели температуры фитиля, который влажный. Значение данной температуры получается за счет испарения влажности. Если показатель влажности имеет низкий уровень, то испарение проводится гораздо быстрее. И наоборот.

Благодаря психрометру, вы сможете получить необходимую информацию о состоянии вашей комнаты, то есть определить влажность воздуха. Сегодня часто пользуются психрометром для контролирования влагосодержания.

Приборы: волосяной и пленочный

Волосяной прибор для измерения влажности воздуха в помещении достаточно легко устроен. Почему его так называют? Работа данного типа гигрометра ведется на основании волоса из синтетики, который является обезжиренным. Как узнать влажность воздуха на нем? Как измерить влажность воздуха в квартире благодаря волосяному устройству?

От изменения состояния воздуха, меняет и свою длину этот синтетический обезжиренный волос. Он натянут меж пружины и стрелочного конца. За счет колебания синтетического волоса осуществляется перемещение стрелки по пластинке с делениями (циферблат), которая и выдает общие значения уровня влаги в комнате. Обсудим «внутренности» аппарата.

Этот прибор для измерения влажности воздуха обладает большим охватом значений – от 0 до 100. Поэтому сведения о состоянии воздушного потока будут наиболее точными. Главная особенность его – это простота его работы. С ними легко обращаться, поэтому вы не будете мучиться с ним во время использования. Данный измеритель можно расположить на стене в комнате – это довольно удобно. Измерьте и узнайте данные о состоянии квартиры, которые будут у вас всегда перед глазами.

Есть другой тип гигрометра – это пленочный. Как проверить влажность воздуха в квартире с помощью него? Пленочный гигрометр состоит по-другому, поэтому и принцип функционирования отличается от волосяного. Главная отличительная особенность пленочного гигрометра – это наличие элемента, который является чувствительным. Данный компонент в устройстве – это органическая пленка. Принцип работы — органическая пленка может растягиваться, или наоборот, сжиматься – это зависит от состояния влажности воздуха в доме. Значение влажности также отображается на циферблате.

Может быть интересно

Если во влажном определенном помещении относительно низкие температуры, то рекомендуется использовать именно волосяной или пленочный гигрометры. Другие аппараты просто не подходят для определения уровня влажности в помещении, их практически не используют.

Лучшие бесконтактные влагомеры

Модели подобного типа измеряют уровень влажности, реагируя на скопления водяных частиц в воздухе. Для этого устройство необходимо расположить в рабочей зоне и активировать датчик. Бесконтактные влагомеры отличаются простотой использования и имеют широкий спектр применения.

CEM DT-625

5

★★★★★оценка редакции

100% покупателей рекомендуют этот товар

Датчик устройства представлен калиброванным модулем на полупроводниковом кристалле. Он размещен в выносном блоке и имеет цифровой выход для измерения влажности и температуры. Прибор может производить измерения в труднодоступных местах и отличается высокой скоростью работы.

Производительность устройства 2,5 замера в секунду, погрешность — не более 2%. Для удобства использования владельцу доступна индикация выхода величины за пределы диапазона, заряда батареи и полярности результатов. Прочный корпус устойчив к механическим повреждениям.

Достоинства:

• высокая точность;
• быстрое срабатывание датчика;
• удобство использования;
• контроль запаса энергии;
• долговечность.

Недостатки:

высокая цена.

CEM DT-625 используется для анализа условий среды и непрерывного контроля состояния атмосферы. Применяется он на производствах, в сельском хозяйстве, складских помещениях.

Smart Sensor AR847

4.9

★★★★★оценка редакции

97% покупателей рекомендуют этот товар

Прибор обладает высокой точностью измерений. Его рабочая шкала имеет цену деления 0,1%. Удобство считывания показаний обеспечивает светодиодный экран размером 4,8х3 см.

Функция записи позволяет вести статистику произведенных замеров для последующего анализа. Диапазон измерений влажности воздуха составляет 5-98%.

Габариты гигрометра — 151х83х27 мм. Индикация уровня заряда позволяет вовремя заменить батарею. Автоматическое выключение при длительной неактивности гарантирует экономичный расход энергии. Выносная конструкция датчика делает удобной работу в труднодоступных местах.

