Что такое гигрометр


Гигрометры – что это такое?

16.10.2017

Гигрометры - приборы, основной функцией которых является измерение влажности. Этот показатель влияет и на здоровье людей, и на работу многих приборов, и на свойства материалов, поэтому необходимость его контролировать может возникать в различных отраслях. За время использования гигрометра были разработаны различные принципы действия, получившие широкое распространение.

Виды гигрометров

Существует несколько методов измерения влажности. Абсолютная влажность характеризует, сколько весит водяной пар, который в настоящий момент содержится в кубическом метре атмосферы. Относительная влажность - характеристика, которая показывает, насколько количество влаги, содержащейся в воздухе в момент измерения, близко к максимуму, возможному для данной температуры. Она измеряется в процентах и часто именно с ее помощью описывают метеообстановку. Наконец, кроме абсолютной и относительной влажности, гигрометр может определять точку росы - температуру конденсации водяного пара, содержащегося в воздухе, на холодной поверхности.

Как правило, измерительное оборудование определяет один из трех перечисленных показателей. Однако существуют формулы, позволяющие с помощью вычислений получить остальные два. Поэтому, вне зависимости от того, что измеряет ваш гигрометр - точку росы, абсолютную или относительную влажность - вы сможете при необходимости рассчитать все три характеристики.

За время существования гигрометра было разработано несколько методик, позволяющих определить влажность воздуха. Они отличаются по точности получаемых данных и по сфере применения.

В волосяных гигрометрах измерение выполняется за счёт того, что длина тонкого волоса меняется, реагируя на количество влаги, с которой он контактирует. Прибор имеет определенные ограничения - измерения проводятся лишь в пределах от 30 до 80%. Индикация влажности осуществляется посредством несложного механизма. Изменение микроклимата воздействует на волос, сила натяжения которого усиливается или ослабляется. Он воздействует на шкив, к которому подсоединен. Шкив поворачивается и перемещает стрелку вдоль дугообразной шкалы. Поскольку действие такого гигрометра определяется исключительно законами механики, он не требует внешнего источника питания.

Для определения абсолютной влажности воздуха применяют весовой гигрометр. Он состоит из изогнутых в форме буквы U трубок, соединенных друг с другом и заполненных веществом с хорошей гигроскопичностью, то есть активно впитывающим влагу из воздуха. Через описанную систему трубок продувают фиксированное количество воздуха. Содержавшаяся в нём влага оседает на содержимом трубок, и их масса меняется. Разница между массой системы трубок до и после выполнения измерений позволяет рассчитать, сколько влаги присутствует в данном объеме.

В основе работы механического (керамического) гигрометра - изменение электрического сопротивления массы, содержащей керамические и металлические компоненты. За основу берутся кремний, глина или каолин, к которым добавляются окислы металлов. В результате получается смесь, заметно меняющая сопротивление в ответ на изменение влажности. Гигрометры этого типа часто используются в быту.

Конденсационный гигрометр позволяет получить более точные данные, чем описанные выше механические приборы. Конструкция такого устройства включает в себя охлаждаемую поверхность, на которой конденсируется влага. Встроенный термометр фиксирует температуру, при которой произошла конденсация, а узкий пучок света, направленный на упомянутую поверхность, позволяет точно зафиксировать момент образования конденсата. На основании этих данных электроника рассчитывает относительную влажность и выводит ее на дисплей. Такой принцип действия позволяет свести погрешность к минимуму, выполняя измерения в пределах от 0 до 100%.

В электронных гигрометрах могут использоваться различные принципы действия, в том числе:

  • измерение электропроводимости воздуха, которая зависит от содержащейся в нём влаги;
  • определение точки росы оптоэлектронным методом;
  • измерение электрического сопротивления солей или полимеров, меняющегося в зависимости от влажности;
  • отслеживание изменения ёмкости металлоксидного или полимерного конденсатора.

Все эти методы позволяют получить более точные данные, чем при использовании механического гигрометра. Электронный гигрометр дает меньшую погрешность и особенно удобен, если необходима дальнейшая обработка собранных данных.

