Мікроклімат у приміщенні відіграє велику роль. Вчені довели, що вологість значно впливає на здоров'я людини. Тому бажано, щоб цей показник завжди був у межах норми. Чи згодні?
Для вимірювання вологості використовують гігрометри. Вони відрізняються принципом дії, бувають різних видів. Одні моделі автоматично визначають рівень вологості. З використанням інших різновидів приладів доводиться здійснювати низку дій, самостійно проводити розрахунок.Це вимагає певних знань, тому потрібно розуміти, як вирахувати вологість на гігрометрі правильно.
Далі ми розповімо про те, якими бувають прилади для вимірювання вологості в приміщенні, розберемося в принципі їхньої роботи. Крім того, з нашого матеріалу ви дізнаєтеся про те, як вибрати відповідний прилад для вимірювання вологості.
Для чого потрібні гігрометри?
Гігрометр - це лабораторне обладнання, за допомогою якого проводять вимір відносної або абсолютної вологості атмосферного повітря, газів. Цей прилад ще називають гігроскопом.
Гігрометр у перекладі з грецької, "ὑγρός" означає "рідкий" , а "μετρέω" - "захід" . Такий прилад буде корисним і в побуті, і в промисловій сфері
Вологість, як і температура, є важливим показником мікроклімату. Її рекомендується підтримувати в межах нормативу: для кожного виду приміщення встановлений оптимальний рівень. Це корисно для здоров'я людини та збереження речей, конструкцій, продуктів харчування.
Від надто вологого повітря швидко поширюються грибок і віруси, починають гнити овочі та фрукти, з'являється пліснява на стінах. Конденсат, осідаючи на електрообладнанні, металоконструкціях, папері, призводить до їх псування. Також порушується хімічний склад лікарських засобів.
Пересушена атмосфера погіршує захисні властивості слизової носоглотки. Це призводить до того, що людина стає підданою впливу різних вірусів та інфекцій.
Також низький рівень вологості погано позначається на якості та збереженні продуктів харчування: вони починають в'янути, втрачати свої корисні властивості. Оптимальний мікроклімат важливий при проведенні будівельних та ремонтних робіт, особливо якщо використовуються різні розчини.
Видів гігрометрів досить багато. Їхня точність може бути різною. Вибір приладу слід робити, зважаючи на те, в якій сфері його планується використовувати
Щоб підтримувати вологість на потрібному рівні, необхідно регулярно проводити її вимірювання та вживати відповідних заходів при відхиленні показника від норми.
Гігрометр використовується в різних сферах:
- харчової промисловості;
- торгівлі;
- живоводстві;
- рослинництві;
- фармацевтичної промисловості;
- тепличному, комунальному господарстві;
- будівництві і т.п.
Незважаючи на свою корисність, гігрометри не набули широкого поширення в житлових приміщеннях. Їх зазвичай застосовують на метеостанціях та в контрольних службах.
Настійно рекомендується регулярно проводити виміри рівня вологості в лікарнях, дитячих садках та школах. Варто придбати таке обладнання для дому. Підтримуючи вологість у заданому діапазоні, можна значно покращити всі сфери своєї життєдіяльності.
Популярні види приладів
Порядок та особливості вимірювання рівня вологості гігрометром залежать від виду використовуваного лабораторного обладнання. Такі прилади відрізняються між собою пристроєм, принципом роботи та рядом інших параметрів.
За конструкцією гігрометри бувають механічними та електронними. Перші мають циферблат зі стрілкою, другі – дисплей, на який виводиться інформація.
За принципом дії існують такі типи приладів:
- плівкові;
- волосні;
- вагові;
- ємнісні;
- резистивні;
- керамічні;
- конденсаційні;
- електролітичні;
- психометричні.
Плівкові гігроскопи мають циферблат зі стрілкою. Датчиком є спеціальна плівка. Вона складається з органічного матеріалу і з'єднана зі стрілкою.
Під впливом перепаду вологості атмосферного повітря плівка змінює свій розмір. Це призводить до того, що стрілка зміщується в праву або ліву сторону, показуючи результат на циферблаті.
Перевага волосяного гігрометра полягає у його простій конструкції. Цей прилад можна використовувати при визначенні вологості повітря за температури нижче нуля градусів
Основним елементом волосних приладів є натягнуте на рамку зі стрілкою знежирене людське або синтетичне волосся. Принцип роботи пристрою схожий на плівкові види гігрометрів.
