Все про приборы, предназначенные измерять влажность воздуха

Обзор и технические характеристики

Начнём наш обзор с самых простых устройств, постепенно переходя к более сложным приборам.

На сегодняшний день это самая распространённая модель терморегуляторов. Этот прибор не только контролирует влажность и температуру, но и следит за переворачиванием яиц в лотках. Этот небольшой прибор с датчиком температуры, станет незаменимым помощником в инкубаторном выведении цыплят.

Устройство отлично выдерживает перепады напряжения и работает практически в любых условиях. Терморегулятор оборудован цифровым дисплеем, на который выводится вся нужная вам информация.

Цена такого многофункционального устройства, варьируется от 2500 до 3000 рублей.

Цифровой гигрометр

Очень практичная и простая в эксплуатации модель. Это устройство с датчиком температуры и измерителем влажности, обладает выносным табло. Внутри устанавливается только датчик, дисплей можно расположить снаружи, в любом удобном месте. Длина выносного провода – один метр. Устройство может работать в температурном диапазоне от -40 до +70 градусов. Точность показаний при этом остаётся неизменной.

Стоимость гигрометра всего 600 рублей. Но кроме контроля за влажностью и температурой, никакими дополнительными функциями прибор не обладает.

Помимо обычных приборов, в инкубаторах можно использовать ПИД-регуляторы. Это более функциональные приборы, которые обеспечивают более точную настройку нагревательных приборов и потребляемых мощностей. Соответственно они более экономичны в эксплуатации.

Это корейская модель термостата, оборудованного ПИД-регулятором. Устройство оснащено двумя дисплеями, на которые выводятся заданные параметры и состояние в реальном времени. Измеряющие импульсы подаются каждые 100 миллисекунд, это служит гарантией большой точности показаний.

Цена этого прибора составляет 3500 рублей.

Эти ПИД-регуляторы не предназначены специально для инкубаторов, но отлично справляются с функцией температурного контроля. Это устройство с датчиком температуры, используется в основном в промышленных целях, но фермеры уже давно нашли ему своё применение. Прибор оборудован встроенным таймером и отличается филигранной точностью в показаниях.

Цена устройства от 4000 рублей, в зависимости от модели.

Термостаты

В процессе выбора контролирующих устройств, вы можете столкнуться с таким понятием, как термостат. По сути, это симбиоз терморегулятора и нагревательного прибора. Эти устройства отлично подходят для больших инкубаторов, например, сделанных из холодильника. Использование этих приспособлений для самодельных инкубаторов маленького размера не рекомендуется, поскольку будет очень энергозатратным.

Стоимость этих приборов варьируется в пределах 2000–3000 рублей.

Теперь поговорим о том, где купить эти измерительные приборы. Для этого можно воспользоваться интернетом и заказать понравившееся устройство. А можно посетить любой магазин, торгующий контрольно-измерительными приборами.

Для чего используют влагомеры

Электронные влагомеры появились в обиходе сравнительно недавно. До их изобретения уровень влажности определяли по государственным стандартам. Исследования занимали очень много времени и требовали нарушения целостности образцов. С появлением электронных датчиков всё стало намного проще и быстрее: они замеряют электрическое сопротивление материала и в считанные секунды выдают результат.

Электросопротивление как раз зависит от количества воды в древесине

У влагомера допустима погрешность до 4%, её следует учитывать, если вы замеряете, к примеру, ствол. Для точных результатов нужно произвести замер хотя бы в трех местах, на концах и в середине заготовки. Необходимо помнить, что породы дерева имеют разную плотность. Этот фактор тоже может влиять на погрешность в измерениях.

Принцип работы и виды устройств

Работа гигрометров основана на вариациях физических параметров различных материалов. При изменении количества паров в воздухе, меняются свойства: плотность, вес, длина и другие рабочие параметры веществ. Регистрируя изменения физических характеристик материалов, можно делать выводы о количестве паров в воздухе.

Волосной и пленочный влагомеры

Простейшие механизмы приборов, анализируя физические свойства материалов, позволяют безошибочно определить количество паров в воздухе.

Волосное устройство состоит из синтетического обезжиренного волоса, основания со шкалой, стрелки и шкива. При увеличении или уменьшении паров, сила натяжения волоса меняется, шкив проворачивается, меняя положение стрелки на шкале со значениями.

Раритетные и эксклюзивные модели волосных гигрометров действуют исключительно по законам механики, поэтому не требуют внешнего источника питания

Такой измеритель действует в диапазоне от 30 до 80%. Сейчас он практически не используется, поскольку существуют другие модели, имеющие больший диапазон работы.

В пленочном влагомере в качестве чувствительного элемента выступает органическая пленка, присоединенная к шкиву. При изменении показателя влажности, усиливается или уменьшается натяжение пленки, что приводит к движению шкива, который меняет угол наклона стрелки.

Указатель двигается по дугообразному циферблату, показывая процент влажности воздуха в помещении.

