Что такое гигрометр

Инструкция по применению

Чтобы понять, как пользоваться термоприбором, необходимо изучить инструкцию по эксплуатации. Начинать стоит с распаковки инструмента и сопоставления с имеющимся паспортом. Дистиллированная вода отсутствует, ее набирают в резервуар сразу после того, как достали термооборудование. Основание легко снимается. Питатель потребуется опустить в емкость с жидкостью

Важно, чтобы запаянный конец был снизу. После питатель устанавливают на отведенное ему место, расстояние от термометра до отверстия питателя должно быть 2 сантиметра, но фитиль касаться его не должен

В рабочем положении фитиль должен быть хорошо смочен водой. Устанавливают инструмент на ровную поверхность.

Обязательное условие – отсутствие вибрации, источников тепла и холода. Все это может сказываться на работе термоприбора, и неточность станет более допустимого предела.

Пользуясь данными представленной таблицы, важно поддержать требуемую скорость испарения влаги, то есть потоков, воздействующих на прибор. Измеряют скорость перед тем, как собираются узнать уровень относительной влажности

Для этого используется крыльчатый анемометр У5. Значения, которые будут получены, потребуется округлить до десятых. Важное значение имеет межповерочный интервал.

Во время работы с психрометром учитывают показания двух термометров

Важно, чтобы шкала относительно глаз смотрящего находилась прямолинейно. Нельзя дышать на прибор, от этого показания будут неточными

В первую очередь определяют десятые доли имеющегося градуса, затем целые. Полученный результат прибавляют к поправкам в паспорте. После считают разницу. Относительная влажность определяется по пересечению температуры, что демонстрирует сухой термометр, и полученной разницы. В остальном принцип использования схож с ВИТ-1. Когда нет в паспорте поправок, делают линейное интерполирование по приблизительным значениям.

Нужно быть очень осторожным во время работы с психрометром, поскольку в его конструкции имеется два стеклянных резервуара.

При разрушении питателя потребуется его заменить. Все остатки необходимо полностью удалить. В паспорте четко прописаны действия в случае, если жидкости разольются из колб.

Чтобы психрометр работал стабильно, он должен быть постоянно наполнен дистиллированной водой. При снижении уровня воду доливают после того, как получили показания или за 30 минут до использования термоприбора. Допускается использование кипяченой воды, но только экспозиция должна составлять не менее 15 минут. Перед тем как наполнить питатель жидкостью, ее остужают до комнатной температуры. Чтобы показания были точными, фитиль потребуется содержать в чистоте во влажном состоянии. Если он загрязняется, то его меняют. Резервуар обязательно протирают ватой, смоченной в теплой воде.

Длина фитиля не менее 6 сантиметров. Свободный конец должен быть 7 мм. Затянуть фитиль можно с помощью нитки. Петля делается наверху и внизу резервуара. Точные показания будут только в том случае, когда фитиль плотно облегает колбу.

Фитиль можно изготовить самостоятельно, но ткань потребуется сначала постирать в содовом растворе, потом прокипятить и тщательно прополоскать.

Если диаметр резервуара шире отреза, тогда фитиль сшивают. Высота шва после обрезки не должна быть более 1 сантиметра и 5 миллиметров. После выпуска с завода прибор необходимо проверять раз в 24 месяца.

Калибровка и регулировка

Для калибровки гигрометра обычно используется следующая физико-химическая характеристика: если в замкнутом объеме воздуха помещается водный раствор, насыщенный низколетучей солью, относительная влажность через определенное время стремится к фиксированному значению, что зависит от температуры и типа используемой соли. Существуют таблицы, в которых для различных солей указана зависимость относительной влажности от температуры. Основными солями, используемыми для калибровок, основанных на этом принципе, являются: хлорид натрия  (φ — относительная влажность = ± 75%), хлорид лития (φ = ± 11%), хлорид магния (φ = ± 33%) и сульфат калия (φ = ± 97%).

Процедура отличается простотой. Все, что вам нужно сделать, это поместить гигрометр для калибровки в герметичный контейнер, а также в небольшую чашку с таким раствором и дождаться стабилизации измерения, что может занять несколько часов. Сравнивая это измерение со значением относительной влажности, соответствующим используемому физиологическому раствору, мы можем определить погрешность измерения гигрометра и, следовательно, выполнить его настройку, обычно поворотом винта, если это гигрометр для волос, или конфигурацией. меню, если это цифровой гигрометр.