При зміні вологості змінюється довжина волосся. Це призводить до відхилення стрілки у певний бік.
Вагові гігроскопи використовуються для розрахунку абсолютної вологості. Вони оснащені трубками із гігроскопічним матеріалом. При проходженні повітряної маси наповнювач вбирає вологу і збільшується у вазі.
Забір проби здійснюється спеціальним насосом. Систему зважують перед закачуванням повітря та після неї. Абсолютну вологість вираховують, ґрунтуючись на отриманих показниках, об'ємі пропущеної повітряної маси.
Ємнісні гігрометри мають у своєму складі оксидний конденсатор. Його ємність змінюється залежно від концентрації вологи повітря. Такі моделі необхідно періодично калібрувати. Це пов'язано з тим, що з часом ємність детектора знижується, що позначається на точності вимірювання.Резистивні гігроскопи працюють за принципом зміни рівня вологості залежно від електричного опору солей та полімерів. Керамічні прилади складаються із циферблату зі стрілкою. Датчиком виступає спеціальна керамічна суміш (глина, кремній). Її електролітичний опір залежить від рівня вологості.
Керамічні гігрометри показують виключно рівень вологості. Додаткових функцій у них немає. Але вони точні і дозволяють стежити за зміною мікроклімату у приміщенні
Прилади конденсаційного типу ще називаються гігрометрами Ламбрехта. Принцип дії обладнання базується на використанні вбудованого дзеркала. Температура цього елемента змінюється разом із температурою атмосферного повітря.
Основним елементом електролітичних приладів виступає скляна, полістирольна або інша ізоляційна пластина, вкрита шаром електроліту. Залежно від концентрації вологи в повітряному середовищі змінюється опір електроліту.
Конденсаційний гігрометр відрізняється високою точністю. Але для побутового використання він мало підходить через певні труднощі використання
Психометричні гігрометри вимірюють вологість атмосферного повітря на основі зниження температури змоченого тіла. Вони складаються з двох термометрів: сухого та зволоженого.
Також оснащується прилад живильником - скляною колбою, що заповнюється водою. Розрахунок проводиться дослідником самостійно. Допомагає визначити відносну вологість повітря гігрометром таблиця, що додається до пристрою.
Крім приладів, існують альтернативні способи вимірювання вологості. Детальніше - читайте далі.
Як користуватися гігрометром?
До кожного виду моделі гігрометра додається інструкція з використання. Її слід чітко дотримуватись. Від цього залежить точність отриманого результату.
Психометричні прилади мають дві переваги: вони точні та показують не лише вологість, а й рівень температури у приміщенні
У паспорті до приладу сказано, як правильно проводити вимірювання рівня вологості. Наводяться правила безпеки та запобіжні заходи при роботі з пристроєм. Надаються рекомендації щодо догляду за лабораторним вимірювальним обладнанням.
Сьогодні в побуті та на виробництві, як правило, застосовуються механічні, електронні, конденсаційні та психометричні гігрометри.
Варіант №1 - електронні прилади
Електронні гігрометри прості в експлуатації. Вони не потребують налаштувань, повністю готові до роботи. Перед використанням прилад необхідно оглянути наявність видимих дефектів - тріщин, сколов.
Алгоритм вимірювання рівня вологості електронним гігроскопом виглядає так:
- включити прилад, натиснувши кнопку живлення;
- за необхідності налаштувати день тижня, час, встановити будильник та інші параметри за допомогою кнопок «UP», «MODE» та «DOWN»;
- зачекати, поки апарат проведе розрахунок рівня вологості;
- оцінити результат на електронному табло.
Зазвичай такі гігрометри використовуються в побуті. Деякі застосовують їх в інкубаторах.
Електронні гігрометри мають досить високий рівень похибки. Тому повністю довіряти їх результатам не варто, краще перевірити результати за допомогою механічного пристрою.
Сучасні моделі електронних гігрометрів оснащені різними додатковими функціями: наприклад, показують температуру повітря, рівень освітленості, день тижня тощо.
Варіант №2 - механічні гігрометри
Точність механічних гігрометрів невисока. Похибка складає 5-8%. Перед тим, як почати користуватися приладом, рекомендується здійснити його калібрування. Для налаштування необхідний еталонний гігрометр, що показує точні значення вологості.
