Для определения абсолютной влажности воздуха пользуются двумя видами прибора, называемого психрометром (от греч. Psychros – холодный): станционным психрометром Августа и аспирационным психрометром Ассмана.

Принцип психрометрии заключается в определении показаний двух термометров, резервуар одного из которых увлажнен. Влага, испаряясь с различной скоростью в зависимости от влажности и скорости движения воздуха, отнимает тепло от термометра, поэтому показания влажного термометра, как правило, будут ниже, чем показания сухого.

Станционный психрометр Августа состоит из двух одинаковых спиртовых термометров, резервуар одного из которых обернут кусочком тонкой гигроскопичной ткани, опущенной одним концом в стаканчик с дистиллированной водой комнатной температуры. Вследствие испарения воды температура влажного термометра будет ниже температуры второго (сухого) термометра. Показания термометров снимают через 15 минут после увлажнения одного из них.

Гигрометр (от греч. hygros - влажный) - прибор для непосредственного определения, относительной влажности воздуха. Существуют различные типы гигрометров, но наиболее распространенные из них - волосяные, основанные на способности волоса в силу гигроскопичности удлиняться во влажной атмосфере и укорачиваться в сухой.

Гигрограф . Принцип работы гигрографааналогичен работе барографа и термографа. Прибор служит для регистрации непрерывных измеренийотносительной влажности, состоит извоспринимающего элемента - пучка обезжиренных волос, вращающегося барабана с лентой, соединительных рычагов и пера с чернилами.

Способы определения влажностивоздуха

Расчет абсолютной влажности при работе с психрометром Августа производится по формуле Реньо:

K = f-Q (t-t,)-B,

где К - искомая абсолютная влажность, г/м 3 ;

f - максимальное напряжение водяных паров при температуре влажного термометра определяется по таблице (см. примечание);

Q - психрометрический коэффициент, который принимается равным для открытой атмосферы 0,00074, а для воздуха помещений - 0,0011;

t - температура сухого термометра;

ti - температура влажного термометра;

В - барометрическое давление в момент исследования, мм рт. ст;

0,5 - постоянный психрометрический коэффициент;

755 - среднее барометрическое давление, мм рт. ст.

Таблица№2

УПРУГОСТЬ НАСЫЩЕННЫХ ВОДЯНЫХ ПАРОВ /выборочно/

		Температур воздуха в градусах	Напряжение водяных паров в мм.рт.ст.	Температур воздуха в градусах	Напряжение водяных паров в мм.рт.ст.

Расчёт относительной влажности: перевод найденной абсолютной влажности в относительную производится по формуле:

где R - относительная влажность, %;

К - абсолютная влажность, г/м 3 ;

F - максимальная влажность при температуре сухого термометра (см. таблицу в примечании).

Если наблюдение производят в комнате, где движение воздуха совершается равномерно, то можно для облегчения пользоваться специальными таблицами, в которых по температуре сухого и влажного термометров непосредственно находят соответствующую относительную влажность.

Выработка у студентов навыков организации и проведения профилактических (гигиенических) мероприятий, ведения и пропаганды здорового образа жизни, умений использовать факторы окружающей среды, в данном случае физические свойства воздуха (температуру, влажность, атмосферное давление), в оздоровительных целях, основана на осознанном понимании связи здоровья человека с окружающей средой, факторами и условиями жизни, трудовой деятельностью, поэтому студенты должны владеть информацией по освоению методологии профилактической медицины, приобрести гигиенические знания и умения по оценке влияния факторов среды обитания на здоровье человека и населения.

Тема «санитарно-гигиеническая оценка микроклимата помещений (температура, влажность, атмосферное давление)» раскрывает вопросы, связанные с основными понятиями микроклимата, теплообмена и факторами их определяющими и регулирующими. Гигиенические требования к температурно-влажностному режиму помещений. Показатели, нормативы.

Для определения абсолютной влажности воздуха пользуются двумя видами прибора, называемого психрометром (от греч. Psychros – холодный): станционным психрометром Августа и аспирационным психрометром Ассмана.

Принцип психрометрии заключается в определении показаний двух термометров, резервуар одного из которых увлажнен. Влага, испаряясь с различной скоростью в зависимости от влажности и скорости движения воздуха, отнимает тепло от термометра, поэтому показания влажного термометра, как правило, будут ниже, чем показания сухого.

