В эпоху технологического прогресса контроль влажности превратился в фундаментальный элемент, без которого невозможно представить ни повседневную жизнь человека, ни эффективное функционирование современных производств. Влажность воздуха - один из ключевых факторов, влияющих на разные аспекты жизнедеятельности людей, а именно на качество жизни и работы, производственной и сельскохозяйственной деятельности, а также качество готовой продукции. Кроме того, влажность технологических газов напрямую влияет на эффективность работы различных отраслей промышленности. Разработка и производство измерительного оборудования для контроля влажности воздушных и газовых сред продолжает оставаться одним из приоритетных направлений развития отрасли КИП, обеспечивая повышение эффективности производства и качества жизни человека.
Основные термины и величины
В современной метрологии используются несколько ключевых параметров для количественной оценки влажности:
- относительная влажность — выражается в процентах (%) и показывает соотношение фактического содержания водяного пара в воздухе к максимально возможному при данной температуре. Максимальное значение составляет 100%. Вместо традиционных гигрометрических таблиц для быстрого и точного перевода единиц влажности теперь используется современный онлайн-калькулятор влажность расчет;
- абсолютная влажность — измеряется в граммах на кубический метр (г/м³) или килограммах на кубический метр (кг/м³). Показывает конкретное количество водяного пара в единице объема воздуха;
- температура точки росы — измеряется в градусах Цельсия (°C) и определяет температуру, при которой воздух насыщен водяным паром и начинается конденсация;
- объемное влагосодержание — измеряется в объемных процентах (%) или ppm (частиц на миллион). Характеризует концентрацию водяного пара относительно общего объёма газовой смеси.
Относительная влажность
Относительная влажность (ОВ, %) — это наиболее часто используемый на практике показатель, который характеризует степень насыщения воздуха водяным паром относительно его максимально возможного количества при данной температуре. Проще говоря, ОВ показывает, насколько воздух близок к состоянию насыщения, когда начинается конденсация.
Формула для расчета:
φ = (p / pₙ) × 100%, где:
- φ — относительная влажность, %;
- p — парциальное давление водяного пара в воздухе в текущих условиях, Па (Паскаль);
- pₙ — давление насыщенного водяного пара при той же температуре, Па.
Именно относительная влажность напрямую влияет на испарение влаги с поверхностей, самочувствие людей, состояние материалов (дерево, бумага, ткани) и технологические процессы. Например, при низкой ОВ происходит усиленное испарение и высыхание, а при высокой (близкой к 100%) — испарение прекращается и выпадает роса.
Таблица 1. Влияние относительной влажности на окружающую среду
| Диапазон ОВ, % | Воздействие и примеры |
| Менее 30% (сухой воздух) | Дискомфорт дыхательных путей, накопление статического электричества, усыхание мебели и музыкальных инструментов. |
| 40–60% (комфортный уровень) | Оптимально для здоровья человека, хранения предметов искусства, работы оргтехники. |
| Более 70% (влажный воздух) | Ощущение духоты, риск образования плесени, коррозии металлов, конденсации на холодных поверхностях. |
Абсолютная влажность
Абсолютная влажность (АВ) — это физическая величина, которая показывает точную массу водяного пара, содержащегося в единице объема воздуха. В отличие от относительной, она не зависит от температуры воздуха, что делает ее незаменимой для точных инженерных расчетов, например, в системах вентиляции и кондиционирования.
Формула для расчета:
ρ = m(пара) / V(воздуха), где:
- ρ (ро) — абсолютная влажность, г/м³ или кг/м³;
- m — масса водяного пара;
- V — объем влажного воздуха.
Абсолютная влажность и температура точки росы напрямую связаны. По известной абсолютной влажности можно рассчитать температуру, до которой нужно охладить воздух, чтобы достичь насыщения (100% ОВ) и начала конденсации.
Таблица 2. Справочные значения абсолютной влажности
| Температура точки росы, °C | Абсолютная влажность, г/м³ |
| -10 °C | 2.1 г/м³ |
| 0 °C | 4.8 г/м³ |
| +10 °C | 9.4 г/м³ |
| +20 °C | 17.3 г/м³ |
| +30 °C | 30.4 г/м³ |
Температура точки росы
Температура точки росы — это критически важный параметр для предотвращения конденсации в газах и технологических системах. Она показывает температуру, при которой воздух (или газ) охлаждается до состояния насыщения водяным паром (достигает 100% относительной влажности). Дальнейшее охлаждение приводит к выпадению жидкости в виде росы, инея или тумана.
В отличие от относительной влажности, точка росы — это абсолютная величина. Она не меняется при изменении температуры газа, если его влагосодержание (абсолютная влажность) остается постоянным. Контроль точки росы необходим для:
- Защиты пневматических систем от коррозии и обледенения.
- Обеспечения качества продукции в пищевой и фармацевтической промышленности.
- Проведения строительных работ (нанесение лакокрасочных покрытий, заливка стяжек).
Объемное влагосодержание
Объемное влагосодержание — это параметр, широко используемый в газовой аналитике и при работе с чистыми газами. Он выражает концентрацию водяного пара как долю от общего объема газовой смеси.
Единицы измерения: ppmv или % об.д.