Психрометрический гигрометр используется для измерения относительной влажности воздуха за счёт сравнения показаний двух термометров, один из которых помещен во влажную среду. Поскольку влажный будет охлаждаться за счёт испарения жидкости, он покажет более низкую температуру, чем контрольный. При этом, чем меньше влаги в воздухе, тем сильнее показания термометров будут отличаться. Относительная влажность определяется по специальной таблице, а на ее основании при необходимости вычисляется абсолютная.

На основе этого принципа функционируют несколько разновидностей психрометров:

  • Стационарный представляет собой простую конструкцию, смонтированную в метеорологической будке. На штативе укрепляются два термометра, один из которых контактирует с влажной тканью. Считывание показаний и вычисления производятся вручную.
  • Дистанционный конструируется с использованием преобразователей температуры, таких как термисторы или термопары. Например, такой психрометр может состоять из двух манометрических термометров, один из которых увлажняется. Дистанционный психрометр может быть манометрическим или электрическим.
  • Аспирационный состоит из двух термометров, смонтированных в защищенном корпусе и обдуваемых вентилятором-аспиратором. Такая конструкция позволяет получить наибольшую точность измерений.

Сфера применения гигрометров

Задачи, требующие контроля влажности, нередко возникают в различных отраслях промышленности. Современные производители выпускают гигрометры, рассчитанные на конкретную специфику применения, а значит, они наилучшим образом приспособлены для эксплуатации в той или иной сфере деятельности. Вот лишь несколько примеров ситуаций, которые можно решить с помощью этих измерительных приборов:

  • Для длительного хранения сельскохозяйственной продукции, например, в овощехранилищах или зернохранилищах, необходимо соблюдать температурно-влажностный режим. Добиться этого можно, постоянно контролируя микроклимат с помощью гигрометра.
  • Многие лекарственные препараты требуют особых условий хранения и могут потерять свои свойства, если находятся в условиях избыточной влажности.
  • Гигрометр необходим и в библиотеке, поскольку книги, особенно старинные, во влажном микроклимате значительно быстрее приходят в негодность. Материалы, которым уже много лет, могут разрушиться от избытка влаги, а значит, контролировать влажность воздуха нужно, чтобы обеспечить оптимальный режим хранения.
  • Необходимость проконтролировать влажность материалов часто возникает на стройке. Например, степень просушки древесины проверяется для определения, можно ли ее использовать как стройматериал, и если да, то каким образом. Также существуют специализированные гигрометры, предназначенные для определения влажности бетона.
  • Проверка влажности материалов часто проводится и при производстве мебели, ведь изделие, изготовленное из слишком сырой или пересушенной древесины, произведено с нарушением технологии и, скорее всего, прослужит намного меньше.

Профессиональные гигрометры

Гигрометр позволяет измерить не только влажность атмосферного воздуха, но и долю влаги в газовых средах. Для этого используется профессиональные устройства для анализа температуры и влажности неагрессивных газовых сред. Результат измерений часто выражается в единицах точки росы. Они могут быть переносными или стационарными.

Портативные

Основная сфера применения портативных гигрометров - нефтегазовая и нефтехимическая промышленность. С помощью такого прибора определяют микровлажность газа в баллонах или трубопроводах. Они могут работать в широком температурном диапазоне и выводить влажность в различных единицах измерения. Компактность гигрометра позволяет без проблем проводить измерения в нужных точках.

Видеообзор портативного электронного гигрометра

Стационарные

Стационарные гигрометры позволяют не только проводить измерения, но и контролировать технологические процессы. Конструкция прибора позволяет детектировать даже небольшой процент микровлажности. Система подогрева датчика делает измерения более точными, поскольку предотвращает воздействие на него осушающих агентов, которые могут содержаться в газовой смеси.

Сфера применения профессиональных гигрометров

Портативные и стационарные приборы для измерения влажности применяются, в первую очередь, в нефтегазовой и химической промышленности. Однако сфера их использования этим не ограничивается. Гигрометр может понадобиться всюду, где предполагается работа с неагрессивными газовыми смесями и нужно контролировать их состояние. Благодаря этому оборудование для измерения доли влаги в воздухе находит применение на атомных электростанциях, на производстве микроэлектроники, в энергетике. Также их применяют для контроля за процессом осушки природного газа.