Оба механизма действуют по законам механики, поэтому могут точно измерить влагу в помещениях, где держится низкая температура, до 0 °С.

Весовой и конденсационный измерители

С помощью весового гигрометра можно определить абсолютную влажность воздуха. Такое устройство используется для лабораторных опытов, поэтому для домашнего использования в помещениях не подойдет.

Конденсационный измеритель резюмирует наиболее точные данные. Конструкция такого прибора состоит из плоской поверхности, на которой оседает влага, термометра, определяющего момент образования конденсата и пучка света, улавливающего появление первого конденсата. Рабочий диапазон измерителя от 0 до 100%.

Конденсационный прибор имеет большие габариты. Для приведения устройства в действие, применяется резиновая груша, поэтому такие влагомеры используются только в лабораториях

Данные механизмы генерируют результаты с высокой точностью, что необходимо для исследований, но не в качестве домашних измерителей влажности воздуха.

Механический и электрический приборы

Механический или керамический влагомер работает посредством электрического сопротивления массы. Поскольку в составе керамической массы содержится кремний и каолин с частицами металла, полученная смесь меняет сопротивление после изменения влажности воздуха.

За счет этого при различном содержании пара, стрелка на приборе меняет положение, отражая влажность воздуха.

Данный механизм работы позволяет делать керамические приборы компактными, поэтому они пользуются спросом для измерения влажности воздуха в быту.

Электронный или комнатный гигрометр – современный высокоскоростной прибор для определения влажности воздуха в помещении.

В конструкции могут быть использованы следующие принципы действия:

• измерение электропроводности окружающего воздуха;
• оптоэлектронный метод, с измерением точки росы;
• измерение электрического сопротивления полимеров и солей;
• анализ емкости конденсата.

Цифровой влагомер работает при помощи микросхем, поэтому расчеты производятся в течение нескольких секунд, а выходные данные имеют минимальную погрешность.

Точные показания электронного гигрометра возможны при отсутствии сквозняка. Некоторые модели допускают колебания до 2 м/с, чтобы это учесть, необходимо предварительно ознакомиться с технической документацией

При определении влажности воздуха устройствами данного типа, необходимо учитывать температуру окружающей среды. Малейшие отклонения от стационарных условий влияют на конечные показатели, поэтому перед непосредственным измерением уличные двери должны быть закрыты в течение 15 минут.

Кроме температурных колебаний на работу устройств влияет близость нагревательных приборов. Поэтому при размещении гигрометров любого типа учитывайте близость радиаторов и размещайте их на противоположной стене или столике, расположенном на значительном расстоянии от обогревателей.

Измерительное устройство

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

Термогигрометр

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

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

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

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

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

Психрометр

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

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

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

Приборы: волосяной и пленочный

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

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

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

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

Может быть интересно

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

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.

Рис. 1. Схема аспирационного психрометра МВ-4-2М

При вращении вентилятора в прибор всасывается воздух, который обтекает резервуары термометров, проходит по трубке 9 к вентилятору и выбрасывается наружу через прорези в аспирационной головке. К психрометру прилагаются: пипетка для смачивания, состоящая из стеклянной трубочки, вставленной в резиновый баллон с зажимом; щиток (ветрозащита) для защиты аспиратора от влияния ветра; металлический крючок для подвешивания прибора за шарик на аспирационной головке, поверочные свидетельства к термометрам и паспорт. Для вычисления влажности по показаниям термометров используют психрометрические таблицы или вычисляют по формуле. Формулы и вспомогательные таблицы для вычисления абсолютной и относительной влажности представлены в приложении 1

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.

Что собой представляет гигрометр?

Как уже сказано, гигрометром называют прибор, измеряющий содержание влаги в атмосфере. В зависимости от размещения, он может показывать количество влаги в комнате или на улице, в подвале, кладовой и даже в вашем платяном шкафу.

Гигрометры различных конструкций могут показывать процентное содержание влаги в воздухе или абсолютное количество паров воды в кубометре воздушной массы. Как правило, абсолютное содержание влаги показывает профессиональная узкоспециализированная аппаратура, тогда как приборы бытового и общего назначения демонстрируют процентное соотношение влажности.

Выбор бытового гигрометра

Для правильного выбора требуемого прибора определитесь с его расположением и опциями, которые вам необходимы. Просчитайте варианты установки дополнительной радиоуправляемой аппаратуры к нему. Ознакомьтесь с техническими характеристиками устройств и степенью их защиты (IP). Рассматривая бюджетные модели с невысокой точностью измерений, выбирайте ту, что менее требовательна в эксплуатации. При желании мерить более точно, ищите с хорошим функционалом и долгосрочной гарантией.

При покупке уточните, что именно измеряет гигрометр. Это может быт как абсолютная влажность в г/м3, так и относительная в RH. Попробуйте максимально точно померить требуемый показатель на разных моделях самостоятельно. Поинтересуйтесь, на какой температурный диапазон рассчитан прибор. Только после этого принимайте решение и внимательно проверяйте вложенную инструкцию.

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.