для чего используют гигрометр
Гигрометр и его разновидности
Гигрометр измеряет влажность в помещении. Такой прибор может быть как составным компонентом микроклиматического оборудования, так и выполнять функцию обособленного измерительного устройства. Поначалу его применяли исключительно в научно-исследовательских лабораториях. Сегодня над тем, что такое гигрометр и для чего он нужен, задумываются и обычные граждане.
Область применения
Влагомеры — популярные приборы. Метеорологи издавна испытывали в них потребность. Влажность, атмосферное давление и температура окружающей среды — основные показатели прогноза погоды. Исчисляется влажность в процентах, которые демонстрируют содержание воды в атмосфере при фактической температуре воздуха. Максимальная величина равна 100%.
Потребность в наблюдении за микроклиматом существует во многих отраслях. Исходя из этого, изготовители производят приборы, предусмотренные для практического применения в определенных условиях. Они обеспечивают оптимальную адаптированность устройства для той или иной области.
Примеры задач, с которыми справляется измеритель влажности:
Виды гигрометров
Инженерами разработаны разные типы устройств:
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:
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.
Как снять показания с гигрометра
Некоторые приборы требуется предварительно откалибровать. С этой целью в модуль устройства встроена регулировочная рукоятка. Настроить оборудование несложно, но для этого понадобится прибор-эталон. В случае, когда последний отсутствует, достаточно иметь точный прогноз погоды с проверенным показателем влажности. Зачастую калибровка показаний гигрометра устанавливается по умолчанию производителем аппарата.
Как выбрать гигрометр
Для начала следует изучить принцип работы подвидов прибора и понять, какой из них соответствует поставленным задачам.
В жилых помещениях предпочтителен вариант с электронным датчиком или механический аппарат. В промышленности применяют контактный цифровой либо стационарный гигрометр.
Что измеряет стационарный гигрометр? Такое оборудование не только фиксирует актуальную влажность, но и оповещает об отклонениях от заданных параметров. Подобное устройство придется кстати там, где одномоментно работает множество техники.
Если стоит задача регистрировать показатели замеров на расстоянии, следует выбрать гигрометр что оснащен крупным, комфортным для считывания информации ЖК-дисплеем. Работая в плохо освещенном помещении или в полной темноте, стоит позаботиться, чтобы экран прибора подсвечивался.
Как бы не была сформулирована конечная задача, верно выбранный аппарат — гарантия успешного результата. Изучив, как правильно пользоваться прибором, а также его модификации, технические характеристики, определить оптимальный вариант будет несложно.
Психрометр из обычного термометра
Что делать, если влажность измерить необходимо, но гигрометра нет? В случае, когда имеется стандартный стеклянный бытовой термометр (спиртовой или ртутный), сделать гигрометр-психрометр своими руками — элементарная задача. Прибегнув к описанной ниже методике, можно определить уровень относительной влажности в воздухе с точностью, сравнимой с показаниями специальных устройств.
В помещении, где будет проводиться замер, следует расположить термометр так, чтобы он был недоступен для прямых солнечных лучей. Хорошо, если это будет стол в середине комнаты или в другом затененном месте. Окно лучше держать закрытым, во избежание проникновения сквозняка. Спустя 5–10 минут следует зафиксировать показания градусника. Далее термометр завернуть в щедро увлажненную ткань комнатной температуры и отправить на то же место. Через 10 минут отметить показания на контактном градуснике. Имея в распоряжении две величины (сухого и мокрого термометра), можно воспользоваться психрометрической таблицей. Выполнив вычисления, описанные в разделе о психрометре, можно получить данные относительной влажности в помещении.
Второй вариант — произвести более детальный расчет, воспользовавшись онлайн-калькулятором в интернете. Сайт, кроме показателей 2-х термометров, запросит еще одно значение — атмосферное давление. Если в наличии барометр или доступны данные местной метеостанции, прекрасно, результат будет максимально достоверным. Если нет, следует применить среднестатистическую величину давления, равную 755 мм ртутного столба.