Профессиональные гигрометры используются для решения широкого круга задач, связанных с организацией различных производственных процессов. В частности, они становятся незаменимыми, если нужно:

  • обеспечить заданный уровень влажности в помещении, например, для хранения продукции в определенных условиях;
  • оценить влажность в производственном помещении для целей охраны труда;
  • обеспечить нормальное функционирование электротехнического оборудования различного назначения;
  • обеспечить уровень влажности, нужный для реализации конкретного производственного процесса.

Как выбрать гигрометр

Чтобы выбрать подходящий гигрометр, определитесь, как его предстоит использовать. В быту отдают предпочтение недорогим механическим гигрометрам, тогда какна производстве эксплуатируются в основном электронные различных типов, ведь именно они дают наивысшую точность измерений.

Важно определиться, для чего прибор будет использоваться в первую очередь и насколько часто предстоит проводить измерения. Для использования в строительстве может понадобиться специализированный гигрометр для работы с определенной группой материалов, например, древесиной, а в других случаях подходящей окажется стандартная модель. Определите, что именно предстоит измерять, и оцените возможности различных гигрометров, представленных на рынке.

Значимым фактором являются и условия использования. Обратите внимание на то, в каком диапазоне температуры и влажности прибор будет давать корректные показания. В зависимости от особенностей производства может понадобиться гигрометр, функционирующий при крайне высоких или крайне низких температурах. Также следует учитывать погрешность изменений.

Имеет значение и то, как в дальнейшем будут обрабатываться полученные данные. В самом простом случае вам нужно просто однократно провести измерения, чтобы оценить влажность воздуха в помещении или микровлажность газовой смеси. Но стационарные гигрометры позволяют решать и более сложные задачи. С их помощью можно отслеживать изменение параметров, сигнализировать о достижении пороговых значений, а значит, более эффективно контролировать технологический процесс.

Не стоит забывать и об эргономических характеристиках прибора. Крупные цифры на дисплее должны быть контрастными и легко читаемыми. Возможно, вы предпочтете приобрести модель с подсветкой, чтобы без проблем считывать показания при любом уровне освещенности. Эргономика в особенности важна для переносных приборов: их корпус должен быть легким, таким, чтобы его было удобно держать в руке.

Профессиональный гигрометр - инструмент, имеющий широкое применение в различных отраслях промышленности. Он помогает контролировать влажность воздуха, обеспечивая безопасность людей и стабильное функционирование оборудования.

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:

  • Абсолютную влажность газовой смеси, то есть плотность присутствующего водяного пара.
  • Относительную влажность – отношение количества воды, которое содержится в газовой смеси при ее конкретной температуре, к максимально возможному количеству воды в той же смеси при той же температуре.
  • Точку росы – температуру, при которой насыщение газовой смеси водяными парами становится максимальным, если они при прочих равных показателях постоянно содержаться в этой смеси. Если проще, то это температура, при которой начинается конденсация влаги при определенном значении давления.

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.

Важно!

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.

ГОСТ

Для некоторых типов гигрометров разработаны ГОСТы, которые регламентируют методики их поверок:

  • ГОСТ 8.472-2013 – для пьезосорбционных гигрометров.
  • ГОСТ 8.547-86 регламентирует поверочную схему и первичный эталон для средств измерений относительно влажности газов, включая гигрометры и гигрографы.
  • ГОСТ Р 8.881-2015 регламентирует методики поверки для влагомеров пиломатериалов и древесины.
  • ГОСТ 8.519-84 – для диэлькометрических влагомеров строительных материалов.
  • ГОСТ Р 8.781-2012 – для влагомеров зерна и зернопродуктов.

Следующие ГОСТы регламентируют технические требования и условия:

  • ГОСТ Р 8.758-2011 – для кулонометрических гигрометров.
  • ГОСТ 29027-91 – методы испытаний и общие технические требования для влагомеров сыпучих и твердых веществ.
  • ГОСТ 21196-75 – для нейтронных влагомеров.

