Что измеряет гигрометр в географии

Гигрометр: что измеряет прибор и как его использовать

Я живу возле моря, и вопрос климата в квартире стоит очень остро. Недавно появились следы коррозии на нержавеющих поверхностях кухонной мойки и машины для приготовления кофе. При серьезных отклонениях таких показателей, как температура, влажность и атмосферное давление, самочувствие ухудшается. Соседи устанавливают в квартирах кондиционеры, но даже если он имеется – узнать показатели бывает важно. Я озадачился поиском универсального прибора с различными датчиками и наткнулся на интересное устройство, о котором хочу рассказать.

Гигрометр – это специальный измерительный прибор, определяющий с высокой точностью влажность окружающих воздушных масс. Модельный ряд устройств включает настольные и настенные модификации с механическим и электронным принципом работы. Большинство из них оборудуются термометром для измерения температуры. Несмотря на свою важность, устройство не получило широкого распространения в жилых помещениях и общественных учреждениях, а используется чаще на метеостанциях и в контрольных службах.

Когда нужно устанавливать гигрометр?

Специалисты рекомендуют столь же строго поддерживать влажность в помещениях, как и температуру. Это связано с несколькими факторами:

В поддерживании постоянной влажности нуждается строительство, пищевая промышленность и медицина, коммунальное и тепличное хозяйство, предприятия, школы и дошкольные учреждения. Зная и контролируя ее показатель в заданном диапазоне, можно улучшить все сферы своего существования (включая здоровье и материальное благосостояние).

Разновидности устройств

Выяснив, что такое гигрометр и для чего он нужен, стоит разобраться, какие бывают приборы и где их лучше использовать. Широкий модельный ряд объединяет в себе как простые механические, так и более сложные электронные изделия. Они могут иметь как бытовое, так и общее назначение, а большинство из них предназначены для соединения с кондиционером либо увлажнителем. В зависимости от сложности, устройства показывают количество содержания влаги в воздушных массах (число водяных паров в м 3 воздуха) либо соотношение влажности в процентах. В первом случае используют простейшие модели, а во втором – профессиональное специализированное оборудование.

Механическими гигрометрами хорошо измерять процент влаги в своем доме (квартире). Они недорогие, имеют несложную конструкцию, но слабо реагируют на незначительные перепады влажности. Простейшие из них не проходят поверку метеорологических служб и аттестацию. Выдаваемые ими значения часто лишь приблизительно совпадают с реальными параметрами окружающей среды. Устройства обладают высокой чувствительностью к механическим воздействиям, поэтому нуждаются в максимально бережном отношении. Они требовательны к месту расположения, и при размещении на стене не любят последующих перемещений. Для них предпочтителен стационарный режим эксплуатации.

Также в группе механических гигрометров различают волосные, весовые, керамические, конденсационные и психрометрические устройства. Рассмотрим их более подробно.

Механические гигрометры

Самые дешевые и простые из них – волосяные гигрометры. В них для снятия показаний берется обычный волос либо сосновая стружка. Его крепят на рамку и к стрелке прибора. Волос меняет длину с изменением влажности, двигая за собой по шкале стрелку (стружка способна раскручиваться либо скручиваться). Прибором не проведешь точных измерений, но для домашнего применения он вполне подходит.

В весовых гигрометрах используется несколько трубок с активным гигроскопическим веществом, соединенных воедино. При протягивании через контур отмеренной порции воздуха, часть влаги из него поглощается. Воспользовавшись массой трубочной системы «до» и «после» протягиваемого объема, а также проведя необходимые математические вычисления, можно определить требуемое абсолютное значение. Чтобы минимизировать ошибки в вычислениях, модель лучше использовать в лабораториях.

В керамических гигрометрах чувствительный рабочий элемент состоит из пористой либо твердой керамической массы каолина, кремния и глины с металлическими окислами. Изменение ее электрического сопротивления находится в прямой зависимости от влажности. Для прибора желательны комнатные условия и постоянная температура, хотя и при соблюдении таких требований точность его показаний остается невысокой.

В работе компенсационных моделей устройств применяется явление выпадения конденсата на охлаждаемом металлическом зеркале. Чем ниже температура, необходимая для его появления, тем суше окружающий воздух. Измерения в них выполняются с помощью полупроводниковых элементов, что делает конструкции наиболее точными из существующих для бытового использования.