Рекомендуемый уровень влажности в помещениях
Стандартным для жилого помещения считают 45% уровень влажности. Показатель претерпевает изменения в зависимости от назначения комнаты. Расхождение со средней нормой случается в связи с сезонными погодными особенностями.
Специалисты советуют поддерживать следующий уровень влажности воздуха в помещении:
Еще несколько дельных советов:
Ручной гигрометр поможет контролировать содержание водяных паров в окружающей среде. Может случиться, что людям, занимающихся выращиванием комнатных растений, понадобится выделить обособленное помещение для оранжереи или зимнего сада. Все потому, что определенные сорта тропических цветов для нормальной жизнедеятельности нуждаются в 75–80% влажности. Для человека такой показатель неприемлем.
Нехватка или избыток влаги отрицательно влияют на здоровье людей, состояние предметов интерьера и отделочных материалов. Как пользоваться гигрометром в быту, описано выше. Для этой цели подойдет любой универсальный прибор. Самые достоверные данные демонстрируют электронные термогигрометры.
Видео по теме
Гигрометр что это? Назначение, виды, характеристики и особенности
В строительстве, машиностроении, сельском хозяйстве, производстве и даже в быту по различным причинам приходится измерять влажность газов и материалов.
Для этих целей используют влагомер, а также его популярный подвид – гигрометр.
Последний можно разделить на множество видов, в зависимости от способа измерения влажности и различных конструктивных особенностей.
Интересно, что это прибор, несложный с технической стороны, но крайне полезный, а иногда попросту необходимый с практической точки зрения.
Назначение гигрометров
Изначально гигрометр, который еще называют иногда гигроскопом, представлял собой исключительно лабораторное оборудование, предназначенное для определения буквально количества влаги в газах.
Сегодня же это название носят приборы, способные определять:
Интересно, что показания одного типа гигрометра можно с легкостью преобразовать в результаты другого посредством простых расчетов, или воспользовавшись уже готовыми специальными таблицами, так как все три приведенные величины связаны.
Также впечатляет количество самых разных методов снятия показаний.
Так, например, некоторые основаны на проводимости воздуха, другие – на содержании солей и полимеров.
Большая часть гигрометров рассчитана на определение влажности всем известной газовой смеси – воздуха.
Это важно как в повседневной жизни, так и в самых разных сферах человеческой деятельности.
Доказано, что избыточная или недостаточная влажность оказывает негативное влияние на здоровье человека, поэтому важно корректировать ее уровень для обеспечения комфорта.
Гигрометр часто используют строители при выполнении штукатурно-малярных работ для проверки влажности воздуха на соответствие строительным нормам.
Это же касается и поклейки обоев, укладки ламината, ухода за уже постеленным паркетом.
Со временем гигрометрами начали называть измерители влажности не только газовых смесей, но и различных материалов.
Так, например, в продаже можно встретить модели для древесины и других стройматериалов, включая твердеющих, вроде бетона.
Другие же разработаны специально для зерна.
Третьи используют для анализа нефтепродуктов и, собственно, самой нефти.
Как видим, влагомеры используются повсеместно, а на рынке представлены множеством видов.
Устройство, характеристики и принцип работы
Современный гигрометр состоит из корпуса, внутри которого спрятан собственно механизм, определяющий влажность, конструкция которого зависит от типа устройства.
Электронным моделям для работы обязательно требуется источник питания, например, батарейки, которые также прячутся в корпус, такие варианты называют беспроводными.
Также есть проводные гигрометры, где индикатор расположен на конце провода, что позволяет производить замеры в труднодоступных местах.
Проводными называют и сетевые модели этого прибора, работающие от электрической сети.
Также существуют и аккумуляторные разновидности устройств.
В цифровых гигрометрах уровень влажности отображается на дисплее.
Циферблатные, то есть аналоговые модели имеют стрелку и циферблат.
С исследуемой средой контактирует датчик, который бывает внутренний – для определения влажности окружающего воздуха, и наружный – для выполнения замеров в конкретной точке.