Обратите внимание, что большинство гигрометров, когда они предлагают возможность регулировки, допускают только ограниченную настройку : вся кривая отклика гигрометра смещается на основе калибровочного измерения на одну точку, например, при относительной влажности 75%; поэтому вполне возможно, что ошибка измерения сохраняется или даже появляется для других точек, более или менее удаленных от исправленной точки. Однако некоторые прецизионные гигрометры допускают регулировку в нескольких точках.. Количество воды, используемой для приготовления раствора, должно быть достаточным для достижения калибровочной относительной влажности в соответствующем объеме, а количество соли должно быть достаточным для полного насыщения раствора, но не растворения полностью

Следует использовать дистиллированную воду, чтобы избежать присутствия солей, отличных от желаемой. Если, когда контейнер закрыт, захваченный воздух имеет относительную влажность выше, чем эталонная относительная влажность физиологического раствора, часть этой влажности будет улавливаться избытком соли до тех пор, пока не будет достигнута точка d. ‘Уравновешена. В противном случае небольшая часть раствора испарится до достижения этой точки равновесия, вызывая кристаллизацию соли, которая была растворена в этой части.

Количество воды, используемой для приготовления раствора, должно быть достаточным для достижения калибровочной относительной влажности в соответствующем объеме, а количество соли должно быть достаточным для полного насыщения раствора, но не растворения полностью. Следует использовать дистиллированную воду, чтобы избежать присутствия солей, отличных от желаемой. Если, когда контейнер закрыт, захваченный воздух имеет относительную влажность выше, чем эталонная относительная влажность физиологического раствора, часть этой влажности будет улавливаться избытком соли до тех пор, пока не будет достигнута точка d. ‘Уравновешена. В противном случае небольшая часть раствора испарится до достижения этой точки равновесия, вызывая кристаллизацию соли, которая была растворена в этой части.

Эти калибровки соли имеют точность ± 1%.

К сведению, существуют наборы, предназначенные для любителей сигар, позволяющие калибровать гигрометры, которые они используют для контроля условий хранения своих драгоценных товаров. А если серьезно, то производители профессиональных гигрометров предлагают калибровочные блоки, связанные с ампулами с различными солевыми растворами.

Допустимые показатели работы гигрометров

Существую несколько типов гигрометров, для того чтобы выбрать правильный, прежде всего учитывают зону измерений: жилое, общественное, промышленное здание или с высоким уровнем влажности, к примеру, бассейн или баня.

Для объектов с возвышенной влажностью диапазон измерения гигрометра должен быть от 20 до 100 %, а в остальных случаях — от 20 до 70%.

Далее выбирают точность измерения. Для более точных, например, при контроле влажности в определенных производственных процессах, цена деления должна быть не менее чем 1%. Для бытовых нужд, а также для бань и саун вполне допустимыми для контроля относительной влажности будут гигрометры с ценой деления 2–3%.

Для этого типа измерителей огромное значение имеет выбранный рабочий температурный диапазон, поскольку Т и φ воздуха взаимосвязанные характеристики. Для бытовых нужд достаточно выбрать гигрометр, способный функционировать при температурах от −15 до + 70 градусов. Для производственных помещений «горячей сетки», верхний предел должен быть с не менее 120 °С.

