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

Микроклимат в помещении играет большую роль. Ученые доказали, что влажность оказывает значительное влияние на здоровье человека. Поэтому желательно, чтобы этот показатель всегда находился в пределах нормы. Согласны?

Для измерения влажности используют гигрометры. Они отличаются принципом действия, бывают разных видов. Одни модели автоматически определяют уровень влажности. При использовании других разновидностей приборов приходится совершать ряд действий, самостоятельно производить расчет. Это требует определенных знаний, поэтому нужно понимать, как высчитать влажность на гигрометре правильно.

Далее мы расскажем о том, какими бывают приборы для измерения влажности в помещении, разберемся в принципе их работы. Кроме того, из нашего материала вы узнаете о том, как выбрать подходящий прибор для измерения влажности.

Для чего нужны гигрометры?

Гигрометр – это лабораторное оборудование, при помощи которого проводят измерение относительной или абсолютной влажности атмосферного воздуха, газов. Этот прибор еще называют гигроскопом.

Гигрометр в переводе с греческого, «ὑγρός» означает «жидкий», а «μετρέω» – «мера». Такой прибор будет полезен и в быту, и в промышленной сфере

Влажность, как и температура, является важным показателем микроклимата. Ее рекомендуется поддерживать в пределах норматива: для каждого вида помещения установлен свой оптимальный уровень. Это полезно для здоровья человека и сохранности вещей, конструкций, продуктов питания.

От слишком влажного воздуха быстро распространяются грибок и вирусы, начинают гнить овощи и фрукты, появляется плесень на стенах. Конденсат, оседая на электрооборудовании, металлоконструкциях, бумаге, приводит к их порче. Также нарушается химический состав лекарственных средств.

Пересушенная атмосфера ухудшает защитные свойства слизистой носоглотки. Это приводит к тому, что человек становится подвержен влиянию различных вирусов и инфекций.

Также низкий уровень влажности плохо сказывается на качестве и сохранности продуктов питания: они начинают вянуть, утрачивать свои полезные свойства. Оптимальный микроклимат важен при проведении строительных и ремонтных работ, особенно если используются различные растворы.

Видов гигрометров достаточно много. Их точность может быть разной. Выбор прибора следует делать, исходя из того, в какой сфере его планируется использовать

Чтобы поддерживать влажность на нужном уровне, необходимо регулярно проводить ее измерение и предпринимать соответствующие меры при отклонении показателя от нормы.

Гигрометр используется в разных сферах:

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

Несмотря на свою полезность, гигрометры не получили широкого распространения в жилых помещениях. Их обычно применяют на метеостанциях и в контрольных службах.

Настоятельно рекомендуется регулярно проводить замеры уровня влажности в больницах, детских садах и школах. Стоит приобрести такое оборудование и для дома. Поддерживая влажность в заданном диапазоне, можно значительно улучшить все сферы своей жизнедеятельности.

Популярные виды приборов

Порядок и особенности измерения уровня влажности гигрометром зависят от вида используемого лабораторного оборудования. Такие приборы отличаются между собой устройством, принципом работы и рядом других параметров.

По конструкции гигрометры бывают механическими и электронными. Первые имеют циферблат со стрелкой, вторые – дисплей, на который выводится информация.

По принципу действия существуют такие типы приборов:

• пленочные;
• волосные;
• весовые;
• емкостные;
• резистивные;
• керамические;
• конденсационные;
• электролитические;
• психометрические.

Пленочные гигроскопы имеют циферблат со стрелкой. Датчиком выступает специальная пленка. Она состоит из органического материала и соединена со стрелкой.

Под воздействием перепада влажности атмосферного воздуха пленка изменяет свой размер. Это приводит к тому, что стрелка смещается в правую либо левую сторону, показывая результат на циферблате.

Преимущество волосного гигрометра состоит в его простой конструкции. Этот прибор можно использовать при определении влажности воздуха при температуре ниже нуля градусов

Основным элементом волосных приборов является натянутый на рамку со стрелкой обезжиренный человеческий или синтетический волос. Принцип работы устройства схож с пленочными видами гигрометров.

При изменении влажности меняется длина волоса. Это приводит к отклонению стрелки в определенную сторону.

Весовые гигроскопы используются для расчета абсолютной влажности. Они оснащены трубками с гигроскопическим материалом. При прохождении воздушной массы наполнитель впитывает влагу и увеличивается в весе.

Забор пробы осуществляется специальным насосом. Систему взвешивают перед закачкой воздуха и после нее. Абсолютную влажность высчитывают, основываясь на полученных показателях, объеме пропущенной воздушной массы.

Емкостные гигрометры имеют в своем составе оксидный конденсатор. Его емкость изменяется в зависимости от концентрации влаги в воздухе. Такие модели необходимо периодически подвергать калибровке. Это связано с тем, что со временем емкость детектора снижается, что сказывается на точности измерения.

Резистивные гигроскопы работают по принципу изменения уровня влажности в зависимости от электрического сопротивления солей и полимеров. Керамические приборы состоят из циферблата со стрелкой. Датчиком выступает особая керамическая смесь (глина, кремний). Ее электролитическое сопротивление зависит от уровня влажности.

