Биржевые курсы
00.00
00.00

Гигрометры - приборы для измерения влажности

16.10.2017
Гигрометры - приборы для измерения влажности

Влажность воздуха – важный показатель, от которого зависит нормальная жизнедеятельность организма. Любые колебания этого параметра в большую или меньшую сторону могут привести к ухудшению самочувствия человека и стать причиной частых заболеваний, сухости в носу, слезоточивости глаз, повышения артериального давления и т.д.

Кроме того, влажность влияет на бесперебойное функционирование техники, поскольку большинство приборов настроены под определенные показатели. Также она важна в некоторых промышленных и торговых сферах, в которых многие материалы (бумага, ткани, пластмассы, овощи, фрукты и т.д.) являются гигроскопичными, то есть обладают способностью менять свои свойства в сухом воздухе.

Чтобы определить показатель влажности и поддерживать его на оптимальном уровне, используются специальные измерительные приборы – гигрометры. Это особое измерительное оборудование, предназначенное для создания комфортных условий не только для человека, но и для различных товаров бытовых и складских помещений. Данные приборы широко востребованы в домашних условиях и на промышленных предприятиях.

Виды гигрометров

Существует три основных типа гигрометров:

  1. для измерения абсолютной влажности воздуха;
  2. для определения относительной влажности воздуха;
  3. для вычисления точки росы – температуры, до которой должен охладиться воздух, чтобы содержащийся в нем пар достиг состояния насыщения и начал конденсироваться в росу.    

Гигрометры выполнены таким образом, что при помощи несложных вычислений можно легко преобразовать результаты показаний одного типа оборудования в другой. То есть при необходимости большинство моделей прибора позволяют определить абсолютную и относительную влажность, а также точку росы.

Кроме того, гигрометры могут отличаться по видам, принципу действия и конструкции в зависимости от предназначения. К примеру, исходя из сферы применения, приборы могут быть:

  • для использования в домашних условиях;
  • для использования в промышленности, агрономии, строительстве, фармацевтике, энергетике и т.д.

В данной статье будут подробно рассмотрены все виды гигрометров и их принцип действия.

Волосяной гигрометр

Такой прибор используется для определения относительной влажности окружающей среды (диапазон измерения – от 30 до 80%). Он состоит из следующих частей:

  • Волосяной гигрометрметаллическая рама – основа всей конструкции;
  • шкала с делениями, каждое из которых соответствует одному проценту влажности;
  • обезжиренный человеческий волос;
  • стрелка со специальным регулировочным винтом;
  • шкив, используемый для перекидывания свободного конца волоса с небольшим грузом.

Принцип действия такого гигрометра основан на естественном изменении длины обезжиренного человеческого волоса в зависимости от влажности окружающей среды. При переменах микроклимата в помещении он уменьшается или увеличивается. В связи с этим происходит ослабление или натяжение волоса, которое влияет на шкив. Он, в свою очередь, поворачивается в соответствии с изменением влажности, воздействуя на стрелку, конец которой свободно перемещается по шкале с нанесенными на нее делениями. Благодаря этому определяются точные показатели влажности окружающей среды.       

Главное преимущество волосяного гигрометра заключается в том, что показания относительной влажности воздуха не зависят от его температуры, в отличие от электролитических аналогов. Кроме того, прибор не потребляет энергию, поскольку процесс его действия основан на механических действиях. 

Весовой гигрометр

Данный прибор применяется для определения абсолютной влажности воздуха – количества водяного пара, который находится в 1 м3 воздуха. Он состоит из нескольких U-образных трубок, образующих единую систему. В них помещается гигроскопическое вещество, которое обладает способностью поглощать влагу из воздуха. Через всю систему протягивается определенное количество воздуха, взятое в одной точке пространства.

Весовой гигрометр

В результате можно посчитать массу трубочной системы до того, как через нее был пропущен воздух, и после выполнения манипуляции. Также определяется непосредственно сам объем проведенного воздуха. При несложных математических вычислениях можно посчитать изучаемый показатель в абсолютном значении. 

Механический (керамический) гигрометр  

Механический (керамический) гигрометрЭтот вид гигрометров чаще всего используется для контроля влажности в жилых помещениях. Он отличается довольно простой конструкцией, а принцип его работы основан на механических действиях. Твердая или пористая керамическая масса, в состав которой также входят металлические элементы, имеет электрическое сопротивление. Его уровень напрямую зависит от влажности в помещении. Для правильного функционирования механического гигрометра керамическая масса должна состоять из некоторых окислов металла. Причем в качестве основы используется глина, кремний и каолин.   

