Прибор влажности воздуха

Приборы для измерения влажности воздуха

Влажность воздуха в квартире — один из основных показателей домашнего микроклимата. Слишком высокое или низкое содержание влаги в воздухе может доставить дискомфорт и негативно сказаться на самочувствии.

Что такое влажность воздуха

Влажность воздуха — это показатель содержания водяного пара в воздухе. Влажность домашнего воздуха меняется в зависимости от погодных условий и процессов жизнедеятельности людей.

Понижение влажности в помещении может произойти из-за чрезмерного использования обогревательных приборов или кондиционера. Приготовление еды без вытяжки или качественной вентиляции, сушка белья в в доме, повышенная влажность на улице приводят к высокому уровню влажности в квартире.

Сухой воздух в помещении способен вызвать усыхание мебели и отделочных материалов, увядание растений, сухость кожи и слизистых оболочек. Нередко сухой воздух приводит к аллергическим реакциям и развитию простудных заболеваний.

Слишком влажный воздух также может испортить мебель и отделочные материалы, поспособствовать развитию грибка на стенах и снижению иммунитета у человека. В квартире может появиться неприятный запах сырости.

Чем измеряют влажность воздуха

Без специальной аппаратуры определить относительный точный уровень влажности воздуха сложно. Однако не соответствующую норме концентрацию влаги можно определить по сухости кожи и слизистых или скоплению конденсата (точка росы) на окнах и зеркальных поверхностях.

Относительная влажность — содержание водяного пара в воздухе и его взаимодействие с температурой воздуха.

Сегодня существуют специальные приборы, с помощью которых можно определить баланс влажности воздуха в помещении с высокой точностью.

Прибор для измерения влажности воздуха называется гигрометр.

Гигрометр — это прибор, который измеряет влажность воздуха в помещении. Если процент содержания влаги в воздухе слишком низкий, в организм могут попасть различные вирусы, которые могут значительно ослабить иммунитет. Благодаря гигрометру можно избежать дискомфорта и защитить слизистые и кожу от пересыхания.

Согласно ГОСТу, комфортный уровень относительной влажности в помещении зимой — 30–45%, в теплые месяцы — 30–60%.

Принцип работы этого прибора основан на физических характеристиках материалов, из которых он состоит. Материалы в зависимости от уровня влаги в воздухе меняют свойства: вес, плотность, длину и другие.

Гигрометр бывает нескольких видов:

  • волосяной,
  • пленочный,
  • весовой,
  • конденсационный,
  • психрометрический,
  • электронный.

Волосяной гигрометр

Волосяной измерительный прибор состоит из обезжиренного синтетического волоса, стрелки, пружины и шкалы. Когда количество паров в воздухе изменяется, происходит изменение силы натяжения волоса и пружина реагирует на эти изменения, меняя положение стрелки на шкале. Диапазон определения влажности у волосяного гигрометра — от 30 до 80%.

Сейчас можно встретить множество моделей гигрометров, среди которых есть и классические измерители влажности с температурным столбиком, и электронные, на дисплее которого отображаются сразу все показатели оптимального микроклимата в доме.

Пленочный гигрометр

Чувствительного элементом здесь служит пленка, которая также при изменении уровня влажности стягивается или растягивается. Это приводит в движение противовес, который меняет угол наклона стрелки по шкале. Рабочий диапазон также составляет от 30 до 80%.

Весовой и конденсационный гигрометры

Весовой механический и конденсационный гигрометр отличаются высокой точностью измерения уровня влажности в помещении, так как оба являются устройством для измерения абсолютной влажности воздуха. Такая аппаратура применяется только в лабораториях, но не для измерения влажности домашнего воздуха.

Абсолютная влажность воздуха — это показатель количества водяного пара в атмосферном воздухе.

Психрометрический гигрометр

Психрометр основан на взаимодействии между собой «сухого» и «влажного» термометров. В приборе установлены два градусника с подкрашенными жидкостями (красного и синего цветов). Одна из этих трубок обмотана хлопчатобумажной тканью, конец которой погружен в резервуар с раствором. Ткань намокает, а затем влага начинает испаряться, тем самым охлаждая «влажный» термометр. Чем ниже влажность воздуха в помещении, тем ниже будут показания термометра.

Чтобы высчитать процент влажности воздуха на психрометре, следует в таблице на приборе найти значение температуры воздуха согласно показаниям градусника и найти разницу значений на пересечении показателей.

Психрометры бывают нескольких видов:

  • стационарный. Включает два градусника (сухой и влажный). Работает по принципу, описанному выше. Процент влажности воздуха рассчитывается по таблице.
  • аспирационный. От стационарного отличается лишь наличием специального вентилятора, который служит для обдува термометров поступающим потоком воздуха, тем самым ускоряя процесс измерения влажности воздуха.
  • дистанционный. Этот психрометр бывает двух видов: манометрическим и электрическим. Вместо ртутных или спиртовых градусников имеет кремниевые датчики. Однако, как и в первых двух случаях, один из датчиков остается сухим, второй — влажным.

Электронный гигрометр (цифровой)

Также известны как домашние цифровые метеостанции. Принцип работы цифровых гигрометров строится на постоянном измерении состояния воздуха в помещении. Прибор функционирует от электросети или бытовой батарейки. Внутри гигрометра находится датчик, который фиксирует изменения концентрации влаги в комнатном воздухе.

Все расчеты отображаются на дисплее прибора, информация обновляется в режиме реального времени.

Как выбрать измеритель влажности воздуха

Современные электронные гигрометры безопасны и компактны. Точность измерения влажности воздуха практически не имеет погрешностей, а значит, это один из самых подходящих вариантов для квартиры.

Существует множество моделей, отличающихся по набору функций, дизайну, размерам и т. д.

Чтобы выбрать гигрометр в квартиру, нужно учитывать несколько моментов.

Преимущества устройства

  • в первую очередь следует обратить внимание на скорость выдачи результатов и коэффициент погрешности показаний;
  • гигрометры могут совмещать в себе сразу несколько устройств: термометр, часы, будильник, измеритель точки росы, календарь, барометр, уровень атмосферного давления, иметь голосовое сопровождение и другие возможности. Если измеритель влажности выполняет несколько функций одновременно, он называется стационарной домашней метеостанцией;
  • некоторые современные модели гигрометров имеют Wi-Fi модуль для вывода на дисплей информации о погоде в регионе;
  • также есть выносные модели, которые легко можно переносить из помещения в помещение или даже на улицу для измерения влажности воздуха.

