Тверской Городской Форум

Статьи, обзоры и общение

Прибор влажность воздуха

Комплекты приборов для измерения микроклимата в сфере ЖКХ

Влажность воздуха). Существует несколько типов Г., действие которых основано на различных принципах: весовой, волосной, плёночный и др.

Весовой (абсолютный) Г. состоит из системы U-образных трубок, наполненных гигроскопическим веществом, способным поглощать влагу из воздуха. Через эту систему насосом протягивают некоторое количество воздуха, влажность которого определяют. Зная массу системы до и после измерения, а также объём пропущенного воздуха, находят абсолютную влажность.

Действие волосного Г. основано на свойстве обезжиренного человеческого волоса изменять свою длину при изменении влажности воздуха, что позволяет измерять относительную влажность от 30 до 100%. Волос 1 (рис. 1) натянут на металлическую рамку 2. Изменение длины волоса передаётся стрелке 3, перемещающейся вдоль шкалы. Плёночный Г. имеет чувствительный элемент из органической плёнки, которая растягивается при повышении влажности и сжимается при понижении. Изменение положения центра плёночной мембраны 1 (рис. 2) передаётся стрелке 2. Волосной и плёночный Г. в зимнее время являются основными приборами для измерения влажности воздуха. Показания волосного и плёночного Г. периодически сравниваются с показаниями более точного прибора — Психрометра, который также применяется для измерения влажности воздуха.

В электролитическом Г. пластинку из электроизоляционного материала (стекло, полистирол) покрывают гигроскопическим слоем электролита — хлористого лития — со связующим материалом. При изменении влажности воздуха меняется концентрация электролита, а следовательно, и его сопротивление; недостаток этого Г. — зависимость показаний от температуры.

Действие керамического Г. основано на зависимости электрического сопротивления твёрдой и пористой керамической массы (смесь глины, кремния, каолина и некоторых окислов металла) от влажности воздуха.

Конденсационный Г. определяет точку росы (См. Точка pocы) по температуре охлаждаемого металлического зеркальца в момент появления на нём следов воды (или льда), конденсирующейся из окружающего воздуха. Конденсационный Г. состоит из устройства для охлаждения зеркальца, оптического или электрического устройства, фиксирующего момент конденсации, и термометра, измеряющего температуру зеркальца. В современных конденсационных Г. для охлаждения зеркальца пользуются полупроводниковым элементом, принцип действия которого основан на Пельтье эффекте, а температура зеркальца измеряется вмонтированным в него проволочным сопротивлением или полупроводниковым микротермометром.

Всё большее распространение находят электролитические Г. с подогревом, действие которых основано на принципе измерения точки росы над насыщенным соляным раствором (обычно хлористым литием), которая для данной соли находится в известной зависимости от влажности. Чувствительный элемент состоит из термометра сопротивления, на корпус которого надет чулок из стекловолокна, пропитанный раствором хлористого лития, и двух электродов из платиновой проволоки, намотанных поверх чулка, на которые подаётся переменное напряжение.

Лит.: Стернзат М. С., Метеорологические приборы и наблюдения, Л., 1968, гл. 4; Усольцев В. А., Измерение влажности воздуха, Л., 1959.

С. И. Непомнящий.

Рис. 1. Волосной гигрометр: 1 — волос; 2 — рамка; 3 — стрелка; 4 — шкала.

Рис. 2. Плёночный гигрометр: 1 — мембрана; 2 — стрелка; 3 — шкала.

Измерение температуры.Температуру воздуха, газов и жидкостей от -36 до +37.50С измеряют ртутными термометрами, а от -65 до +650С — спиртовыми термометрами. При измерении температуры выше +600С применяют ртутные термометры с ценой деления 10С. Для измерений, требующих повышенной точности, используют термометры с ценой деления 0.1-0.20С.

Для измерения и автоматической записи температуры применяют термограф (рис.1). Датчиком температуры служит биметаллическая пластинка 4, деформация которой при изменении температуры окружающего воздуха передается системой рычагов 3 на записывающее устройство и записывается на специальной ленте 1, на которой по горизонтали указано время, а по вертикали — температура. Лента закрепляется на барабане 2 с часовым механизмом, имеющим суточный или недельный завод.

Рис. 1 Термограф

Температуру поверхностей измеряют термопарами. Поверхности, температуру которых определяют, должны быть предварительно очищены от грязи, краски, ржавчины и т.д.