Необхідно розташувати поруч два пристрої. Якщо показник механічного приладу не відповідає еталонному, потрібно його відкоригувати за допомогою регулювального гвинта. Цей елемент розташований на задній панелі обладнання.
Механічні гігрометри можуть, крім рівня вологості, в приміщенні додатково показувати рівень температури. Їхня точність вища, ніж у електронних
Користуватися механічним гігроскопом досить просто. Необхідно встановити прилад у потрібному місці (поставити на стіл або повісити на стіну) та оцінити результат.
Варіант №3 - конденсаційні пристрої
Конденсаційний гігрометр складається з термометра, металевої коробки та гумової груші. Він визначає абсолютну вологість повітря у точці роси. Вирізняється високою точністю. У побуті такий прилад зазвичай не застосовується.
Конденсаційний гігрометр є досить точним. Але для визначення рівня вологості необхідно здійснювати ряд процесів. За зручністю застосування він поступається електронним моделям
Алгоритм використання гігрометра конденсаційного типу:
- у коробку налити ефір (спирт);
- почати нагнітати повітря за допомогою груші до появи перших крапель роси;
- записати показання термометра;
- переглянути рівень вологості в таблиці, що додається до приладу.
Як бачите, нічого складного у визначенні вологості за гігрометром конденсаційного типу немає. Достатньо дотримуватися наведеної вище інструкції.
Варіант №4 - психометричний гігрометр
Психометричний гігрометр є досить точним. Таке обладнання перевіряється метрологічними службами. Ви можете довіряти результатам цього пристрою.
Зазвичай психометричні гігроскопи використовують у лікарнях, поліклініках, школах, громадських їдальнях. Купують їх і для дому. Психометричні гігрометри представлені моделями ВІТ-1 та ВІТ-2. З тим, як вони виглядають, можна ознайомитися на малюнку нижче.
Психрометр ВІТ-1 застосовується за температурних показників від 0 до +24 градусів. ВІТ-2 рекомендується використовувати у приміщеннях, де температура знаходиться в межах від +16 до +40 градусів
Перед безпосереднім застосуванням приладу необхідно провести низку підготовчих робіт:
- Розпакувати гігроскоп. Переконайтеся, що комплектація пристрою відповідає даним, зазначеним у паспорті.
- Оглянути елементи обладнання на цілісність.
- Зняти живильник з основи. Опустити його в ємність з дистильованою водою запаяним кінцем вниз.
- Зволожити гніт, зануривши резервуар мокрого термометра в скляну колбу з водою.
- Встановити живильник таким чином, щоб ґнот не торкався його стінок, а від краю відкритого кінця колби до резервуара термометра була відстань мінімум 2 см.
- Встановити гігроскоп у вертикальному положенні на рівні очей. Підставки психометричний пристрій немає. Прилад можна повісити на стіну. Для цього у верхній частині виробу існує спеціальний отвір.
Після того, як підготовчий етап завершено, можна приступати до безпосереднього визначення рівня вологості психометричним гігрометром.
Живильник завжди повинен бути заповнений водою. Рідина слід доливати заздалегідь. За рівнем води у колбі потрібно стежити. Якщо вона доливається перед проведенням виміру, потрібно почекати півгодини, а потім приступати до визначення температур на вологому і сухому термометрах
У вимірюваному середовищі прилад слід витримати не менше 30 хвилин. В іншому випадку, точність результату буде сумнівною.
Порядок використання психометричного гігроскопа:
- встати навпроти приладу на відстані хорошої видимості позначок шкали. Важливо не дихати на термометри, щоб уникнути спотворення результату;
- записати показання градусника сухого типу. Він розташований з лівого боку та має відповідну позначку. Записати отриманий результат із точністю до 0,1 °С;
- зняти показання по мокрому термометру;
- внести до отриманих результатів поправки відповідно до рекомендацій, наведених у паспорті до вимірювального пристрою;
- з показника сухого термометра відняти значення мокрого;
- визначити відносну вологість, скориставшись таблицею, розташованою у правій частині приладу. Шукана величина перебуватиме на перетині рядків температури по сухому термометру і різниці показників двох градусників.
Нижче на малюнку зображено, як визначається вологість за допомогою психометричного гігрометра.
Сухий градусник вказує на температуру 20 °С, а мокрий - 19 °С. Різниця між цими значеннями становить 20-19=1 °С. У таблиці у стовпці показників сухого градусника знаходимо показник «20», проводимо пряму горизонтальну лінію. У значеннях різниці температур знаходимо «1» та проводимо вертикаль.На перетині двох ліній є показник відносного рівня вологості - 90%.