Материал
При изготовлении корпуса гигрометра зачастую используется пластик, реже металл и дерево.
Если в конструкции присутствует циферблат, он закрывается прозрачным пластиком или стеклом.
Размеры и вес гигрометров
Следует учитывать, что гигрометры могут быть изготовлены в виде отдельных приборов, либо же быть смонтированы в корпусе с другими приборами, например, выступать частью домашней метеостанции.
В большинстве случаев измеритель влажности – это компактное устройство, имеющее настенное или настольное исполнение.
Погодные станции обычно имеют размеры, сопоставимые с настенными часами и весят вплоть до 1 кг и более.
Настольные аналоговые модели обычно имеют циферблат диаметром около 80 – 100 мм.
Цифровые настольные приборы размерами сравнимы с калькулятором высотой и шириной в среднем 110 х 100 мм.
В карманном исполнении цифровые влагомеры как внешне, так и габаритами сопоставимы с индивидуальными алкотестерами.
Метрическая система и погрешность
В большинстве случаев гигрометры определяют относительную влажность воздуха, а потому результат показывают в процентах.
В этом случае циферблат имеет разметку от 0 до 100. Однако это касается не всех приборов.
Так модели, показывающие точку росы, результат выводят, как правило, в градусах Цельсия.
Для указания абсолютной влажности в СИ (международной системе единиц) используются кг/м3, а в абсолютной физической системе единиц СГС (сантиметр-грамм-секунда), которая предшествовала СИ, используются г/см3.
Что касается погрешности прибора, то она сильно зависит от типа используемого датчика, а точнее от его класса точности.
Говоря о цифровых приборах, их производители указывают, как правило, точность в 1%.
Тем не менее, если модель не имеет паспорта, где указана погрешность, то в показаниях гигрометра можно смело сомневаться.
Дешевые варианты в большинстве случаев не могут похвастаться погрешностью менее 5%. Это значит, что 70% влажности на само деле могут быть и 72%, и 68%.
По этой причине важно покупать прибор с паспортом, подтверждающим характеристики.
На точность также влияет подсевший элемент питания, или банально плохой контакт.
Очевидно, что самыми точными являются приборы с наименьшей погрешностью.
Аналоговые гигрометры наименее точные, потому их не используют для важных замеров, служат они в большей степени как индикаторы.
Погрешность таких устройств составляет 2% — 5%, чего в принципе достаточно для бытовых задач.
Прецизионный гигрометр является высокоточным цифровым прибором, погрешность у которого не превышает 0,1%.
Глубина измерения и диапазон
Параметры глубины измерений относятся только к контактным гигрометрам, и зависят они от длины щупов (игл), которые погружают в исследуемый материал.
Этот показатель у гигрометров для грунта, зерна и других сыпучих материалов может достигать 300мм.
Диапазон шкалы гигрометров обычно начинается от 0%, и заканчивается 100% влажности, иногда 20% — 100%.
Что касается вариантов для проверки различных материалов, вполне достаточно диапазона от 0% до верхних границ 50% — 65 %.
Многофункциональные приборы имеют несколько измерительных диапазонов, в зависимости от того, с каким материалов ведется работа, например, 0% — 35% для бетона и 0% — 50 % для пиломатериалов.
Дополнительные функции
Гигрометры часто оснащаются дополнительным функционалом.
Некоторые модели совмещаются в одном корпусе с другими измерительными приборами, например, стрелочными или электронными термометрами.
Иными словами, они способны измерять и влажность воздуха, и его температуру, могут оснащаться часами, либо наоборот – последние выступают основным измерительным прибором.
Другие гигрометры способны не только отображать влажность, но и оповещать о нарушении микроклимата в помещении.
Это возможно благодаря световым или звуковым сигналам, встроенным в прибор.
Эти функции позволяют своевременно заметить проблему и устранить ее.
Часть подобных устройств поддерживает самостоятельную установку безопасного диапазона показателей, в пределах которого сигнал не будет срабатывать.