Измерение влажности.Влажность воздуха оценивается в абсолютных и относительных единицах. Абсолютная влажность — это количество водяных паров, содержащихся в некотором объеме воздуха. Относительная влажность — это отношение парциального давления водяных паров в воздухе к парциальному давлению насыщенных водяных паров при той же температуре.

Относительную влажность воздуха измеряют психрометрами, гигрометрами и гигрографами.

Аспирационный психрометр с вентилятором (рис.2) состоит из двух ртутных термометров 2, резервуар одного и низ обернут одним слоем батиста и смачивается перед работой с помощью пипетки 5. Воду в пипетке нажатием на грушу 3 доводят до черточк5и (не ближе 1 см от края) и удерживают с помощью зажима 4. Затем при вертикальном положении прибора пипетку до отказа вводят в трубку 1. Через 3-4 с разжимают зажим (излишняя вода вбирается в грушу) и вынимают пипетку.

Рис. 2 Аспирационный психрометр с вентилятором

Воздух с помощью вентилятора 7 поступает в трубки 1 и обтекает резервуары термометров 2 со скоростью не более 2 м/с. Пружина вентилятора заводится ключом 6.

Диапазон измерения относительной влажности от 10 до 100% при температуре окружающей среды от 0 до +400С . Масса прибора — 1.1 кг, с футляром — 2.8 кг.

При отрицательной температуре относительную влажность воздуха рекомендуется измерять волосяным гигрометром (рис.3). Он состоит из металлической рамки 5, на которой с помощью винта 4, блока 1 и грузика 7 укреплен обезжиренный волос 3. На оси блока укреплена стрелка 2. Отсчет берется по шкале 6 в процентах. Принцип работы волосяного гигрометра основан на изменении длины обезжиренного волоса в зависимости от влажности воздуха.

Рис. 3 Волосяной гигрометр

Измерение давления.Абсолютное давление воздуха (атмосферы) измеряется барометрами — анероидами и барографами.

Барометр-анероид (рис.4) работает на принципе измерения изменяющейся высоты анероидных коробок в зависимости от колебаний атмосферного давления. Через систему рычагов деформация коробок передается стрелке. Шкала должна быть отградурирована в паскалях.

Рис. 4 Барометр-анероид

Барограф (рис.5) по принципу действия аналогичен барометру-анероиду. В барографе изменение высоты анероидных коробок 6 через систему рычагов 5 передается перу 2. Запись давления ведется на специальной ленте 1, укрепленной на барабане 3 с суточным или недельным заводом. Первоначальное давление устанавливается с помощью специального винта 4 по барометру-анероиду.

Рис. 5 Барограф

Измерение охлаждающего действия атмосферы.Влияние совокупного действия температуры, скорости и влажности воздуха на отдачу тепла телом человека оценивают кататермометром (рис.6). Он представляет собой спиртовый термометр со шкалой от 32 до 400С. Прибор имеет верхний 1 и нижний 2, заполненный спиртом, резервуары. У каждого кататермометра есть свой фактор F , показывающий потерю тепла в милликалориях с 1 см2 спиртового резервуара при охлаждении его от 38 до 350С. Значение фактора определяют при изготовлении прибора и записывают на его обратной стороне.

Рис. 6 Кататермометр

Измерения производят как сухим, так и мокрым кататермометром, в последнем случае резервуар обвязывают смоченной в воде марлей или батистом. Сухой кататермометр реагирует на скорость и температуру, а мокрый — на скорость, температуру и влажность воздуха.

Измерение скорости движения воздуха.Скорость замеряют анемометрами, термоанемометрми, воздухомерными трубками, кататермометрами и другими приборами.

Основным прибором для измерения скорости движения воздуха является анемометр. Наибольшее распространение получили крыльчатый анемометр АСО-3 и чашечный МС-13.

Крыльчатый анемометр со струнной осью АСО-3 (рис.7) состоит из крыльчатки 3, размещенной в металлической обечайке 4, счетного механизма 2 и ручки 5.

ПРИБОРЫ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ВОЗДУХА

Крыльчатка сообщается со счетным механизмом при помощи трубчатой оси, вращающейся на натянутой стальной струне. Давление движущегося потока воздуха приводит крыльчатку во вращение. Трубчатая ось посредством червячной передачи передает вращение счетного механизма в работу и выключение его производится арретиром 1. Анемометр АСО-3 применяют для измерения скорости от 0.2 до 5 м/с; чашечный анемометр МС-13 (рис.8) — от 1 до 20 м/с.