Диапазон влажности и порог нагрева

Диапазон влажности воздуха зависит от назначения комнаты. К примеру:

  • в спальне и гостиной эти показатели могут разниться от 20 до 80%;
  • на кухне, возле балкона и в кладовке — от 10 до 90%;
  • в ванной комнате уровень влажности может достигать все 100%, особенно после принятия ванны или душа.

Чем шире диапазон рабочих значений у прибора, тем выше его цена. Перед покупкой гигрометра стоит учесть, где он будет находиться, отсюда и выбирать рабочий диапазон.

Порог нагрева важен для приборов установленных в бане или сауне. В таком случае рабочая температура должна быть не ниже 120 °С.

Точность измерения

Этот показатель тоже важен, однако приборов с большими расхождениями в показаниях на российском рынке нет, а максимальная точность с минимальными погрешностями нужна лишь для обслуживания, например домашней винотеки.

Как поддерживать относительную влажность воздуха в доме

Мы уже определились, чем измерить состояние влажности воздуха в помещении, осталось теперь разобраться, как же восстановить оптимальный уровень влажности.

Если влажность низкая

  1. Проветривайте помещение. Однако такой метод не всегда может существенно улучшить состояние домашнего микроклимата, так как летом уличный воздух может быть сухим.

    Также при проветривании традиционным способом в квартиру могут попасть опасные микробы, аллергены, пыль, вредные газы и неприятные запахи. Но если держать окна постоянно закрытыми, то есть большая вероятность столкнуться с еще одной проблемой поддержания микроклимата — духотой (высокий уровень углекислого газа).

    Качественная вентиляция также важна при проветривании комнат. Приток свежего воздуха в помещение может обеспечить клапан, однако его будет недостаточно, чтобы проветрить помещение, в котором проживают более одного человека. Воздух проходя через приточно-вытяжной клапан не подогревается и не очищается.

    Без труда разобраться с духотой и не запустить в дом опасных «гостей» с улицы поможет бризер. Это устройство приточной вентиляции, которое забирает воздух с улицы, подогревает, очищает его и подает в помещение.

  2. Регулярно проводите влажную уборку комнат.
  3. Установите дома аквариум. Содержание дома рыбок в аквариуме также может повлиять на влажность воздуха. Но помните, что за рыбками нужно ухаживать и содержать аквариум в чистоте.
  4. Можно расположить на подоконниках или около радиаторов отопления емкости с водой.
  5. Увлажнитель воздуха — хороший вариант для дома. Этот прибор справится с сухостью домашнего воздуха, улучшит микроклимат и предотвратит развитие респираторных заболеваний.
  6. Климатическая техника (кондиционер, бризер, очиститель воздуха, терморегулятор Danfoss Eco) в комплекте с базовой станцией MagicAir поможет не только отследить данные состояния микроклимата в доме, но и поддерживать оптимальные показатели.

Базовая станция собирает информацию из комнатного воздуха о температуре, его влажности и о концентрации углекислого газа. Все показатели отображаются на экране смартфона в приложении MagicAir.

Если влажность высокая

Вторая сторона медали — слишком много влаги в воздухе.

  1. Не сушите белье в квартире. Лучшего всего делать это на балконе.
  2. После принятия водных процедур, когда влажность воздуха в ванной комнате может доходить до 100%, нужно проветрить. При качественной вентиляции достаточно будет открыть дверь в ванную и ближайшее к ванной комнате окно или включить бризер.
  3. Можно приобрести специальное устройство для поглощения влаги. Принцип работы этого прибора противоположен процессу увлажнения воздуха: встроенный вентилятор прогоняет влажный воздух через устройство. Внутри также расположен испаритель, который превращает влагу в конденсат, стекающий в специальную емкость.

Если завести привычку постоянно поддерживать оптимальную влажность воздуха на необходимом уровне,то это поспособствует уменьшению риска развития болезней дыхательных путей и случаев аллергических реакций. Нормализованная влажность благоприятно влияет на кожу, защищает ее от пересыхания и преждевременного старения.

Комфорта и свежего чистого воздуха Вашему дому!

Полина Тарасова

Прибор для измерения влажности воздуха в помещении: какие приборы самые точные

Многие хозяева домов или квартир порой забывают, что оптимальное состояние влажности воздуха в помещениях является такой же неотъемлемой составляющей комфортных условий проживания, как, скажем, и температура. Возможно, зависимость не столь очевидна, но и превышенная, и недостаточная влажность крайне негативно сказывается на состоянии здоровья домочадцев.

Прибор для измерения влажности воздуха в помещении

А как контролировать этот параметр? Очень просто – приобрести и установить прибор для измерения влажности воздуха в помещении. Можно обойтись и без прибора, в принципе полностью смоделировав его работу подручными средствами. Или даже воспользоваться простейшими «народными способами». Обо всем этом и пойдет речь в настоящей публикации.

Что такое влажность воздуха и для чего следует ее контролировать?

Понятие показателей влажности воздуха

В состав воздуха всегда входят, помимо кислорода, азота и углекислого газа, водяные пары. Именно их содержание и предопределяет влажность.

В атмосферном воздухе всегда содержится водяной пар. Вопрос лишь в концентрации – это как раз и показывает параметр влажности.

Оперируют двумя показателями влажности, абсолютной и относительной.

  • Абсолютная влажность – это, по сути, «чистое» весовое содержание воды в определённом объеме воздуха. Стало быть, и измеряется в граммах на кубический метр. Иными словами – это плотность водяного пара.

Надо сказать, что такой параметр, с практической точки зрения – не слишком удобный, мало о чем говорящий неспециалисту. Поэтому для оценки влажности чаще используется ее относительный показатель.

  • Относительная влажность, выраженная в процентах, сразу дает нужное представление. Именно на нее ориентируются при поддержании требуемого микроклимата в помещениях. Кстати, в сводках метеопрогнозов, да и вообще на «погодных» интернет-ресурсах также указывается именно относительная влажность.