Не зная, как выглядят гигрометры психрометрического типа, их легко спутать с обычными термометрами. Но в них находится два температурных столбика: сухой и увлажненный. Значение влажности воздуха определяется по скорости испарения увлажняющей жидкости и разнице показаний двух термометров. Психрометры не являются гигрометрами в прямом смысле, но отождествляются с ними. Устройства позволяют снимать показания со средней степенью точности, но требуют постоянного увлажнения.

Выбор бытового гигрометра

Для правильного выбора требуемого прибора определитесь с его расположением и опциями, которые вам необходимы. Просчитайте варианты установки дополнительной радиоуправляемой аппаратуры к нему. Ознакомьтесь с техническими характеристиками устройств и степенью их защиты (IP). Рассматривая бюджетные модели с невысокой точностью измерений, выбирайте ту, что менее требовательна в эксплуатации. При желании мерить более точно, ищите с хорошим функционалом и долгосрочной гарантией.

При покупке уточните, что именно измеряет гигрометр. Это может быт как абсолютная влажность в г/м3, так и относительная в RH. Попробуйте максимально точно померить требуемый показатель на разных моделях самостоятельно. Поинтересуйтесь, на какой температурный диапазон рассчитан прибор. Только после этого принимайте решение и внимательно проверяйте вложенную инструкцию.

Мой выбор — Oregon Scientific

После изучения форумов, обзоров и цен местных магазинов, я решил купить домашнюю метеостанцию фирмы OREGON SCIENTIFIC модели BAR806 с дистанционным датчиком THGN132. Ее цена на момент написания этой статьи варьируется от 2600 до 3100 рублей.

Особенности погодной метеостанции:

Вверху есть солнечная батарея, которая служит скорее имитацией. По крайней мере, вместо батареек работать на ней устройство не может. Уличный датчик весьма капризный, имеет свойство ломаться. За 5 лет эксплуатации я сменил 3 датчика. Первый был в комплекте, второй я позаимствовал с работы (там была аналогичная станция), а третий купил в магазине за 1500 рублей. В датчик лучше ставить алкалиновые батарейки, но литиевые также будут работать.

Не смотря на временные сбои связи (уличный датчик регулярно теряет связь), погодная станция показала себя в работе отлично. Преимущественно смотрю по нему температуру воздуха на улице. Но к измерению влажности квартиры также нареканий нет. Проверить работу легко – нужно распылить рядом с ним воду. Показатели изменяются сразу.

Точность измерений для использования в быту достаточна. Если цена прибора вас не пугает – рекомендую к покупке. Сомневающиеся и любопытные могут посмотреть видео (на английском языке) про похожую станцию, в которой добавлена индикация фазы луны.

Источник

Что такое гигрометр и для чего он нужен?

Важнейшими показателями, определяющими состояние окружающей среды, является температура и влажность воздуха.

Прибор для измерения температуры – термометр – имеется сегодня в каждом доме, и перед выходом на улицу мы всегда сверяемся с его показателями, чтобы выбрать соответствующую одежду. Но хотя знать уровень влажности воздуха не менее важно, чем температуру, гигрометры не стали популярными у населения.

Обычно их можно встретить только в специализированных лабораториях или на метеостанциях. Между тем, это очень полезный прибор, который пригодится каждому из нас в повседневной жизни.

Что собой представляет гигрометр?

Как уже сказано, гигрометром называют прибор, измеряющий содержание влаги в атмосфере. В зависимости от размещения, он может показывать количество влаги в комнате или на улице, в подвале, кладовой и даже в вашем платяном шкафу.

Гигрометры различных конструкций могут показывать процентное содержание влаги в воздухе или абсолютное количество паров воды в кубометре воздушной массы. Как правило, абсолютное содержание влаги показывает профессиональная узкоспециализированная аппаратура, тогда как приборы бытового и общего назначения демонстрируют процентное соотношение влажности.

Виды гигрометров

Измерением влажности воздуха ученые занимаются в течение нескольких последних столетий. Честь изобретения гигрометра принадлежит французскому естествоиспытателю и механику Гийому Амонтону, который изготовил первый прибор в 1677 году.