Рис. 7 Крыльчатый анемометр со струнной осью АСО-3

Давление воздушного потока воспринимается четырьмя полусферическими чашечками 1, закрепленными на двух взаимно перпендикулярных стержнях, жестко соединенных с осью 2, на конце которой имеется червячная передача, связанная с редуктором счетного механизма 3.Счет имеет три стрелки, отсчитывающие единицы, сотни и тысячи оборотов. Для измерения средней скорости движения воздуха анемометром применяют метод «обвода» по сечению, при малых скоростях движения воздуха — «точечный» метод.

Рис. 8 Чашечный анемометр МС-13

Измеряя охлаждающее действие атмосферы сухим кататермометром, по эмпирическим формулам можно определить скорость движения воздуха: при скорости меньше 1 м/с используют формулу

при скорости более 1 м/с — формулу

где Н — охлаждающее действие атмосферы в катаградусах, определяется путем деления фактора F прибора на время охлаждения его резервуара от 38 до 350С; Dt=36,5-t ; 36,5 — средняя температура тела человека, 0С; t — температура воздуха, 0С.

Приборы должны быть снабжены тарировочными удостоверениями, в которых приведены поправки: 1) шкалы; 2) температурная; 3) добавочная, учитывающая неточности, остающиеся после внесения двух первых поправок.

На состояние здоровья человека большое влияние оказывает состав воздуха, одним из основных показателей которого является влажность. Оптимальный уровень содержания влаги в воздухе — это 45-65%. Вы, наверное, замечали, как легко дышится на берегу моря, реки, озера, ведь не зря мы всегда стремимся отдохнуть у какого-нибудь водоема. И совсем другой воздух в наших квартирах зимой, когда включено отопление.

Как же узнать содержание влаги в воздухе дома, чтобы избежать проблем со здоровьем? Необходимо просто приобрести прибор, измеряющий относительную влажность воздуха — гигрометр.

Мы же в свою очередь постараемся помочь вам в выборе такой нужной вещи.

ТОП-7 лучших гигрометров для дома

Производители на сегодняшний день предлагают огромный выбор гигрометров. Изучив характеристики десятков приборов, мнения экспертов и пользователей о них, мы выбрали 7 лучших качественных моделей:

  • Boneco A7057;
  • Стеклоприбор ВИТ-2;
  • TFA 45.2033;
  • Beurer HM 16;
  • Boneco X200;
  • Hama TH 50;
  • WENDOX W241A-T.

Предлагаем вам познакомиться с ними поближе.

Boneco A7057

Маленький механический прибор надежен и долговечен. Устройство вешается на стену с помощью липучки, легко впишется в любой интерьер помещения, т. к. имеет белый цвет. Погрешность измерений составляет не более 5%.

Тип прибора механический
Диапазон показаний влажности 20-100%
Крепление настенное
Габариты устройства (В * Ш * Г) 0,2 * 0,14 * 0,4 м

Цена: 490-1 450 руб.

Плюсы

  • не нужны батарейки или зарядка аккумулятора;
  • цветом выделен оптимальный уровень влажности;
  • маленькие габариты.

Минусы

  • иногда приходится самостоятельно откалибровать прибор перед использованием.

Купил гигрометр ориентировки, когда включать и выключать увлажнитель воздуха. Работает прибор уже около двух лет с момента покупки, помогает мне с поддержанием необходимого уровня влажности. Проблем вообще не знаю, могу с уверенностью рекомендовать всем знакомым.

Стеклоприбор ВИТ-2

Самый точный недорогой психрометрический гигрометр, измеряющий не только влажность воздуха, но и его температуру, производится на заводе “Стеклоприбор” (Украина). Материал изготовления прибора — пластик с толуоловым наполнением, что придает изделию прочность и надежность. Гигрометр можно смело повесить в детской комнате, ведь не зря его продают в аптеках как товар по уходу за ребенком. Конечно, не каждому понравится дизайн в стиле “ретро” и определение влажности воздуха по таблице, но это обратная сторона точности прибора, ничего не поделаешь.

Материал корпуса пластик
Погрешность 0,2%
Вес прибора 0,35 кг
Диапазон измерения относит. влажности 20-90%

Стоимость: 330-450 рублей.

Плюсы

  • есть термометр;
  • точность показаний;
  • прочность.

Минусы

  • периодически нужно доливать дистиллированную воду.

Во время беременности наслушалась, насколько влажность воздуха важна для ребенка и, конечно же, бросилась покупать гигрометр. Выбрала оптимальный по цене и качеству. Вот сыну уже 2 года недавно исполнилось, а приборчик так и висит в детской комнате. Я так привыкла по нему ориентироваться, сейчас не знаю даже, как я без него жила.