Достоинства:

• удобство использования;
• экономия энергии;
• широкий рабочий диапазон;
• точность показаний;
• ведение статистики;
• встроенный термометр.

Недостатки:

тяжеловат, несмотря на скромные размеры.

Smart Sensor AR847 имеет широкий спектр применения. Он рекомендован к приобретению для контроля уровня влажности и температуры воздуха в лабораториях или офисах.

UNI-T UT333

4.9

★★★★★оценка редакции

95% покупателей рекомендуют этот товар

Модель может производить измерения не только влажности, но и температуры. Прибор оснащен 4-разрядным ЖК-дисплеем для одновременного отображения большого количества данных.

Возможность подсветки облегчает использование в темное время суток. Управление осуществляется с помощью четырех кнопок с интуитивно понятными обозначениями.

Диапазон измерений влажности 0-100%, разрешение — 0,1%. Устройство питается от трех батареек типа AAA. Для экономии энергии оно использует функцию автоматического отключения, которая активируется при неиспользовании гигрометра в течение пяти минут.

Достоинства:

• информативный экран;
• подсветка;
• удобное управление;
• широкий рабочий диапазон;
• длительная автономная работа.

Недостатки:

крупные габариты.

UNI-T UT333 является универсальным влагомером. Он может быть использован при управлении складским помещением или хранении документов, а также в работе на улице.

ADA ZHT 100-70

4.8

★★★★★оценка редакции

91% покупателей рекомендуют этот товар

Широкий ЖК-экран модели удобен для восприятия даже на удалении от прибора. Панель управления представлена четырьмя кнопками.

Пользователю доступны функции отображения максимальных и минимальных значений, фиксации текущих показаний, выбор режима работы влагомера.

Подсветка дисплея облегчает считывание данных в слабоосвещенных местах. Питание гигрометра осуществляется с помощью батарейки типа AAA.

Он может функционировать без перерыва в течение около 50 часов. При неактивности более 15 минут устройство автоматически отключается для экономии запаса энергии.

Достоинства:

• точность измерений;
• информативный экран;
• широкий рабочий диапазон;
• малый вес;
• длительная работа.

Недостатки:

боится низких температур.

ADA ZHT может использоваться как в помещении, так и на улице в теплое время года. Отличное решение для определения уровня влажности в диапазоне от 0 до 100%.

Альтернативные методы измерения

Для определения изменений параметров воздуха применяют подручные средства. Они не позволяют получить точные данные. Однако если есть подозрения, что влажность воздуха не соответствует нормам, появятся основания для покупки специального прибора.

Альтернативные методы:

1. Стакан воды. Его охлаждают (до +5°С), затем оставляют в комнате. Если появившийся конденсат стекает на стол, предполагают повышенную влажность воздуха. Когда стенки быстро высыхают, считается, что влажность слишком низкая.
2. Табличный метод на основе разницы температур. При этом используют ртутный термометр. Для получения нужных данных рекомендуется измерить температуру воздуха в нормальном состоянии и во влажной среде (термометр оборачивают влажным полотенцем).

Изменение влажности воздуха в домашних условиях

Чтобы снизить влажность, необходимо обустроить вентиляцию Зимой уличный воздух поникает в помещение и нагревается под действием источников тепла, например, калориферов или батарей центрального отопления. В первоначальном состоянии он может удерживать малый объем влаги, т.к. охлажден. При повышении температуры способность увлажняться увеличивается, но содержание паров остается прежним, т.к. влаге неоткуда взяться.

Разница между этими положениями (может удержать и фактически содержит) увеличивается, поэтому падает показатель относительной влажности. С поверхности кожи испаряется влага, нарушается водный баланс в организме, появляется ощущение сухости слизистых оболочек.

Сырость в квартире также появляется неслучайно и имеет причины:

• В доме нет вентиляции, отсутствует естественный приток уличного воздуха или он недостаточно проникает в помещение из-за герметичных современных окон или дверей.
• Иногда естественной вентиляции недостаточно, но принудительный приток и удаление не организовано или забиты каналы, выводящие отработанные массы.
• В подвале дома стоит вода из-за плохой работы обслуживающей фирмы, в таком случае влагой напитывается фундамент, стены, покрытие пола.
• Между стеновыми панелями плохо заделаны швы, что ведет к образованию конденсата внутри комнаты и постепенному испарению капель.
• Периодически затапливают соседи сверху, из-за чего намокают перекрытия, стены и последовательно отдают влагу внутрь квартиры.