Откуда берется этот показатель? Дело в том, что насыщение воздуха водяным паром не может проходить бесконечно. Существует определённые предел, насыщенное состояние, при котором начинается конденсация, то есть переход пара в жидкую форму. Важно то, что для разных показателей температур и атмосферного давления этот предел также имеет разные значения. Граница насыщения может выражаться в плотности насыщенного пара (г/м³) или его давлении (кПа или миллиметры ртутного столба).

Так вот, относительная влажность при текущей температуре показывает, сколько в процентах составляет отношение абсолютной влажности к возможной плотности насыщенных паров (или же отношение между текущим парциальным давлением водяного пара и равновесным давлением насыщенных паров ).

RH = 100 × p / p₀

где:

RH — относительная влажность воздуха;

p — парциальное давление водяных паров (кПа или мм рт. ст.);

p₀ — равновесное давление насыщенных паров при текущей температуре (также кПа или мм рт. ст.);

100 — коэффициент для перевода результата в процентное отображение.

или:

RH = 100 × φ / φ₀

где:

φ — абсолютная влажность воздуха (г/м³);

φ₀ — плотность насыщенного водяного пара при текущей температуре (г/м³).

Понятно, что показатели относительной влажности тесно взаимосвязаны с температурными параметрами. На этом, кстати, основывается и один из способов измерений, о чем пойдет речь ниже.

К какой относительной влажности в доме следует стремиться?

Относительная влажность — величина нестабильная, и ее показатели могут довольно ощутимо изменяться даже в течение одного дня. По-разному может складываться влажностный режим и в различных помещениях дома или квартиры. Но для того чтобы обеспечивать комфортный микроклимат, следует контролировать этот уровень и принимать адекватные меры к поддержанию его в оптимальном диапазоне.

На шкалах многих приборов для удобства сразу выделены оптимальные диапазоны и температуры, и влажности.

Какой же уровень влажности принято считать оптимальным?

Действующими СНиП и СанПиН установлено, что в жилых помещениях оптимальным уровнем влажности зимой является показатель в 30 ÷ 45%, предельно допустимый – 60%. Летом эти показатели несколько меняются – на 30 ÷ 60% и 65% соответственно.

В других помещениях жилого дома или квартиры уровень влажности не регламентируется. Тем не менее, можно сделать несколько комментариев.

Физиологи утверждают, что минимальный предел в 30% слишком уж занижен – воздух явно будет отдавать некомфортной сухостью. Поэтому их рекомендация – поддерживать стабильный уровень влажности в границах 40 ÷ 60% вне зависимости от времени года.

Кроме того, 30% — это и явная нехватка атмосферной влаги для комнатных растений, если они содержатся в доме. Если даже не брать в расчет всякую экзотику, то для большинства культивируемых в наших условиях домашних цветов будет оптимальной влажность от 40 до 70%.

Есть специфика и у детских комнат. Ведущие специалисты в области педиатрии настаивают, что для детской комнаты оптимальным уровнем надо полагать влажность в 50÷60%. Это не допустит пересыхания слизистых оболочек носоглотки малыша при дыхании, предупредит развитие болезней. А для заболевшего ребенка влажность в комнате часто рекомендуют поднять даже до 70%.

Цены на популярные измерители влажности воздуха

Измеритель влажности воздуха

Но все эти замечания про детскую комнату – с одной чрезвычайно важно оговоркой. Температура воздуха в помещении должна выдерживаться на оптимальном уровне, примерно в 24 ℃ в течение всего года, вне зависимости от сезона. Если в детской будет теплее, то микроклимат начнет смещаться в сторону «влажных тропиков», что не только дискомфортно, но и крайне опасно для малыша.

Можно привести еще несколько рекомендаций по уровню влажности:

— для книг и документов считается оптимальным уровень в 40÷60%;

— для деревянных полов и отделки, мебели и музыкальных инструментов – тоже в пределах 40÷60%;

— такой же уровень оптимален для электронной аппаратуры и оргтехники.

А вот любителям комнатных растений иногда придется «потесниться», выделив под свое хобби отдельное помещение. Дело в том, что некоторые экзотические виды могут потребовать для нормального развития все 75÷80%, но такой уровень поддерживать в жилой комнате – недопустимо.

  • Повышенная влажность вообще может преподнести много неприятных «сюрпризов». Это постоянно запотевшие окна, отсыревшие откосы или даже участки стен. Чрезмерная влажность создает условия для появления и развития различной патогенной микрофлоры – плесени или грибка, вольготнее чувствуют себя болезнетворные бактерии.

Постоянно запотевшие окна – это явный признак повышенной влажности. Надо принимать меры!

Складированное в шкафах белье становится волглым, от него начать исходить запах сырости. Гораздо быстрее портятся приобретённые продукты.

  • Слишком маленькая влажность тоже ничего хорошего не несет. Она может вызвать из-за пересыхания слизистых сухость во рту, жжение в глазах. В таких условиях существенно затрудняется усвоение организмом кислорода. Могут отмечаться головные боли, вялость, потеря работоспособности, ощущение холода при, казалось бы, нормальной температуре воздуха.

В помещении возрастает накопление статического электричества. Значительно повышаются объемы переносимой воздухом пыли. Особо опасна пониженная влажность для людей, склонных к аллергическим реакциям и страдающих хроническими заболеваниями органов дыхания. В таких условиях быстро погибают многие вроде бы регулярно поливаемые растения.

Существует немало методов, которыми регулировать показатели влажности выдерживая их в оптимальных рамках.

Так, при превышении влажности следует провести ревизию эффективности системы вентиляции – не исключены застойные явления. Необходимы регулярные проветривания. Снижает уровень водяных паров использование кондиционеров – влага конденсируется в теплообменнике и отводится в дренаж. Если проблема стоит остро, и трудно найти иное решение – можно приобрести специальный бытовой осушитель воздуха.

Если уровень влажности недостаточный, приобретается увлажнитель воздуха, который часто дополняется и озонирующим эффектом. Помогает установка аквариума, увеличение количества комнатных растений. Кстати, и в случае недостаточной влажности рекомендуется регулярные проветривания и приведение в порядок системы вентиляции.

Но для того чтобы принимать те или иные меры, желательно все же иметь информацию о состоянии влажности в помещениях. Значит, необходим прибор, который способен ее измерить – гигрометр.