Конденсационный гигрометр

С помощью такого прибора можно получать максимально точные данные о микроклимате в помещении. Конденсационный гигрометр состоит из нескольких частей:

  • Конденсационный гигрометртермометр;
  • металлическая коробочка;
  • резиновая груша;
  • передняя стенка;
  • теплоизолирующая прокладка;
  • кольцо.

Принцип действия такого гигрометра основан на измерении количества конденсата, скапливаемого на стеклянных поверхностях. Узкий луч света направляется на специальное охлаждаемое зеркало, на котором начинают проявляться кристаллы льда или капли воды. Электронный термометр, вмонтированный под зеркало, измеряет показания, после чего преобразовывает их в значение относительной влажности воздуха.

Многие современные модели конденсационных гигрометров имеют дисплей, на который выводятся полученные показания. Благодаря особому принципу действия прибора обеспечивается точный результат измерений, а погрешность – минимальная. Это одно из главных преимуществ конденсационных гигрометров. Кроме того, такие приборы имеют долговременную стабильность, отличаются продолжительным эксплуатационным сроком и широким диапазоном измерений (от 0 до 100%).      

Электронный гигрометр  

Принцип работы и измерения влажности воздуха этого прибора основан на изменении концентрации электролита, которым покрывается любой электроизоляционный материал (стекло или пластмасса). Существуют электронные гигрометры, обладающие автоматическим подогревом, которые производят измерения точки росы.

Чаще всего точка росы определяется над концентрированным раствором хлорида лития. Он по своему составу является чувствительным к любым изменениям влажности. То есть концентрация и сопротивляемость хлорида лития увеличивается или уменьшается в зависимости от уровня влажности в помещении.     

Электронный гигрометр Кроме того, на показания электронного гигрометра может оказывать незначительное влияние температура воздуха. Поэтому прибор часто оборудован термометром, что очень удобно в эксплуатации. Главной особенностью такого гигрометра является высокая точность измерения, которую не всегда можно достичь с использованием аналогичного механического оборудования. Также он имеет очень низкий процент погрешности.

Электронные гигрометры делятся на несколько видов в зависимости от принципа действия, это:

  • Приборы, измеряющие проводимость воздуха. Они определяют абсолютную влажность. Для вычисления относительной влажности необходимо произвести измерение температуры.
  • Оптоэлектронные. Измерение точки росы выполняется с помощью охлажденного зеркала, которое замораживается, а затем постепенно нагревается.        
  • Резистивные. Используют эффект изменения  проводимости солей или проводящих полимеров в зависимости от влажности.
  • Емкостные. Измеряют изменение емкости металлооксидного или полимерного конденсатора.   

Психрометрический гигрометр (психрометр)

Психрометр чаще всего используется для определения показателей относительной влажности воздуха. Это необходимо в различных областях науки, производства и при использовании весового оборудования для определения максимальной точности. Принцип действия такого прибора основан на физическом свойстве жидкости, заключающемся в испарении. При этом возникает разность температур, которую показывают сухие и влажные термометры. Испарение приводит к тому, что жидкость теряет часть энергии. Благодаря этому снижается ее температура, что фиксирует термометр.       

Психрометр состоит из двух стеклянных термометров (ртутных или спиртовых). Один из них сухой, а другой – влажный, поскольку обернут смоченной хлопчатобумажной тканью, конец которой опущен в резервуар с водой. При испарении жидкости влажный термометр охлаждается. Чем меньше влажность воздуха в помещении, тем интенсивнее протекает данный процесс. Следовательно, чем более сухой воздух, тем ниже показания смоченного термометра. Поэтому разница между показаниями влажного и сухого термометров будет больше.     

Психрометрические гигрометры

Чтобы рассчитать относительную влажность воздуха, необходимо зафиксировать показания влажного и сухого термометра, а затем использовать специальные формулы или психрометрическую таблицу. Для измерения абсолютной влажности воздуха применяется психрометрическая формула.     

Различают следующие виды психрометров:

  • Дистанционный. Для измерения влажности воздуха в таком психрометре используются термисторы, термометры сопротивления, термопары. Основными типами являются электрические и манометрические приборы. В качестве последнего используется двухканальный манометрический термометр или два одноканальных, оснащенных устройством системы увлажнения для одного из термобаллонов. Наиболее широко распространены психрометры на базе термисторов, термометров сопротивления и термопар. Важное условие точности и надежности – использование аналогичных характеристик смоченного и сухого преобразователей  температуры.      
  • Стационарный. Прибор состоит из двух термометров, которые укреплены на штативе и помещены в метеорологическую будку. Резервуар одного из них обвязан батистом, расположенным в стакане с водой. Это обеспечивает свободное поступление жидкости к емкости. Устройство метеорологической будки позволяет воздуху осуществлять свободный обмен возле резервуара. Главные преимущества стационарного психрометра – это простота конструкции и эксплуатации.    
  • Аспирационный. Термометры расположены в специальном корпусе, который служит для их защиты от повреждений и предупреждения теплового излучения окружающих предметов. Обдув выполняется при помощи специального вентилятора – аспиратора. Его скорость составляет около 2 м/сек. Аспирационные психрометры – это наиболее надежные и точные приборы для измерения температуры и влажности воздуха при положительной температуре окружающей среды.            