Станционный психрометр Августа состоит из двух одинаковых спиртовых термометров, резервуар одного из которых обернут кусочком тонкой гигроскопичной ткани, опущенной одним концом в стаканчик с дистиллированной водой комнатной температуры. Вследствие испарения воды температура влажного термометра будет ниже температуры второго (сухого) термометра. Показания термометров снимают через 15 минут после увлажнения одного из них.

Гигрометр (от греч. hygros - влажный) - прибор для непосредственного определения, относительной влажности воздуха. Существуют различные типы гигрометров, но наиболее распространенные из них - волосяные, основанные на способности волоса в силу гигроскопичности удлиняться во влажной атмосфере и укорачиваться в сухой.

Гигрограф . Принцип работы гигрографааналогичен работе барографа и термографа. Прибор служит для регистрации непрерывных измеренийотносительной влажности, состоит извоспринимающего элемента - пучка обезжиренных волос, вращающегося барабана с лентой, соединительных рычагов и пера с чернилами.

Способы определения влажностивоздуха

Расчет абсолютной влажности при работе с психрометром Августа производится по формуле Реньо:

K = f-Q (t-t,)-B,

где К - искомая абсолютная влажность, г/м3;

f - максимальное напряжение водяных паров при температуре влажного термометра определяется по таблице (см. примечание);

Q - психрометрический коэффициент, который принимается равным для открытой атмосферы 0,00074, а для воздуха помещений - 0,0011;

t - температура сухого термометра;

ti - температура влажного термометра;

В - барометрическое давление в момент исследования, мм рт. ст;

0,5 - постоянный психрометрический коэффициент;

755 - среднее барометрическое давление, мм рт. ст.

Таблица№2

УПРУГОСТЬ НАСЫЩЕННЫХ ВОДЯНЫХ ПАРОВ /выборочно/

Температур воздуха в градусах		Температур воздуха в градусах	Напряжение водяных паров в мм.рт.ст.	Температур воздуха в градусах	Напряжение водяных паров в мм.рт.ст.

Расчёт относительной влажности: перевод найденной абсолютной влажности в относительную производится по формуле:

где R - относительная влажность, %;

К - абсолютная влажность, г/м3;

F - максимальная влажность при температуре сухого термометра (см. таблицу в примечании).

Если наблюдение производят в комнате, где движение воздуха совершается равномерно, то можно для облегчения пользоваться специальными таблицами, в которых по температуре сухого и влажного термометров непосредственно находят соответствующую относительную влажность.

Выработка у студентов навыков организации и проведения профилактических (гигиенических) мероприятий, ведения и пропаганды здорового образа жизни, умений использовать факторы окружающей среды, в данном случае физические свойства воздуха (температуру, влажность, атмосферное давление), в оздоровительных целях, основана на осознанном понимании связи здоровья человека с окружающей средой, факторами и условиями жизни, трудовой деятельностью, поэтому студенты должны владеть информацией по освоению методологии профилактической медицины, приобрести гигиенические знания и умения по оценке влияния факторов среды обитания на здоровье человека и населения.

Тема «санитарно-гигиеническая оценка микроклимата помещений (температура, влажность, атмосферное давление)» раскрывает вопросы, связанные с основными понятиями микроклимата, теплообмена и факторами их определяющими и регулирующими. Гигиенические требования к температурно-влажностному режиму помещений. Показатели, нормативы.

Как выбрать прибор для измерения влажности воздуха

Все мы понимаем, как важно поддерживать оптимальную влажность в помещении, особенно там, где живет ребенок. Ведь от этого зависит его здоровье. В сухом пыльном воздухе квартир находится слишком много аллергенов, а сырая комната способна довести вашего малыша до хронических заболеваний. Но как провести измерение влажности воздуха в помещении? Об этом мы и поговорим сегодня.

Как измерить влажность стаканом

Конечно, если у вас нет специального прибора, можно воспользоваться и старым способом. Для этого стакан, наполненный водой, нужно поместить в холодильник до того момента, пока вода не остынет до температуры -5°С (это средние показатели для холодильной камеры). Затем поставьте этот самодельный прибор для измерения влажности воздуха в комнате подальше от батареи и понаблюдайте за ним. Стенки стакана запотеют, но если уже через пять минут окажутся сухими, в комнате недостаточная влажность. Если же через это время они так и будут запотевшими, показатели в норме. А вот вода, стекающая по стенкам ручейками, сигналит о том, что в комнате слишком сыро.