Существует несколько типов приборов-гигрометров, позволяющих определять показатели влажности воздуха. Они могут серьезно отличаться принципом своего действия.

Так, различают:

  • Волосяные и пленочные измерители влажности;
  • Приборы психрометрического типа;
  • Конденсационные гигрометры;
  • Весовые;
  • Керамические и электролитические приборы;
  • Электронные гигрометры.

Не все из них применимы в бытовых условиях, но нескольких слов все рано и они заслуживают.

Волосяные и пленочные измерители влажности

Волосяной гигрометр – один из «старожилов» в этом семействе приборов. Простота устройства и понятность принципа работы делают их востребованными и по сей день, хотя уже не в таких широких масштабах, как было ранее.

Устройство у него и вправду нехитрое:

Устройство волосяного измерителя относительной влажности

Прибор чаще всего имеет вертикально расположенный корпус (поз.1) или раму, довольно внушительной высоты. Сверху расположен подвес (поз. 2), к которому закреплен длинный обезжиренный волос (поз.3). На подвесе обычно имеется механизм точной регулировки натяжения волоса.

Вертикально расположенный волос перекинут витком через шкив (поз.4) и снизу натянут подвешенным грузиком (поз.5). К шкиву, в свою очередь, жестко закреплена стрелка (поз.6), указатель которой перемещается по дуге вдоль шкалы (поз.7) с нанесенными значениями относительной влажности в процентах.

Как это работает?

Натуральный волос очень чутко реагирует на изменение влажности. А именно: при ее увеличении он несколько удлиняется и, наоборот, если атмосфера сухая, стремится уменьшиться. Это колебание длины, за счет того, что волос постоянно натянут и перекинут витком через шкив (блок), приводит к небольшому проворачиванию самого шкива – про часовой стрелке при удлинении и против – при укорачивании волоса. Соединенная со шкивом стрелка показывает на шкале текущее значение относительной влажности.

К достоинствам такой схемы относят следующее:

  • Прибор показывает очень высокую чувствительность и скорость реакции на изменение внешних условий.
  • Схема проста и наглядна, не требует каких-то дополнительных действий или вычислений.
  • Прибор способен работать в широком диапазоне показателей влажности – от 20 и до 80%.

Недостатки тоже имеются:

  • Прибор – довольно «нежный», и требует, по вполне понятным причинам, крайне бережного обхождения.
  • Не всем понравится «простоватая» форма классического волосяного гигрометра для размещения в жилой комнате Хотя, как знать, судя по фотографиям интерьеров, он порой становится неплохим оригинальным дополнением к общей отделке помещения. Кроме того, можно отыскать и вполне симпатичную настольную модель, антикварную или же выполненную «под старину».

Волосяные гигрометры – настенного и настольного исполнения.

  • Основной недостаток – у таких приборов довольно высокая погрешность показаний, в районе 10%.

Главным образом именно по последней указанной причине, волосяные гигрометры в наше время «сняты с вооружения», хотя и продолжают верно служить своим хозяевам. И даже пользуются определенным спросом.

Год выпуска не указан, но, судя по шрифту и тексту, этот антикварный волосяной гигрометр увидел свет еще до революции 1917 года.

Кстати, волосяные гигрометры могут иметь и вполне компактные размеры – их заключают в довольно тонкий цилиндрический корпус с круглой шкалой на фасаде. Правда, за счет потери и так не выдающейся точности.

У пленочных гигрометров – очень похожий принцип устройства и действия. Только в качестве чувствительного элемента используется органическая мембрана, изменяющая свой размер в зависимости от изменения уровня влажности.

Устройство пленочного (мембранного) гигрометра – очень схоже с волосяным. И принцип действия – аналогичен.

Достоинства и недостатки мембранных гигрометров тоже мало отличаются от волосяных приборов измерения влажности. А встречаются они по нынешним временам – еще реже.

Самые точные измерения — приборы психрометрического типа

Всем известно, что испарение воды сопровождается поглощением энергии – поверхность, с которой происходит испарение, охлаждается. А интенсивность испарения, понятно, зависит и от температуры, и от текущего парциального давления содержащихся в воздухе водяных паров. Одним словом, от текущей влажности воздуха. На этом построен очень точный алгоритм определения относительной влажности с использованием специфичного прибора – психрометра.

Различают психрометры Августа и Ассмана.

Для начала – широко распространенные психрометры Августа.

Устройство психрометра Августа – ничего сложного и никакой механики

Устроен прибор несложно. Это два расположенных на штативе (на панели) неподалёку друг от друга идентичных жидкостных термометра (ртутных или спиртовых). Но один из них имеет открытую колбу, то есть показывает реальную температуру в помещении. А колба второго находится в увлажненном состоянии – она укутана в тканевый мешочек, другой конец которого погружен в емкость с водой. Вода капиллярно перемещается по такому «фитилю», и тем самым происходит постоянное увлажнение колбы.

Понятно, что показания термометра с влажной колбой должны быть несколько ниже, чем у сухого.

Снятые одновременно показания температуры с обоих термометров позволяют войти в психрометрическую таблицу, которая очень часто располагается на фасадной панели прибора. Пересечение строки с текущей температурой в помещении и столбца с разницей температур по двум термометрам («сухая» минус «мокрая») покажет значение относительной влажности воздуха в комнате.

Пример психрометрической таблицы – ее значения рассчитываются по специальным формулам.

Способ расчёта – очень точный, базирующийся на основополагающих законах физики. Правда, по большому счету, прилагаемая в единичном экземпляре таблица все же не учитывает возможное движение воздуха и показатель атмосферного давления, а там тоже есть зависимость. То есть, даже если предположить, что перемещения воздуха в помещении практически нет (сквозняк во время измерений отсутствует), при пользовании таблицей, составленной, скорее всего, для нормального уровня атмосферного давления, возможны определенные погрешности. Но для бытового применения они, долдно быть, не будут носить принципиального характера.

Это тоже психрометры, причем слева – явно антикварная модель

Видео: Популярный психрометрический прибор для измерения влажности ВИТ-2

Более точные показания дают психрометры Ассмана – их еще называют аспирационными. Главное различие в том что термометры у этого прибора размещены в защитных трубках, через которые принудительно создаётся одинаковый воздушный поток (аспирация) строго выверенной скорости.

Аспирационный психрометр Ассмана – сверху хорошо заметен привод для создания принудительного обдува обоих термометров.

