Как да изчислим влажността на хигрометъра: ръководство за използване на уредите + примери за изчисления

Микроклиматът в помещението играе голяма роля. Учените доказаха, че влажността оказва значително влияние върху здравето на човека. Ето защо е желателно този показател винаги да бъде в нормални граници. Съгласни ли сте?

За измерване на влажността се използват хигрометри. Те се различават по принципа на действие, биват различни видове. Някои модели автоматично определят нивото на влажност. При използване на други разновидности на уредите се налага да се извършват редица действия, самостоятелно да се прави изчисление. Това изисква определени знания, затова трябва да се разбере как да изчислим влажността на хигрометър правилно.

След това ще разкажем за това какви биват уредите за измерване на влажност в помещението, ще разберем в принципа на тяхната работа. Освен това от нашия материал ще научите как да изберете подходящ уред за измерване на влажност.

За какво са нужни хигрометрите?

Хигрометърът е лабораторно оборудване, с помощта на което се извършва измерване на относителната или абсолютната влажност на атмосферния въздух, газове. Този уред още се нарича хигроскоп.

Хигрометър в превод от гръцки, «ὑγρός» означава «течен», а «μετρέω» – «мярка». Такъв уред ще бъде полезен и в бита, и в промишлената сфера

Влажността, както и температурата, е важен показател на микроклимата. Препоръчително е да се поддържа в нормативни граници: за всеки вид помещение е установено свое оптимално ниво. Това е полезно за здравето на човека и запазването на вещи, конструкции, хранителни продукти.

От твърде влажен въздух бързо се разпространяват гъбички и вируси, започват да гният зеленчуци и плодове, появява се плесен по стените. Кондензатът, оседнал на електрооборудването, металоконструкциите, хартията, води до тяхната повреда. Също така се нарушава химичният състав на лекарствените средства.

Прекалено сухата атмосфера влошава защитните свойства на лигавицата на носоглътката. Това води до това, че човек става податлив на влиянието на различни вируси и инфекции.

Също така ниското ниво на влажност се отразява зле на качеството и запазването на хранителните продукти: те започват да повяхват, да губят полезните си свойства. Оптималният микроклимат е важен при извършване на строителни и ремонтни работи, особено ако се използват различни разтвори.

Видовете хигрометри са доста много. Тяхната точност може да бъде различна. Изборът на уреда трябва да се прави, като се изхожда от това, в коя сфера се планира да се използва.

За да се поддържа влажността на необходимото ниво, е необходимо редовно да се извършва нейното измерване и да се предприемат съответните мерки при отклонение на показателя от нормата.

Хигрометърът се използва в различни сфери:

• хранителната промишленост;
• търговията;
• животновъдството;
• растениевъдството;
• фармацевтичната промишленост;
• оранжерийното и комуналното стопанство;
• строителството и т.н.

Въпреки своята полезност, хигрометрите не са получили широко разпространение в жилищните помещения. Обикновено се прилагат в метеорологичните станции и в контролните служби.

Настоятелно се препоръчва редовно да се извършват измервания на нивото на влажност в болниците, детските градини и училищата. Струва си да се закупи такова оборудване и за дома. Поддържайки влажността в зададения диапазон, може значително да се подобрят всички сфери на своята жизнена дейност.

Популярни видове уреди

Редът и особеностите на измерване на нивото на влажност с хигрометър зависят от вида на използваното лабораторно оборудване. Такива уреди се различават помежду си по устройство, принцип на работа и редица други параметри.

По конструкция хигрометрите биват механични и електронни. Първите имат циферблат със стрелка, вторите – дисплей, на който се извежда информация.

По принцип на действие съществуват следните типове уреди:

• филмови;
• космени;
• тегловни;
• капацитивни;
• резистивни;
• керамични;
• кондензационни;
• електролитни;
• психометрични.

Филмовите хигроскопи имат циферблат със стрелка. Като сензор служи специален филм. Той се състои от органичен материал и е свързан със стрелката.

Под въздействие на промяната на влажността на атмосферния въздух филмът променя своя размер. Това води до това, че стрелката се измества надясно или наляво, показвайки резултата на циферблата.

Предимството на космения хигрометър се състои в неговата проста конструкция. Този уред може да се използва при определяне на влажността на въздуха при температура под нула градуса.

Основният елемент на космените уреди е опънат върху рамка със стрелка обезмаслен човешки или синтетичен косъм. Принципът на работа на устройството е сходен с филмовите видове хигрометри.