1% об.д. = 10 000 ppmv.
1 ppmv = 0.0001% об.д.
Этот показатель удобен для описания очень низких концентраций влаги, например, в сжатом воздухе высших классов чистоты по ГОСТ Р 59338-2021, в технологических газах (азот, гелий, водород) или в процессах, где важна молярная доля компонента.
Точность измерений влажности: влияние температуры, сезонности и локальных условий
Точность измерения влажности воздуха зависит от множества факторов: температурного режима, сезонности и локальных условий. При одинаковой абсолютной влажности показатели относительной влажности различаются внутри помещения и снаружи из-за разницы температур, особенно зимой.
Сезонные колебания создают разные условия: зимой из-за отопления воздух суше, летом при небольшой разнице температур влажность может быть повышенной. Локальные факторы - источники влаги, вентиляция, сквозняки, нагреватели - вызывают перепады влажности до 30% в разных точках помещения. Все гигрометры воздуха измеряют влажность локально - в точке размещения датчика. Для получения достоверных показаний влажности необходимо соблюдать важный принцип измерения: сначала нужно дождаться полного выравнивания температур между окружающим воздухом и измерительным сенсором гигрометра. Только после того, как температура на дисплее прибора стабилизируется и перестанет меняться, можно приступать к считыванию показателей влажности - это гарантирует точность и корректность полученных данных.
Профессиональные КИП для мониторинга влажности
Наша компания и другие производители кип постоянно совершенствуют свои разработки, внедряя новые технологии и учитывая потребности пользователей. Это позволяет создавать приборы, отвечающие самым высоким требованиям точности и надёжности для применения в различных отраслях промышленности и науки.
Мы предлагаем широкий ассортимент сертифицированных КИП, включая приборы для измерения влажности, обеспечивающие непрерывный и точный контроль температурно-влажностных показателей, как в воздушной среде, так и в неагрессивных газовых средах.
- Термогигрометры ИВТМ-7 представляют собой современную линейку КИП, разработанных для круглосуточного мониторинга температуры, влажности и атмосферного давления в воздушной среде и неагрессивных газовых средах. Приборы выпускаются в различных модификациях, включая стационарные многоканальные системы постоянного мониторинга с возможностью централизованного управления и регулирования показателей микроклимата, портативные устройства для оперативного контроля, автономные регистраторы с функцией долговременной записи данных. В промышленном производстве приборы используются для контроля влажности и температуры технологических процессов. На складах и в хранилищах помогают поддерживать оптимальные условия для сохранности продукции. В сельском хозяйстве приборы важны для создания благоприятных условий при выращивании культур и содержании животных. Медицинское применение включает мониторинг микроклимата в медицинских учреждениях и барокамерах. В строительной отрасли помогают контролировать параметры при возведении и эксплуатации зданий. В сфере культуры приборы обеспечивают сохранность экспонатов в музеях, архивах и библиотеках. В транспортной отрасли устройства используются для мониторинга условий при перевозке грузов. Технические возможности приборов (в зависимости от модификации) позволяют не только проводить постоянный контроль параметров микроклимата, но и накапливать статистические данные, переводить показания влажности в различные единицы измерения, а также эффективно управлять климатическими системами. Благодаря этим характеристикам термогигрометры ИВТМ-7 помогают успешно решать задачи по контролю микроклимата в самых разных условиях эксплуатации.
- Измерители влажности ИВГ-1 представляют собой профессиональную линейку контрольно-измерительных приборов, предназначенных для высокоточного определения точки росы в воздухе и различных газовых средах. Приборы способны работать с широким спектром неагрессивных газов, включая аргон, гелий, азот, кислород, водород, элегаз, криптон и криптоноксеноновые смеси, природный газ. Линейка приборов включает как стационарные, так и портативные модификации. Стационарные многоканальные версии с функцией регулирования представлены: настольными моделями, щитовыми исполнениями для монтажа в шкафах, с креплением на DIN-рейку. Портативные версии обеспечивают мобильность при проведении измерений в различных условиях. Технические возможности приборов позволяют измерять точку росы в диапазоне от -80 до 0°C при температуре окружающей среды от -20 до +40°C. Приборы автоматически пересчитывают показатели влажности в различные единицы измерения: проценты относительной влажности, ppm и мг/м³. Максимальное рабочее давление составляет 400 атмосфер. Практическое применение приборов выходит далеко за рамки простого измерения параметров. Они становятся неотъемлемой частью систем промышленной автоматизации техпроцессов, обеспечивают надёжную работу электротехнического оборудования, участвуют в процессах осушки и очистки газов. Благодаря своей универсальности и точности измерений, приборы точки росы ИВГ-1 стали надёжными помощниками в решении задач по обеспечению отличного качества продукции, оптимизации производственных процессов, повышению эффективности работы оборудования в самых разных отраслях промышленности.
Профессиональные измерительные приборы, производимые нашей компанией, в том числе анализаторы влажности газов ИВГ-1 и термогигрометры ИВТМ-7, обеспечивают безотказную работу на протяжении как минимум 5 лет при следовании инструкциям технического паспорта, а их надёжность подтверждается государственной регистрацией в реестре средств измерений и первичной поверкой.