Привод в различных моделях может быть механическим (по принципу заводной часовой пружины) или электрическим.

Равномерный принудительный обдув термометров с постоянной равной скоростью позволяет практически полностью исключить погрешности, связанные с перемещением воздуха. Кроме того, защитные трубки предотвращают и другие искажающие показания воздействия. То есть получаемые значения температур для последующего входа в таблицу или график – намного корректнее, показатель относительной влажности – точнее.

Такие приборы относятся к профессиональному оборудованию, недешевы, и применение их в бытовых условиях не имеет особого смысла.

Керамические и электролитические гигрометры

Принцип действия электролитического гигрометра основан на измерении электрического сопротивления. Ток пропускается через чувствительную к влаге поверхность, покрытую тонким слоем гигроскопичного электролита (чаще всего – хлористого лития). Изменение влажности в помещении влечёт изменение концентрации электролита, и как следствие – изменение электрического сопротивления. Понятно, что шкала этого прибора (по сути – омметра) проградуирована в процентах относительной влажности.

Недостаток такого гигрометра – зависимость от температуры окружающей среды.

Керамические гигрометры имеют схожий принцип работы – то есть производится оценка изменения сопротивления в зависимости от влажности. Только в качестве опытного проводника в данном случае используется твердотельный элемент, изготовленный из смеси глины, кремния и каолина с добавлением металлических окислов.

Такие приборы отличаются компактностью, довольно точным уровнем показаний, и потому очень широко используются в качестве бытовых гигрометров. Правда, они требуют источника питания, батарейки или аккумулятора.

Электронные гигрометры

Электронные приборы представлены в очень широком разнообразии. Причем это касается не только внешнего исполнения, но и принципа оценки уровня влажности в помещении.

Это лишь несколько представителей из широкого разнообразия электронных измерителей влажности воздуха

Например, оптоэлектронные измеряют температуру точки росы по появлению конденсата на зеркальной поверхности. Резистивные, как понятно из названия, основаны на измерении сопротивления гигроскопичных проводников, меняющегося от уровня влажности. Ёмкостные прослеживают зависимость между влажностью и емкостью конденсаторов особой конструкции. Есть приборы, которые напрямую измеряют электрическую проводимость воздуха, и по ней в сочетании с показателями температуры автоматически рассчитывают относительную влажность.

Электронные приборы удобны, что дают сразу готовые, однозначно читающиеся показания. Они компактны, могут иметь настенное, настенное исполнение, некоторые предназначены для установки в стандартные подрозетники. Немало моделей комплектуется зондами, что позволяет снимать показания дистанционно, например, в соседней комнате или на улице.

Кстати, подавляющее число электронных гигрометров оснащено еще и функцией замера температуры, что превращает их в домашнюю метеостанцию. Может иметься система сигнализации – прибор оповестит хозяев, что влажность или температура выскочили за пределы оптимального диапазона, и требуется принятие каких-то мер.

Безусловно, все электронные гигрометры требуют источника питания. Но потребление у них невысокое, так что вставленного комплекта батареек обычно хватает очень надолго.

По уровню цен, степени точности показаний, удобству использования, долговечности и прочих эксплуатационных характеристик – очень большой разброс, который не позволяет делать какие-то обобщения. Во всяком случае, если планируется приобрести подобный электронный прибор, нелишним будет ознакомиться с его рейтингом в интернете.

Весовые и конденсационные гигрометры

Эти приборы скорее подходят для лабораторного использования, поэтому о них — очень кратко.

  • Весовой гигрометр переназначен для определения исключительно абсолютной влажности воздуха, то есть, по сути, плотности водяных паров.

Принцип устройства и работы весового гигрометра

Принцип его действия состоит в том, что через прибор, представляющий собой совокупность U-образных трубок, заполненных веществом с высокими показателями гигроскопичности, прокачивается определённый объем исследуемого воздуха. Проходя по этим трубкам, воздух практически полностью высушивается, освобождается от влаги. Зная массу прибора до опыта и замерив ее после прокачки, несложно определить вес воды, вытянутой из воздуха. И, разделив его на объем прокачки – найти абсолютную влажность.

  • Конденсационные гигрометры, в принципе, могут применяться и в домашних условиях. Просто сам по себе замер влажности – довольно хлопотное занятие, требующее, кроме того, определенной подготовки оператора.

В основе измерения лежит понятие точки росы. Это такая температура, при которой содержащийся в воздухе водяной пар достигает порога насыщения и начинает превращаться в конденсат – переходить в жидкую фазу. И смысл проведения измерения заключается в том, что необходимо засечь эту точку росы. И по полученным показаниям делается вывод об относительной влажности воздуха – для этого есть специальные таблицы и графики.

Так выглядит конденсационный гигрометр.

Главным элементом этого прибора служит цилиндрическая камера, имеющая зеркально отполированную фасадную стенку, контактирующую с внешним воздухом. Именно на этом «зеркале» необходимо уловить первые признаки появления конденсата. Но для этого эту поверхность требуется охладить. Все решается следующим образом.

В камере имеется три отверстия. В одно вставляется спиртовой термометр. Ко второму, входному, подключается ручной насос (резиновая груша с трубкой), через третье, выходное отверстие камера заполняется летучей жидкостью — эфиром, так, чтобы была колба термометра была полностью закрыта эфиром. Если пропускать через эфир воздух, то это активизирует его испарение и приведет к быстрому охлаждению внешней зеркальной пластины.

По готовности прибора к работе начинают медленно прокачивать воздух, при этом внимательно наблюдая за зеркальной поверхностью. Как только появятся признаки ее помутнения из-за мельчайших капелек конденсата, прокачку прекращают и немедленно снимают показания термометра. Далее, отслеживают, при какой температуре зеркальная поверхность снова станет чистой. Среднее арифметическое этих температур принимают за точку росы.

Чтобы исключить субъективные ошибки, опыт повторяют не менее пяти раз. И потом по усредненным значениям точки росы можно войти в таблицы и по ним определить влажность воздуха.

Прибор обладает очень высоким показателем точности. Но, как видно из описания, требует все же довольно «громоздкого» проведения измерений. Правда, современные конденсационные гигрометры уже оснащаются электроникой, выводящей сразу готовые значения влажности на цифровой дисплей. Но все равно, такое оборудование больше относится к лабораторному, и в быту применяется очень редко.