Производители цифровых гигрометров часто оснащают свои изделия индикатором давления, что позволяет дополнительно измерять абсолютное давление в помещениях.
Аккумуляторные приборы имеют индикацию уровня заряда батареи и высокую помехозащищенность.
Дополнительной функцией является и возможность приема-передачи информации на компьютер.
Среди полезных функций, не связанных непосредственно с измерениями, следует отметить подсветку экрана, которая может быть реализована по-всякому.
У одних подсветка включается кнопкой, у других же она запускается автоматически при падении освещения ниже определенного уровня.
Стрелочные модели иногда наделяются подсветкой циферблата.
Дополнительно гигрометры могут оснащаться будильником, календарем и даже функцией фиксации показаний, которая способна в автоматическом режиме отмечать минимальные и максимальные значения.
Для некоторых типов гигрометров разработаны ГОСТы, которые регламентируют методики их поверок:
Следующие ГОСТы регламентируют технические требования и условия:
Внесенные в Госреестр СИ приборы, применяемые для измерений в сфере ГРОЕИ, должны проходить обязательную ежегодную периодическую поверку, которой, как и первичной, занимаются специальные аккредитованные органы.
Так как механические модели гигрометров чувствительны к вибрациям и встряскам, после покупки они требуют калибровки, которые выполняются специальным винтиком, расположенным, как правило, с обратной стороны корпуса.
Смысл этого действия заключается в помещении прибора в среду с заранее известной влажностью, после чего следует подстройка его значения.
Гарантировать качество гигрометра способно в первую очередь свидетельство об утверждении типа СИ.
Маркировка
Влагомеры маркируются в соответствии с ГОСТ 26828. В маркировке должен содержаться товарный знак производителя, обозначение гигрометра, его порядковый номер и дата выпуска, а также знак Госреестра.
На потребительской таре, то есть упаковке указывается обозначение прибора и товарный знак.
В случае, когда влагомер прошел приемо-сдаточные испытания, на него ставят пломбу.
Виды гигрометров и их цена
Гигрометры различаются между собой по способам измерения на множество видов, так они бывают:
Психрометрические
Простейшие варианты косвенного измерения влажности воздуха на основе понижения температуры смоченного тела, которое выступает температурным датчиком.
Психрометр имеет не один термометр, как это бывает у классической связки термометр-гигрометр, а целых два, как правило толуоловых: сухой – отображает температуру окружающего воздуха, влажный – с помещенным в смачиваемый фитиль утолщением капилляра, всегда будет показывать более низкую температуру за счет испарения жидкости и интенсивного охлаждения.
По разности температур этих термометров и определяется относительная влажность окружающей газообразной среды, причем для этого существует специальная таблица, которая всегда крепится рядом с термометрами на пластиковой или деревянной подложке-держателе.
Весовой
Применяется для нахождения абсолютной влажности.
Конструкция включает трубки с гигроскопическим веществом.
Для забора воздуха имеется специальный насос.
Влажность просчитывается на основе известного объема воздуха, а также массы системы перед пробой и после нее.
Пленочный
Стрелочный прибор, у которого датчиком идет специальная органическая пленка, соединенная со стрелкой, изменяющей свое положение относительно шкалы циферблата при изменении длины первой.
Волосной
Схож с предыдущим вариантом, однако, вместо пленки тут используется обезжиренный волос со свойствами, подобными пленочным моделям.
Электролитический
В основе лежит покрытая слоем электролита полистирольная, стеклянная или любая электроизоляционная пластинка.
Сопротивление электролита напрямую зависит от содержания влаги в воздушной массе.
Керамический
Датчиком выступает пористая и твердая специальная керамическая смесь, способная изменять свое электролитическое сопротивление в зависимости от влажности.
Конденсационный (Ламбрехта)
Позволяет посредством специальной таблицы найти влажность при известной точке росы.
Конструктивно состоит из небольшого зеркала, устройства его охлаждения и обыкновенного термометра.