Жильцы часто сушат постиранные вещи внутри комнаты, с поверхности которых поднимается пар и увлажняет атмосферу. Над кухонной плитой нет купольной вытяжки, и пар от кипения попадает в окружающую среду. Иногда водопроводные трубы приходят в негодность в толще стены и становятся причиной намокания ограждающих конструкций.

Как повысить влажность

Повысить влажность можно с помощью увлажнителя воздуха Повысить влажность до нормальных показателей помогают комнатные растения, с листьев которых интенсивно испаряется вода. Но в условиях сухого помещения им самим не хватает влажности, поэтому действенным способом является опрыскивание. Процедуру лучше проводить утром.

Для повышения содержания водяных паров в воздухе нужно:

• проветривать комнату 2–3 раза в сутки, независимо от погоды и температуры за окном, открывать проемы нужно на 20–40 минут;
• проводить ежедневную влажную уборку полов и открытых поверхностей;
• развесить в помещении мокрые полотенца, расставить емкости с водой и менять их при высыхании.

В паровых приборах жидкость нагревается электрическим элементом, и в виде пара переходит в атмосферу комнаты. Установки быстро увеличивают влажность в воздухе.

Ультразвуковые приборы поставляют холодный пар, который производится под действием волн, направленных на увлажненную мембрану. Работают бесшумно и частично обеззараживают потоки.

Механические установки называются мойками. Они не выпускают пар, а пропускают воздух из помещения через водяную пробку. Поток засасывается в емкость, где крутятся лопасти, при повороте задевая поверхность воды. Воздух увлажняется внутри и выдается в атмосферу уже с требуемыми характеристиками.

Принцип работы (действия) датчика измерения влажности воздуха

Существует 5 типов гигрометров, различающихся по принципу действия:

Емкостные. Это простые модели, представляющие собой конденсаторы с воздухом как диэлектриком. Диэлектрическая проницаемость воздуха напрямую связана с влажностью, а при изменении влажности меняется и емкость воздушного конденсатора. Также есть модели с содержанием диэлектрика в воздушном зазоре: они срабатывают лучше, чем «просто воздушные». Такими устройствами уже можно измерять содержание воды в твердых веществах (позволяет измерить влажность исследуемого образца, помещенного между обкладками конденсатора, в том случае, если она превышает 0,5%).к этой категории относятся и тонкопленочные гигрометры с гребенчатыми электродами вместо обкладок. В них также присутствуют термодатчики, обеспечивающие компенсацию.
Резистивные. Конструкционно эти датчики влажности представляют собой два электрода на подложке, причем поверх электродов наносится материал с малым сопротивлением (величина сопротивления сильно меняется в зависимости от влажности). Часто в качестве покрытия используют оксид алюминия, который хорошо поглощает влагу из окружающей среды. Резистивные датчики измеряют величину протекающего тока и стоят недорого.
Термисторные или психометрические. Устройства представляют собой пару одинаковых термисторов (нелинейных электронных компонентов с сопротивлением, сильно зависящим от температуры). Работает следующим образом: один термистор размещают в герметичной камере, заполненной сухим воздухом, второй – в камере с отверстиями, через которые проходит воздух для измерений. Термисторы соединены по мостовой схеме: если на выходе получается нулевое напряжение, то влажность в камерах одинакова, если нет – то разность показателей влажности в камерах можно измерить в соответствии со значением полученного напряжения.
Оптические, также носят название конденсационные. Это – самый точный тип устройств, основанный на таком физическом понятии как «точка росы». В процессе определяется температура, при которой на поверхности материала выпадает конденсат. В зависимости от температуры точки росы измеряется влажность окружающей среды. В простейшем случае такие конструкции представляют собой светодиод, подсвечивающий зеркальную поверхность, после чего луч света меняет направление и попадает на фотодетектор. Зеркало подогревается или охлаждается высокоточным температурным регулятором (термоэлектрическим насосом), а в момент выпадения конденсата температуру фиксируют соответствующим датчиком