А можно ли обойтись без приборов?

«Народные» способы оценки влажности воздуха

Если говорить про полное отсутствие приборов, то, да, существует парочка методов, правда, очень приблизительной оценки относительной влажности воздуха.

  • Используют для этих целей обыкновенную свечу. Для проведения «опыта» необходимо полностью исключить сквозняк в помещении, то есть закрыть все окна и двери. Желательно добиться максимально возможной темноты.

Пламя свечи может подсказать об избыточной влажности воздуха.

После того как свеча будет зажжена, следят за ее пламенем.

— Ровное вертикальное пламя с язычком желто-оранжевого цвета и четким границами говорит о нормальном уровне влажности.

— Если пламя «играет», а ареол вокруг язычка принимает малиновый окрас, можно предположить избыточную влажность воздуха.

И на этом – всё…

  • Второй способ – с использованием стакана охлажденной воды.

Для опыта необходимо набрать стакан обычной воды из-под крана и поместить в холодильник на несколько часов. Требуется, чтобы вода остыла до примерно 5÷6 градусов.

Опыт со стаканом воды

После этого стакан достают, ставят на стол в комнате, где проводится исследование влажности. Сразу следует визуально оценить конденсат, выступивший на его стенках после переноса из холодильника.

Важно, чтобы стакан стоял не ближе 1 метра от окон, стен и отопительных приборов. В таком положении, не допуская сквозняка, его оставляют примерно на 10 минут. После этого можно проводить оценку.

— Если конденсат на внешних стенках высох – это говорит о недостаточной влажности воздуха.

— Конденсат, в принципе, не претерпел особых изменений – влажность можно считать в пределах нормы.

— Конденсат собрался каплями и даже натек на поверхность стола – влажность воздуха в помещении явно повышенная.

Опять же – говорить о точности не приходится. Да и подготовка к опыту, требующая нескольких часов, тоже не привлекает.

Но вообще без приборов иначе и не получится.

Самодельный психрометр из обычного домашнего термометра

Ну а если в распоряжении есть самый обычный стеклянный спиртовой или ртутный термометр, то влажность можно определить с точностью, ничуть не меньшей, чем дают профессиональные приборы.

С помощью обычного термометра модно получить очень точное значение относительной влажности.

Для начала необходимо положить термометр в комнате, где проводится определение влажности, так, чтобы на него не падал прямой солнечный свет. Лучше всего – на столе в затенённом месте ближе к центру помещения. Естественно, сквозняк должен быть исключен. Через 5÷10 минут снимаются и записываются показания температуры в комнате.

После этого колбу термометра обертывают обильно увлажнённой тряпочкой (комнатной температуры!), и кладут на то же место. Спустя 10 минут снимают показания, как для «мокрого» термометра в психрометре. Записывают и их.

Ознакомьтесь с нашей новой статьей на нашем портале — «Очистителем воздуха для квартиры, какой выбрать».

Имея на руках два показания термометра, для «сухого» и «мокрого», можно, отыскав психрометрическую таблицу, зайти в нее и определить уровень относительной влажности. А еще лучше – провести более тщательный расчет.

Не пугайтесь, автор не собирается «грузить» вас формулами. Все они уже заложены в предлагаемый вниманию онлайн-калькулятор.

Алгоритм расчета составлен для обычного движения воздуха в доме или квартире, свойственного нормальной работе естественной вентиляции.

В калькуляторе запрашивается еще одна величина – уровень атмосферного давления в миллиметрах ртутного столба. Если есть возможность указать его (дома есть барометр или имеется информация местной метеостанции) – отлично, результаты получатся максимально точными. Если нет, ну что ж, тогда да оставьте нормальное давление, по умолчанию 755 мм рт. ст., и расчет будет вестись от него.

Больше вопросов этот калькулятор вызвать не должен.

Калькулятор определения относительной влажности воздуха по показаниям психрометра

Влажность воздуха. Способы определения влажности воздуха

Насыщенный пар, влажность воздуха

Сегодняшний урок мы посвятим обсуждению такого понятия, как влажность воздуха, и методам ее измерения. Основным явлением, влияющим на влажность воздуха, будет процесс испарения воды, о котором мы уже говорили ранее, а важнейшим понятием, которое мы будем использовать, будет насыщенный и ненасыщенный пар.

Если выделять различные состояния пара, то они будут определяться тем, в каком взаимодействии пар находится со своей жидкостью. Если представить, что некоторая жидкость находится в закрытом сосуде и происходит процесс ее испарения, то рано или поздно этот процесс придет к состоянию, когда испарение в равные промежутки времени будет компенсироваться конденсацией и наступит так называемое динамическое равновесие жидкости со своим паром (рис. 1).

Рис. 1. Насыщенный пар

Определение.Насыщенный пар – это пар, находящийся в термодинамическом равновесии со своей жидкостью. Если же пар не насыщенный, то такого термодинамического равновесия нет (рис. 2).

Рис. 2. Ненасыщенный пар

С помощью этих двух понятий мы и будем описывать такую важную характеристику воздуха, как влажность.

Определение.Влажность воздуха – величина, указывающая на содержание в воздухе водяного пара.

Возникает вопрос: почему же понятие влажности является важным для рассмотрения и каким образом водяные пары попадают в воздух? Известно, что большую часть поверхности Земли занимает вода (Мировой океан), с поверхности которой непрерывно происходит испарение (рис. 3). Безусловно, в различных климатических зонах интенсивность этого процесса различна, что зависит от среднесуточной температуры, наличия ветров и т. п. Эти факторы обуславливают тот факт, что в определенных местах процесс парообразования воды более интенсивен, чем ее конденсация, а в некоторых – наоборот. В среднем же можно утверждать, что пар, который образуется в воздухе, не является насыщенным, и его свойства необходимо уметь описывать.

Рис. 3. Испарение жидкости (Источник)

Для человека величина влажности является очень важным параметром окружающей среды, т. к. наш организм очень активно реагирует на ее изменения. Например, такой механизм регуляции функционирования организма, как потоотделение, напрямую связан с температурой и влажностью окружающей среды. При высокой влажности процессы испарения влаги с поверхности кожи практически компенсируются процессами ее конденсации и нарушается отвод тепла от организма, что приводит к нарушениям терморегуляции. При низкой влажности процессы испарения влаги превалируют над процессами конденсации и организм теряет слишком много жидкости, что может привести к обезвоживанию.

