Инструменты

Что определяет гигрометр. Как пользоваться гигрометром: пошаговая инструкция

Что определяет гигрометр. Как пользоваться гигрометром: пошаговая инструкция

ГИГРОМЕТР - прибор для измерения влажности воздуха. Существует несколько типов гигрометров, действие которых основано на различных принципах: весовой, волосной, плёночный и др.
Весовой (абсолютный) гигрометр 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 гигрометра основано на свойстве обезжиренного человеческого волоса изменять свою длину при изменении влажности воздуха, что позволяет измерять относительную влажность от 30 до 100%. Волос натянут на металлическую рамку. Изменение длины волоса передаётся стрелке, перемещающейся вдоль шкалы. Плёночный гигрометр имеет чувствительный элемент из органической плёнки, которая растягивается при повышении влажности и сжимается при понижении. Изменение положения центра плёночной мембраны передаётся стрелке. Волосной и плёночный гигрометр в зимнее время являются основными приборами для измерения влажности воздуха. Показания волосного и плёночного гигрометра периодически сравниваются с показаниями более точного прибора - психрометра, который также применяется для измерения влажности воздуха.
В электролитическом гигрометре 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 гигрометра - зависимость показаний от температуры.
Действие керамического гигрометра основано на зависимости электрического сопротивления твёрдой и пористой керамической массы (смесь глины, кремния, каолина и некоторых окислов металла) от влажности воздуха.
Конденсационный гигрометр определяет точку росы по температуре охлаждаемого металлического зеркальца в момент появления на нём следов воды (или льда), конденсирующейся из окружающего воздуха. Конденсационный гигрометр состоит из устройства для охлаждения зеркальца, оптического или электрического устройства, фиксирующего момент конденсации, и термометра, измеряющего температуру зеркальца. В современных конденсационных гигрометрах 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 гигрометры 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.

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.

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 м 3 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.

Гигрометр - прибор, который определяет уровень влажности воздуха в окружающем пространстве и тем самым играет достаточно важную роль, так как от этого показателя во многом зависит самочувствие людей.

Особенно сильному влиянию влажности воздуха подвержены метеозависимые люди, астматики и сердечники. Необходимо поддерживать нормальный уровень показателя, а для того, чтобы следить за его изменениями, и используют гигрометр.

Первые гигрометры появились еще в 18 веке. До сегодняшнего дня они прошли долгий путь развития: от простейших механических до электронных и психрометрических.

Гигрометры бывают следующих видов:

  • волосной;
  • весовой;
  • керамический;
  • конденсационный;
  • электронный;
  • психрометрический (психрометр).

Рассмотрим более подробно технологию действия каждого вида устройства.

Волосной гигрометр

Волосные гигрометры работают на основе обычного волоса и его свойств. Волос может изменять свою длину при различной влажности воздуха. Он натягивается на дощечку или рамку и, удлиняясь или укорачиваясь, двигает стрелку, которая в свою очередь перемещается по шкале устройства.

Волосной гигрометр хорош для домашнего использования, если необязательно получение предельно точных данных.

Также их не стоит перемещать или как-то иначе механически на них воздействовать. При малейшем ударе гигрометр может выйти из строя, так как вся его конструкция достаточно хрупка и деликатна.

Весовой гигрометр

Абсолютный весовой гигрометр состоит из нескольких трубок, приведенных в систему. В них помещается гигроскопическое вещество, которое может поглощать из воздуха влагу.

Через всю систему протягивается определенная порция воздуха, взятая в одной точке пространства.

Так, человек определяет массу трубочной системы до пропуска через нее воздуха и после, а также непосредственно объем проведенного воздуха и при нехитрых математических манипуляциях может просчитать изучаемый показатель в абсолютном значении.

Механический (керамический) гигрометр

Пористая или твердая керамическая масса, в состав которой также входят металлические элементы имеет электрическое сопротивление. Его уровень напрямую зависит от влажности.

Для правильного его действия керамическая масса должна состоять из некоторых окислов металла. В качестве основы используется каолин, кремний и глина.

Конденсационный гигрометр

Такой гигрометр достаточно прост в применении. Принцип его действия основывается на использовании встроенного зеркала. Температура этого зеркала изменяется вместе с температурой воздуха в окружающем пространстве.