Как выбрать качественный гигрометр

1. Конструкции гигрометров . Еще со школьной скамьи российские дети знакомы с приборами психрометрического типа. Они отличаются высокой точностью, но сложны в определении влажности. Максимально просто выглядят механические устройства. Они автономны в работе, а показания удобно снимать с наглядного циферблата. Многофункциональностью отличаются электронные гигрометры. Многие из них позволяют измерять температуру, некоторые оснащаются часами. Но работа таких устройств зависит от батарейки или аккумулятора.
2. Диапазон измерений . В жилых комнатах уровень влажности сильно падает в зимнее время года, когда включается отопление. Следить за микроклиматом в детской комнате или спальне можно с помощью прибора, который работает в диапазоне 20-70%. Такое устройство подойдет и для выращивания комнатных растений. А вот во влажных помещениях (бани, сауны, подвалы) требуется гигрометр со шкалой до 100%.
3. Точность . Измерители относительной влажности отличаются точностью измерений. Для простого обывателя можно порекомендовать гигрометр с делением до 2-3%. Это может быть обычный механический прибор. Когда же важна точность измерений, то лучше выбрать модель с ценой деления 1%. Такой уровень может обеспечить электронное устройство или психрометр.
4. Дизайн . Многие потенциальные покупатели хотят выбрать не только функциональный прибор, но и стильный аксессуар, который впишется в интерьер помещения. Для бани чаще всего выбирают модели с отделкой под дерево или камень. В жилой комнате гармонично будут смотреться изделия из пластика, а для детской идеальным вариантом станет оформление в виде игрушки.

Мы отобрали в наш обзор 10 лучших гигрометров. Все они реализуются в торговой сети нашей страны. Рейтинг составлен с учетом мнения экспертного сообщества и отзывов российских потребителей.

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.

Правила безопасной эксплуатации

Несмотря на то, что гигроскопы бывают разных видов, существуют общие правила, которых нужно придерживаться при их использовании. С любым оборудованием следует обращаться бережно. Нельзя допускать падения прибора.

Также запрещено обрабатывать устройство агрессивными химическими веществами: например, растворами, содержащими щелочь или кислоту. Не рекомендуется перегревать устройство. Максимально допустимая температура, в которой можно эксплуатировать оборудование, приведена в его сопроводительной инструкции.

Важно правильно выбрать место для расположения гигрометра. Рядом с оборудованием не должно быть источников холода и тепла

Важно отсутствие вибрации. Не стоит располагать гигроскопы в местах прямого воздействия солнечных лучей

Важно помнить о мерах безопасности при использовании приборов, содержащих ядовитые вещества. Например, термометры психометрического аппарата ВИТ-2 заполнены толуолом

Это токсическая и огнеопасная жидкость.

Поэтому важно не допускать разбития и перегрева устройства. Если произошел разрыв резервуара, то удалить толуол с окружающих предметов можно водой с моющим средством

Если для измерения влажности нужно применять воду, то следует использовать дистиллированную (даже если в инструкции прямо об этом ничего не сказано). Водопроводная неочищенная жидкость содержит соли, которые будут оседать на элементах устройства, снижая его срок годности и точность результатов.

Психрометр — устройство, принцип работы

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.

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

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.

Прибор для измерения влажности воздуха называется гигрометр.

Гигрометр бывает нескольких видов:

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

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.

Работа психрометра основана на степени охлаждения испарением резервуара «смоченного» термометра при балансе теплообмена и зависящей от количества влаги в вентилируемом потоке воздуха постоянной скорости.

По температуре «смоченного» термометра и температуре воздуха определяют относительную влажность.

Психрометр состоит из двух основных частей — головки 1 и термодержателя 3 (рис. 1).

Внутри головки располагается аспирационное устройство, состоящее из заводного механизма, ключа 2 и вентилятора для психрометра МВ-4-2М; в психрометре М-34-М используется электродвигатель с вентилятором, подключаемый к сети переменного тока напряжением 220 В.

На термодержателе 3 установлены термометры 4, один из которых «смоченный», а другой служит для измерения температуры воздуха.

Термометры защищены от воздействия солнечной радиации как сбоку — планками 5, так и снизу — трубочками 6.

В нижней части термодержателя расположено устройство для регулирования скорости аспирации. Оно состоит из клапана 8, имеющего форму конуса и подпружиненного винта 7. При повороте винта перекрывается определенная часть сечения трубки 9, что приводит к изменению скорости аспирации.

Регулировка скорости до заданной величины проводится на заводе и при необходимости в бюро поверки.

Виды гигрометров

Инженерами разработаны разные типы устройств:

• Психрометрический гигрометр. Показатели фиксируют, основываясь на замерах 2-х термометров, из которых состоит прибор.
• Весовой аппарат. С его помощью измеряют абсолютную влажность. Применяют методику забора воздуха посредством насоса.
• Керамическое устройство. Принцип действия основан на вибрации концентрированного пара.
• Контактный гигрометр. Таким оборудованием измеряют содержание влаги в определенном материале или сырье путем погружения щупа.
• Оптоэлектронный прибор вычисляет точку росы.