TFA 45.2033

Термогигрометр производства Германии имеет классическую круглую форму и циферблат, на котором различным цветом выделены зоны комфорта, благодаря чему с легкостью можно поддерживать необходимые показания для здорового климата помещения.

Диапазон измерения влажности от 0% до 100%
Шкала температуры -15…+55°C
Установка настольная
Тип устройства механический

Ценник: 2 590-2 890 руб.

Плюсы

  • многофункциональность;
  • качество сборки;
  • точность показаний.

Минусы

  • при попадании прямых лучей солнца на прибор показания искажаются.

Глядя на друзей, решил я приобрести термогигрометр. Выбор, естественно, пал на механику — экологично, надежно и не требует постоянных расходов на батарейки. Устройство сразу понравилось, еще при распаковке, очень качественно собрано, приятный дизайн, отмечены зоны комфорта на шкале влажности.

Beurer HM 1

Компактный прибор подскажет, какая температура и влажность дома. Устройство можно повесить на стену либо поставить на стол. Шкала показаний температуры: от 0°C до +50°C.

Точное измерение температуры воздуха с помощью технологии Testo

Прибор прост и удобен в использовании, крупные цифры на дисплее видно издалека.

Дисплей монохромный
Показания влажности 20-95%
Тип электропитания батарейки CR2025
Габариты 99 х 81 х 11 мм

Стоимость: от 1 400 до 2 290 рублей.

Плюсы

  • мизерная погрешность показаний (0,5%);
  • небольшой размер.

Минусы

  • не предусмотрена подсветка.

Я часто стала болеть с наступлением отопительного сезона, и врач рекомендовал приобрести гигрометр и увлажнитель воздуха. Из гигрометров выбрала модель Beurer HM 1, пусть уж два в одном будет, зато я и температуру в комнате знать буду. Прибор мне нравится, отсутствие подсветки не мешает: цифры видны четко и днем, и вечером. Однозначно рекомендую!

Boneco X200

Популярная модель Boneco X200 определяет температуру и влажность воздуха в помещении. Все показания вы увидите на ЖК экране. Производитель прибора предусмотрел выбор шкалы °C или °F. Кстати, устройство обладает функцией памяти минимального и максимального значения температуры, а устанавливается по выбору: настенно либо настольно. Работает модель от батарейки CR2025, заряда которой хватает на длительный период.

Виды показаний влажность, температура воздуха
Точность измерения температуры до 0,1°C/до 0,1°F
Электропитание батарейки CR2025
Вес устройства 0,1 кг

Цена: 1 490-1 990 руб.

Приобрел термогигрометр Boneco X200 больше года назад. Долго выбирал подходящий, в итоге покупкой остался доволен. Приятный дизайн, маленький размер, но значение на дисплее видно очень хорошо. Температуру и влажность показывает достаточно точно. Крупный контрастный дисплей. Искал именно в такой комбинации, чтобы прибор показывал только эти параметры, без часов будильника и прочей ненужной ерунды.

Hama TH 50

Прибор домашнего пользования вы сможете выбрать белого или черного цвета, какой вам больше нравится. Модель заменит собой сразу несколько функциональных устройств. При этом компактный корпус занимает мало места и удобен, устанавливается на любую поверхность. Вы, наконец-то, перестанете заводить будильник, ведь теперь будить вас будет устройство HAMA TH50, а заодно покажет вам важные параметры воздуха в доме, дату и день недели.

Диапазон измерения влажности 20-95%
Показания температуры 0-50°C
Питание батарейки CR2025
Габариты прибора 80 х 80 х 13 мм

Ценник: 328-875 руб.

После года использования устройства честно могу сказать, что кнопками настройки пользовалась только один раз — настроила и забыла. Удобный и стильный приборчик, пользуюсь с удовольствием и собираюсь приобрести такое же устройство на дачу. Рекомендую!

WENDOX W241A-T

Прибор, выпускаемый известной компанией Wendox (Великобритания) предназначен для измерения комнатной температуры и влажности. При этом W241A-T может измерять и отображать уличную температуру в большом диапазоне как низких (до -50 С), так и высоких температур (до +70 С). Это возможно благодаря наличию у данной модели термосенсора, только расстояние между основным блоком и сенсором ограничено небольшой длиной соединительного кабеля. Также электронное устройство сохраняет температурные значения, показывает время.

Показания влажности 20-95%
Точность измерений ±3% в диапазоне от 30% до 70%, в других случаях ±5%
Диапазон температуры от -50°C до +70°C (с термосенсором)
Длина выносного термосенсора 3 м

Стоимость: 1 500-1 890 руб.