Самый простой гигрометр использует свойство человеческого волоса изменять свою длину при изменениях влажности. Обезжиренный волос закрепляют на рамке и одним концом прикрепляют к стрелке прибора.

При изменениях влажности волос натягивается или ослабевает, отклоняя стрелку в разные положения вдоль шкалы. Вместо волоса можно использовать сосновую стружку, которая при колебаниях влажности скручивается либо распрямляется.

Аналогичным образом действуют и пленочные гигрометры. Тонкая пленка из чувствительного к влажности материала при возрастании уровня влажности растягивается, а при уменьшении – сжимается. Изменение положения пленки заставляет отклоняться прикрепленную к ней стрелку, которая показывает влажность воздуха на градуированной шкале.

Электролитический гигрометр использует для измерения влажности свойство хлористого лития впитывать атмосферную влагу. При изменении концентрации солевого раствора изменяется и его электрическое сопротивление, что находит отражение в показаниях гигрометра.

Такой прибор желательно использовать только в комнатных условиях, в более-менее стабильном температурном режиме. При существенных колебаниях температуры показания не будут отличаться высокой точностью.

Принцип действия конденсационного гигрометра основан на осаждении паров воды на поверхности охлаждаемого металлического зеркала. При этом фиксируется температура, необходимая для появления конденсата: чем она ниже, тем более сухим является воздух.

Измерения проводятся, как правило, полупроводниковыми измерительными элементами – это одна из наиболее современных и точных конструкций, доступных для бытового использования.

Для чего необходим гигрометр?

Информация об уровне влажности воздуха может понадобиться в самых разных случаях. Не секрет, что чересчур влажный воздух в квартире приводит к росту простудных заболеваний, а также появлению на стенах и потолке пятен грибка, разрушающего строительные и отделочные материалы.

Однако слишком сухой воздух тоже вреден для здоровья, поскольку пересушивает слизистую оболочку горла и носоглотки, лишая ее защитных свойств.

Если летом влажность воздуха в квартире регулируется естественным путем с помощью открытых оконных форточек, то зимой с этим нередко возникают проблемы. Зная показатель влажности воздуха, намного проще избегать отклонений от нормы в ту или другую сторону.

Это может быть очень важным, особенно если в доме живут маленькие дети, пожилые люди или те, кто болеет астмой, бронхитом, сердечно-сосудистыми заболеваниями.

Наблюдение за уровнем влажности важно и во многих других случаях – например, для тех, кто хочет сохранить в погребе овощи в течение зимы, до будущего урожая. Высокая влажность воздуха в погребе приведет к загниванию овощей, а чересчур сухой воздух сделает их вялыми и непригодными в пищу.

Особенно большое значение это имеет для фермерских хозяйств, которые не только выращивают сельскохозяйственную продукцию для собственных нужд, но и продают ее населению.

Соблюдение определенных параметров влажности может оказаться важным в самых разных сферах деятельности: в строительстве, пищевой промышленности, тепличном хозяйстве, медицине, коммунальном хозяйстве, в школах и дошкольных детских учреждениях и т.д.

Привыкнув контролировать уровень влажности, вы вскоре обязательно заметите улучшения во всех сферах своей жизни, от здоровья до материального благосостояния.

Источник

Виды гигрометров

За время существования гигрометра было разработано несколько методик, позволяющих определить влажность воздуха. Они отличаются по точности получаемых данных и по сфере применения.

Конденсационный гигрометр позволяет получить более точные данные, чем описанные выше механические приборы. Конструкция такого устройства включает в себя охлаждаемую поверхность, на которой конденсируется влага. Встроенный термометр фиксирует температуру, при которой произошла конденсация, а узкий пучок света, направленный на упомянутую поверхность, позволяет точно зафиксировать момент образования конденсата. На основании этих данных электроника рассчитывает относительную влажность и выводит ее на дисплей. Такой принцип действия позволяет свести погрешность к минимуму, выполняя измерения в пределах от 0 до 100%.

В электронных гигрометрах могут использоваться различные принципы действия, в том числе:

Все эти методы позволяют получить более точные данные, чем при использовании механического гигрометра. Электронный гигрометр дает меньшую погрешность и особенно удобен, если необходима дальнейшая обработка собранных данных.