Определяется его температура в первоначальный момент измерения. Далее на поверхности зеркала появляются капли влаги либо небольшие кристаллы льда. Температура измеряется еще раз.

С помощью разницы температур, определенных конденсационным гигрометром, и определяется влажность воздуха.

Электронный гигрометр

На пластинку из стекла или другого подобного электроизоляционного вещества наносят слой хлорида лития.

Меняется влажность - увеличивается или уменьшается концентрация и сопротивляемость хлористого лития.

Стоит отметить, что на показания электронного (электролитического) гигрометра может оказывать незначительное влияние температура воздуха, поэтому он часто оборудован встроенным термометром.

Такой гигрометр предельно точен и дает показания с минимальной погрешностью.

Психрометрический гигрометр (психрометр)

Психрометр представляет собой систему из двух обычных спиртовых термометров. Один из них сухой, а второй - влажный (это состояние регулярно поддерживается).

Чем быстрее испаряется влага, тем ниже относительная влажность. Конденсированная жидкость при этом начинает охлаждаться. Таким образом, устанавливают разницу между температурами двух термометров и скорость испарения, а на их основе находят влажность воздуха.

Психрометр не является гигрометром в прямом смысле, но измеряет тот же показатель, поэтому их зачастую отожествляют.

По сути, принцип действия любого гигрометра достаточно прост и базируется на физических или химических свойствах материалов и веществ.

Практически любой гигрометр подойдет для использования вы бытовых условиях, но самые точные данные все же дают электронные гигрометры.

Гигрометр (от Гигро... и...метр)

прибор для измерения влажности воздуха (См. 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 - Психрометр а, 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 эффект е, 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.


Большая советская энциклопедия. - М.: Советская энциклопедия . 1969-1978 .

Синонимы :

Смотреть что такое "Гигрометр" в других словарях:

    Гигрометр … Орфографический словарь-справочник

    гигрометр - а, м. hygromètre m., нем. Hydrometer <лат. hydrometrum. Г. или игрометр, игроскоп Ян. 1 585. Игрометр составляется из пеньковой веревки.. привязанной одним концом к крючку.., и через блочок.. перевешенной. Вольф Физ. (Лом.) // Сл. 18 2 68.… … Исторический словарь галлицизмов русского языка

    - (этим. см. предыд. сл.). Прибор для определения степени влажности воздуха. Словарь иностранных слов, вошедших в состав русского языка. Чудинов А.Н., 1910. ГИГРОМЕТР греч.; этимологию см. пред. слова. Прибор для определении степени влажности… … Словарь иностранных слов русского языка

    - (Hygrometer) прибор, служащий для измерения относительной влажности воздуха. Наиболее употребительный, так наз. волосной Г. основан на свойстве волоса укорачиваться при уменьшении относительной влажности воздуха. Самойлов К. И. Морской словарь. М … Морской словарь

    - (от гигро... и...метр) прибор для определения влажности воздуха. Наиболее распространены психрометр и волосной гигрометр, измеряющий относительную влажность воздуха по изменению длины обезжиренного человеческого волоса в зависимости от влажности … Большой Энциклопедический словарь

    гигрометр - Прибор для определения абсолютной или относительной влажности воздуха [Терминологический словарь по строительству на 12 языках (ВНИИИС Госстроя СССР)] гигрометр Нрк. измеритель влажности влагомер газов Измерительный прибор, предназначенный для… … Справочник технического переводчика

    ГИГРОМЕТР, прибор для измерения содержания водяного пара в воздухе, или ВЛАЖНОСТИ атмосферы. Основной тип психрометр. Он сравнивает температуры сухого и смоченного термометра (колба которого покрыта тканью, смоченной водой из маленького… … Научно-технический энциклопедический словарь

    ГИГРОМЕТР, гигрометра, муж. (от греч. hygros влажный и metreo измеряю) (физ.). Прибор, измеряющий влажность воздуха. Толковый словарь Ушакова. Д.Н. Ушаков. 1935 1940 … Толковый словарь Ушакова

    Или гигроскоп муж., греч. психрометр; снаряд, показывающий степень сырости, влажности воздуха; влагомер. Гигрометрия жен., физ. наука измерения влажности воздуха. Гигрометрический, до гигрометрии относящийся. Гигрометрическое вещество, легко… … Толковый словарь Даля

    Сущ., кол во синонимов: 9 влагомер (5) влагометр (2) гигробарометр (1) … Словарь синонимов

    Гигрометр - – прибор для определения абсолютной или относительной влажности воздуха. [Терминологический словарь по строительству на 12 языках (ВНИИИС Госстроя СССР)] Рубрика термина: Приборы Рубрики энциклопедии: Абразивное оборудование, Абразивы,… … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

Гигрометр - прибор для определения уровня влажности воздуха и материалов. Он применяется как в профессиональной сфере (например, на складах, производствах или в оранжереях), так и в быту - для поддержания комфортных условий в квартире.