Существуют портативные и стационарные измерители влажности окружающего воздуха. Последние используются на больших производствах. Это габаритное оборудование массой свыше 50-ти кг.

Бытовой гигрометр

Для бытовых потребностей разработаны многофункциональные приспособления. Комнатный гигрометр востребован круглый год, прежде всего в отопительный период, когда воздух в помещении становится сухим.

Существует универсальный термогигрометр. Такая домашняя метеостанция регистрирует данные как внутри, так и снаружи здания.

Термогигрометр представляет собой цифровой механизм с оригинальным дизайном, поэтому органично впишется в любой интерьер. Современные модели взаимодействуют со смартфонами. Такая функция делает возможным удаленное наблюдение.

Бытовой гигрометр с электронным датчиком

Такой измеритель температуры воздуха и влажности не нужно настраивать. Устройство готово к эксплуатации. Чтобы узнать актуальные данные, прибор включают и наблюдают за дисплеем.

Механический гигрометр

Этот аппарат прежде чем использовать следует откалибровать, воспользовавшись эталонным оборудованием, которое показывает проверенные данные. Гигрометр имеет градуированную шкалу и стрелку, по показаниям которой и определяют актуальные данные. Погрешность измерений колеблется в пределах 5–8%.

Психрометрический измеритель влажности

Глядя на этот странный прибор, возникает закономерный вопрос: как пользоваться гигрометром? Аппарат должен быть зафиксирован вертикально на уровне глаз человека. Порядок работы следующий:

1. Наполнить емкость питателя дистиллированной водой.
2. Окунуть подвешенный фитиль в жидкость.
3. Расстояние между питателем и концом колбы не должно быть менее 20 мм.
4. Зарегистрировать данные сухого и влажного термометров.
5. Вычислить разницу между показаниями первого и второго.
6. Воспользоваться таблицей, расположенной на приборе и определить уровень влажности.

Устройство обладает высокой точностью измерения, однако не берет в расчет показатель движения воздушной массы и актуальную величину атмосферного давления. Таблица такого гигрометра сформирована с учетом среднестатистических данных, поэтому определенная погрешность все-таки есть. Но для замеров в быту она не имеет принципиального значения.

При проведении исследования следует избегать выдоха в непосредственной близости от термометров. В противном случае информация будет недостоверна.

Профессиональные (промышленные) гигрометры

Профессиональным называется оборудование, оснащенное широким спектром технических характеристик. Применение такого прибора гарантирует соблюдение определенных норм на производстве. Устройство контролирует влажность, создавая безопасные условия труда людям и устойчивую работу оборудования. Микропроцессор спроектирован так, что неточности вычислений исключены.

Подобные измерители влажности используют в сельскохозяйственной отрасли, на предприятиях пищевой промышленности и в фармкомпаниях.

Гигрометры стационарного типа предназначены для непрерывного контроля климатических условий в рефрижераторах, складских хозяйствах и так далее. Модели с фиксацией в определенном месте оснащены подставкой или штативом, что делает их пригодными к размещению на рабочей поверхности.

Гигрометр с памятью — это прибор, который записывает информацию. Впоследствии специалисты сверяют соответствие среднестатистических данных на предприятии стандартам отрасли.

Портативные либо стационарные измерители относительной влажности воздуха нужны везде, где работают с газовыми компонентами и требуется мониторинг их состояния. Приборы для замера влаги в воздухе востребованы на АЭС, в химической, энергетической, нефтегазовой промышленностях.

Типы гигрометров

В торговой сети сегодня можно приобрести гигрометры 2-х модификаций: механический  и электронный, или цифровой. Они отличаются своей функциональностью, точностью, методом измерений и наличием дополнительного функционала. Цифровые более современные и стоят они дороже.

Цифровые гигрометры устанавливаются чаще там, где нужен постоянный контроль относительной влажности, например, в цехах, где высокие требования к окружающей среде. В последнее время цифровые дистанционные гигрометры стали устанавливаться на жилых объектах, где влажность воздуха контролируется системой «Умный дом».