Величина влажности важна не только для человека и других живых организмов, но и для протекания технологических процессов. Например, из-за известного свойства воды проводить электрический ток ее содержание в воздухе может серьезно влиять на корректную работу большинства электроприборов.

Кроме того, понятие влажности является важнейшим критерием оценивания погодных условий, что всем известно из прогнозов погоды. Стоит отметить, что если сравнивать влажность в различные времена года в привычных для нас климатических условиях, то она выше летом и ниже зимой, что связано, в частности, с интенсивностью процессов испарения при различных температурах.

Абсолютная влажность воздуха

Основными характеристиками влажного воздуха являются:

  1. плотность водяного пара в воздухе;
  2. относительная влажность воздуха.

Воздух является составным газом, в нем содержится множество различных газов, в том числе водяной пар. Для оценивания его количества в воздухе необходимо определить, какую массу имеют водяные пары в определенном выделенном объеме – такую величину характеризует плотность. Плотность водяного пара в воздухе называют абсолютной влажностью.

Определение.Абсолютная влажность воздуха – количество влаги, содержащейся в одном кубическом метре воздуха.

Обозначениеабсолютной влажности: (как и обыкновенное обозначение плотности).

Единицы измеренияабсолютной влажности: (в СИ) или (для удобства измерения небольшого содержания паров воды в воздухе).

Формула вычисления абсолютной влажности:

Обозначения:

масса пара (воды) в воздухе, кг (в СИ) или г;

объем воздуха, в котором указанная масса пара содержится, .

С одной стороны, абсолютная влажность воздуха является понятной и удобной величиной, т. к. дает представление о конкретном содержании воды в воздухе по массе, с другой стороны, эта величина неудобна с точки зрения восприимчивости влажности живыми организмами. Оказывается, что, например, человек ощущает не массовое содержание воды в воздухе, а именно ее содержание относительно максимально возможного значения.

Относительная влажность воздуха

Для описания такого восприятия введена такая величина, как относительная влажность.

Определение.Относительная влажность воздуха – величина, показывающая насколько далек пар от насыщения.

Т. е. величина относительной влажности, простыми словами, показывает следующее: если пар далек от насыщения, то влажность низкая, если близок – высокая.

Обозначениеотносительной влажности: .

Единицы измеренияотносительной влажности: %.

Формула вычисления относительной влажности:

Обозначения:

плотность водяного пара (абсолютная влажность), (в СИ) или ;

плотность насыщенного водяного пара при данной температуре, (в СИ) или .

Конденсационный гигрометр

Как видно из формулы, в ней фигурируют абсолютная влажность, с которой мы уже знакомы, и плотность насыщенного пара при той же температуре. Возникает вопрос, каким образом определять последнюю величину? Для этого существуют специальные приборы. Мы рассмотрим конденсационныйгигрометр (рис. 4) – прибор, который служит для определения точки росы.

Определение.Точка росы – температура, при которой пар становится насыщенным.

Рис. 4. Конденсационный гигрометр (Источник)

Внутрь емкости прибора наливается легкоиспаряющаяся жидкость, например, эфир, вставляется термометр (6) и с помощью груши (5) через емкость прокачивается воздух. В результате усиленной циркуляции воздуха начинается интенсивное испарение эфира, температура емкости из-за этого понижается и на зеркале (4) выступает роса (капельки сконденсировавшегося пара). В момент появления на зеркале росы с помощью термометра замеряется температура, вот эта температура и является точкой росы.

Что же делать с полученным значением температуры (точки росы)? Существует специальная таблица, в которой занесены данные – какая плотность насыщенного водяного пара соответствует каждой конкретной точке росы. Следует отметить полезный факт, что при увеличении значения точки росы растет и значение соответствующей ей плотности насыщенного пара. Иными словами, чем теплее воздух, тем большее количество влаги он может содержать, и наоборот, чем воздух холоднее, тем максимальное содержание в нем пара меньше.

Волосной гигрометр

Рассмотрим теперь принцип действия других видов гигрометров, приборов для измерения характеристик влажности (от греч. hygros – «влажный» и metreo – «измеряю»).

Волосной гигрометр (рис. 5) – прибор для измерения относительной влажности, в котором в качестве активного элемента выступает волос, например человеческий.

Рис. 5. Волосной гигрометр (Источник)

Действие волосного гигрометра основано на свойстве обезжиренного волоса изменять свою длину при изменении влажности воздуха (при увеличении влажности длина волоса увеличивается, при уменьшении – уменьшается), что позволяет измерять относительную влажность. Волос натянут на металлическую рамку. Изменение длины волоса передается стрелке, перемещающейся вдоль шкалы. При этом следует помнить, что волосной гигрометр дает не точные значения относительной влажности, и используется преимущественно в бытовых целях.

Психрометр

Более удобен в использовании и точен такой прибор для измерения относительной влажности, как психрометр (от др.-греч. ψυχρός – «холодный») (рис. 6).

Рис. 6. Психрометр (Источник)

Психрометр состоит из двух термометров, которые закреплены на общей шкале. Один из термометров называется влажным, т. к. он обмотан батистовой тканью, которая погружена в резервуар с водой, расположенный на тыльной стороне прибора. С влажной ткани испаряется вода, что приводит к охлаждению термометра, процесс снижения его температуры длится до достижения этапа, пока пар вблизи влажной ткани не достигнет насыщения и термометр не начнет показывать температуру точки росы. Таким образом, влажный термометр показывает температуру меньше либо равную реальной температуре окружающей среды. Второй термометр называется сухим и показывает реальную температуру.

На корпусе прибора, как правило, изображена еще так называемая психрометрическая таблица (табл. 2). С помощью этой таблицы по значению температуры, которую показывает сухой термометр, и по разности температур между сухим и влажным термометрами можно определить относительную влажность окружающего воздуха.

Однако даже не имея под рукой такой таблицы, можно примерно определить величину влажности, пользуясь следующим принципом. Если показания обоих термометров близки друг к другу, то испарение воды с влажного практически полностью компенсируется конденсацией, т. е. влажность воздуха высокая. Если, наоборот, разность показаний термометров большая, то испарение с влажной ткани превалирует над конденсацией и воздух сухой, а влажность низкая.