Охлаждение зеркала приводит к его запотеванию, и этот момент фиксируется, а для удобства его определения в качестве эталона отражения выступает металлическое кольцо.
Существует еще один вид гигрометров – электронные, включающие в себя несколько следующих основных подвидов:
Оптоэлектронный
С охлажденным зеркалом для нахождения точки росы, которое следом нагревается, что позволяет с высокой точностью определить влажность.
Емкостные
Конструкция включает оксидный конденсатор, на значение емкости которого напрямую влияет количество содержащейся в воздухе влаги.
Подобные модели требуют обязательной периодической калибровки, так как с течением времени емкость детектора неизбежно снижается.
Резистивные
В основе работы лежит зависимость электрического сопротивления полимеров и солей от уровня влажности воздуха.
Так первый параметр напрямую зависит от второго.
По способу вывода информации гигрометр бывает:
Аналоговый
Классический прибор со стрелкой и циферблатом.
Цифровой
В большинстве случаев многофункциональное устройство, способное отображать результаты измерений числовом виде на встроенном ЖК-дисплее.
По конструкции гигрометр может быть:
Контактный
Используют для определения уровня влажности каких-либо материалов.
Из названия понятно, что, например, для определения влажности деревянных изделий, прибор нужно прислонить датчиками к древисине.
Яркие примеры приборов подобного типа – индукционный гигрометр – датчики размешаются на поверхности, а также игольчатый – датчики в виде двух игл погружаются в исследуемый материал.
Подобное оборудование используют на складах, в лабораториях при приемке стройматериалов, в нефтехимической промышленности и сельском хозяйстве.
Бесконтактный
Предназначен для определения влажности газа и газовых смесей, включая воздух.
Принцип работы основан на способности некоторых веществ изменять какие-либо свои свойства в зависимости от количества содержащейся влаги.
Также гигрометры различают по их назначению, так они бывают для:
По типу конструкции гигрометр может быть:
Настольный
Бытовой вариант небольших размеров со специальной подставкой или ножками для установки на столе.
Настенный
Имеет плоский корпус и отверстие на задней части, что позволяет его размещать на стене.
Может выполняться в роли как бытовых устройств для отображения текущих значений, так и в виде профессиональных регистраторов температуры и влажности, которые еще называются логгерами.
Последние используют для сбора данных, например, об условиях хранения сырья на складах.
Портативный
Цифровой переносной вариант, имеющий малые размеры и предназначенный для ношения с собой и работы в полевых условиях.
Стационарный
Профессиональное лабораторное оборудование, комплект которого может весить вплоть до 50 кг.
Яркий пример кулонометрический (электролизный) гигрометр для измерения абсолютной влажности газов посредством замера тока электролиза извлеченной из них воды.
Кроме выполненных в индивидуальном корпусе моделей существуют их многофункциональные варианты, то есть совмещенные с другими измерительными приборами, причем в плане конструктивного исполнения они бывают самыми разными.
Простой пример – термогигрометр, совмещающий в себе функции термометра и гигрометра.
Может быть как аналоговым, так и электронным.
Частный случай последнего – так называемый термогигрометр-стик, предназначенный для выполнения замеров влажности и температуры в труднодоступных и узких местах за счет наличия удлиненного зонда, прикрепленного подвижно к основному блоку.
Классические механические гигрометры, не имеющие дополнительных функций, можно приобрести за 500 рублей, а электронные модели обойдутся в сумму от 1 тыс. рублей.
Стоимость домашних метеостанций, включающих, кроме гигрометра, термометр и барометр, начинается с отметки 5 тыс. рублей, а цифровые их варианты могут обойтись покупателю в 35 тыс. рублей.
Производители гигрометров
Изготовлением различного типа гигрометров занимаются следующие зарубежные производители: Condtrol, ADA, Laserlinener, Testo, Fluke, Boneco, Beurer, Venta. Что касается отечественных приборов, то лидером тут по праву считается производитель Мегеон с огромным выбором гигрометров под широкий спектр задач.