Для работы важно, чтобы зеркало было чистым: в конденсированных каплях воды световые лучи преломляются, и величина тока в цепи фотодетектора падает.
Электронные. Основной принцип действия этого устройства – измерение концентрации электролита, которым покрыт электроизоляционный материал

Часто используют концентрированный раствор хлорида лития, высокочувствительного к изменениям влажности. Электронные гигрометры зачастую дополнены еще и термометром, что позволяет производить замеры с высокой точностью. Для замеров влажности почвы тоже используют электронные гигрометры, представляющие собой 2 электрода, погружаемые в грунт. Влажность измеряется в зависимости от уровня токопроводимости земли.

По окнам течет

Излишняя влага воздуха в прямом смысле слова плачевно сказывается на состоянии окружающих нас предметах. Внутренняя поверхность окон покрывается каплями влаги, которая стекает на подоконник. Постельное белье, одежда, меховые изделия приобретают неприятный запах сырости, ими неудобно и неприятно пользоваться.

Продукты портятся, употреблять в пищу их невозможно. Ограждающие конструкции и отделка покрываются плесенью. Ее споры распространяются по воздуху и могут стать причиной аллергических реакций и резкого снижения иммунитета. Человек чаще болеет, процесс выздоровления занимает больше времени.

Приборы для измерения влажности

Приборы, с помощью которых можно измерять влажность, называют гигрометрами. Есть несколько типов таких приборов: волосные, конденсационные, психрометрические.

Волосной гигрометр

В волосном гигрометре используют свойство волоса изменять свою длину при изменении влажности. Чем больше влажность воздуха, тем длиннее становится волос. Обычно используют волосок из конской гривы, либо длинный человеческий волос. Один конец волоса закреплен на корпусе прибора, а другой прикрепляется к стрелке (рис. 1). По шкале прибора можно определить относительную влажность воздуха.

Рис. 1. Волосной гигрометр состоит из шкалы, поворотного механизма со стрелкой и волоса

Конденсационный гигрометр

Конденсационный гигрометр по точке росы помогает определить абсолютную влажность воздуха.

Сначала определяют точку росы с помощью встроенного в прибор термометра. Затем, по таблице, содержащей плотность и парциальное давление водяного пара при различных температурах, определяют абсолютную влажность воздуха.

При известной температуре воздуха и абсолютной влажности можно дополнительно вычислить относительную влажность воздуха.

Устройство конденсационного гигрометра представлено на рисунке 2.

В небольшую металлическую коробку, встроена трубка с грушей и термометр. Передняя тонкая стенка коробки отполирована, чтобы на ней удобнее было наблюдать конденсацию капелек воды. Металлическое кольцо, придающее жесткость тонкой передней стенке, прикреплено через прокладку для теплоизоляции.

Рис. 2. Конденсационный гигрометр содержит термометр и грушу, погруженные в емкость с быстро испаряющейся жидкостью, емкость имеет полированную стенку, на которой может конденсироваться вода из воздуха

Используют прибор так: Наливают в коробку быстро испаряющуюся жидкость (спирт, эфир и т. п.), и продувают грушей воздух через коробку. Тем самым, вызывают быстрое испарение жидкости и понижение температуры в коробке. При этом на полированной передней стенке коробки появляется роса. А термометр позволяет измерить температуру, при которой роса конденсировалась. Появление росы говорит о том, что пар стал насыщенным.

Абсолютную влажность воздуха определяют по таблице, в которой содержится плотность и парциальное давление водяного пара при различных температурах.

Психрометрический гигрометр

Такой прибор для измерения относительной влажности сокращенно называют психрометром. Он состоит из двух одинаковых термометров, закрепленных на держателе (рис. 3). Нижняя часть одного из термометров погружена в небольшую емкость, содержащую несколько миллилитров воды. Обычно на корпус этого прибора наносят психрометрическую таблицу. Благодаря этой таблице, считав показания двух термометров, можно определить относительную влажность воздуха.

Рис. 3. Психрометрический гигрометр состоит из сухого и влажного термометров

Самодельный психрометр

Чтобы изготовить самодельный психрометр, нужно взять два одинаковых бытовых спиртовых термометра.