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:

  • грунта;
  • зерна;
  • сигар;
  • стройматериалов (бетон, древесина, песок);
  • бани (сауны);
  • жилых и складских помещений.
  • метеорологических станций;

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.

Что такое гигрометр и для чего он нужен?

Важнейшими показателями, определяющими состояние окружающей среды, является температура и влажность воздуха. Прибор для измерения температуры – термометр – имеется сегодня в каждом доме, и перед выходом на улицу мы всегда сверяемся с его показателями, чтобы выбрать соответствующую одежду. Но хотя знать уровень влажности воздуха не менее важно, чем температуру, гигрометры не стали популярными у населения.

Обычно их можно встретить только в специализированных лабораториях или на метеостанциях. Между тем, это очень полезный прибор, который пригодится каждому из нас в повседневной жизни.

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.

Виды гигрометров

Измерением влажности воздуха ученые занимаются в течение нескольких последних столетий. Честь изобретения гигрометра принадлежит французскому естествоиспытателю и механику Гийому Амонтону, который изготовил первый прибор в 1677 году. Самый простой гигрометр использует свойство человеческого волоса изменять свою длину при изменениях влажности. Обезжиренный волос закрепляют на рамке и одним концом прикрепляют к стрелке прибора.

При изменениях влажности волос натягивается или ослабевает, отклоняя стрелку в разные положения вдоль шкалы. Вместо волоса можно использовать сосновую стружку, которая при колебаниях влажности скручивается либо распрямляется.

Аналогичным образом действуют и пленочные гигрометры. Тонкая пленка из чувствительного к влажности материала при возрастании уровня влажности растягивается, а при уменьшении – сжимается. Изменение положения пленки заставляет отклоняться прикрепленную к ней стрелку, которая показывает влажность воздуха на градуированной шкале.

Электролитический гигрометр использует для измерения влажности свойство хлористого лития впитывать атмосферную влагу. При изменении концентрации солевого раствора изменяется и его электрическое сопротивление, что находит отражение в показаниях гигрометра.

Такой прибор желательно использовать только в комнатных условиях, в более-менее стабильном температурном режиме. При существенных колебаниях температуры показания не будут отличаться высокой точностью.

Принцип действия конденсационного гигрометра основан на осаждении паров воды на поверхности охлаждаемого металлического зеркала. При этом фиксируется температура, необходимая для появления конденсата: чем она ниже, тем более сухим является воздух. Измерения проводятся, как правило, полупроводниковыми измерительными элементами – это одна из наиболее современных и точных конструкций, доступных для бытового использования.

Для чего необходим гигрометр?

Информация об уровне влажности воздуха может понадобиться в самых разных случаях. Не секрет, что чересчур влажный воздух в квартире приводит к росту простудных заболеваний, а также появлению на стенах и потолке пятен грибка, разрушающего строительные и отделочные материалы.

Однако слишком сухой воздух тоже вреден для здоровья, поскольку пересушивает слизистую оболочку горла и носоглотки, лишая ее защитных свойств.

Если летом влажность воздуха в квартире регулируется естественным путем с помощью открытых оконных форточек, то зимой с этим нередко возникают проблемы. Зная показатель влажности воздуха, намного проще избегать отклонений от нормы в ту или другую сторону.

Это может быть очень важным, особенно если в доме живут маленькие дети, пожилые люди или те, кто болеет астмой, бронхитом, сердечно-сосудистыми заболеваниями.

Наблюдение за уровнем влажности важно и во многих других случаях – например, для тех, кто хочет сохранить в погребе овощи в течение зимы, до будущего урожая. Высокая влажность воздуха в погребе приведет к загниванию овощей, а чересчур сухой воздух сделает их вялыми и непригодными в пищу.

Особенно большое значение это имеет для фермерских хозяйств, которые не только выращивают сельскохозяйственную продукцию для собственных нужд, но и продают ее населению. Соблюдение определенных параметров влажности может оказаться важным в самых разных сферах деятельности: в строительстве, пищевой промышленности, тепличном хозяйстве, медицине, коммунальном хозяйстве, в школах и дошкольных детских учреждениях и т.д.

