Как пользоваться гигрометром

В жилых, складских и других помещениях очень важно поддерживать правильный микроклимат. Для анализа основных показателей среды используют разные измерительные приборы. Так, температуру оценивают термометром. А уровень влажности воздуха измеряют гигрометром. Такие устройства бывают разных видов. В этой статье расскажем, как работает гигрометр, как его использовать.

Для чего нужно знать относительную влажность воздуха

Гигрометр – лабораторное специальное устройство, с помощью которого с высокой точностью определяют значения относительной влажности газов и воздуха, а также абсолютной. Последняя – это точно измеренное количество воды в граммах, содержащееся в одном килограмме воздушной среды. А относительная влажность является объёмом влаги, который определяется относительно предельно возможного количества для данного температурного значения.

Полезная информация! Иначе гигрометры называют гигроскопами.

Зачем отслеживать показатель? Влажность – важная составляющая микроклимата любой среды. Она влияет на функционирование электроники и разных приборов, здоровье животных и людей, сроки службы металлических изделий, сохранность текстильных и бумажных вещей, состояние отделочных, мебельных и других материалов.

Повышенная влажность может привести к следующим нежелательным последствиям:

• Образование на поверхностях конденсата. Мелкие капли воды проникают в структуру пористых материалов. Из-за этого разбухает, портится мебель, размягчаются, отделяются от оснований обои.
• Высокая влажность хорошо подходит для размножения грибков. Такие микроорганизмы образуют плесень, которая при вдыхании и контактах с кожей вызывает аллергические реакции, болезни дыхательной системы.
• Быстрая порча продуктов питания, например, заплесневение хлеба, гниение овощей, ягод, фруктов.
• Конденсат, появляющийся на поверхностях металлических изделий, провоцирует их коррозию. Ржавчина разрушает металлы, снижает прочность конструкций, выводит их из строя.
• Порча бумаги. Разбухая из-за влаги, она теряет свои первоначальные свойства. Чернила на ней могут расползаться. Также бумажные листы становятся хрупкими, хуже держат форму, быстро рвутся.
• Изменение состава медикаментозных препаратов, БАД. После вскрытия упаковки обеспечить её полную герметичность сложно. Вода, проникая в таблетки и другие формы лекарств, вступает в реакции с их компонентами, меняет их химические свойства и, соответственно, действие и эффективность.

Не менее вредна повышенная влажность. Во-первых, из-за неё быстро пересыхают слизистые оболочки рта, носа. Они истончаются, повреждаются, становятся уязвимыми перед атаками бактерий и вирусов. Это снижает естественную защиту организма человека и увеличивает риски развития ОРВИ, других инфекций.

Во-вторых, продукты из-за пониженной влажности тоже портятся. Они быстро теряют воду, из которой состоят в большей мере, из-за чего сохнут, вянут. Особенно это касается овощей, фруктов, ягод, корнеплодов.

В-третьих, пониженный показатель влажности нарушает оптимальные условия проведения отделочных, строительных работ. Жидкие растворы после нанесения высыхают чрезмерно быстро. Из-за этого поверхности могут растрескиваться, а материалы плохо фиксируются.

Сфера использования

Контролировать уровень влажности и поддерживать её в требуемых пределах нужно в разных отраслях. Сфера применения зависит от точности гигрометров, их разновидностей. Так, простые устройства можно использовать в быту, более точные подходят для промышленности.

Гигрометры используются:

• в сельском, фермерском хозяйстве: животноводстве, выращивании растений (например, в теплицах, парниках, оранжереях);
• на пищевых производствах;
• в фармацевтических компаниях;
• в лабораториях;
• на метеорологических станциях;
• при отделочных работах, строительстве;
• в складских помещениях;
• медицинских учреждениях: поликлиниках, больницах;
• в общеобразовательных, дошкольных организациях: детских садах, школах;
• в торговых залах;
• в химической промышленности;
• в сфере ЖКХ;
• в офисах;
• в жилых помещениях: квартирах многоэтажных зданий, загородных коттеджах, частных домах.