Приобрел это устройство с полгода назад, понравилось наличие термосенсора. Пока все работает, точность показаний высокая. Я рад, что остановил свой выбор именно на WENDOX W241A-T. Всем советую!!!

Списки лучших

Рассмотрим лучшие гигрометры в следующих категориях:

  • самый популярный;
  • механический;
  • электронный.

Самый популярный

Термометр-гигрометр спиртовой G337

Этот бытовой приборчик показывает температуру и относительную влажность воздуха в помещении и снаружи. Если у вас его до сих пор нет, то уж где-нибудь вы его точно видели — настолько гигрометр распространен. Диапазон температурных измерений варьируется от -40 до +50, а влажности – от 0% до 100%. Немаловажную роль в популярности данного устройства сыграло то, что он не содержит ртути (без боязни используют семьи с маленькими детьми) и имеет крупную шкалу показаний (увидят даже пожилые). В общем, производитель угодил всем, да и стоит прибор совсем недорого.

Цена: 229 руб.

Механический

Sawo 222-THD

Прибор имеет необычную форму. Корпус выполнен из древесины кедра, где размещаются два устройства: гигрометр, измеряющий уровень влажности от 0-100%, и термометр, показывающий значения температуры 0-120 градусов. Устройство красиво смотрится и прекрасно подходит для использования в комнате, бане или сауне. К слову, компания Sawo выпускает целую линейку гигрометров оригинального дизайна в корпусе из различных пород дерева.

Стоимость: 2 190 руб.

Электронный

Xiaomi Mijia Hygrometer Bluetooth

Умный прибор с дисплеем LCD в стильном дизайне подходит под любой интерьер. В устройстве используется датчик и электронные компоненты от Sensirion, благодаря чему точность показаний составляет 0,1˚C и 0,1% влажности. Обновление результатов производится 1 раз в секунду. А умный этот прибор, потому что поддерживается функция Bluetooth MIA Home. Это позволяет использовать устройство с другим автоматическим оборудованием и налаживать их совместную работу. Лучше всего оценят прибор любители всяких электронных штучек.

Стоит устройство от 750 до 1 290 рублей.

Советы по выбору

Вот несколько полезных советов, которые помогут вам в выборе оптимального прибора:

  1. Гигрометры домашнего пользования, в основном, измеряют влажность воздуха в диапазоне от 20 до 95%. Если же вы хотите установить прибор в бане, то выбирайте устройства со шкалой показаний 0-100%.
  2. Определитесь, нужны ли вам дополнительные функции прибора и какие. На сегодняшний день на рынке огромный выбор многофункциональных устройств. Если же необходимы только показания влажности, то не стоит переплачивать деньги за другие возможности устройства.
  3. Точность показаний — важный параметр гигрометра, но вряд ли она нужна вам профессиональная, а за пределы погрешности в 3-5% не выходит ни один из выпускаемых комнатных приборов. Хотите точнейший гигрометр — покупайте психрометрический.
  4. Очень удобно, когда деления на шкале устройства выделены цветом по зонам комфортности.
  5. Заранее продумайте установку прибора: на столе или на стене.

Позаботьтесь о своем здоровье и здоровье своих близких! Приборы стоят недорого, но несут в себе полезную информацию, благодаря которой вы своевременно примите меры по улучшению климата в вашем доме. Удачи!

Плюсы

  • небольшой размер;
  • простота прибора.

Плюсы

  • крупные цифры на дисплее;
  • точность показаний;
  • индикатор заряда батареи;
  • многофункциональность (измерение влажности и температуры, сохранение значений, часы, будильник, обычный календарь).

Плюсы

  • есть выносной термосенсор;
  • выбор единиц измерения.

Прибор, которым измеряют уровень влажности, называется гигрометром или просто датчик влажности. В повседневной жизни влажность выступает немаловажным параметром, и часто не только для самой обычной жизни, но и для различной техники, и для сельского хозяйства (влажность почвы) и много для чего еще.

От степени влажности воздуха зависит наше самочувствие. Особенно чувствительными к влажности являются метеозависимые люди, а также люди, страдающие гипертонической болезнью, бронхиальной астмой, заболеваниями сердечно-сосудистой системы. При высокой сухости воздуха даже здоровые люди ощущают дискомфорт, сонливость, зуд и раздражение кожных покровов. Часто сухой воздух может спровоцировать заболевания дыхательной системы, начиная с ОРЗ и ОРВИ, и заканчивая даже пневмонией.