Но вы понимаете, что подобные показатели слишком приблизительны. Для того чтобы установить точные цифры, необходим гигрометр. Существует несколько видов данных аппаратов.

Прибор для измерения влажности воздуха: термогигрометр

Это довольно сложное приспособление, которое измеряет не только влажность, но и температуру в помещении. Кроме того, термогигрометр демонстрирует показатели, измеренные в разных концах комнаты: там, где прикреплен датчик, и на месте установки самого аппарата.

Кабель цифрового термогигрометра имеет протяженность 1,5 м, а диапазон показателей составляет от 0 до 90%. Беспроводные приборы, кроме прочего, снабжены еще и функцией сигнала тревоги на случай критического состояния влажности в помещении.

Принцип работы волосяного и пленочного гигрометра

Волосяной гигрометр создан на основе синтетического обезжиренного волоса, точнее его способности менять свою длину в зависимости от состояния воздуха. Он натягивается между концом стрелки и пружинкой. Колебания его длины заставляют двигаться стрелку по циферблату. Этот прибор для измерения влажности воздуха способен определить ее в большом диапазоне (от 0 до 100%), он прост в обращении, его можно крепить к стене.

Пленочный гигрометр имеет чувствительный элемент, сделанный из органической пленки. Она растягивается или сжимается при изменениях показателей влажности. Изменения положения ее центра передается на стрелку.

При условиях низкой температуры эти два вида гигрометра являются основными приборами измерения уровня влажности.

Как сделать правильный выбор

Какой именно выбрать гигрометр: настенный, настольный, механический или цифровой, решает сам покупатель. Но при покупке необходимо соблюдать несколько правил.

• В первую очередь решите, насколько точные данные вам нужны, ведь существуют модели, способные измерять абсолютные показатели, и те, которые демонстрируют относительные результаты.
• Подумайте о месте, где будет стоять или висеть ваш прибор для измерения влажности воздуха.
• Проверьте его комплектацию: качественное устройство должно иметь индикаторы и психометрическую таблицу.
• Не забудьте чек. Так вы всегда сможете вернуть некачественный товар.

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.

Как называется прибор для измерения влажности воздуха?

Resilient child

Я знаю два принципа измерения влажности воздуха.
1. Сравнение показаний двух термометров, один из которых обмотан влажным фитильком, не высыхающим оттого, что его конец погружен в воду, и нахождение процента влажности по таблице (чем меньше разница в показаниях сухого и мокрого термометра - тем выше влажность) . Такой прибор называется психрометром.
2. Измерение длины волосинки (она намотана одним концом на катушку со стрелкой и при изменении влажности вращает ее, укорачиваясь или удлиняясь) . Это гигрометр.

В и х р ь

Здравствуйте!
"ПСИХРОМЕТР" - прибор для точного определения влажности воздуха существует (см рис.) . Он состоит из двух одинаковых термометров - "сухого" и "смоченного" (дистиллированной водой) с помощью обёрнутого батиста, конец которого опущен в стаканчик. Это профессиональный очень точный метеорологический прибор для измерения температуры и влажности воздуха, устанавливаемый в специальной психрометрической будке (см) на высоте 2 м от поверхности почвы. Такой стандарт является международным и принят ВМО (Всемирной метеорологической организацией) и такие будки установлены на десятках тысяч метеостанций мира.
Пара термометров «сухой – смоченный» позволяет с высокой точностью измерять влажность воздуха. В связи с тем, что с поверхности смоченного термометра идёт испарение, то затраты тепла на испарение понижают его температуру ("психро" - охлаждённый) . Разница показаний будет тем больше, чем ниже влажность воздуха (больше скорость испарения) , что и учитывается расчётом влажности в зависимости от этой разности и значения атмосферного давления (от него также зависит скорость испарения) . В жизни для оперативной работы используют не расчёт по формулам, а специальными "Психрометрическими таблицами". Понятно, что если воздух насыщен водяным паром, то и испарение со смоченного термометра прекратится и температура обоих термометров станет одинаковой.
При отрицательной температуре воздуха до -10 С ещё пользуются показаниями психрометра (по льду или незамёрзшей воде) , а при более низкой температуре влажность определяют по ГИГРОМЕТРУ (волосяному или плёночному) , принцип работы которого состоит в том, что обезжиренный волос или плёнка изменяют свои размеры с изменением влажности и это передаётся на стрелку. Но этот прибор менее точный и градуируется он по психрометру.
Всего Вам доброго.

Введение……………………………………………………………….….3

Абсолютная и относительная влажность……………………………....4

Приборы для определения влажности воздуха…………………..…...6

Заключение……………………………………………………………...11

Список использованных источников………………………………….1

Введение

Влажность воздуха представляет собой один из самых важных параметров, которыми характеризуется состояние атмосферы. Она оказывает влияние на среду обитания человека, ее комфортность, и, соответственно, по этой причине контролируется экологическими службами. От уровня влажности, помимо непосредственно здоровья людей, зависит работоспособность многих предприятий, качество технических процессов, обстановка на выставках и в музеях. Непосредственно уровнем влажности воздуха определяется качество выполнения многих технологических процессов. Данная работа является актуальной, так как в современном мире вся жизнь и деятельность человека не являются возможными в отсутствие достоверных данных о характеристиках влажности. В данной работе будет рассмотрено понятие влажности, абсолютной и относительной, также внимание будет уделено способам измерения уровня влажности воздуха.

Абсолютная и относительная влажность

Практически каждый знает, что существует понятие абсолютной, и относительной влажности. Внесем ясность в этот вопрос. Абсолютная влажность есть вес, или точнее говоря, масса водяного пара, который содержитсяя в 1 м3 воздуха. Иными словами, абсолютная влажность представляет собой ни что иное, какплотность водяного пара в воздухе. Действительно, при одной и той же температуре воздух может поглотить только вполне определенное количество водяного пара и достичь состояния полного насыщения. Соответственно, абсолютная влажность воздуха в состоянии его насыщения носит название влагоемкости. Еще одно понятие, которое необходимо рассмотреть в контексте влажности – влагосостояние. Влагосостояниеявляется характеристикой водяного пара в атмосфере, определяющей его состояние относительно насыщенного пара при той же температуре. Данная характеристика для компонентов атмосферы практически используется только для влаги, что объясняется большим количеством практических задач, в которых не столь важно знание общего количество влаги в воздухе, сколько определение, сколько еще влаги может при данной температуре испариться. Например, именно этим и определяется степень и скорость высыхания или увлажнения различных предметов и объектов, а также уровень комфортности пребывания человека в данном месте.

Относительная влажность. Основной характеристикой влагосостояния является относительная влажность, то есть выраженное в процентах отношение абсолютной влажности к той, которая возможна при данной температуре без выпадения росы :

К характеристикам влагосостояния относят дефицит парциального давления, дефицит точки росы и еще ряд характеристик водяного пара относительно тех же характеристик в состоянии насыщения.

Несмотря на то, что список характеристик влагосодержания несколько длиннее списка характеристик влагосостояния, на практике наиболее массовыми являются гигрометры – приборы для измерения относительной влажности воздуха. Эти приборы составляют более 70% всего парка приборов для измерения влажности.

Приборы для определения влажности воздуха

Для определения абсолютной влажности воздуха пользуются двумя видами прибора, называемого психрометром (от греч. psychros – холодный): станционным психрометром Августа и аспирационным психрометром Ассманах.

Принцип психрометрии заключается в определении показаний двух термометров, резервуар одного из которых увлажнен. Влага, испаряясь с различной скоростью в зависимости от влажности и скорости движения воздуха, отнимает тепло от термометра, поэтому показания влажного термометра, как правило, будут ниже, чем показания сухого.

Станционный психрометр Августа (рис. 1а) состоит из двух одинаковых спиртовых термометров, резервуар одного из которых обернут кусочком тонкой гигроскопичной ткани, опущенной одним концом в стаканчик с дистиллированной водой комнатной температуры. Вследствие испарения воды температура влажного термометра будет ниже температуры второго (сухого) термометра. Показания термометров снимают через 15 минут после увлажнения одного из них.

Аспирационный психрометр Ассмана (рис. 2б) даёт более точные показания, так его корпус заключен в металлический футляр, предохраняющий резервуары термометров от воздействия лучистой энергии и движения воздуха.

Рисунок 1. Психрометры:

а – станционный; б – аспирационный

Движение воздуха обеспечивается вентилятором, что гарантирует постоянную скорость его перемещения вокруг резервуаров термометров (2 м/с). Конец одного из термометров обернут тонкой материей и перед каждым наблюдением его смачивают дистиллированной водой при помощи специальной пипетки. Вентилятор заводят ключом и производят через 3-4 минуты от начала его работы регистрацию показаний. Измерения производят в центре помещения на высоте 1,5 м от пола.

Гигрометр (рис. 2) (от греч. hygros – влажный) – прибор для непосредственного определения относительной влажности воздуха.

Данные приборы создавались с использованием самых разнообразных принципов действия. Рассмотрим основные из них:

• волосяные гигрометры – это гигрометры, в которых используется свойство волоса изменять свою длину в зависимости от влажности воздуха. С использование этого принципа было создано огромное число приборов. Их отличает простота исполнения и дешевизна материалов, благодаря простой конструкции стоимость изготовления такого прибора очень низка.
• гигрометры точки росы – это приборы, в которых оптическим способом или визуально фиксировался факт выпадения росы на поверхности металлического зеркала, температура которого измерялась. Таким образом определялась температура, при которой данная абсолютная влажность становилась влажностью насыщенного пара. Абсолютная влажность определялась по давлению насыщенного пара при температуре выпадения росы.
• пьезосорбционные гигрометры - приборы, в которых измерялась частота собственных колебаний какого-либо гигроскопичного кристалла.
• емкостные гигрометры – в таких гигрометрах измеряется емкость конденсатора с гигроскопичным диэлектриком между обкладками. Многие конденсаторы, созданные по такому принципу, измеряют относительную влажность, т.к. непосредственно от этой характеристики зависит насыщение влагой диэлектрика и соответственно, емкость конденсатора.
• резистивные гигрометры - используют принцип изменения электрического сопротивления или проводимости гигроскопичного материала. Прибор измеряет электрическое сопротивление и может быть проградуирован в единицах как относительной, так и абсолютной влажности.

Рассмотрим принцип работы волосяного гигрометра подробнее. Как уже отмечалось, в основы работы этого прибора положена способность волоса в силу гигроскопичности удлиняться во влажной атмосфере и укорачиваться в – сухой.

Рисунок 2 - Гигрометр

Принцип работы гигрографа (рис. 3) аналогичен работе барографа и термографа.

Рисунок 3 – Гигрограф

Прибор служит для регистрации непрерывных измерений относительной влажности, состоит из воспринимающего элемента – пучка обезжиренных волос, вращающегося барабана с лентой, соединительных рычагов и пера с чернилами.

Также существует еще целый ряд приборов, предназначенных для измерения влажности воздуха, однако, не нашедших широкого применения на практике. Это, как правило, сверхточные приборы, предназначенные для решения узкоспециальных задач. Например, в образцовых установках и в установках эталонного уровня создавались и успешно использовались гигрометры, измеряющие, затухание СВЧ излучения в полости, содержащей пары воды или поглощение парами воды инфракрасного излучения в полосах около 6,5 мкм и 2,7 мкм.

Заключение

В данной работе были рассмотрены основные понятия, связанные с влажностью воздуха. Измерение и контроль влажности воздуха является актуальным вопросом, т.к. влажность воздуха непосредственно влияет на состояние людей и технических процессов. Особенно важную роль играет контроль влажности на производстве. В работе были в общем рассмотрены некоторые способы измерения абсолютной и относительной влажности воздуха.

Причиной рецидивов аллергических и респираторных заболеваний может стать микроклимат в помещении: температура, абсолютная и относительная влажность. Нормальные значения этих параметров создают благоприятные условия для проживания человека в квартире или частном доме. Но чем измеряется влажность воздуха? Ответ прост: гигрометром или психрометром.

Перед приобретением прибора следует узнать о его достоинствах и недостатках.

Одним из несомненных преимуществ устройства для определения содержания влаги в воздушном пространстве является простота в эксплуатации.

Оптимальные значения

Влажность в квартире — степень насыщения воздуха парами. Она измеряется в процентном отношении фактического количества влаги к максимально возможному значению при такой же температуре. Ее повышенные параметры определить несложно: появляется плесневый грибок в углах помещения, у человека обостряются хронические болезни, снижается иммунитет. При низкой влажности в помещении быстро портится мебель из дерева, а у членов семьи возникают неприятные ощущения сухости слизистых оболочек носа и глаз. Если в окружающем пространстве отсутствует влага, то пыль долго не оседает на поверхностях, а остается в воздухе, проникает в бронхи и легкие.

Целевая принадлежность помещения определяет оптимальные параметры влажности. Норма выражается в процентном соотношении:

• гостиная – 50-60%;
• спальня – 45-50%;
• детская – 50-60%;
• кабинет – 40-45%;
• кухня и ванная – до 60%.

На полученные в процессе измерения значения влияет множество факторов — время года, мощность радиаторов отопления, регион проживания.

Специалисты оперируют двумя видами влажности:

• относительная;
• абсолютная.

Последнее значение показывает, сколько влаги находится в кубометре (в чем измеряется воздух в комнате). В быту абсолютный показатель практически не используется.

Параметры влажности можно определить с помощью комнатных растений. Если листья скручиваются и желтеют, на них часто селятся вредные насекомые, то воздух в помещении очень сухой. Когда на цветах появляются коричневые пятна, а корни начинают подгнивать, это значит, что в окружающем пространстве избыточное содержание воды.

Относительную влажность воздуха измеряют с помощью приборов, которые удобно использовать человеку без особых навыков работы со сложными устройствами. Этого параметра вполне достаточно для определения содержания влаги в окружающем пространстве.

Виды приборов

В домашних условиях измеряют влажность воздуха различными способами, но наиболее объективные значения получаются при использовании специальных приборов: гигрометра и психрометра.

Влажность воздуха измеряют с помощью гигрометра, принцип работы которого базируется на фиксировании переменных при повышении или снижении концентрации молекул воды в окружающем пространстве. В таких условиях изменяются физические параметры (плотность, масса, длина) структуры материала, используемого в процессе измерений и активно поглощающего влагу. Полученные результаты будут характеризовать степень насыщения водяным паром окружающего пространства. Перед тем как измерить влажность воздуха с помощью гигрометра, следует учитывать, что значения будут приблизительными.

В специализированных магазинах гигрометры представлены в широком ассортименте. Они бывают:

• волосными;
• весовыми;
• конденсационными;
• электролитическими;
• керамическими.

Для бытового использования прибора особой точности и не требуется. Определить гигрометром относительную влажность просто, но существуют и эксплуатационные характеристики прибора.

Перед тем как измерить влажность воздуха, нужно учесть особенности использования гигрометра:

• необходимо всегда следить за тем, чтобы материал для увлажнения был мокрым и чистым;
• нельзя располагать устройство вблизи кондиционеров и радиаторов.

Принцип работы гигрометра основан на сравнении показаний термометра, соприкасающегося с влажным материалом, и термометра, фиксирующего значения в реальной обстановке. Результаты определяются по обычной градуированной шкале. Разница параметров сверяется с данными психометрической таблицы независимо от того, от какого прибора были получены значения.

Чтобы измерить влажность воздуха с помощью психрометра, следует разобраться в принципе его работы. При испарении жидкости понижается температура окружающего пространства. Чем интенсивнее испарение, тем прохладнее становится воздух, что и определяет прибор. На этот процесс воздействует комплекс факторов:

• концентрация водяных паров;
• скорость потоков воздуха в помещении.

Учитывая разницу температур влажного материала и воздуха, можно определить скорость испарения. Если устройство расположено около окна или вентилятора, то полученные значения не будут точными из-за циркуляции потоков.

Относительная влажность воздуха измеряют при помощи следующих видов психрометров:

• стационарные;
• дистанционные;
• аспирационные.

Последние считаются самыми точными и надежными устройствами. Измерить влажность воздуха с помощью психрометра Ассмана очень легко — устройство снабжено защитным корпусом. Поэтому на полученные значения не влияет скорость воздушных потоков.

Подручные способы

Одним из информативных методов, с помощью которых можно определить влажность в квартире, является наблюдение за горящей свечой. В помещении с нормальным микроклиматом ее пламя сильное, ровное. При избыточном содержании влаги в окружающем пространстве пламя свечи колеблется из стороны в сторону, а на его кромке появляются алые вкрапления. Не стоит забывать, что влажность воздуха измеряется таким способом при закрытых окнах и дверях.

Определить содержание водяных паров можно с помощью обычного стакана воды. Поместив его в холодильник, следует подождать около часа. За это время температура жидкости понизится до 3-4°C. Относительная влажность воздуха выявляется после извлечения стакана и наблюдения за происходящими процессами испарения:

• стенки сосуда остаются запотевшими — содержание влаги в пределах нормы;
• стенки сухие — низкая влажность воздуха;
• конденсат стекает вниз — в окружающем пространстве много водяных паров.

Если в помещении быстро сохнут постиранные вещи, следует задуматься о приобретении увлажнителя воздуха. А отсыревание предметов из тканей указывает на содержание избыточного количества влаги в комнате.

Каким прибором пользоваться, решать хозяину помещения. Люди, которые заботятся о своем здоровье и стремятся поддерживать все параметры микроклимата в пределах нормы, оснащают свою квартиру настоящей домашней метеостанцией. Производители наладили выпуск приборов, снабженных барометром, гигрометром и термометром. Конечно, такое устройство не может стоить дешево. Но все затраты быстро окупаются — владельцы помещения экономят на лекарствах для членов семьи, у них нет необходимости менять испорченные грибком обои и мягкую мебель.

К важным показателям, определяющим микроклимат квартиры, дома или любого другого помещения, относятся температура и содержание влаги в воздухе. И если температуру можно приблизительно угадать по ощущениям, то для второго параметра потребуется специальный прибор для определения влажности воздуха.

Если в воздухе слишком много паров или, наоборот, мало, это сильно сказывается на иммунитете. Чтобы избежать проблем со здоровьем, используют специальные приборы для измерения влажности.

В этом видео вы узнаете, что такое психрометр

Влажность бывает двух видов:

1. Абсолютная . Показывает количество воды в г/мᶟ.
2. Относительная . Чтобы посчитать ее значение, нужно текущую влажность разделить на максимально возможную, затем получившееся значение умножить на 100. Относительная влажность измеряется в процентах. Чтобы получить точное значение, нужен прибор для определения относительной влажности воздуха.

Недостаток и избыток влаги

Для людей, животных, растений и даже некоторых материалов избыток влаги так же губителен, как ее недостаток. Если в помещении очень много влаги, то первым делом это можно заметить на стекле окна, которое начинает сильно потеть. От таких излишков влаги воздух и вещи приобретают запах сырости, а на стенах образуется плесень. Она провоцирует различные аллергические реакции, которые снижают иммунную защиту организма.

Недостаток влаги может привести к обезвоживанию организма, так как в помещениях повышается потоотделение. К тому же в воздухе резко повышается количество пыли, а это может стать причиной аллергии.

Приборы для измерения

Точность показаний зависит от того, какой прибор используют для определения влажности воздуха. Существуют разные виды устройств:

1. Гигрометр. На полках магазинов чаще всего можно встретить гигрометр электронного типа, он идеально подходит для простого контроля, а его стоимость невысока. Но имеется существенный минус - низкая точность показаний, в среднем его погрешность может достигать 20%. Более точным считается механический прибор, но стоить он будет в несколько раз дороже. Можно встретить волосяные и пленочные гигрометры. Особенность этих двух разновидностей заключается в том, что оба будут давать точные показания только при низких температурах, а в жаркое время года точности от них ждать не стоит.
2. Психрометр. По мнению специалистов, именно этот прибор считается точным. Принцип работы прибора заключается в следующем: на психрометре есть два термометра и специальная таблица. На одном из термометров находится баллончик с жидкостью, который должен оборачиваться тряпкой. Один конец тряпки должен всегда находиться в чашке с водой. Чтобы получить результат, для подсчета берется разница между этими термометрами и, используя психрометрическую таблицу, определяется относительная влажность. Психрометр очень удобен в использовании, так как позволяет следить за двумя показателями в помещении одновременно.

Термометром можно измерить влажность воздуха

Из двух видов каждый человек должен сам выбрать, какое устройство подойдет именно ему. Возможно, кто-то выберет более точный, а некоторые остановятся на более удобном в использовании устройстве.