Виды гигрометров

Все гигрометры предназначены для измерения уровня влажности, но различаются по принципам действия, особенностям конструкции, работе. Устройства по автоматизации процессов делятся на механические и электронные. Первые имеют относительно простую конструкцию с циферблатом, на котором отображаются результаты. Электронные же – сложные устройства с цифровым дисплеем, широким функционалом, дополнительными функциями. Ниже рассмотрим все существующие виды гигрометров.

Психрометрические

Психрометр часто относят к гигрометрам, но это не совсем верно. Такое устройство тоже анализирует влажность, но по особой технологии. Оно разработано учёным из Германии Эрнестом Августом в конце XIX столетия.

Гигрометр психрометрический имеет конструкцию, в которой предусмотрено два термометра, заполненных ртутью (редко), окрашенным толуолом или спиртом. Один из них – сухой. Он определяет точную температуру. Второй же градусник – влажный, мокрый. Он имеет утолщение, где концентрируется влага. Данная широкая часть размещается в так называемом фитиле. Это тканевая трубка из батиста, шифона, марли или иного подобного материала. Свободный конец фитиля располагается в стеклянном цилиндрическом резервуаре. Это питатель, в котором находится дистиллированная вода.

Температуры, показываемые влажным градусником и сухим, различаются, так как мокрый охлаждается за счёт испарения воды. По полученной разнице определяют относительную влажность газовой среды или атмосферного воздуха.

Весовые

Весовые устройства определяют абсолютную влажность. Конструкция – это система трубок, которые заполнены гигроскопичным, то есть хорошо впитывающим материалом. Через все элементы пропускается порция воздуха, который забирается из определённой точки измеряемой среды насосом. Поток идёт по трубкам, а их гигроскопичный наполнитель впитывает воду. Результаты определяются по весу материала до процедуры измерения и после неё. Получается значение, равное массе поглощённой воды.

Волосные

Главный элементов волосного (волосяного) прибора – это синтетический или натуральный человеческий волос. Для достоверности измерений он обезжиривается, натягивается на рамку, дополненную стрелкой. При колебаниях влажности длина волоса меняется, так как он впитывает воду из воздуха. Укорочение или удлинение фиксируется стрелкой: она отклоняется в одну из сторон и указывает значение на шкале.

Плёночные

Приборы данного вида по принципу функционирования схожи с волосными. Но в качестве чувствительного элемента здесь используется плёнка, изготовленная из органического материала. Она реагирует на повышение или уменьшение влажности, меняет размер за счёт поглощения воды и перемещает стрелку, которая двигается по шкале вправо или влево.

Механические

Механические приборы называют керамическими, так как функции чувствительной среды выполняет особая твёрдая либо пористая масса, состоящая из керамики (кремния, глины, каолина) и окислов некоторых металлов. Данная смесь имеет определённое электролитическое сопротивление, на которое напрямую влияет как раз влажность воздуха. Результаты отображаются стрелкой на циферблате.

Конденсационные

Такие приборы имеют ещё одно название – гигрометры Ламбрехта. Основная часть конструкции – зеркало, меняющее температуру при изменениях условий окружающей среды. Показатель анализируется перед стартом процедуры. Затем начинают измерение, в ходе которого на зеркальной поверхности появляются капельки либо ледяные кристаллы. Далее температура проверяется повторно. По разнице значений до и после измерения анализируется уровень влажности.

Резистивные

Соли и полимеры, используемые для измерительных процедур, имеют конкретное электрическое сопротивление. Оно меняется при изменениях влажности и показывает значение оцениваемого показателя.

Чем отличается гигрометр от психрометра

В чём отличия гигрометра и психрометра? Они имеют одинаковое назначение, но вот принципы работы и сферы применения разные. Гигрометр анализирует физико-химические параметры различных веществ, причём не только газов и воздуха, но и некоторых твёрдых тел. Так, ёмкостные устройства помогают оценивать влажность таблетированных форм лекарств. Психрометры же проще по конструкции, а результаты оценивают по разнице температур, которая зависит от скорости испарения воды.

Гигрометры более функциональны, сфера их применения шире. Зато психрометры на порядок точнее. Иногда по ним определяют достоверность результатов гигрометров. Психрометрические измерения берут за эталон.