Щоб психрометр показував точний результат, потрібно регулярно проводити його технічне обслуговування.
Так, вода має бути кімнатної температури. Допустимо використання кип'яченої рідини. Вода має бути попередньо очищена з використанням фільтра. Кип'ятити її слід мінімум 15 хвилин.
Фільтр резервуара термометра мокрого типу повинен бути завжди м'яким, чистим та вологим. Періодично необхідно проводити заміну цього елемента. Якщо запиленість повітря не перевищує 5 мг/куб.м, то цю процедуру слід виконувати кожні два тижні.
Якщо аналізований параметр вище, то змінювати ґнот треба в міру його забруднення. Перед встановленням нового гніт необхідно протерти резервуар термометра ватним тампоном, змоченим у теплій воді.
Потрібно періодично перевіряти гігрометр. Точність приладу оцінюється відразу після випуску із виробництва. Далі проводити перевірку пристрою слід 1-2 рази на рік.
Правила безпечної експлуатації
Незважаючи на те, що гігроскопи бувають різних видів, існують загальні правила, яких потрібно дотримуватись при їх використанні. З будь-яким обладнанням слід поводитися дбайливо. Не можна допускати падіння приладу.
Також заборонено обробляти пристрій агресивними хімічними речовинами: наприклад, розчинами, що містять луг або кислоту. Не рекомендується перегрівати пристрій. Максимально допустима температура, в якій можна експлуатувати обладнання, наведена в його супровідній інструкції.
Важливо правильно вибрати місце розташування гігрометра. Поряд з обладнанням не повинно бути джерел холоду та тепла. Важлива відсутність вібрації. Не варто розташовувати гігроскопи в місцях прямого впливу сонячних променів.
Важливо пам'ятати про заходи безпеки при використанні приладів, що містять отруйні речовини. Наприклад, термометри психометричного апарату ВІТ-2 заповнені толуолом. Це токсична та вогненебезпечна рідина.
Тому важливо не допускати розбиття та перегріву пристрою. Якщо стався розрив резервуара, то видалити толуол з навколишніх предметів можна водою з миючим засобом.
Якщо для вимірювання вологості потрібно застосовувати воду, слід використовувати дистильовану (навіть якщо в інструкції прямо про це нічого не сказано). Водопровідна неочищена рідина містить солі, які осідатимуть на елементах пристрою, знижуючи його термін придатності та точність результатів.
Який гігрометр краще?
Який вид гігрометра краще придбати для того, щоб контролювати рівень вологості, залежить від типу приміщення, цілей і регулярності вимірів, що проводяться. Для складів, виробничих цехів, шкіл та медичних закладів краще обирати психометр. Він відрізняється високим рівнем точності та надійністю.
Для побутових цілей буде достатньо механічного чи електронного гігрометра – ці прилади можна придбати у найближчому магазині техніки. Крім того, різноманітність моделей допоможе підібрати прилад у стилі приміщення
Психометричні моделі, що містять у складі толуол, будинки, особливо якщо в сім'ї є діти та тварини, використовувати не рекомендується. Випадкове розбиття пристрою може призвести до ряду неприємних наслідків.
Для контролю рівня вологості в будинку краще придбати механічний гігроскоп. Він точніший, ніж електронний. В той же час, він позбавлений безлічі додаткових функцій, на відміну від останнього виду обладнання. Крім того, ви можете своїми руками зібрати пристрій для виміру вологості. А як це зробити, можна прочитати в цьому матеріалі.
Висновки та корисне відео за темою
На наведеному відео описано принцип роботи психометричного приладу та порядок розрахунку рівня вологості:
Про точність психометричного та електронного гігрометрів можна судити з цього відео:
Найбільш поширені психометричні пристрої ВІТ-1 та ВІТ-2. Вони точні та додатково показують температуру повітря.
Для побутового застосування можна використовувати електронні прилади. Вони зазвичай є багатофункціональними і показують не лише вологість, а й температуру, освітленість, час, день тижня тощо. Точність їх залишає бажати кращого.
Механічні гігроскопи також мають певну похибку, але їх можна настроювати шляхом калібрування.
А Чи користуєтеся ви вимірниками вологості будинку? Якому приладу віддали перевагу і чи задоволені його роботою? Будь ласка, залишайте свої коментарі в блоці під статтею.