Привыкнув контролировать уровень влажности, вы вскоре обязательно заметите улучшения во всех сферах своей жизни, от здоровья до материального благосостояния.

Гигрометр: что это такое и для чего нужен прибор

Я живу возле моря, и вопрос климата в квартире стоит очень остро. Недавно появились следы коррозии на нержавеющих поверхностях кухонной мойки и машины для приготовления кофе. При серьезных отклонениях таких показателей, как температура, влажность и атмосферное давление, самочувствие ухудшается. Соседи устанавливают в квартирах кондиционеры, но даже если он имеется – узнать показатели бывает важно. Я озадачился поиском универсального прибора с различными датчиками и наткнулся на интересное устройство, о котором хочу рассказать.

Гигрометр – это специальный измерительный прибор, определяющий с высокой точностью влажность окружающих воздушных масс. Модельный ряд устройств включает настольные и настенные модификации с механическим и электронным принципом работы. Большинство из них оборудуются термометром для измерения температуры. Несмотря на свою важность, устройство не получило широкого распространения в жилых помещениях и общественных учреждениях, а используется чаще на метеостанциях и в контрольных службах.

Когда нужно устанавливать гигрометр?

Специалисты рекомендуют столь же строго поддерживать влажность в помещениях, как и температуру. Это связано с несколькими факторами:

  • От слишком влажного окружения быстро распространяются простудные заболевания, возникают грибки и плесень на строительных конструкциях.
  • Пересушенная атмосфера также вредна для здоровья. Подсохшие слизистые в горле и носоглотке быстро теряют свои защитные свойства.
  • При избытке влаги в кладовой начинают гнить овощи, а при ее недостатке они вянут и становятся несъедобными.

В поддерживании постоянной влажности нуждается строительство, пищевая промышленность и медицина, коммунальное и тепличное хозяйство, предприятия, школы и дошкольные учреждения. Зная и контролируя ее показатель в заданном диапазоне, можно улучшить все сферы своего существования (включая здоровье и материальное благосостояние).

Разновидности устройств

Выяснив, что такое гигрометр и для чего он нужен, стоит разобраться, какие бывают приборы и где их лучше использовать. Широкий модельный ряд объединяет в себе как простые механические, так и более сложные электронные изделия. Они могут иметь как бытовое, так и общее назначение, а большинство из них предназначены для соединения с кондиционером либо увлажнителем. В зависимости от сложности, устройства показывают количество содержания влаги в воздушных массах (число водяных паров в м3 воздуха) либо соотношение влажности в процентах. В первом случае используют простейшие модели, а во втором – профессиональное специализированное оборудование.

Механическими гигрометрами хорошо измерять процент влаги в своем доме (квартире). Они недорогие, имеют несложную конструкцию, но слабо реагируют на незначительные перепады влажности. Простейшие из них не проходят поверку метеорологических служб и аттестацию. Выдаваемые ими значения часто лишь приблизительно совпадают с реальными параметрами окружающей среды. Устройства обладают высокой чувствительностью к механическим воздействиям, поэтому нуждаются в максимально бережном отношении. Они требовательны к месту расположения, и при размещении на стене не любят последующих перемещений. Для них предпочтителен стационарный режим эксплуатации.

Электронные измерители имеют более высокую цену, но и определенные преимущества перед механическими прототипами. Они охватывают широкий температурный диапазон (от -30 до +60 С), фиксируют даже незначительные изменения среды, наглядно предоставляют данные и могут совмещать в себе функции другого оборудования (барометра, градусника, часов и так далее). Приборы, используемые в быту, отличаются своей компактностью, разнообразным современным дизайном и могут размещаться в любом месте. Наиболее «продвинутые» из них работают с несколькими датчиками, расположенными в разных помещениях и даже на улице. Обрабатывая получаемую информацию, система сама поддерживает заданный режим в доме.