Принцип работы гигрометра психрометрического

Принцип работы психрометра основан на определении разницы значений влажного и сухого термометров. Показатели различаются из-за особенностей физического процесса испарения. Показания сухого психрометра – это фактическая температура среды. Влажный же охлаждается за счёт испарения воды. И чем быстрее влага испаряется, тем холоднее мокрый капилляр, тем меньше показания этого градусника, тем ниже значение относительной влажности.

По скорости протекания процесса испарения и разнице в результатах, выданных влажным и сухим градусниками, определяют искомый показатель. Для этого используют специальную таблицу, которая прилагается к прибору. В ней находят значение, которое продемонстрировал сухой градусник, а также разницу его результатов и показаний влажного термометра (следует сначала от большего числа отнять меньшее). Затем ищут пересечение показателей, и в его точке проверяют результат. Это и будет относительная влажность.

Если температура ниже нуля, а вместо дистиллированной воды используется обычная, применять психрометр невозможно. Жидкость просто замёрзнет, не будет испаряться. Невозможны измерения и при 100% показателе влажности. При ней вода также не испаряется.

Гигрометры психрометрические ВИТ-1, ВИТ-2

Широкое распространение получил психрометрический гигрометр ВИТ. Устройства данного типа представлены в двух модификациях:

• ВИТ-1. Диапазон температур измеряемой среды – от +5 градусов Цельсия до +25. Такой вариант подходит для нежилых объектов, например, складов, заводов.
• ВИТ-2. Он анализирует влажность в местах с температурой от +20℃ до +40.

По конструкции и принципу функционирования ВИТ-1 и ВИТ-2 практически не различаются. Устройства достоверно определяют уровень влажности в пределах 20-90%. Если на объекте нельзя контролировать температурный режим с помощью вентиляции или кондиционера, тогда рекомендовано в прохладный сезон использовать ВИТ-1, а в тёплый и жаркий – ВИТ-2. Если же контроль температур возможен, тогда круглый год можно проводить измерения моделью ВИТ-1. Это связано с тем, что во многих нормативных документах в качестве оптимального температурного режима указывается 20-25 градусов.

Как пользоваться гигрометром психрометрическим типа ВИТ

Пошаговая инструкция по использованию психрометра ВИТ:

1. Вскройте упаковку, проверьте её содержимое: полноту комплектации, а также целостность всех элементов конструкции. Найдите штамп производителя о выполненной обязательной поверке.
2. Снимите с основания питатель. Обычно он фиксируется защёлками, так что отделение от корпуса не должно составить труда.
3. Снятую ёмкость, держа запаянным концом вниз, поместите в резервуар с дистиллированной водой. Дождитесь наполнения.
4. Смочите фитиль: опустите влажный термометр в питатель.
5. Далее наполненную водой ёмкость зафиксируйте на корпусе устройства так, чтобы фитиль не соприкасался с её стенками, а расстояние от питателя до нижнего края мокрого градусника было не меньше 2 сантиметров.
6. Разместите психрометр на удобном уровне, примерно перед глазами. Лучше всего закрепить его на ровной, не подвергающейся вибрациям, нагреву или ударам стене.
7. Для определения скорости аспирации воспользуйтесь специальным прибором У5 – крыльчатым анемометром. Но если не нужны показатели с точностью до сотых долей, можно обойтись без этого. В противном случае для достижения оптимальной аэрации можно установить на гигрометр специальное устройство (подробнее об этом будет рассказано ниже).
8. Выждите не менее получаса, чтобы гигрометр обрёл температуру измеряемой среды.
9. Начинайте процедуру. Встаньте напротив прибора, чтобы хорошо видеть шкалы градусников, но при этом не дышать на корпус (при дыхании выделяется влага, которая искажает результаты).
10. Посмотрите, на какой отметке шкалы находится столбик расположенного слева сухого термометра. Запишите число (точность – до десятых долей).
11. Далее снимите показания с правого градусника (влажного). Зафиксируйте их.
12. Затем от показаний сухого термометра отнимайте значение мокрого. Пишите полученное число.
13. Смотрите на таблицу. В её левом столбце находите температуру, которую показал сухой градусник.
14. Во второй строке ищите вычисленную разницу.
15. Проводите линии от температуры вправо и от разницы вниз.
16. Там, где линии пересекутся, и будет фактический уровень относительной влажности.