Психрометрический гигрометр используется для измерения относительной влажности воздуха за счёт сравнения показаний двух термометров, один из которых помещен во влажную среду. Поскольку влажный будет охлаждаться за счёт испарения жидкости, он покажет более низкую температуру, чем контрольный. При этом, чем меньше влаги в воздухе, тем сильнее показания термометров будут отличаться. Относительная влажность определяется по специальной таблице, а на ее основании при необходимости вычисляется абсолютная.

На основе этого принципа функционируют несколько разновидностей психрометров:

Сфера применения гигрометров

Задачи, требующие контроля влажности, нередко возникают в различных отраслях промышленности. Современные производители выпускают гигрометры, рассчитанные на конкретную специфику применения, а значит, они наилучшим образом приспособлены для эксплуатации в той или иной сфере деятельности. Вот лишь несколько примеров ситуаций, которые можно решить с помощью этих измерительных приборов:

Профессиональные гигрометры

Гигрометр позволяет измерить не только влажность атмосферного воздуха, но и долю влаги в газовых средах. Для этого используется профессиональные устройства для анализа температуры и влажности неагрессивных газовых сред. Результат измерений часто выражается в единицах точки росы. Они могут быть переносными или стационарными.

Портативные

Видеообзор портативного электронного гигрометра

Стационарные

Стационарные гигрометры позволяют не только проводить измерения, но и контролировать технологические процессы. Конструкция прибора позволяет детектировать даже небольшой процент микровлажности. Система подогрева датчика делает измерения более точными, поскольку предотвращает воздействие на него осушающих агентов, которые могут содержаться в газовой смеси.

Сфера применения профессиональных гигрометров

Портативные и стационарные приборы для измерения влажности применяются, в первую очередь, в нефтегазовой и химической промышленности. Однако сфера их использования этим не ограничивается. Гигрометр может понадобиться всюду, где предполагается работа с неагрессивными газовыми смесями и нужно контролировать их состояние. Благодаря этому оборудование для измерения доли влаги в воздухе находит применение на атомных электростанциях, на производстве микроэлектроники, в энергетике. Также их применяют для контроля за процессом осушки природного газа.

Профессиональные гигрометры используются для решения широкого круга задач, связанных с организацией различных производственных процессов. В частности, они становятся незаменимыми, если нужно:

Как выбрать гигрометр

Чтобы выбрать подходящий гигрометр, определитесь, как его предстоит использовать. В быту отдают предпочтение недорогим механическим гигрометрам, тогда какна производстве эксплуатируются в основном электронные различных типов, ведь именно они дают наивысшую точность измерений.

Важно определиться, для чего прибор будет использоваться в первую очередь и насколько часто предстоит проводить измерения. Для использования в строительстве может понадобиться специализированный гигрометр для работы с определенной группой материалов, например, древесиной, а в других случаях подходящей окажется стандартная модель. Определите, что именно предстоит измерять, и оцените возможности различных гигрометров, представленных на рынке.

Значимым фактором являются и условия использования. Обратите внимание на то, в каком диапазоне температуры и влажности прибор будет давать корректные показания. В зависимости от особенностей производства может понадобиться гигрометр, функционирующий при крайне высоких или крайне низких температурах. Также следует учитывать погрешность изменений.

Имеет значение и то, как в дальнейшем будут обрабатываться полученные данные. В самом простом случае вам нужно просто однократно провести измерения, чтобы оценить влажность воздуха в помещении или микровлажность газовой смеси. Но стационарные гигрометры позволяют решать и более сложные задачи. С их помощью можно отслеживать изменение параметров, сигнализировать о достижении пороговых значений, а значит, более эффективно контролировать технологический процесс.

Не стоит забывать и об эргономических характеристиках прибора. Крупные цифры на дисплее должны быть контрастными и легко читаемыми. Возможно, вы предпочтете приобрести модель с подсветкой, чтобы без проблем считывать показания при любом уровне освещенности. Эргономика в особенности важна для переносных приборов: их корпус должен быть легким, таким, чтобы его было удобно держать в руке.