Также в группе механических гигрометров различают волосные, весовые, керамические, конденсационные и психрометрические устройства. Рассмотрим их более подробно.

Механические гигрометры

Самые дешевые и простые из них – волосяные гигрометры. В них для снятия показаний берется обычный волос либо сосновая стружка. Его крепят на рамку и к стрелке прибора. Волос меняет длину с изменением влажности, двигая за собой по шкале стрелку (стружка способна раскручиваться либо скручиваться). Прибором не проведешь точных измерений, но для домашнего применения он вполне подходит.

В весовых гигрометрах используется несколько трубок с активным гигроскопическим веществом, соединенных воедино. При протягивании через контур отмеренной порции воздуха, часть влаги из него поглощается. Воспользовавшись массой трубочной системы «до» и «после» протягиваемого объема, а также проведя необходимые математические вычисления, можно определить требуемое абсолютное значение. Чтобы минимизировать ошибки в вычислениях, модель лучше использовать в лабораториях.

В керамических гигрометрах чувствительный рабочий элемент состоит из пористой либо твердой керамической массы каолина, кремния и глины с металлическими окислами. Изменение ее электрического сопротивления находится в прямой зависимости от влажности. Для прибора желательны комнатные условия и постоянная температура, хотя и при соблюдении таких требований точность его показаний остается невысокой.

В работе компенсационных моделей устройств применяется явление выпадения конденсата на охлаждаемом металлическом зеркале. Чем ниже температура, необходимая для его появления, тем суше окружающий воздух. Измерения в них выполняются с помощью полупроводниковых элементов, что делает конструкции наиболее точными из существующих для бытового использования.

Не зная, как выглядят гигрометры психрометрического типа, их легко спутать с обычными термометрами. Но в них находится два температурных столбика: сухой и увлажненный. Значение влажности воздуха определяется по скорости испарения увлажняющей жидкости и разнице показаний двух термометров. Психрометры не являются гигрометрами в прямом смысле, но отождествляются с ними. Устройства позволяют снимать показания со средней степенью точности, но требуют постоянного увлажнения.

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.

Мой выбор — Oregon Scientific

После изучения форумов, обзоров и цен местных магазинов, я решил купить домашнюю метеостанцию фирмы OREGON SCIENTIFIC модели BAR806 с дистанционным датчиком THGN132. Ее цена на момент написания этой статьи варьируется от 2600 до 3100 рублей.

Особенности погодной метеостанции:

  1. Измерение температуры внутри и снаружи помещения.
  2. Диапазон показателей температуры -20 — 60° C.
  3. Измерение влажности в помещении, в диапазоне 25 — 95%.
  4. Умеет прогнозировать погоду.
  5. Имеет часы и календарь.
  6. Радиус прием выносного датчика – 30 метров (можно подключать 3 шт.)
  7. Сбор данных каждые 40 секунд, частота передачи 433,92 МГц.
  8. Можно менять индикацию температуры с градусов Цельсия на Фаренгейты.
  9. Имеется настенное крепление.
  10. Присутствует индикатор заморозков.

Вверху есть солнечная батарея, которая служит скорее имитацией. По крайней мере, вместо батареек работать на ней устройство не может. Уличный датчик весьма капризный, имеет свойство ломаться. За 5 лет эксплуатации я сменил 3 датчика. Первый был в комплекте, второй я позаимствовал с работы (там была аналогичная станция), а третий купил в магазине за 1500 рублей. В датчик лучше ставить алкалиновые батарейки, но литиевые также будут работать.

Не смотря на временные сбои связи (уличный датчик регулярно теряет связь), погодная станция показала себя в работе отлично. Преимущественно смотрю по нему температуру воздуха на улице. Но к измерению влажности квартиры также нареканий нет. Проверить работу легко – нужно распылить рядом с ним воду. Показатели изменяются сразу.

Точность измерений для использования в быту достаточна. Если цена прибора вас не пугает – рекомендую к покупке. Сомневающиеся и любопытные могут посмотреть видео (на английском языке) про похожую станцию, в которой добавлена индикация фазы луны.


Смотрите также