Бесконтактные гигрометры

Бесконтактный способ определения влажности был придуман еще в древности: изобретатели конструировали механические гигрометры с использованием бумаги, воска и человеческого волоса. Чуть позже начали применять пленку в качестве датчика, реагирующего на влажность. В зависимости от натяжения или ослабления пленки стрелка показывает значение на циферблате. Механические гигрометры надежны и долговечны. Сегодня их дополняют барометрами и термометрами - получается домашняя метеостанция .

Более современные бесконтактные цифровые гигрометры имеют компактный корпус, внутри которого находится датчик и плата, а снаружи - панель управления с дисплеем. Электронный гигрометр постоянно измеряет уровень влажности и выводит на дисплей цифры в режиме реального времени. Дополнительно он может показывать температуру окружающей среды. Среди цифровых моделей есть и полноценные метеостанции, которые могут комплексно контролировать микроклимат в помещении. Их устанавливают в жилых помещениях, библиотеках, оранжереях, музеях, хранилищах и других местах, где есть строгие требования к уровню влажности.

Контактные гигрометры

Контактные гигрометры используются для проверки влажности материалов, например, древесины, бетона или картона. Прибор оборудован датчиками, которые прикладывают к поверхности. Важно, чтобы контакты были сухими, иначе корректные измерения провести не удастся. У некоторых моделей есть и функция измерения влажности воздуха. Основные сферы применения: склады, строительные магазины, деревообрабатывающие предприятия и стройки.

Игольчатый гигрометр оснащен двумя заостренными штырями, которые либо прислоняются к материалу, либо полностью погружаются в него. Глубина измерения влажности равна длине иголки. В зависимости от содержания влаги в материале между иглами меняется электрическое сопротивление - данные об этом поступают на процессор, который преобразует сигнал и отправляет результаты на дисплей. Игольчатый гигрометр отличается очень высокой точностью измерений.

Индукционный гигрометр может иметь набор металлических датчиков или один сферический датчик. Принцип измерений у обоих модификаций одинаковый - контактная часть прикладывается к поверхности, от чего меняется емкость датчика. Прибор может проводить измерения на глубине до 3 - 5 см, не повреждая материал. Однако прибор индукционного типа уступает игольчатому гигрометру в точности.

Диапазон измерений

В воздушных гигрометрах диапазоном измерений находится в пределах от 0 до 100%. Для проверки на влажность материалов достаточно устройства с верхним значением до 50 - 65%. У одного прибора может быть указано несколько диапазонов измерений для различных материалов, например, для древесины он составит от 0 до 50%, а для стройматериалов типа бетона и кирпича - от 0 до 35%.

Точность

Все приборы измерения влажности работают с допустимой долей погрешности: чем меньше ее значение, тем точнее данные. К примеру, погрешность в 2 - 3% не так критична для моделей бытового назначения - такие отклонения не влекут за собой серьезных последствий. В контрольно-измерительной сфере нужны точные данные, поэтому лучше выбирать гигрометры с погрешностью не более 1%. Чтобы во время измерений исключить возникновение большой погрешности, нужно соблюдать температурный режим работы прибора, который указывает производитель.

Дополнительные параметры

Большинство гигрометров способно измерять температуру. Особенно это важно для приборов, которые помогают поддерживать комфортный микроклимат в помещении. Такие устройства называют термогигрометрами.

Еще одна функция приборов - определение точки росы. Она нужна при анализе уровня конденсата.

Отображение времени и даты на дисплее предусмотрено у стационарных измерителей воздуха и цифровых метеостанций. Наиболее продвинутые модели выводят на дисплей гистограмму изменения температуры за последние 12 или 24 ч.

Справочная статья, основанная на экспертном мнении автора.