Профессиональные гигрометры для измерения микровлажности газов

Гигрометры позволяют измерять и контролировать микровлажность технологических газов. С их помощью можно диагностировать содержание влаги в единицах точки росы, а также анализировать температуру неагрессивных газовых сред (водород, азот, кислород, аргон, гелий, воздух и т.д.). Профессиональные гигрометры для измерения в зависимости от предъявляемых к ним эксплуатационным требованиям бывают портативными и стационарными.  

Профессиональные гигрометры

Портативные

Портативные гигрометры предназначены для измерения микровлажности по точке росы в диапазоне от -80 до 0 градусов по Цельсию и температуры газов в различных магистралях и газовых баллонах. Они широко используются в газовой и нефтяной промышленности. Портативные приборы учитывают показатель давления при изменении содержания влаги. Они имеют компактные размеры и массу, что позволяет изменять их местоположение. Также приборы обладают широким спектром пересчета в другие единицы влажности. Важно заметить, что портативные гигрометры обеспечивают высокую точность полученных результатов во всем диапазоне измерения.      

портативные гигрометры

Видеообзор портативного электронного гигрометра

Стационарные

Стационарные гигрометры предназначены для измерения точки росы от -80 до 0 градусов по Цельсию и температуры неагрессивных газовых сред. Одно из важных преимуществ таких приборов – возможность применения для определения малого процента влагосодержания в технологических газах. Стационарные гигрометры просты в настройке и эксплуатации, они позволяют регулировать и контролировать измеряемые процессы. Подогрев датчика микровлажности обеспечивает исключение конденсации осушающих агентов (к примеру, этиленгликоля, который используется для осушки природного газа) на его поверхности. Благодаря этому увеличивается точность и надежность измерений.       

Стационарные гигрометры применяются в нефтегазовой и химической промышленности, а также на атомных электростанциях, объектах электроэнергетике и в сфере микроэлектроники. Еще данные приборы используются в оборудовании для осушки технологических газов и воздуха. Кроме того, стационарные гигрометры применяются в оборудовании для контроля осушки природного газа, который служит в качестве автомобильного топлива.      

стационарные гигрометры

Сферы применения профессиональных гигрометров

Профессиональные гигрометры выполняют четыре важные функции:

  • контролируют процессы глубокой сушки промышленной и пищевой продукции;
  • поддерживают влажность на необходимом уровне;
  • определяют влажность газа в электротехническом оборудовании;
  • измеряют уровень влажности воздуха в производственных помещениях. 

Благодаря этому приборы имеет широкую сферу применения. Помимо различных сфер промышленности, они также используются:

  • В медицине и фармацевтике. Помещения для хранения лекарственных препаратов обязательно должны быть оснащены приборами для регистрации параметров воздуха.   
  • В сельском хозяйстве. Гигрометры позволяют выполнять мониторинг влажности в хранилищах с зерном, овощами и фруктами, чтобы соблюдать правильные условия хранения и продлить тем самым срок годности продукции.  
  • Применение гигрометровВ библиотеках. Повышенная влажность может привести печатные материалы в негодность. Благодаря гигрометрам книги будут храниться в оптимальных условиях.
  • В строительстве. В данном случае контролируется уровень влаги для древесины и стройматериалов. Гигрометр позволяет определять влажность предметов косвенным методом. Это означает, что он измеряет не саму влажность, а связанный с ней физический параметр, который  автоматически переводится в значение влажности.            
  • В мебельном производстве. Качество мебели напрямую зависит от влажности древесины. Поэтому для определения ее оптимального уровня необходимо использовать гигрометр.

Таким образом,  гигрометр – это универсальный прибор, с помощью которого можно определять относительную и абсолютную влажность воздуха, а также точку росы. Многие модели оснащены термометрами, что позволяет определять температуру окружающей среды. Гигрометры бывают различных видов, благодаря чему используются как в домашних условиях, так и в промышленности.      

 
Видео-избранное
Ваша корзина пуста
В Зеленограде
Температура 16.3°C
Влажность 72.6%
Давление 741 мм.рт.ст.
В офисе «ЭКСИС»
Температура 26.8°C
Влажность 25.6%
очистить список
 
Чтобы добавить товар к сравнению, нажмите на ссылку "Сравнить"