Комфортное пребывание в квартире возможно после обеспечения комфортного микроклимата, пригодного для жилых помещений. Климатические условия в комнате зависят от температуры и влажности воздуха, поэтому эти показатели необходимо тщательно контролировать при помощи специальных приборов.
Так, для определения температуры в помещении используется термометр, а прибор для измерения влажности воздуха называется гигрометр. Принцип работы термометра знаком каждому, а как работает влагомер, и как выбрать подходящий вариант, знают далеко не все.
Давайте вместе разберемся с существующими видами этих приборов и особенностями их работы в этом материале. Также давайте поговорим о правилах выбора подходящего гигрометра.
Как измеряется влажность воздуха?
Узнать количество влаги можно с помощью подручных средств: зажженной свечи, еловой шишки, стаканом воды или состоянием листьев домашнего влаголюбивого растения. Такие методы используются давно, но они определяют только приблизительные значения.
Точные показания можно вывести обычным термометром. Этот способ долгий и не очень удобный, так как требует соблюдения определенных инструкций, без которых полученные данные имеют существенную погрешность.
Современные влагомеры безопасны и гармонично вписываются в интерьер. Поэтому могут использоваться в любой комнате, для создания комфортного микроклимата
Для объективного измерения водяных паров в воздухе, используются специальные приборы, преобразующие данные о температуре и концентрации паров.
К таким устройствам относятся:
- Гигрометры.
- Психрометры.
Приборы с разным принципом работы показывают значения с различной долей погрешности. Некоторые из устройств выдают точные данные о содержании влаги в воздухе, другие допускают погрешность.
Существуют приборы, регистрирующие абсолютные значения, есть измерители, отражающие относительную величину. Поэтому перед выбором гигрометра необходимо изучить принцип работы устройств и учесть условия, в которых будет использоваться прибор.
Абсолютная величина отражает вес водяных паров в кубическом метре воздуха. Значение обозначается в граммах, килограммах на метр в кубе. Такая величина ничего не скажет обычному человеку, поэтому за единицу измерения принято считать относительную влажность воздуха.
Относительная влажность – это соотношение пара и воздуха. Максимально возможное количество пара в воздухе – 100%, остальные значения выводятся относительно максимальной величины.
Для вычисления относительной величины влаги в воздухе, каждый прибор оснащен термодатчиком. Некоторые устройства транслируют дополнительные данные о температуре, что удобно, так как не нужно дополнительно покупать термометр
Согласно СНиП 2.04.05-91 относительная влажность воздуха должна оставаться в пределах 30-60%. В климатически влажных районах, с содержанием паров на открытом воздухе более 75%, значения будут чуть выше.
Эволюция влагомеров на мировом рынке измерительного оборудования
Многие ошибочно полагают, что влагомер – это тот же гигрометр. Однако этот прибор способен работать только с газами, поэтому является лишь частным случаем влагомера. Вместе с тем, прототипы влагомеров стали появляться также довольно давно – ещё в середине XX века. Надо сказать, что приборы того времени тоже с достаточной лёгкостью справлялись с измерением процентного соотношения влаги к массе исследуемых объектов, однако прогресс не стоит на месте, и сегодня влагомеры, помимо технических преимуществ, приобрели современный дизайн, высокую эргономичность, универсальность и более длительный срок службы.
Принцип работы и виды устройств
Работа гигрометров основана на вариациях физических параметров различных материалов. При изменении количества паров в воздухе, меняются свойства: плотность, вес, длина и другие рабочие параметры веществ. Регистрируя изменения физических характеристик материалов, можно делать выводы о количестве паров в воздухе.
Волосной и пленочный влагомеры
Простейшие механизмы приборов, анализируя физические свойства материалов, позволяют безошибочно определить количество паров в воздухе.
Волосное устройство состоит из синтетического обезжиренного волоса, основания со шкалой, стрелки и шкива. При увеличении или уменьшении паров, сила натяжения волоса меняется, шкив проворачивается, меняя положение стрелки на шкале со значениями.