На предприятиях влажность воздуха способна влиять на сохранность продукции и оборудования, а в сельском хозяйстве однозначно влияние влажности почвы на плодородие и т. д. Здесь и спасает применение датчиков влажности — гигрометров. Какие-то технические приборы изначально калибруются под строго требуемую влажность, и иногда чтобы провести точную настройку прибора, важно располагать точным значением влажности в окружающей среде.

Влажность может измеряться несколькими из возможных величин:

  • Для определения влажности как воздуха, так и других газов, измерения проводятся в граммах на кубометр, когда речь об абсолютном значении влажности, либо в единицах RH, когда речь о влажности относительной
  • Для измеряется влажности твердых тел или в жидкостях подходят измерения в процентах от массы исследуемых образцов
  • Для определения влажности плохо смешиваемых жидкостей, единицами измерения будут служить ppm (сколько частей воды приходится на 1000000 частей веса образца)

Приборы для измерения параметров микроклимата с поверкой подразделяются на — термометры, анемометры, гигрометры, барометры, измерители ТНС индекса, измерители теплового излучения и облучения, манометры

Известно, что у воздуха диэлектрическая проницаемость непосредственно связана с влажностью, а изменения влажности диэлектрика приводят и к изменениям в емкости воздушного конденсатора.

Более сложный вариант емкостного датчика влажности в воздушном зазоре содержит диэлектрик, с диэлектрической проницаемостью, могущей сильно меняться под влиянием на него влажности. Данный подход делает качество датчика лучше, чем просто с воздухом между обкладками конденсатора.

Второй вариант хорошо подходит для проведения измерений относительно содержания воды в твердых веществах. Исследуемый объект размещается между обкладками такого конденсатора, к примеру объектом может быть таблетка, а сам конденсатор присоединяется к колебательному контуру и к электронному генератору, при этом измеряется собственная частота полученного контура, и по измеренной частоте «вычисляется» емкость, полученная при внесении исследуемого образца. Безусловно, данный метод обладает и некоторыми недостатками, например при влажности образца ниже 0.5% он будет неточным, кроме того, измеряемый образец должен быть очищен от частиц, имеющих высокую диэлектрическую проницаемость, к тому же важна и форма образца в процессе измерений, она не должна изменяться в ходе исследования.

Третий тип емкостного датчика влажности — это емкостный тонкопленочный гигрометр. Он включает в себя подложку, на которую нанесены два гребенчатых электрода. Гребенчатые электроды играют в данном случае роль обкладок. С целью термокомпенсации в датчик дополнительно вводят еще и два термодатчика.

2) Резистивный датчик влажности

Такой датчик включает в себя два электрода, которые нанесены на подложку, а поверх на сами электроды нанесен слой материала, который отличается достаточно малым сопротивлением, сильно, однако, меняющимся в зависимости от влажности. Подходящим материалом в устройстве может выступать оксид алюминия. Данный оксид хорошо поглощает из внешней среды воду, при этом удельное сопротивление его заметно изменяется. В результате общее сопротивление цепи измерения такого датчика будет значительно зависеть от влажности. Так, об уровне влажности станет свидетельствовать величина протекающего тока. Достоинство датчиков такого типа — малая их цена.

3) Термисторный датчик влажности

Термисторный гигрометр состоит из пары одинаковых термисторов. К слову напомним, что термистор — это нелинейный электронный компонент, сопротивление которого сильно зависит от его температуры.

Термисторный датчик влажности

Один из включенных в схему термисторов размещают в герметичной камере с сухим воздухом. А другой — в камере с отверстиями, через которые в нее поступает воздух с характерной влажностью, значение которой требуется измерить. Термисторы соединяют по мостовой схеме, на одну из диагоналей моста подается напряжение, а с другой диагонали считывают показания. В случае, когда напряжение на выходных клеммах равно нулю, температуры обоих компонентов равны, следовательно одинакова и влажность. В случае, когда на выходе будет получено не нулевое напряжение, то это свидетельствует о наличии разности влажностей в камерах. Так, по значению полученного при измерениях напряжения определяют влажность.

У неискушенного исследователя может возникнуть справедливый вопрос, почему же температура термистора меняется при его взаимодействии с влажным воздухом? А дело все в том, что при увеличении влажности, с корпуса термистора начинает испаряться вода, при этом температура корпуса уменьшается, и чем выше влажность, тем более интенсивно происходит испарение, и тем стремительнее остывает термистор.