В нижней части каждого термометра присутствует шарик с жидкостью. Эта жидкость расширяется при возрастании температуры. Излишки жидкости из шарика поднимаются по тонкой трубке, рядом с которой нанесены деления температурной шкалы. Обычно в качестве такой жидкости используют подкрашенный спирт (спиртовой термометр), или ртуть (ртутный термометр).

Шарик одного из термометров нужно обернуть кусочком ваты, или небольшой тряпочкой, смоченной водой комнатной температуры. Этот термометр договоримся называть «влажным».

Со вторым термометром ничего делать не нужно. Этот термометр будем называть «сухим».

Расположим эти термометры неподалеку один от другого. Спустя несколько минут самодельный психрометр будет готов к измерениям влажности.

Нам известно, что температура жидкости уменьшается при испарении (ссылка). Поэтому, показания влажного термометра всегда будут меньше показаний сухого термометра. Чем суше воздух, тем больше будет разница между показаниями термометров. Потому, что в сухом воздухе скорость испарения (ссылка) воды возрастает.

Запишем показания сухого и влажного термометров. Относительную влажность воздуха можно найти с помощью психрометрической таблицы.

Как сделать измеритель влажности воздуха своими руками

Психрометр – достаточно несложное по своей конструкции изобретение, поэтому любой желающий сможет сделать его самостоятельно.

Необходимые материалы:

• два спиртовых термометра;
• небольшой отрезок батистовой ткани;
• несколько деревянных реек;
• мелкие шурупы;
• стеклянная баночка.

Для подставки психрометра необходимо взять небольшую деревянную пластину размером 50 мм в ширину и 120 мм длинной. К ней шурупами крепим рейку, длина которой зависит от длины используемых измерительных приборов. Перпендикулярно к ней крепится еще одна планка, на которой будут держаться термометры.

Основу прибора можно соединить с подставкой просверлив в ней небольшое отверстие, либо же использовать клей ПВА. После того, как корпус психрометра собран, нижний баллон одного из термометров обматывается батистовой тканью. Конец ткани опускается в сосуд, в котором находится незамерзающая жидкость.

При проверке показателей изготовленного прибора следует проверить результаты заводского измерителя и сравнить оба показателя. В дальнейшем для определения уровня влажности воздуха необходимо пользоваться специальной психрометрической таблицей.

Использовав минимум материалов и свободного времени, владелец готового изделия получит полезный инструмент для измерения уровня влаги воздуха.

Определение абсолютной и относительной влажности воздуха станционным психрометром Августа (рис. 6.2-а).

Резервуар психрометра заполняют водой. Ткань, которой обернут резервуар одного из термометров прибора, опускают в воду с тем, чтобы сам резервуар был на расстоянии 3 см над поверхностью воды. Затем психрометр подвешивают на штативе в точке определения. Через 8-10 минут снимают показатели сухого и влажного термометров.

Рис. 6.2. Приборы для определения влажности воздуха

(а – психрометр Августа; б – психрометр Ассмана; в – гигрометр)

Абсолютную влажность рассчитывают по формуле Реньо:

А = f – a ∙ (t – t₁) B,

где А – абсолютная влажность воздуха при данной температуре в мм. рт.ст.;

f – максимальное давление водяных паров при температуре влажного термометра (находят по таблице насыщенных водяных паров, табл. 3);

а – психрометрический коэффициент, который равен 0,0011 для закрытых помещений;

t – температура сухого термометра;

t₁– температура влажного термометра;

В – барометрическое давление в момент определения влажности (находят по показаниям барометра), мм. рт.ст.

Относительную влажность рассчитывают по формуле:

P = ,

где Р – относительная влажность, %;

А – абсолютная влажность, мм. рт.ст.;

F – максимальное давление водяных паров при температуре сухого термометра, в мм. рт.ст. (находят по таблице насыщенных водяных паров, табл.3).

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.

• Ионизатор воздуха для квартиры. Как выбрать? Обзор моделей
• Очиститель воздуха для дома: как выбрать лучшую модель, рейтинг популярности, плюсы и минусы данных аппаратов
• Очиститель воздуха для дома – экологический оазис в городской среде
• Ультразвуковой отпугиватель насекомых: лучшие устройства, их характеристики и особенности