Раритетные и эксклюзивные модели волосных гигрометров действуют исключительно по законам механики, поэтому не требуют внешнего источника питания
Такой измеритель действует в диапазоне от 30 до 80%. Сейчас он практически не используется, поскольку существуют другие модели, имеющие больший диапазон работы.
В пленочном влагомере в качестве чувствительного элемента выступает органическая пленка, присоединенная к шкиву. При изменении показателя влажности, усиливается или уменьшается натяжение пленки, что приводит к движению шкива, который меняет угол наклона стрелки.
Указатель двигается по дугообразному циферблату, показывая процент влажности воздуха в помещении.
Оба механизма действуют по законам механики, поэтому могут точно измерить влагу в помещениях, где держится низкая температура, до 0 °С.
Весовой и конденсационный измерители
С помощью весового гигрометра можно определить абсолютную влажность воздуха. Такое устройство используется для лабораторных опытов, поэтому для домашнего использования в помещениях не подойдет.
Конденсационный измеритель резюмирует наиболее точные данные. Конструкция такого прибора состоит из плоской поверхности, на которой оседает влага, термометра, определяющего момент образования конденсата и пучка света, улавливающего появление первого конденсата. Рабочий диапазон измерителя от 0 до 100%.
Конденсационный прибор имеет большие габариты. Для приведения устройства в действие, применяется резиновая груша, поэтому такие влагомеры используются только в лабораториях
Данные механизмы генерируют результаты с высокой точностью, что необходимо для исследований, но не в качестве домашних измерителей влажности воздуха.
Механический и электрический приборы
Механический или керамический влагомер работает посредством электрического сопротивления массы. Поскольку в составе керамической массы содержится кремний и каолин с частицами металла, полученная смесь меняет сопротивление после изменения влажности воздуха.
За счет этого при различном содержании пара, стрелка на приборе меняет положение, отражая влажность воздуха.
Данный механизм работы позволяет делать керамические приборы компактными, поэтому они пользуются спросом для измерения влажности воздуха в быту.
Электронный или комнатный гигрометр – современный высокоскоростной прибор для определения влажности воздуха в помещении.
В конструкции могут быть использованы следующие принципы действия:
- измерение электропроводности окружающего воздуха;
- оптоэлектронный метод, с измерением точки росы;
- измерение электрического сопротивления полимеров и солей;
- анализ емкости конденсата.
Цифровой влагомер работает при помощи микросхем, поэтому расчеты производятся в течение нескольких секунд, а выходные данные имеют минимальную погрешность.
Точные показания электронного гигрометра возможны при отсутствии сквозняка. Некоторые модели допускают колебания до 2 м/с, чтобы это учесть, необходимо предварительно ознакомиться с технической документацией
При определении влажности воздуха устройствами данного типа, необходимо учитывать температуру окружающей среды. Малейшие отклонения от стационарных условий влияют на конечные показатели, поэтому перед непосредственным измерением уличные двери должны быть закрыты в течение 15 минут.
Кроме температурных колебаний на работу устройств влияет близость нагревательных приборов. Поэтому при размещении гигрометров любого типа учитывайте близость радиаторов и размещайте их на противоположной стене или столике, расположенном на значительном расстоянии от обогревателей.
Сферы применения влагомеров в строительстве
Влагомеры для бетона, кирпича, стяжки позволяют определить, насколько высоко качество этих материалов. При заливке бетонной массы и цементной стяжки далеко не всегда можно определить «на глаз» и по сроку, готова ли конструкция к эксплуатации. Только использование специального измерителя даст возможность получить точные цифры и сравнить их с допустимыми в СНиП. Если продолжить работу с бетоном в слишком ранние сроки, можно ухудшить свойства конструкции или повредить ее поверхность.