Керамические гигрометры показывают исключительно уровень влажности. Дополнительных функций в них нет. Но они точны и позволяют следить за изменением микроклимата в помещении

Приборы конденсационного типа еще называются гигрометрами Ламбрехта. Принцип действия оборудования базируется на использовании встроенного зеркала. Температура этого элемента изменяется вместе с температурой атмосферного воздуха.

Основным элементом электролитических приборов выступает стеклянная, полистирольная либо другая изоляционная пластина, покрытая слоем электролита. В зависимости от концентрации влаги в воздушной среде изменяется сопротивление электролита.

Конденсационный гигрометр отличается высокой точностью. Но для бытового использования он мало подходит из-за определенных сложностей использования

Психометрические гигрометры измеряют влажность атмосферного воздуха на основе понижения температуры смоченного тела. Они состоят из двух термометров: сухого и увлажненного.

Также оснащается прибор питателем — стеклянной колбой, которая заполняется водой. Расчет проводится исследователем самостоятельно. Помогает определить относительную влажность воздуха гигрометром таблица, прилагаемая к устройству.

Помимо приборов, существуют альтернативные способы измерения влажности. Подробнее — читайте далее.

Как пользоваться гигрометром?

К каждому виду, модели гигрометра прилагается инструкция по использованию. Ее следует четко придерживаться. От этого зависит точность полученного результата.

Психометрические приборы имеют два преимущества: они точны и показывают не только влажность, но и уровень температуры в помещении

В паспорте к прибору сказано, как правильно производить замер уровня влажности. Приводятся правила безопасности и меры предосторожности при работе с устройством. Даются рекомендации по уходу за лабораторным измерительным оборудованием.

Сегодня в быту и на производстве, как правило, применяются механические, электронные, конденсационные и психометрические гигрометры.

Вариант №1 — электронные приборы

Электронные гигрометры просты в эксплуатации. Они не нуждаются в настройках, полностью готовы к работе. Перед использованием прибор необходимо осмотреть на наличие видимых дефектов — трещин, сколов.

Алгоритм измерения уровня влажности электронным гигроскопом выглядит следующим образом:

• включить прибор, нажав на кнопку питания;
• при необходимости настроить день недели, время, установить будильник и прочие параметры посредством кнопок «UP», «MODE» и «DOWN»;
• подождать, пока аппарат проведет расчет уровня влажности;
• оценить результат на электронном табло.

Обычно такие гигрометры используются в быту. Некоторые применяют их в инкубаторах.

Электронные гигрометры имеют достаточно высокий уровень погрешности. Поэтому полностью доверять их результатам не стоит, лучше проверить результаты при помощи механического устройства

Современные модели электронных гигрометров оснащены различными дополнительными функциями: например, показывают температуру воздуха, уровень освещенности, день недели и т.п.

Вариант №2 — механические гигрометры

Точность механических гигрометров невысокая. Погрешность составляет 5-8%. Перед тем, как начать пользоваться прибором, рекомендуется произвести его калибровку. Для настройки необходим эталонный гигрометр, показывающий точные значения влажности.

Необходимо расположить рядом два устройства. Если показатель механического прибора не соответствует эталонному, то нужно его откорректировать при помощи регулировочного винта. Данный элемент расположен на задней панели оборудования.

Механические гигрометры могут кроме уровня влажности в помещении дополнительно показывать уровень температуры. Их точность выше, чем у электронных

Пользоваться механическим гигроскопом достаточно просто. Необходимо установить прибор в нужном месте (поставить на стол либо повесить на стену) и оценить результат.

Вариант №3 — конденсационные устройства

Конденсационный гигрометр состоит из термометра, металлической коробки и резиновой груши. Он определяет абсолютную влажность воздуха в точке росы. Отличается высокой точностью. В быту такой прибор обычно не применяется.

Конденсационный гигрометр является достаточно точным. Но для определения уровня влажности нужно совершать ряд действий. По удобству применения он уступает электронным моделям

Алгоритм использования гигрометра конденсационного типа:

• в коробку налить эфир (спирт);
• начать нагнетать воздух при помощи груши до появления первых капель росы;
• записать показание термометра;
• посмотреть уровень влажности в таблице, прилагаемой к прибору.

Как видите, ничего сложного в определении влажности по гигрометру конденсационного типа нет. Достаточно придерживаться приведенной выше инструкции.

Вариант №4 — психометрический гигрометр

Психометрический гигрометр является достаточно точным. Такое оборудование проверяется метрологическими службами. Результатам данного устройства можно доверять.

Обычно психометрические гигроскопы используют в больницах, поликлиниках, школах, общественных столовых. Покупают их и для дома. Психометрические гигрометры представлены моделями ВИТ-1 и ВИТ-2. С тем, как они выглядят, можно ознакомиться на рисунке ниже.