При промяна на влажността се променя дължината на косъма. Това води до отклонение на стрелката в определена посока.

Тегловните хигроскопи се използват за изчисляване на абсолютната влажност. Те са оборудвани с тръбички с хигроскопичен материал. При преминаване на въздушна маса пълнителят абсорбира влагата и се увеличава по тегло.

Вземане на проба се извършва със специална помпа. Системата се претегля преди и след изпомпване на въздуха. Абсолютната влажност се изчислява въз основа на получените показатели, обема на пропуснатата въздушна маса.

Капацитивните хигрометри съдържат оксиден кондензатор. Неговият капацитет се променя в зависимост от концентрацията на влага във въздуха. Такива модели трябва периодично да се калибрират. Това се дължи на факта, че с течение на времето капацитетът на детектора намалява, което се отразява на точността на измерване.

Резистивните хигроскопи работят на принципа на промяна на нивото на влажност в зависимост от електрическото съпротивление на соли и полимери. Керамичните уреди се състоят от циферблат със стрелка. Като сензор служи специална керамична смес (глина, силиций). Нейното електролитно съпротивление зависи от нивото на влажност.

Керамичните хигрометри показват единствено нивото на влажност. Допълнителни функции в тях няма. Но те са точни и позволяват да се следи изменението на микроклимата в помещението.

Уредите от кондензационен тип се наричат още хигрометри на Ламбрехт. Принципът на действие на оборудването се основава на използването на вградено огледало. Температурата на този елемент се променя заедно с температурата на атмосферния въздух.

Основният елемент на електролитните уреди е стъклена, полистиролова или друга изолационна плоча, покрита със слой електролит. В зависимост от концентрацията на влага във въздушната среда се променя съпротивлението на електролита.

Кондензационният хигрометър се отличава с висока точност. Но за битова употреба той не е много подходящ поради определени трудности при използване.

Психрометричните хигрометри измерват влажността на атмосферния въздух на основата на понижаване на температурата на намокрено тяло. Те се състоят от два термометъра: сух и овлажнен.

Също така уредът е оборудван с хранилка – стъклена колба, която се пълни с вода. Изчислението се извършва от изследователя самостоятелно. Таблица, приложена към устройството, помага да се определи относителната влажност на въздуха с хигрометъра.

Освен уредите, съществуват алтернативни начини за измерване на влажност. Повече – прочетете по-нататък.

Как да използваме хигрометър?

Към всеки вид, модел хигрометър се прилага инструкция за употреба. Трябва да се спазва стриктно. От това зависи точността на получения резултат.

Психрометричните уреди имат две предимства: те са точни и показват не само влажност, но и нивото на температура в помещението.

В паспорта на уреда е посочено как правилно да се извършва измерването на нивото на влажност. Дават се правила за безопасност и предпазни мерки при работа с устройството. Дават се препоръки за грижа за лабораторното измервателно оборудване.

Днес в бита и в производството като правило се използват механични, електронни, кондензационни и психрометрични хигрометри.

Вариант №1 – електронни уреди

Електронните хигрометри са лесни за експлоатация. Те не се нуждаят от настройки, напълно са готови за работа. Преди употреба уредът трябва да се прегледа за наличие на видими дефекти – пукнатини, отчупвания.

Алгоритъмът за измерване на нивото на влажност с електронен хигроскоп изглежда по следния начин:

• включете уреда, като натиснете бутона за захранване;
• при необходимост настройте деня от седмицата, часа, задайте будилника и други параметри с помощта на бутоните «UP», «MODE» и «DOWN»;
• изчакайте, докато апаратът извърши изчислението на нивото на влажност;
• оценете резултата на електронното табло.

Обикновено такива хигрометри се използват в бита. Някои ги прилагат в инкубатори.

Електронните хигрометри имат доста високо ниво на грешка. Затова не си струва напълно да се доверявате на техните резултати, по-добре е да проверите резултатите с помощта на механично устройство.

Съвременните модели електронни хигрометри са оборудвани с различни допълнителни функции: например, показват температурата на въздуха, нивото на осветеност, деня от седмицата и т.н.

Вариант №2 – механични хигрометри

Точността на механичните хигрометри не е висока. Грешката е 5-8%. Преди да започнете да използвате уреда, се препоръчва да извършите неговата калибровка. За настройката е необходим еталонен хигрометър, който показва точни стойности на влажността.