Кроме того, влагомер поможет уточнить, можно ли клеить обои, окрашивать стены после нанесения штукатурки. Это особенно важно в промышленности и многоквартирном строительстве, где малейший просчет может повлечь за собой серьезные последствия. Также влагомеры весьма востребованы в таких сферах:
- возведение фундамента без гидроизоляции;
- производство изделий из бетона, железобетона;
- заливка арок, мостов, опор;
- монолитное строительство.
Измерение влажности бетонной стены
Допуски по влажности бетона
Максимально допустимая влажность бетона для строительства равна 5,5%. Для цементной стяжки этот показатель не должен превышать 6,5%, для цементного раствора — 4%, для штукатурки — 0,6%. При несоблюдении указанных норм может в худшую сторону меняться прочность конструкций и срок их службы.
Принцип действия психометра
Еще одним прибором для измерения влажности воздуха в помещениях является психометр. Механизм работы психрометрических устройств основан на использовании физико-химических свойств жидкостей.
Для измерения на приборе установлены две градусные трубки с жидкостью, одна из которых обмотана мокрой тканью. При испарении влаги температурный показатель на обмотанной трубке ниже, чем на сухой.
В качестве жидких материалов для наполнения термометров психрометра используют ртуть и толуол. Прибор с толуолом менее опасен для применения в быту
Для получения результата необходимо посмотреть температуру воздуха на термометре, не обмотанном тканью, вычислить разницу показателей жидкости между обеими трубками.
Далее, в первом столбце таблицы значений найти температуру воздуха согласно градуснику. В верхней строке найти разницу значений. Цифра на пересечении столбца и строки является показателем влажности.
Психрометры бывают трех видов:
- Стационарный. Простой прибор, состоящий из двух градусников, заключенных в метеорологическую колбу. Один из термометров взаимодействует с влажной тканью, в связи с чем, жидкость меняет физико-химические свойства и появляется разница в градусах. Результаты вычисляются по таблице.
- Аспирационный психрометр похож на стационарный, разница заключается в том, что защитном корпусе установлен вентилятор-аспиратор, для перемещения сжатого газа. Своеобразный вакуум создает условия для получения максимально точных показателей.
- Дистанционный прибор может быть манометрическим или электрическим. В конструкции присутствуют манометрические термометры или термисторы, которые изменяют сопротивление в зависимости от состояния внешней среды. Готовые результаты выводятся на цифровое табло прибора.
Психрометрические устройства проходят стандартизацию и поверку, поэтому выходные значения можно считать наиболее точными.
Стационарные приборы для измерения количества влаги в воздухе бывают навесными и настольными, поэтому гармонично впишутся в любой интерьер
На что смотреть при покупке?
К комнатным моделям приборов для измерения количества влаги в воздухе, относятся механические и электронные гигрометры. Они имеют компактную конструкцию, безопасны для окружающих и выдают минимальную погрешность в расчетах. Для поддержания дизайнерской мысли, современные устройства имеют лаконичный дизайн.
Критерий #1 — принцип работы
Механические и цифровые гигрометры имеют ряд преимуществ, которые могут повлиять на выбор прибора.
К плюсам механических моделей влагомеров можно отнести то, что:
- работа прибора не зависит от внешних источников питания;
- они просты в использовании, поскольку требуется минимальная дополнительная подстройка необходимых рабочих параметров;
- стоимость механического гигрометра, несколько ниже электронного.
Цифровые модели выполняются в виде складных, портативных гаджетов.
Кроме этого к преимуществам электронных моделей относятся:
- высокая скорость выдачи результата;
- меньшая погрешность показаний, по сравнению с механическим прибором;
- выходные данные подлежат дальнейшей обработке, в связи с наличием встроенной внутренней памяти.
Некоторые электронные влагомеры совмещают в себе сразу несколько приборов: гигрометр, часы, календарь, термометр, барометр, измеритель точки росы. Поэтому, если устройство выполняет несколько климатических функций – это стационарная метеостанция.
Некоторые влагомеры имеют встроенную систему оповещения, которая срабатывает, когда уровень пара снижается или повышается до отметки в 30 и 60%. Такой прибор должен быть в домах, где климатические условия региона, предполагают повышенную влажность или сухость воздуха
Для комфорта ребенка и родителей гигрометр может быть встроен в радионяню. Такой прибор имеет большой функционал и систему оповещения.
Самые последние модели оснащаются Wi-Fi модулем, для вывода на экран сведений о погоде в регионе, посредством получения данных через сеть Интернет.
Современные модели гигрометров рассчитаны на определенную специфику работы, поэтому для того чтобы точно измерить влажность воздуха в комнате, квартире или других помещениях необходимо понимать, как будет использоваться прибор. Тогда купленный влагомер будет полностью соответствовать необходимым требованиям.
Критерий #2 — диапазон влажности
Оптимальная влажность воздуха определяется назначением помещений. В спальнях, гостиной нормальные значения влагомера от 20 до 80%. Возле балкона, в холле, чердаке и на кухне от 10 до 90%. Подробнее о нормах влажности воздуха в квартире рекомендуем прочесть в этом материале.
Во влагонаполненных помещениях диапазон рабочих значений может достигать 100%. Чем шире размах значений, улавливаемых прибором, тем выше цена на него. Поэтому, при выборе гаджета для спален, холла и чердачного пространства можно остановить выбор на устройствах с малым диапазоном значений.
При покупке гигрометра изучите рабочие характеристики, указанные в паспорте изделия. Важно, чтобы параметры прибора, включали верхние значения диапазона предполагаемых рабочих температур
Для некоторых влагомеров важен максимальный порог нагрева. Так, прибор для бани или сауны должен включать в диапазон рабочих температур значения до 120 °С. Поэтому в помещения, где температура и влажность могут достигать довольно высоких значений следует приобретать специальные приборы для измерения паров в воздухе.
Критерий #3 — точность измерения
Для оборудования специальных хранилищ, требуются приборы с наименьшей погрешностью показаний.
Так, в домашней винотеке влажность циркулируемого воздуха должна держаться на уровне 65-75%, а содержание паров воды в библиотеке не должно быть ниже 50 и выше 60%.
Поэтому, для измерения влаги в воздухе в таких помещениях, следует использовать психрометр или высокоточный электронный гигрометр, который измеряет количество водяных паров путем изменения электропроводности воздуха.
Погрешность психрометра колеблется в пределах от 1 до 5%, погрешность цифрового устройства от 5 до 10%. Поэтому они могут быть использованы в помещениях, где влажность воздуха должна придерживаться точно заданных значений
Если уровень влажности не соответствует нормам, но понадобится прибор для его повышения — увлажнитель воздуха.
Бесконтактные приборы
Диэлькометрический аппарат проводит тестирование материала на некотором расстоянии, не нарушая его целостности. У него датчики смонтированы на рабочей поверхности, заменяя щупы. Обеспечивается высокая точность при быстром исследовании образца, а также существует возможность заносить результаты исследования в память.
Более дорогие модели позволяют производить сканирование на глубине 50 мм. Аппарат целесообразно применять тогда, когда требуется произвести вычисление по нижнему порогу параметра.
В нем также есть опция оценки температурного режима и влажности окружающей среды. Незаменим этот прибор при анализе твердых и плотных заготовок.
Выводы и полезное видео по теме
В видеоролике речь пойдет о принципах работы стационарных психрометров, будет приведено сравнение полученных результатов с показателями цифровых гигрометров:
Оптимальная влажность воздуха в комнатах уменьшает риск возникновения хронических заболеваний, облегчает симптомы течения существующих бронхолегочных болезней, снижает проявление аллергических реакций.
Количество влаги в воздухе влияет на работоспособность, внешность и здоровье человека. Поэтому измерение водяного пара в помещении должно стать полезной привычкой в каждой семье.
У вас остались вопросы по выбору гигрометра? Или хотите дополнить нашу публикацию полезными замечаниями? Пишите свои комментарии под этим материалом.
Если у вас дома есть гигрометр и вы хотите рассказать о его плюсах и минусах, напишите об этом внизу под статьей.