Психрометр ВИТ-1 применяется при температурных показателях от 0 до +24 градусов. ВИТ-2 рекомендуется использовать в помещениях, где температура находится в пределах от +16 до +40 градусов

Перед непосредственным применением прибора необходимо провести ряд подготовительных работ:

1. Распаковать гигроскоп. Убедиться в том, что комплектация устройства соответствует данным, указанным в паспорте.
2. Осмотреть элементы оборудования на целостность.
3. Снять питатель с основания. Опустить его в емкость с дистиллированной водой запаянным концом вниз.
4. Увлажнить фитиль, окунув резервуар мокрого термометра в стеклянную колбу с водой.
5. Установить питатель таким образом, чтобы фитиль не касался его стенок, а от края открытого конца колбы до резервуара термометра было расстояние минимум 2 см.
6. Установить гигроскоп в вертикальном положении на уровне глаз. Подставки психометрическое устройство не имеет. Прибор можно повесить на стену. Для этого в верхней части изделия существует специальное отверстие.

После того, как подготовительный этап завершен, можно приступать к непосредственному определению уровня влажности психометрическим гигрометром.

Питатель всегда должен быть заполнен водой. Жидкость следует доливать заблаговременно. За уровнем воды в колбе нужно следить. Если она доливается перед проведением замера, то нужно подождать полчаса, а потом приступать к определению температур на влажном и сухом термометрах

В измеряемой среде прибор следует выдержать не меньше 30 минут. В противном случае, точность результата будет сомнительной.

Порядок использования психометрического гигроскопа:

• встать напротив прибора на расстоянии хорошей видимости отметок шкалы. Важно не дышать на термометры во избежание искажения результата;
• записать показания градусника сухого типа. Он расположен с левой стороны и имеет соответствующую отметку. Записать полученный результат с точностью до 0,1 °С;
• снять показания по мокрому термометру;
• внести к полученным результатам поправки в соответствии с рекомендациями, приведенными в паспорте к измерительному устройству;
• из показателя сухого термометра вычесть значение мокрого;
• определить относительную влажность, воспользовавшись таблицей, расположенной в правой части прибора. Искомая величина будет находиться на пересечении строк температуры по сухому термометру и разности показателей двух градусников.

Ниже на рисунке изображено, как определяется влажность с помощью психометрического гигрометра.

Сухой градусник показывает температуру 20 °С, а мокрый — 19 °С. Разница между этими значениями составляет 20-19=1 °С. В таблице в столбце показателей сухого градусника находим показатель «20», проводим прямую горизонтальную линию. В значениях разности температур находим «1» и проводим вертикаль. На пересечении двух линий находится показатель относительного уровня влажности – 90%

Чтобы психрометр показывал точный результат, нужно регулярно проводить его техническое обслуживание.

Так, вода должна быть комнатной температуры. Допустимо использование кипяченой жидкости. Вода должна быть предварительно очищена с использованием фильтра. Кипятить ее следует минимум 15 минут.

Фильтр резервуара термометра мокрого типа должен быть всегда мягким, чистым и влажным. Периодически необходимо производить замену данного элемента. Если запыленность воздуха не превышает 5 мг/куб.м, то эту процедуру стоит выполнять каждые две недели.

Если рассматриваемый параметр выше, то менять фитиль надо по мере его загрязнения. Перед установкой нового фитиля, необходимо протереть резервуар термометра ватным тампоном, смоченным в теплой воде.

Нужно периодически проверять гигрометр. Точность прибора оценивается сразу после выпуска из производства. Далее проводить проверку устройства следует 1-2 раза в год.

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.

Какой гигрометр лучше?

Какой вид гигрометра лучше приобрести для того, чтобы контролировать уровень влажности, зависит от типа помещения, целей и регулярности проводимых замеров. Для складов, производственных цехов, школ и медицинских заведений лучше выбирать психометр. Он отличается высоким уровнем точности и надежностью.

Для бытовых целей будет достаточно механического либо электронного гигрометра — эти приборы можно приобрести в ближайшем магазине техники. Кроме того, разнообразие моделей поможет подобрать прибор в стиле помещения

Психометрические модели, содержащие в составе толуол, дома, особенное если в семье есть дети и животные, использовать не рекомендуется. Случайное разбитие устройства может привести к ряду неприятных последствий.

Для контроля уровня влажности в доме лучше приобрести механический гигроскоп. Он более точный, чем электронный. В то же время, он лишен множества дополнительных функций, в отличие от последнего вида оборудования.

Кроме того, вы можете своими руками собрать устройство для измерения влажности. А как это сделать, можно прочесть в этом материале.

Выводы и полезное видео по теме

На приведенном видео описан принцип работы психометрического прибора и порядок расчета уровня влажности:

О точности психометрического и электронного гигрометров можно судить по этому видео:

Наиболее распространены психометрические устройства ВИТ-1 и ВИТ-2. Они точны и дополнительно показывают температуру воздуха.

Для бытового применения можно использовать электронные приборы. Они обычно являются многофункциональными и показывают не только влажность, но и температуру, освещенность, время, день недели и т.п. Точность их оставляет желать лучшего.

Механические гигроскопы также имеют определенную погрешность, но их можно настраивать путем калибровки.

А пользуетесь ли вы измерителями влажности дома? Какому прибору отдали предпочтение и довольны ли его работой? Пожалуйста, оставляйте свои комментарии в блоке под статьей.