Необходимо е да разположите наблизо две устройства. Ако показателят на механичния уред не съответства на еталонния, тогава трябва да го коригирате с помощта на регулировъчния винт. Този елемент се намира на задния панел на оборудването.

Механичните хигрометри могат освен нивото на влажност в помещението допълнително да показват нивото на температурата. Тяхната точност е по-висока, отколкото при електронните.

Използването на механичен хигроскоп е доста просто. Необходимо е да поставите уреда на подходящо място (да го поставите на маса или да го окачите на стена) и да оцените резултата.

Вариант №3 – кондензационни устройства

Кондензационният хигрометър се състои от термометър, метална кутия и гумена круша. Той определя абсолютната влажност на въздуха в точката на оросяване. Отличава се с висока точност. В бита такъв уред обикновено не се използва.

Кондензационният хигрометър е доста точен. Но за определяне на нивото на влажност трябва да се извършват редица действия. По отношение на удобството на използване той отстъпва на електронните модели.

Алгоритъм за използване на хигрометър от кондензационен тип:

• в кутията налейте етер (спирт);
• започнете да нагнетявате въздух с помощта на крушата до появата на първите капки роса;
• запишете показанието на термометъра;
• проверете нивото на влажност в таблицата, приложена към уреда.

Както виждате, няма нищо сложно в определянето на влажността с кондензационен хигрометър. Достатъчно е да следвате горната инструкция.

Вариант №4 – психрометричен хигрометър

Психрометричният хигрометър е доста точен. Такова оборудване се проверява от метрологични служби. На резултатите от това устройство може да се вярва.

Обикновено психрометричните хигрометри се използват в болници, поликлиники, училища, обществени столове. Купуват ги и за дома. Психрометричните хигрометри са представени от моделите ВИТ-1 и ВИТ-2. С това как изглеждат можете да се запознаете на фигурата по-долу.

Психрометър ВИТ-1 се използва при температурни показатели от 0 до +24 градуса. ВИТ-2 се препоръчва да се използва в помещения, където температурата е в границите от +16 до +40 градуса.

Преди непосредствената употреба на уреда е необходимо да се извършат редица подготвителни работи:

1. Разопаковайте хигрометъра. Уверете се, че комплектацията на устройството съответства на данните, посочени в паспорта.
2. Прегледайте елементите на оборудването за цялост.
3. Свалете хранителя от основата. Спуснете го в съд с дестилирана вода със запечатания край надолу.
4. Навлажнете фитила, като потопите резервоара на мокрия термометър в стъклена колба с вода.
5. Монтирайте хранителя така, че фитилът да не докосва стените му, а от ръба на отворения край на колбата до резервоара на термометъра да има разстояние минимум 2 см.
6. Поставете хигрометъра във вертикално положение на нивото на очите. Психрометричното устройство няма подставка. Уредът може да се окачи на стена. За целта в горната част на изделието има специален отвор.

След като подготвителният етап приключи, можете да пристъпите към непосредственото определяне на нивото на влажност с психрометричния хигрометър.

Хранителят винаги трябва да бъде пълен с вода. Течността трябва да се долива предварително. Нивото на водата в колбата трябва да се следи. Ако се долива преди извършване на измерването, трябва да изчакате половин час, а след това да пристъпите към определяне на температурите на мокрия и сухия термометър.

В измерваната среда уредът трябва да се задържи поне 30 минути. В противен случай точността на резултата ще бъде съмнителна.

Ред на използване на психрометричния хигрометър:

• застанете срещу уреда на разстояние за добра видимост на деленията на скалата. Важно е да не дишате върху термометрите, за да избегнете изкривяване на резултата;
• запишете показанията на сухия термометър. Той се намира от лявата страна и има съответната маркировка. Запишете получения резултат с точност до 0,1 °C;
• отчетете показанията по мокрия термометър;
• въведете към получените резултати корекции в съответствие с препоръките, дадени в паспорта на измервателното устройство;
• от показанието на сухия термометър извадете стойността на мокрия;
• да се определи относителната влажност, като се използва таблицата, разположена в дясната част на уреда. Търсената стойност ще се намира на пресечната точка на реда за температура по сухия термометър и колоната за разликата между показанията на двата термометъра.

По-долу на фигурата е показано как се определя влажността с помощта на психрометричен хигрометър.

Сухият термометър показва температура 20 °C, а мокрият – 19 °C. Разликата между тези стойности е 20-19=1 °C. В таблицата в колоната за показанията на сухия термометър намираме стойността «20» и теглим права хоризонтална линия. В стойностите за разликата в температурите намираме «1» и теглим вертикална линия. В пресечната точка на двете линии се намира стойността на относителната влажност – 90%.