Таблицы характеристик влажности

Обратимся к таблицам, которые позволяют определять характеристики влажности воздуха.

Табл. 1. Плотность и давление насыщенных водяных паров

Еще раз отметим, что, как указывалось ранее, значение плотности насыщенного пара растет с его температурой, то же самое относится и к давлению насыщенного пара.

Табл. 2. Психометрическая таблица

Напомним, что относительная влажность определяется по значению показаний сухого термометра (первый столбец) и разности показаний сухого и влажного (первая строка).

На сегодняшнем уроке мы познакомились с важной характеристикой воздуха – его влажностью. Как мы уже говорили, влажность в холодное время года (зимой) понижается, а в теплое (летом) повышается. Важно уметь регулировать эти явления, например при необходимости повысить влажность располагать в помещении в зимнее время несколько резервуаров с водой, чтобы усилить процессы испарения, однако такой способ будет эффективен только при соответствующей температуре, которая выше, чем на улице.

На следующем уроке мы рассмотрим, что такое работа газа, и принцип действия двигателя внутреннего сгорания.

Список литературы

Дополнительные рекомендованные ссылки на ресурсы сети Интернет

Домашнее задание

  1. Стр. 48: вопросы № 1-5. Перышкин А.В. Физика 8. – М.: Дрофа, 2010.
  2. Если дуть на горячий чай, он быстрее остынет. Почему?
  3. Почему во влажном воздухе зной переносить труднее, чем в сухом?
  4. В закрытом сосуде объемом 2 л находится водяной пар массой 12 г. До какой температуры надо охладить сосуд, чтобы в нем выпала роса?
  5. При температуре относительная влажность воздуха в помещении равна 70 %. Какова масса росы, выпавшей из воздуха после понижения температуры до ?

В чем измеряется влажность воздуха

Комфортность микроклимата в жилом помещении зависит минимум от двух параметров:

  • температуры воздуха;
  • влажности воздуха.

Можно еще учитывать скорость потока воздуха, качество поступаемого воздуха, но самым главным показателем, от которого зависит работоспособность, хорошее настроение, и самое главное здоровье людей, является состояние влажности воздуха.

Влажность можно рассматривать как наполнение воздуха частицами водяного пара. Представляет собой два типа: абсолютная и относительная влажность.

Что же такое абсолютная влажность воздуха? Это присутствие водяного пара в определенном объеме воздуха. Абсолютная влажность измеряется в г/м3. Существует прямопропорциональная зависимость между температурой и абсолютной влажностью. При возрастании температуры, содержание влаги увеличивается, при падении температуры, уровень удерживаемой в воздухе влаги снижается. Исходя из этого, зимой абсолютная влажность намного меньше, чем летом.

Относительная влажность – вторая составляющая понятия влажности. Выражается отношением массы водяного пара, находящегося в данный момент в конкретном объеме воздуха, к массе водяного пара, насыщающего этот объем при такой же температуре. Поэтому, отвечая на вопрос, в чем измеряется относительная влажность, ответ однозначен: в процентах.

Именно состояние относительной влажности, играет решающее значение, для хорошего самочувствия людей, растений, мебели, находящихся в данном помещении. Здоровая, благоприятная относительная влажность воздуха находится в пределах от 40% до 70%.

Чем измеряется относительная влажность воздуха

Относительная влажность измеряется специальными измерительными приборами – гигрометрами, которых на сегодняшний день существует большое количество, различного устройства и принципа действия. Статья про приборы.

Основные виды гигрометров:

  • электронные, которые автоматически сами определяют относительную влажность и температуру воздуха с выводом параметров на свое табло или экран;
  • волосные гигрометры, в которых используется человеческий волос, обладающий способностью сжиматься или растягиваться в результате изменения влажности;
  • психрометрические, с использованием двух термометров, одни из которых измеряет обычную температуру, а второй показывает температуру влажного материала, которым он обмотан. Относительная влажность определяется по психрометрической таблице.

При низких показаниях относительной влажности, рекомендуется применять увлажнители воздуха, с целью поддержания оптимальной относительной влажности.

Наиболее применяемые и приспособленные для работы в помещениях универсальные ультразвуковые промышленные увлажнители.

900 мл в час 25000 руб. Заказать600 мл в час 18000 руб. Заказать300 мл в час 16000 руб. Заказать1800 мл, 1.8л/ч 45000 руб. Заказать1200 гр/ч 40000 руб. ЗаказатьПроизводительность 3 л/ч, без управления 40000 руб. ЗаказатьПроизводительность 3 л/ч, датчик емкостного типа 50000 руб. Заказать Производительность 6 л/ч, без управления, корпус из нержавеющей стали 55000 руб. Заказать Испаряет 3 л/ч, датчик психометрического типа, корпус — нержавеющая сталь 50000 руб. Заказать 6 литров/ч, психометрический тип, корпус из нержавеющей стали 65000 руб. Заказать 6 литров/ч, датчик емкостного типа, корпус из нержавеющей стали 65000 руб. Заказать Большой производительности: 15 литров в час, ультразвуковой. Датчик психометрического типа 125000 руб. Заказать Большой ультразвуковой увлажнитель на 15 л/ч, емкостный датчик, корпус из нержавейки 125000 руб. Заказать Образует 15 кг тумана за час, без управления 110000 руб. Заказать Модель на 12 литров, психометрический датчик, корпус из нержавеющей стали 110000 руб. Заказать Промышленный увлажнитель на 12 литров в час, датчик емкостного типа, корпус — нержавеющая сталь 110000 руб. Заказать Испаряет 12 литров в час, без управления, корпус — нержавеющая сталь 95000 руб. Заказать Производительность 9 л/ч, с датчиком психометрического типа 85000 руб. Заказать Генератор холодного сухого тумана, производит 9 литров в час, с модулем управления, корпус из нержавеющей стали, датчик емкостного типа 85000 руб. Заказать Увлажнитель воздуха 9 л/ч, без модуля управления 79000 руб. Заказать Твитнуть Поделиться Плюсануть Поделиться Отправить Класснуть Запинить (1 оценок, среднее: 5,00 из 5)

Закладка Постоянная ссылка.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *