Гигрометр картинки – Какой купить комнатный гигрометр: разновидности и функции

Содержание

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 фильтровальная 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.

История создания

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.

Виды гигрометров:


— весовой или абсолютный гигрометр помогает определить количество водяного пара в соотношении г/м³. В его основе лежит система U-образных трубок, наполненных гигроскопическим веществом или особыми химическими реактивами, способными впитывать влагу из воздуха;
— волосяной гигрометр – особый лабораторный прибор, предназначение которого состоит в определении относительной влажности воздуха в пределах примерно от 30 % до 100 %. Принцип работы волосяного гигрометра основан на химико-физическом свойстве обезжиренного человеческого волоса, который изменяет свою длину с изменением влажности окружающего воздуха

;
— наиболее популярным измерительным прибором считается гигрометр психрометрический (психрометр). Он с высокой точностью исследует и измеряет температуру и относительное содержание влаги в воздушной среде.

Гигрометр состоит из пластикового основания, двух термометров со шкалой, психрометрической таблицы, питателя из лабораторного стекла. Принцип работы базируется на определении разности показаний «влажного» и «сухого» термометров;
— плёночный гигрометр включает органическую плёнку, способную растягиваться и сжиматься при повышении или понижении влажности. В зимнее время чаще всего используют волосной или плёночный гигрометры.

Гигрометры типа ВИТ-1 и ВИТ-2, приобрести которые можно в интернет-магазине лабораторного оборудования в Москве, предназначены для измерения температуры и влажности воздуха помещения. Приборы содержат химический реактив – толуол. Они отличаются диапазоном измерения: ВИТ-1 (0…+25), ВИТ-2 (+15…+40 ). Гигрометры типа ВИТ-3, содержащие ртуть как термометрическую жидкость, чаще всего применяются в инкубаторах.

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!

 

pcgroup.ru

Стоковые векторные изображения Гигрометр | Depositphotos®

Стоковые векторные изображения Гигрометр | Depositphotos®Набор из 20 черных заполненных векторных икон, таких как болиголов, укрытие, гормоны, гигрометр, гипертермия, Инфракрасная тепловая кабина, регенерация, дыхание, римская баня, температура сауны. Сауна черные иконыПростой набор иконок, таких как ванна для ног, свежего воздуха, Сауна, хамам, Хемлок, укрытие, гормоны, гигрометр, гипертермия, тепло инфракрасная кабина. Коллекция икон связанных сауна. редактируемые 64 x 64 пикселя

ru.depositphotos.com

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.

www.vseznaika.org

Гигрометр из шишки. Домашняя метеостанция :: Это интересно!

Не знаю как у вас, а у нас это лето просто все рекорды бьет по количеству дождей! Ливень каждый день, влажность такая, как в джунглях! Самое время продолжить наши занятия по лэпбуку «Домашняя метеостанция» и научиться измерять влажность воздуха! А для этого нам понадобиться специальный прибор — гигрометр. Иногда его называют барометром, но это неверно. Барометр меряет давление. Гигрометр — влажность. Все очень просто 🙂 

Дома у нас есть электронный гигрометр, по нему влажность можно узнать очень точно. Но не очень наглядно. Для занятий с детьми лучше сделать этот прибор своими руками. Тем более, что для этого нужна всего лишь… шишка!

Наверное, вы тоже замечали, как в ясный солнечный день зимой или весной потрескивают сосны? Это раскрываются чешуйки подсыхающих шишек. У нас в апреле во дворе был просто фейерверк  — сосны стреляли так, как будто где-то у окон запускают салют!

Происходит это от того, что каждая чешуечка шишки — это маленький гигрометр. Волокна древесины в ней расположены так, что чешуйка становится очень чувствительна к влажности. Как только она начинает подсыхать — волокна изменяют натяжение и чешуйка раскрывается. 

Для чего она это делает? Да конечно же, чтобы с наступлением хорошей погоды выпустить на волю крохотное крылатое семечко сосны, которое она хранила всю зиму!

Семечко шишки

И вот это свойство шишек мы и будем использовать для гигрометра. Поделка, известная еще со школьных уроков природоведения 🙂

Берем шишку и кусочек проволоки

Прикрепляем один конец проволоки за чешуйку шишки

А второй сгибаем в виде стрелочки.

Подготавливаем два стикера, чтобы отмечать показания. Один «сухо», второй «влажно».

После этого фиксируем шишку вертикально при помощи кусочка пластилина на какой-нибудь ровной поверхности. Мы взяли тарелку, потому что собирались форсировать события и влажность устраивать сами. Дальше я расскажу как мы это делали.

Гигрометр готов для измерения показаний!

Ставим тарелку у какой-нибудь стенки, на которую можно будет приклеивать стикеры. И отмечаем то положение, на которые при сухой погоде показывает шишка — наклеивая надпись «сухо». У нас на тот момент было 57% влажности, если верить электронному гигрометру.

Наш самодельный гигрометр показывает «Сухо»
Влажность воздуха 57% 

После этого надо было бы дождаться дождя и посмотреть, как изменится показания нашего шишечного прибора. Но ждать день, а то и больше у Кати сил не было 😉 Поэтому мы просто налили в тарелку воды и проверили шишку через 30 минут. Ее чешуйки ложились, и стрелка нашего самодельного гигрометра переместилась!

Это положение мы решили считать за 100% влажность. 

Самодельный гигрометр показывает «Влажно».
Обратите внимание, как изменилась форма шишки.

Ну а остальные показания будут где-то в пределах этих значений. 

«Сухо» может сдвинуться еще ниже — так как нередко мы видели на электронном гигрометре цифры около сорока. Ниже пока не доводилось. 

Так что задача Кати на ближайшие несколько недель как следует откалибровать наш гигрометр. Чтобы по его показаниям мы могли точно определять влажность.

www.tavika.ru

Что такое гигрометр | Энциклопедия строительства YouSpec

Гигрометр представляет собой измерительный прибор, который используется для определения влажности воздуха в окружающей среде. Уровень влажности воздуха – важный показатель, так как от него во многом зависит самочувствие человека.

Особенно чувствительными к нему являются метеозависимые люди, а также те, кто страдает гипертонической болезнью, заболеваниями сердечно-сосудистой системы и бронхиальной астмой. Да и при повышенной сухости воздуха даже абсолютно здоровые люди склонны ощущать дискомфорт, сонливость, сухость кожных покровов, сопровождающуюся зудом, раздражением.

Довольно часто сухость воздуха провоцирует развитие различных заболеваний дыхательной системы, начиная от банальных ОРВ и ОРЗ и заканчивая бронхитами и даже воспалением легких.

Гигрометр не менее важен и для нормального функционирования некоторых предприятий, так как повышенная или пониженная влажность воздуха может значительно влиять на сохранность их продукции. Поэтому он нужен как для использования в быту, так и на производстве.

Виды гигрометров

Гигрометр – это прибор, который появился относительно давно. Как любое устройство, он за период своего существования неоднократно усовершенствовался, пройдя путь от простого конденсационного до высокосложного электронного устройства.

к оглавлению ^

Гигрометр конденсационный

Этот прибор имеет самое простое устройство среди всех существующих на сегодняшний день таких приборов. Он измеряет влажность воздуха, конечно, не с такой точностью, как электронный прибор, однако вполне может быть использован для бытового применения.

Принцип его работы основывается на применении металлического зеркала, температура которого напрямую зависит от температуры окружающей среды.

Пользоваться таким прибором очень просто. Он начинает свою работу в тот момент, когда на поверхности зеркала образуются либо капельки влаги, либо кристаллики льда. В момент образования конденсата начинает работать термометр, определяющий температуру зеркала. Таким образом, в основе измерения влажности этим прибором лежит температурная разность зеркала.

к оглавлению ^

Гигрометр механический

В основе измерения влажности этим прибором лежит способность человеческого либо синтетического волоса изменять свою длину при изменении концентрации влаги в воздухе. Принцип его работы достаточно прост. Человеческий либо синтетический волос, который натянут на специальную рамку, имеет определенную длину.

А в результате изменения влажности изменяется и его длина, он начинает толкать стрелку, двигающуюся вдоль шкалы. Стрелка передвигается по шкале, показывая влажность воздуха на данный момент.

Такой гигрометр идеально подходит для измерения в бытовых и промышленных целях в том случае, если нет необходимости в получении максимально точных данных. Гигрометр стабильно функционирует в достаточно широком диапазоне и относительно точно показывает влажность воздуха.

Существенным его недостатком является то, что прибор очень чувствителен не только к резким ударам или встряскам, но и к изменениям положения в пространстве, такое явление легко объясняется ювелирностью его устройства.

к оглавлению ^

Гигрометр электронный

Принцип работы и измерения влажности воздуха этого устройства основывается на изменении концентрации электролита, который покрывает собой любой электроизоляционный материал (пластмассу или стекло). Существуют приборы, обладающие автоматическим подогревом, измерения которых привязаны к точке росы.

Чаще всего точка росы измеряется над концентрированным раствором хлорида лития, который по своей сути является достаточно чувствительным к любым изменениям влажности. Для максимального удобства такой гигрометр может дополнительно оборудоваться термометром, что очень удобно.

Основной особенностью этого прибора является высокая точность измерения, которую не могут обеспечить другие виды этого устройства.

Еще одним неоспоримым преимуществом этого вида является возможность обеспечения получения стабильно точного измерения влажности вне зависимости от температуры окружающей среды и очень низкий процент погрешности.

На самом деле принцип работы всех приборов для измерения влажности воздуха не отличается чрезмерной сложностью и основывается на физических и химических особенностях вещей.

Сегодня некоторые путают гигрометр с психрометром, так как не знают, чем один прибор отличается от другого. Давайте с вами более подробно разберемся, чем гигрометр от психрометра отличается в действительности.
Следует заметить, что как гигрометр, так и психрометр – это приборы, использующиеся для измерения влажности воздуха.

к оглавлению ^

Принцип работы

При снижении влажности воздуха увеличивается скорость испарения влаги, вызывающая в свою очередь охлаждение и конденсирование, что способствует снижению температуры объекта, чего не происходит при повышении этого параметра. В основе измерения этого параметра при помощи психрометра лежит разность температуры воздуха и влажного объекта.

Поэтому при возникновении спора на предмет отличия между гигрометром и психрометром можно дать только один ответ: устройством. Однако при этом гигрометры и психрометры – это приборы для определения одного и того же параметра, но имеющие разную конструкцию.

Гигрометры и психрометры сегодня пользуются достаточно высокой популярностью среди потребителей. Следует заметить, что единица измерения влажности воздуха как в гидрометрах, так и в психрометрах выражается в процентном соотношении показания уровня влаги.

Гигрометр – это важный измерительный прибор, использование которого поможет сделать ваше жилье более удобным и комфортным в плане доведения влажности воздуха до максимально комфортных показателей.

Это может пригодиться:

 

youspec.ru

инструкция по применению. Как пользоваться гигрометрами психрометрическими ВИТ-1 и ВИТ-2

Поддержание хорошего самочувствия зависит в том числе от правильно подобранных соотношений температуры и влажности, что позволяет поддерживать необходимый микроклимат в помещении. Контроль данных параметров можно осуществлять с помощью специальных приборов, называемых термометром и гигрометром. Последний используется с целью вычисления относительной влажности воздуха, но с помощью него можно определять и температуру. В данной статье рассмотрим инструкцию по применению гигрометра психрометрического ВИТ-1.

Понятие о данном типе устройств

Функционирование гигрометра психрометрического ВИТ-1 базируется на том, что в этом устройстве предусмотрено два термометра, на основании показаний которых рассчитывается разница. Один из них является сухим, а второй — влажным.

Температура окружающей среды измеряется постоянно, при этом один из термометров все время находится в дистиллированной воде, в связи с чем эти два устройства показывают разную температуру. Разность, образующаяся между данными этих двух приборов, составляет один из параметров, составляющих относительную влажность.

К основанию гигрометра прикреплены термометры, питатель, заполненный дистиллированной Н2О, специальная психрометрическая таблица, по которой и определяют относительную влажность.

Меры безопасности

Начнем рассмотрение инструкции по применению гигрометра психрометрического ВИТ-1 с рассмотрения тех мер, которые позволят избежать опасностей при работе с данным устройством. Во время монтажа и эксплуатации прибор не должен подвергаться резким ударам; нельзя протирать различными химическими жидкостями шкалы термометров и психрометрическую таблицу; перегревать термометры свыше 45оС, что может привести к разрушению их резервуаров.

Гигрометры психрометрические ВИТ-1 и ВИТ-2 отличаются в данном случае по температуре нагрева, для последнего устройства она не должна превышать 60оС. Также оно вместо дистиллированной воды содержит толуол, который при разрушении составляющих устройств гигрометра необходимо удалять горячей водой с СМС, поскольку он представляет собой токсичное и огнеопасное вещество.

Подготовка к работе

Инструкция по применению гигрометра психрометрического ВИТ-1, как и любого другого прибора, включает данный обязательный раздел.

Эта подготовка должна начинаться с распаковки устройства с целью сопоставления комплектности с паспортом. Питатель гигрометра психрометрического ВИТ-1 снимается с основания, после чего наполняется дистиллированной водой. Эта процедура осуществляется путем погружения питателя в емкость с водой, причем запаянный конец должен быть направлен вниз.

Затем возвращаем его на место и размещаем так, чтобы от резервуара термометра до открытого конца питателя было не меньше 2 см, при этом фитиль не должен касаться последнего. При переводе питателя в рабочее положение водой из питателя смачивают фитиль и резервуар влажного термометра.

Гигрометр размещается на уровне глаз смотрящего на него. Установка производится на ровном месте, без вибраций, рядом не должно быть различных источников холода и тепла, которые создавали бы разницу температур между основным и запасным резервуарами более 2оС.

При использовании данных психрометрической таблицы, которая крепится к основанию гигрометра, необходимо поддерживать определенную скорость аспирации потоков, омывающих прибор. Ее измеряют перед определением относительной влажности при помощи анемометра крыльчатого У5. Полученные значения округляются до десятых. Относительную влажность определяют после установления показаний термоустройств, составляющих основу гигрометра.

Работа

Рассмотрим инструкцию по эксплуатации гигрометра психрометрического ВИТ-1.

Осуществляют снятие показаний по двум термометрам. Шкала в точке отсчета должна быть прямолинейной по отношению к глазу смотрящего. Дышать на данные устройства во время отсчетов нельзя. Сначала определяют десятые доли градусов, а потом — целые.

Температуру определяют с точностью до одной десятой градуса, прибавляя к определенным показаниям поправки из паспорта на прибор путем их сложения. Рассчитывают разницу между этими показателями. По психрометрической таблице на пересечении температуры по сухому устройству и полученной разнице определяют относительную влажность.

Если в паспорте нет поправок или полученной разницы температур, то проводят линейное интерполирование по соседним значениям.

Таким образом, мы рассмотрели, как пользоваться гигрометром психрометрическим ВИТ-1.

Возможные неисправности и меры по их устранению

Инструкция гигрометра психрометрического ВИТ-1 включает и такой раздел. В составе данного прибора есть стеклянные изделия, поэтому его нельзя ударять и ронять. Если питатель разрушается, он подлежит замене новым, при этом остатки старого должны быть полностью удалены. Если появляются разрывы жидкости в термометрах, их устраняют согласно паспорту.

Обслуживание прибора

Питатель должен всегда быть наполнен дистиллированной водой. Ее доливают либо после выполнения измерений, либо не менее чем за полчаса до их выполнения.

Можно применять кипяченую воду с экспозицией не менее 15 минут. Ее заливают в питатель, предварительно охладив до комнатной температуры.

Фитиль увлажненного устройства должен быть чистым, влажным и мягким постоянно. По мере загрязнения он подлжежит замене. Перед этой процедурой удаляется старый фитиль, а резервуар протирается тампоном, который предварительно смачивают в теплой воде. Новый фитиль должен иметь длину 6 см. Он смачивается в одной из тех вод, которые перечислены в начале раздела, после чего натягивается на резервуар с таким расчетом, чтобы над ним конец завязанного фитиля был не менее 0,7 см. Его затягивают над оговоренным выше устройством петлей из ниток с завязыванием последних. Еще одной петлей завязывают фитиль под резервуаром, причем его нужно постоянно поправлять, чтобы резервуар облегался плотно. Петля затягивается так, чтобы обеспечить капиллярное смачивание ткани.

Новый фитиль может быть изготовлен из различных тканей с предварительной подготовкой — со стиркой в содовом растворе, с кипячением и полосканием. Затем его сшивают, в зависимости от диаметра резервуара, машинным швом с высотой после обрезки, не превышающей 1,5 мм.

Первичная поверка прибора осуществляется при выпуске с завода, далее — 1 раз в два года.

В заключение

В данной статье представлена инструкция по применению психрометрического гигрометра ВИТ-1. Этот прибор можно эксплуатировать при температурах от -5 до +25 градусов. Относительную влажность определяют по психрометрической таблице, на пересечении показаний сухого термометра и разницы между сухим и мокрым.

fb.ru

Конденсационный гигрометр. Гигрометр для измерения влажности воздуха

Широко распространенным прибором для измерения влажности воздуха (и других газов) является гигрометр конденсационный. Принцип действия его состоит в измерении температуры, называемой точкой росы, при которой начинается конденсация влаги из воздуха.

Что такое влажность воздуха

Гигрометр измеряет содержание влаги в воздухе, которое может быть представлено абсолютной или относительной величиной. Первая из них дает просто массу водяного пара в 1 куб. м воздуха при данной температуре. А вот вторая показывает, насколько водяной пар в воздухе близок к состоянию насыщения, т. е. к динамическому равновесию со своей жидкой фазой — когда нет ни испарения, ни конденсации. Она равна отношению измеренной абсолютной влажности воздуха к его же абсолютной влажности в состоянии насыщения. Когда водяной пар в воздухе насыщен (опять же, при данной температуре), относительная влажность такого воздуха равна 100%. У воздуха же с ненасыщенным водяным паром она, соответственно, меньше.

Как работает гигрометр конденсационный

Принцип действия любого прибора для определения влажности воздуха, как правило, заключается в измерении какой-либо другой величины, такой как температура, давление, масса или механические и электрические изменения в веществе, впитывающем влагу. Путем соответствующей калибровки и расчета эти измеренные величины могут привести к определению абсолютной или относительной влажности. Весьма важную роль в этом процессе играет температура, при которой наступает насыщение пара, называемая точкой росы. Как правило современные электронные приборы для определения влажности воздуха измеряют именно эту температуру или изменения в электрической емкости или сопротивлении различных впитывающих влагу веществ, которые затем пересчитываются (автоматически) в показатели влажности.

Конденсационный гигрометр: устройство

Его работа основана именно на измерении содержания паров воды в воздухе методом точки росы. Этот способ включает охлаждение поверхности, как правило, металлического зеркала, до температуры, при которой вода на поверхности зеркала находится в равновесии с давлением паров воды в газовой пробе выше поверхность. При этой температуре масса воды на поверхности зеркала ни увеличивается (при слишком холодной поверхности), ни уменьшается (при слишком теплой поверхности), т. е пар над зеркалом находится в динамическом равновесии с водяным конденсатом на зеркале (пар насыщен).

Такое зеркало изготавливается из материала с хорошей теплопроводностью (вроде серебра или меди) и покрывается слоем инертного металла, такого как иридий, рубидий, никель или золото, чтобы предотвратить потускнение и окисление. Зеркало охлаждается с помощью термоэлектрического кулера (эффект Пельтье) до начала формирования конденсата. Луч света, как правило, из твердотельного широкополосного светоизлучающего диода, направлен ​​на зеркальную поверхность, а фотодетектор мониторит отраженный свет, поток которого максимален при полном отсутствии конденсата на зеркале.

Способ работы гигрометра с охлаждаемым зеркалом

Когда капли росы формируются на зеркальной поверхности зеркала, то отраженный свет рассеивается. При этом его поток, попадающий в фотодетектор, уменьшается, что приводит к изменению выходного сигнала последнего. Это, в свою очередь, контролируется аналоговой или цифровой системой управления термоэлектрическим кулером, которая поддерживает стабильную температуру зеркала в точке росы. С должным образом разработанной системой зеркало поддерживается при температуре, при которой скорость конденсации в точности равна скорости испарения слоя росы. Точный миниатюрный платиновый термометр сопротивления (PRT), вмонтированный в зеркало, измеряет его температуру в этой точке, которая автоматически пересчитывается в показание влажности.

Гигрометр для измерения влажности воздуха рассматриваемой конструкции включает также вакуумный насос, чтобы закачивать анализируемую порцию газа, и дополнительные элементы фильтрации в грязных условиях.

Преимущества рассматриваемых гигрометров

Подобные приборы, основанные на простом принципе работы, с широким диапазоном измерений, высокой точностью и стабильностью показаний, широко используются в промышленности и в научных исследованиях. Типичный конденсационный гигрометр, в отличие от многих других датчиков влажности, может быть сделан очень стабильным, практически не поддающимся износу, что сводит к минимуму необходимость повторной калибровки. Гигрометр влажности по точке росы способен измерять ее в диапазоне температур от 100 °C до минимальной в -70 °C. При этом точность измерений составляет десятые доли градуса.

Многие гигрометры рассматриваемой конструкции оснащены микропроцессорным управлением и в сочетании с резистивным датчиком температуры способны рассчитать и вывести на внешний индикатор любые желаемые параметры влажности в дополнение или вместо точки росы. Кроме того, эти устройства позволяют передачу результатов с использованием беспроводных технологий. Естественно, что подобные приборы широко используются в составе различных промышленных систем автоматизированного сбора данных и управления соответствующими техпроцессами.

Сколько может стоить подобный гигрометр? Цена его, конечно, определяется в основном набором реализуемых функций, зависящих от наличия и сложности электронной системы управления прибором. Так, стационарный конденсационный гигрометр, внешне похожий на цифровой осциллограф, стоит не менее 4000 долларов. Особо «продвинутые» модели могут стоить и более 10 000 долларов. На рынке можно найти и вполне функциональный портативный гигрометр. Цена его составляет от 1 до 2 тыс. долларов.

Недостатки конденсационных гигрометров

В то время как рассматриваемая система гигрометров считается наиболее эффективной в процессе измерения, ее недостатком является неизбежное загрязнение деталей измерительного тракта в процессе работы.

Гигрометры, оснащенные охлаждаемыми зеркалами, имеют тенденцию к росту неточности измерений из-за наличия растворимых и нерастворимых загрязнений, оседающих на зеркале. Нерастворимые частицы влияют на оптические характеристики зеркала. Умеренная запыленность или появление на зеркале нерастворимых частиц обеспечивают наличие центров концентрации, на которых может образовываться роса или иней, тем самым повышая время отклика прибора. Растворимые примеси влияют на величину давления паров от конденсируемой влаги на зеркало, что смещает точку росы. Современные измерительные гигрометры (по крайней мере, их более сложные модели) включают в себя функции «самопроверки», которые позволяют устройству обнаруживать и реагировать на загрязнение путем введения соответствующих поправок в алгоритмы расчетов показателей влажности.

Независимо от наличия подобных возможностей практически все рассматриваемые гигрометры нуждаются в периодической проверке и очистке.

Обслуживание гигрометров с охлаждаемым зеркалом

Что рекомендует пользователю прибора в этом смысле его инструкция. Гигрометр, являющийся чувствительным к загрязнениям, необходимо периодически очищать для обеспечения стабильности результатов измерений, хотя это и может увеличивать стоимость его обслуживания. Осмотр зеркала прибора обычно выполняется посредством встроенного микроскопа, а техобслуживание его — вручную, после открытия измерительного отсека.

Если очистка поверхности зеркала выполняется с требуемой в инструкции по его эксплуатации периодичностью, то таким образом можно сохранить точность измерений. Удобный доступ к зеркальной поверхности для ее очистки обычно обеспечивается шарниром между оптическими компонентами и зеркалом. На рынке сейчас можно найти любой нужный потребителю конденсационный гигрометр. Фото ниже показывает пример его исполнения.

Применение гигрометров в метрологии

Должным образом разработанный и эксплуатируемый гигрометр с охлаждаемым зеркалом обеспечивает измерения влажности с точностью на несколько порядков большей, чем позволяют другие популярные измерители влажности. Присущая им точность измерений, особенно при оснащении платиновым термометром сопротивления для измерения температуры, зеркалом и микроскопом средней мощности для мониторинга состояния зеркала, делает его идеальным для метрологических измерений. Возможности же передачи информации по беспроводным цифровым каналам связи открывают широкие возможности использования таких гигрометров в глобальных системах сбора и обработки метеоинформации.

Использование в заводских лабораториях и загрязненных средах

Данные приборы для определения влажности воздуха идеально подходят для измерения ее абсолютной величины в заводских климатических лабораториях. Они часто используются в качестве эталонов для контроля точности других инструментов, таких как датчики относительной влажности, применяемые для управления камерами для климатических испытаний.

Стабильность характеристик материалов, используемых в конструкциях данных гигрометров, а также возможность их многократной очистки делают приборы пригодными для весьма долгосрочной службы в средах с наличием большинства загрязняющих веществ без потери калибровки. Эта стабильность характеристик делает их подходящими для использования в газовых потоках, где высокие уровни загрязняющих веществ в пробах газа оказывают на менее стабильные типы датчиков влажности необратимо вредное воздействие. Например, данный тип гигрометров широко используется для контроля точки росы при термоупрочнении поверхностей металлических изделий в воздушной среде со спецпримесями. В таких случаях обеспечение легкого доступа к зеркалу для очистки особенно желательно.

Влагочувствительное производство

Специализированные техпроцессы упаковки, необходимые в производстве фармацевтических препаратов, пленок, покрытий и других продуктов часто контролируются гигрометрами с охлаждаемым зеркалом. Опять же, на их выбор в данном случае влияет стабильность точности измерений и длительный срок эксплуатации. Кроме того, поскольку эти процессы, как правило, менее чувствительны к приборным затратам, высокая стоимость данных гигрометров не является определяющим фактором в выборе схемы мониторинга влажности.

Высокотемпературные газы и их точки росы

Гигрометры данного типа часто выбирают для измерения температур точки росы выше температуры окружающей среды. Приборы с охлаждаемыми зеркалами были использованы еще в 1966 году для мониторинга водородных топливных элементов ракет Apollo, работающих при температуре 250 °C и давлении 700 фунтов на квадратный дюйм. При сегодняшних термоэлектрических технологиях охлаждения зеркал точки росы до 100 °C (и выше, при условии давления выше атмосферного) легко измеряются. В таких случаях все поверхности измерительного отсека гигрометра, находящиеся в контакте с образцом газа, должны иметь температуру выше самой высокой ожидаемой точки росы, иначе на этих поверхностях происходит конденсация, и измерение будет ошибочным.

В гигрометрах, предназначенных для измерения точки росы высокотемпературных газов, обычной практикой является использование электрических обогревателей с терморегулятором для поддержания температуры стенок измерительного отсека выше самых высоких ожидаемых точек росы. Твердотельные оптические компоненты, такие как светодиоды и детекторы, поддерживают при номинальной рабочей температуре (обычно 85 °C) для предотвращения их разрушения и выхода гигрометра из строя. Это может быть достигнуто путем термической изоляции этих компонентов от нагретого измерительного отсека.

fb.ru