Источник

Гигрометр – прибор для определения влажности воздуха

Гигрометр – прибор для определения влажности воздуха

Всем известно, что вода является важнейшим элементом для обеспечения нормальной жизнедеятельности. В организм животных и человека она в основном поступает с пищей или питьем. Однако, достаточное количество влаги необходимо не только внутренним органам, но и слизистым оболочкам глаз, дыхательных путей, коже. Следовательно, важно не только потребление жидкости вовнутрь, но и получение ее из окружающего влажного воздуха. Для определения показателя влажности и поддержания его на нормальном уровне используют специальный измерительный прибор – гигрометр. Это особое лабораторное оборудование предназначено не только для создания комфортных условий для человека. Оно также применяется в некоторых промышленных и торговых сферах, где многие материалы: обычная и фил ьтровальная бумага, ткани, некоторые виды пластмасс и других веществ, а также овощи, фрукты являются гигроскопичными, т.е. меняют свои свойства в сухом воздухе.

Определение и применение

Гигрометр, также называемый гигроскоп, (от греч. гигро – влажный, и метрон – мера) – это лабораторное оборудование для измерения относительной влажности воздуха или других газов. В настоящее время существуют различные типы гигрометров: одни измеряют относительную влажность, другие – абсолютную, третьи – точку росы. Гигрометры выполнены таким образом, что при помощи несложных вычислений и подсчетов можно преобразовать результаты показаний одного типа гигрометра в показания другого. Так, например: по гигрометру абсолютной влажности можно вычислить и определить относительную влажность или точку росы, и наоборот. Кроме того, они могут различаться по видам, конструкциям в зависимости от предназначения и принципа действия.

Проблема влажности воздуха интересовала людей с давних времен, особенно там, где сухой и жаркий климат. Для ее решения применялись самые обычные методы: ткань или бумага, пропитанная водой, посуда с жидкостью. Но впервые определить уровень влажности попытался кардинал Н. Кузанский, используя лабораторную посуду из стекла и кусочки шерсти. Позже уровень влажности измеряли с помощью натянутых нитей, конического сосуда со льдом, кожаного шара. Но основоположником нынешнего гигрометра считается Б. Соссюр.

Помимо вышеуказанных типов существуют также керамические, механические, электрические, конденсационные и другие гигрометры.

Качество измерительного прибора

Для определения качества измерительных приборов важно учесть следующие характеристики:
— постоянную величину прибора;
— пределы погрешностей;
— чувствительность прибора;
— точность прибора и используемой шкалы;
— диапазон показаний.

Лабораторное оборудование выгодно и качественно от компании “Prime Chemicals Group”!

Широкий ассортимент лабораторного оборудования по низким ценам предлагает компания “Prime Chemicals Group”. Весь товар отвечают знаку качества и прошел тщательную проверку на заводе-изготовителе.

«Прайм Кемикалс Групп» – Ваш надежный помощник в сфере лабораторного оборудования!

Источник

Гигрометр

Измерение относительной влажности выражается в% с диапазоном измерения от 0 до 100%.

Резюме

Исторический

В своем стремлении понять окружающий мир человек рано заинтересовался погодой и влажностью.

Области применения

Основные модели

Металло-бумажный гигрометр

Это устройство состоит из тонкой металлической полоски, намотанной по спирали, один конец которой закреплен, а другой свободный, выстланный полоской бумаги, пропитанной солью, и иглы, угловое положение которой на циферблате меняется в зависимости от положения свободный конец спирали. Поскольку бумажное полотно впитывает влагу, узел металл-бумага реагирует на изменение влажности изменением формы спирали, что позволяет индикатору двигаться. Таким образом, принцип работы очень похож на принцип действия биметаллического термометра, за исключением того, что в данном случае деформацию вносит влажность, а не температура. Неточность важна, более 10%.

Гигрометр для волос

Обратите внимание, что из соображений механической устойчивости используется пучок из нескольких волосков.

Деформация волос под действием влажности эластична, но происходит с некоторой задержкой, которая зависит от температуры, от напряжения, которому подвергаются волосы, и даже от самой относительной влажности. Следовательно, инерция гигрометра для волос довольно велика; обычно требуется от десяти до двадцати минут для стабилизации измерения при перемещении в атмосферу, относительная влажность которой сильно отличается от исходной атмосферы.

Как ни странно, кажется, что светлые волосы более чувствительны к изменениям влажности, чем каштановые.

Конденсационный гигрометр

Есть еще ручные модели, для которых оператор должен визуально проверить появление тумана на зеркале и отметить температуру.