За да показва психрометърът точни резултати, е необходимо редовно да се извършва неговата техническа поддръжка.

Така, водата трябва да бъде със стайна температура. Допустимо е използването на преварена течност. Водата трябва предварително да бъде пречистена чрез филтър. Тя трябва да се вари поне 15 минути.

Филтърът на резервоара на мокрия термометър трябва винаги да бъде мек, чист и влажен. Периодично е необходимо да се извършва подмяна на този елемент. Ако запрашеността на въздуха не надвишава 5 mg/m³, то тази процедура трябва да се изпълнява на всеки две седмици.

Ако разглежданият параметър е по-висок, то фитилът трябва да се сменя според замърсяването му. Преди монтажа на нов фитил е необходимо да се избърше резервоарът на термометъра с памучен тампон, напоен с топла вода.

Необходимо е периодично да се проверява хигрометърът. Точността на уреда се оценява веднага след пускането му от производство. След това проверката на устройството трябва да се извършва 1-2 пъти годишно.

Правила за безопасна експлоатация

Въпреки че хигроскопите биват различни видове, съществуват общи правила, които трябва да се спазват при тяхното използване. С всяко оборудване трябва да се работи внимателно. Не трябва да се допуска падане на уреда.

Също така е забранено да се обработва устройството с агресивни химически вещества: например разтвори, съдържащи основа или киселина. Не се препоръчва прегряване на устройството. Максимално допустимата температура, при която може да се експлоатира оборудването, е посочена в неговата придружаваща инструкция.

Важно е да се избере правилно място за разполагане на хигрометъра. В близост до оборудването не трябва да има източници на студ и топлина. Важно е отсъствието на вибрации. Не бива да се разполагат хигроскопите на места с пряко излагане на слънчеви лъчи.

Важно е да се помни за мерките за безопасност при използване на уреди, съдържащи отровни вещества. Например, термометрите на психометричния апарат ВИТ-2 са напълнени с толуол. Това е токсична и запалителна течност.

Затова е важно да не се допуска чупене и прегряване на устройството. Ако настъпи разкъсване на резервоара, то толуолът от околните предмети може да се отстрани с вода и моящ препарат.

Ако за измерване на влажността трябва да се използва вода, трябва да се използва дестилирана (дори ако инструкцията изрично не го споменава). Чешмяната необработена течност съдържа соли, които ще се отлагат по елементите на устройството, намалявайки неговия срок на годност и точността на резултатите.

Кой хигрометър е по-добър?

Кой вид хигрометър е най-добре да се закупи, за да се контролира нивото на влажност, зависи от типа на помещението, целите и редовността на извършваните измервания. За складове, производствени цехове, училища и медицински заведения е най-добре да се избере психрометър. Той се отличава с високо ниво на точност и надеждност.

За битови цели ще е достатъчен механичен или електронен хигрометър – тези уреди могат да бъдат закупени в най-близкия магазин за техника. Освен това разнообразието от модели ще помогне да се избере уред в стила на помещението.

Психрометрични модели, съдържащи толуол, у дома, особено ако в семейството има деца и животни, не се препоръчва да се използват. Случайното счупване на устройството може да доведе до редица неприятни последици.

За контрол на нивото на влажност в дома е по-добре да се закупи механичен хигроскоп. Той е по-точен от електронния. В същото време, той е лишен от множество допълнителни функции, за разлика от последния вид оборудване.

Освен това, можете сами да сглобите устройство за измерване на влажност. А как да го направите, можете да прочетете в този материал.

Изводи и полезно видео по темата

В представеното видео е описан принципът на работа на психрометричния уред и редът за изчисляване на нивото на влажност:

За точността на психрометричния и електронния хигрометър може да се съди по това видео:

Най-разпространени са психрометричните устройства ВИТ-1 и ВИТ-2. Те са точни и допълнително показват температурата на въздуха.

За битово приложение могат да се използват електронни уреди. Те обикновено са многофункционални и показват не само влажност, но и температура, осветеност, час, ден от седмицата и т.н. Тяхната точност оставя желание за по-добро.

Механичните хигроскопи също имат определена грешка, но те могат да бъдат настройвани чрез калибриране.

А Вие използвате ли измерители на влажност у дома? На кой уред дадохте предпочитание и доволни ли сте от работата му? Моля, оставете вашите коментари в блока под статията.