4) Оптический (конденсационный) датчик влажности

Этот вид датчиков наиболее точен. В основе работы оптического датчика влажности — явление связанной с понятием «точка росы». В момент достижения температурой точки росы, газообразная и жидкая фазы — в условии термодинамического равновесия.

Так, если взять стекло, и установить в газообразной среде, где температура в момент исследования выше точки росы, а затем начать процесс охлаждения данного стекла, то при конкретном значении температуры на поверхности стекла начнет образовываться водяной конденсат, это водяной пар станет переходить в жидкую фазу. Данная температура и будет как раз точкой росы. Так вот, температура точки росы неразрывно связана и зависит от таких параметров как влажность и давление в окружающей среде. В результате, имея возможность измерения давления и температуры точки росы, получится легко определить и влажность. Этот принцип служит основой для функционирования оптических датчиков влажности.

Простейшая схема такого датчика состоит из светодиода, светящего на зеркальную поверхность. Зеркало же отражает свет, меняя его направление, и направляя на фотодетектор. В данном случае зеркало можно подогревать или охлаждать посредством специального устройства регулирования температуры высокой точности. Часто таким устройством выступает термоэлектрический насос. Конечно же, на зеркало устанавливают датчик для измерения температуры.

Прежде чем начать измерения, температуру зеркала выставляют на значение, которое заведомо выше температуры точки росы. Дальше осуществляют постепенное охлаждение зеркала. В момент, когда температура начнет пересекать точку росы, на поверхности зеркала тут же начнут конденсироваться капли воды, и световой луч от диода приломится из-за них, рассеется, а это приведет к уменьшению тока в цепи фотодетектора. Через обратную связь фотодетектор взаимодействует с регулятором температуры зеркала. Так, опираясь на информацию, полученную в форме сигналов от фотодетектора, регулятор температуры станет удерживать температуру на поверхности зеркала точно равной точке росы, а термодатчик соответственно покажет температуру. Так, при известных давлении и температуре можно точно определить основные показатели влажности.

Оптический датчик влажности обладает самой высокой точностью, недостижимой другими типами датчиков, плюс отсутствие гистерезиса. Недостаток — самая высокая цена из всех, плюс большое потребление электроэнергии. К тому же необходимо следить за тем, чтобы зеркало было чистым.

5) Гигрометр электронный

Принцип работы электронного датчика влажности воздуха основан на изменении концентрации электролита, покрывающего собой любой электроизоляционный материал. Существуют такие приборы с автоматическим подогревом с привязкой к точке росы. Часто точка росы измеряется над концентрированным раствором хлорида лития, который является очень чувствительным к минимальным изменениям влажности. Для максимального удобства такой гигрометр зачастую дополнительно оборудуют термометром. Этот прибор обладает высокой точностью и малой погрешностью. Он способен измерять влажность независимо от температуры окружающей среды.

Гигрометр электронный

Популярны и простые электронные гигрометры в форме двух электродов, которые просто втыкаются в почву, контролируя ее влажность по степени проводимости в зависимости от этой самой влажности. Такие сенсоры популярны у поклонников Ардуино, поскольку можно легко настроить автоматический полив грядки или цветка в горшке, на случай если поливать в ручную некогда или не удобно.

Тем не менее, прежде чем купить датчик, подумайте, что вам нужно будет измерять, относительную или абсолютную влажность, воздуха или почвы, каков предвидится диапазон измерений, важен ли гистерезис, и какая нужна точность. Самый точный датчик — оптический. Обратите внимание на класс защиты IP, на диапазон рабочих температур, в зависимости от конкретных условий, где будет использоваться датчик, подойдут ли вам параметры.

Приборы для измерения влажности воздуха в помещении: виды + рекомендации по выбору

Резервуар одного из термометров обернут кусочком гигроскопичной хлопчатобумажной ткани. Конец жгута ткани погружён в пробирку с дистиллированной водой. Этот термометр называется «влажным» или «увлажнённым». Второй термометр остается «сухим». В силу капиллярности материя смачивается и с ее поверхности непрерывно испаряется вода. Уровень воды в пробирке должен находиться на расстоянии 2…3 см от нижнего конца резервуара термометра. Поскольку на процесс испарения затрачивается тепло, «влажный» термометр будет охлаждаться, и показывать более низкую температуру, чем «сухой». Чем суше воздух, тем энергичнее происходит испарение. Разность показаний термометров берется за основу расчетов. Абсолютную влажность воздуха вычисляют по формуле Реньо:

А = Е – α (t1 – t2) В, (3)

где А – искомая абсолютная влажность, г/м3;

Е – максимальная упругость водяных паров при температуре «увлажнённого» термометра, г/м3, определяется по таблице (Приложение А);

α – психометрический коэффициент, зависящий от скорости движения воздуха;

t1 – показания «сухого»термометра, °С;

t2 – показания «увлажнённого» термометра,°С;

В – атмосферное давление в момент определения, мм. рт. ст.