Особенности использования психрометрических гигрометров

Чтобы получать достоверные показания, пользоваться гигрометром психрометрического типа стоит с учётом следующих особенностей:

• Соблюдение рекомендованного температурного режима. При каких значениях можно использовать гигрометр, инструкция по применению расскажет подробно. В ней рассмотрен процесс измерений, указаны допустимые параметры анализируемой среды.
• Психрометры не рекомендовано использовать при минусовых температурах. И хотя дистиллированная вода начинает замерзать лишь при значениях от -42 градусов и ниже, всё же на холоде и тем более на морозе прибор не даст точных результатов.
• Фитиль должен быть постоянно увлажнённым, целым, чистым. Если он жёсткий, загрязнённый, повреждённый, то не сможет поглощать воду из питателя. Если воздушная запылённость средняя или малая (до 5 миллиграммов на 1 м3), то регулярные замены фитиля следует осуществлять через каждые две недели. Если же воздух запылён сильнее, тогда элемент убирается с последующей установкой нового по мере необходимости. Перед его монтажом следует капилляр увлажнить – протереть смоченным в тёплой воде ватным диском.
• Допускается использование и обычной воды, но её для нормализации состава и устранения жёсткости следует сначала прокипятить в течение 10-15 минут, а потом отфильтровать. Если наливать обычную жидкость из крана, то её компоненты могут быстро засорять фитиль, а также откладываться в питателе.
• Нужно регулярно оценивать точность показаний. Впервые проверить гигрометр должен производитель. Он указывает этот факт в паспорте, без которого не может реализоваться измерительный высокоточный прибор. Далее поверка гигрометров психрометрических производится ежегодно либо раз в два года. Осуществлять её можно самостоятельно по другому устройству с высокой точностью. Также поверку предлагают специализированные организации.
• Значения из психрометрической таблицы, по которой определяются результаты измерения, актуальны для определённой скорости аспирации – от 0,5 м/с до 1. То есть мокрый градусник в идеале должен обдуваться именно с этой скоростью. И чтобы определить её, производители рекомендуют применять крыльчатый анемометр. Но обычно в помещении не удаётся поддерживать скорость воздушного потока в указанном пределе. Из-за этого испарение воды замедляется, термометр охлаждается незначительно, а значения влажности получаются выше реальных. Чтобы поддерживать оптимальный обдув, психрометр можно оснащать специальным устройством аспирации – ВИТ УА. Это миниатюрный вентилятор, работающий от аккумулятора либо батареек.
• Питатель должен быть всегда наполненным. Если требуется серия измерений, и вода закончилась, то заливайте жидкость комнатной температуры и ждите 20-30 минут.

Техника безопасности

Инструкция по эксплуатации устройства ВИТ или другого типа содержит меры предосторожности. Для безопасного использования следуйте таким правилам:

1. Не допускайте механических воздействий на устройство – сильной тряски, падений, вибраций, ударов.
2. Исключайте контакты гигрометра с агрессивными химическими средами. Не погружайте корпус в химикаты, не протирайте его щелочами, кислотами, солевыми растворами.
3. Не перегревайте гигрометр, а также не охлаждайте. Температура не должна выходить за пределы значений, указанных в руководстве по эксплуатации.
4. Если корпус разбился, и повредился капилляр одного из термометров, следует поместить остатки в плотный пакет и герметично его закрыть. Толуол, который обычно используют для заполнения капилляра шкалы, токсичен и горюч. Его следы нужно немедленно удалить со всех поверхностей тряпкой либо губкой, смоченной в горячем мыльном растворе. Уборку нужно осуществлять в средствах защиты – респираторе, перчатках, желательно в очках. Помещение необходимо тщательно проветрить.

Гигрометры помогают точно определять важный параметр микроклимата. Зная уровень влажности, можно делать выводы о влиянии среды на здоровье, приборы, материалы, растения и прочие предметы или живые организмы. Но для достоверности измерений важно выбрать качественный измерительный прибор и использовать его грамотно.

В нашем интернет-магазине вы можете приобрести широкий ассортимент гигрометров по низким ценам. Обращайтесь!