Электронный сенсорный гигрометр

Электронный сенсорный гигрометр использует возможность изготовления из гигроскопичного материала электронных компонентов (обычно конденсатора или сопротивления ), полное сопротивление которых изменяется в зависимости от поглощения или резорбции молекул воды.

Электронные датчики влажности доступны не только в виде основных компонентов, но и в виде небольших цифровых модулей вывода, которые включают, помимо основного компонента, электронику, отвечающую за измерения, аналого-цифровое преобразование и управление. цифрового интерфейса. Эти модули часто также включают датчик температуры. Они настраиваются индивидуально.

Существует широкий спектр недорогих электронных гигрометров, оснащенных датчиками массового производства, точность которых часто столь же относительна, как и влажность, которую они должны измерять; в большинстве случаев эти «потребительские» продукты также измеряют температуру. В термо-гигрометры профессионалов, в свою очередь, оснащены гораздо лучше датчиками качества.

Емкостной датчик гигрометра

Емкостные датчики обычно обеспечивают точность ± 2% во всем диапазоне относительной влажности.

Для измерения влажности Météo-France использует электронные датчики с емкостными датчиками.

Гигрометр с резистивным датчиком

Современные резистивные датчики используют резистивные свойства гигроскопичного полимера. Изменение сопротивления обычно представляется как обратная экспоненциальная функция влажности, чувствительная к температуре. Поэтому эти датчики требуют линеаризации, а также температурной компенсации, которые в большинстве случаев интегрированы. Менее дорогие, чем емкостные датчики, но менее точные, они широко используются в «потребительских» товарах.

Психрометр

Он состоит из двух термометров, которые одновременно и в одном месте измеряют температуру воздуха (известную как температура сухого термометра ) и его «влажную температуру». Для измерения « температуры влажного термометра » (или температуры влажного термометра ) технически необходимо, чтобы второй термометр был окружен фитилем, пропитанным жидкой водой, и чтобы влажный воздух, соприкасающийся с этим термометром, обтекал его. достаточная скорость. Таким образом, в установившемся режиме высыхание влажного фитиля вызывает изэнтальпическое падение температуры до насыщения воздуха в непосредственном контакте с термометром.

Гравиметрический метод

Калибровка и регулировка

Процедура отличается простотой. Все, что вам нужно сделать, это поместить гигрометр для калибровки в герметичный контейнер, а также в небольшую чашку с таким раствором и дождаться стабилизации измерения, что может занять несколько часов. Сравнивая это измерение со значением относительной влажности, соответствующим используемому физиологическому раствору, мы можем определить погрешность измерения гигрометра и, следовательно, выполнить его настройку, обычно поворотом винта, если это гигрометр для волос, или конфигурацией. меню, если это цифровой гигрометр.

Обратите внимание, что большинство гигрометров, когда они предлагают возможность регулировки, допускают только ограниченную настройку : вся кривая отклика гигрометра смещается на основе калибровочного измерения на одну точку, например, при относительной влажности 75%; поэтому вполне возможно, что ошибка измерения сохраняется или даже появляется для других точек, более или менее удаленных от исправленной точки. Однако некоторые прецизионные гигрометры допускают регулировку в нескольких точках.

Количество воды, используемой для приготовления раствора, должно быть достаточным для достижения калибровочной относительной влажности в соответствующем объеме, а количество соли должно быть достаточным для полного насыщения раствора, но не растворения полностью. Следует использовать дистиллированную воду, чтобы избежать присутствия солей, отличных от желаемой. Если, когда контейнер закрыт, захваченный воздух имеет относительную влажность выше, чем эталонная относительная влажность физиологического раствора, часть этой влажности будет улавливаться избытком соли до тех пор, пока не будет достигнута точка d. ‘Уравновешена. В противном случае небольшая часть раствора испарится до достижения этой точки равновесия, вызывая кристаллизацию соли, которая была растворена в этой части.

Эти калибровки соли имеют точность ± 1%.

К сведению, существуют наборы, предназначенные для любителей сигар, позволяющие калибровать гигрометры, которые они используют для контроля условий хранения своих драгоценных товаров. А если серьезно, то производители профессиональных гигрометров предлагают калибровочные блоки, связанные с ампулами с различными солевыми растворами.

Трудности измерения

Источник