П р и м е ч а н и е. Значение психрометрического коэффициента

0,00130 – вентиляция в помещении закрыта, скорость движения воздуха в помещении 0,13 м/с, отсутствие сильного ветра снаружи;

0,00125 – при скорости движения воздуха в помещении 0,16 м/с;

0,00110 – вентиляция в помещении открыта, скорость движения воздуха в помещении 0,20 м/с, обычные условия движения воздуха;

0,00100 — при скорости движения воздуха в помещении 0,3 м/с;

0,00090 – едва заметное движение воздуха в помещении, скорость движения воздуха в помещении 0,40 м/с, кажущееся отсутствие ветра снаружи;

0,00079 – скорость движения воздуха в помещении 0,80 м/с, снаружи отмечается небольшое движение воздуха;

0,00070 — скорость движения воздуха в помещении 2,30 м/с, снаружи отмечается умеренное движение воздуха;

0,00069 — при скорости движения воздуха в помещении 3,0 м/с;

0,00067 — скорости движения воздуха в помещении 4,0 м/с; снаружи отмечается большая подвижность воздуха.

Перед началом работы резервуар прибора заполняют дистиллированной, в крайнем случае – прокипячённой водой. Прибор устанавливают в точке определения. Показании снимают через 15…30 минут.

Пример: В помещении «сухой» термометр показывает 12,5 °С (t1), «увлажнённый» 11,2 °С (t2). Барометрическое давление (В) равно 755 мм. рт. ст. По таблице максимальная влажность (Е) при температуре 11,2 °С равна 9,92 г/м3. Подставляем все значения в формулу определения абсолютной влажности:

А = 9,92 – 0,0011(12,5 – 11,2)755 = 9,92 – 1,08 = 8,84 г/м3.

Зная абсолютную влажность, по формуле 1 можно рассчитать относительную.

В нашем примере при температуре помещения 12,5°С (температура «сухого» термометра) абсолютная влажность равна 8,84 г/м3. Значение Е находим по таблице в соответствии с показателями «сухого» термометра (Е = 10,8 г/м3).

Тогда R = = 81,8, т.е. в воздухе содержится 81,8 % водяных паров от максимально возможного их количества.

Дефицит насыщения (Д) определяют по разности показателей максимальной (Е) и абсолютной (А) влажности воздуха:

Д = 10,8 – 8,84 = 1,96 г/м3.

Точку росы (Т) вычисляют по таблице (приложение А). В нашем примере абсолютная влажность равна 8,84 г/м3. Находим по таблице температуру, при которой указанная абсолютная влажность полностью насыщает воздух, т.е. становится максимальной: 9,5 °С. При температуре воздуха ниже 9,5 °С произойдет конденсация влаги в виде росы. Температура 9,5 °С и будет точкой росы (Т).

2.4.2 Аспирационный психрометр Ассмана дает более точные показания. Состоит он также из двух термометров. Резервуар каждого термометра окружен двумя металлическими гильзами для защиты его от тепловой радиации, а также фибровой прослойкой для защиты от теплопроводности оправы. Гильзы переходят в общую трубку с небольшим вентилятором у верхнего конца. Вентилятор приводится в движение пружиной или электрическим мотором. При работе вентилятор просасывает воздух снизу через гильзы в общий воздухопровод с постоянной скоростью, поэтому показания прибора не зависят от движения воздуха в помещении и являются более точными. Резервуар одного из них обёрнут гигроскопичной тканью, которую с помощью специального приспособления перед каждым определением смачивают дистиллированной водой. Показания можно снимать через 4…5 минут после пуска прибора.

Абсолютную влажность вычисляют по формуле Шпрунга:

А = Е – 0,5 (t1 – t2) , (4)

где А — искомая абсолютная влажность, г/м3;

Е – максимальная влажность воздуха при показаниях «увлажнённого» термометра, г/м3;

0,5 – постоянный психометрический коэффициент;

t1 – показания «сухого» термометра, °С;

t2 – показания «увлажнённого» термометра, °С;

В – барометрическое давление в момент исследования, мм. рт. ст.;

755 – среднее барометрическое давление, мм. рт. ст.

Расчет относительной влажности, дефицита насыщения и точки росы производят так же, как и при работе с психрометром Августа.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *