Особенности применения приборов для измерения влажности воздуха

Содержание:

Допустимое значение относительной влажности зимой
Виды измерительных инструментов
Нормальные показатели
Формула для вычисления относительной влажности воздуха
Немного истории
Измерительное устройство
Приборы для измерения влажности
Чем измерить влажность воздуха в помещении?
- Повышение и понижение влажности
Измерительное устройство
Физическое понятие
Строительный измерительный инструмент

Допустимое значение относительной влажности зимой

Влажность зимой в помещениях значительно ниже, чем в жаркое время года. Это обусловлено несколькими причинами:

Использование радиаторов отопления в квартире;
Применение переносных обогревателей;
Низкая воздухопроницаемость строения;

Санитарные нормы предписывают следующие максимальные значения для жилых помещениях зимой и летом: 60% и 65% соответственно. С точки зрения физиологии, минимальное значение влажности воздуха должно быть не ниже 40% в любое время года. Из этого можно сделать вывод, что оптимальное значение относительной влажности находится в промежутке между 40% и 60%.

Из-за отопительных приборов, используемых зимой, влажность в помещениях может резко снижаться. Чтобы устранить пересушенность воздуха, необходимо проветрить помещение, использовать специальный увлажнитель или установить емкости с водой.

Виды измерительных инструментов

Уровень строительный представляет собой полую линейку с встроенной колбой с жидкостью и пузырьком воздуха, по перемещениям которого видно изменение положения линейки относительно земли. Он незаменим при выравнивании плоскостей пола, стен, потолка, а также при разметке.

Нивелир – оптический либо лазерный инструмент, создающий проекцию плоскостей в вертикали или горизонтали. Применяется не только в крупном строительстве, но и в бытовом ремонте, например при обшивке стен гипсокартоном или при выравнивании потолка.

Угломер – прибор из соединенных линеек, измеряющий угол между ними.

Теодолит выглядит как своеобразная увеличительная труба со шкалой, которая показывает угол в градусах, также применяется при строительстве.

Дальномер лазерный – современный аналог старой проверенной рулетке. Функция у него та же самая – измерение расстояния, осуществляется она путем проекции луча, длина которого до отражающего объекта фиксируется прибором.

Наиболее выгодное свойство такого измерителя – дальность до 250 метров и отсутствие необходимости в помощнике, который будет держать ленту.

Склерометр. Измеряет не габариты, а плотность. Его импульсное воздействие позволяет определить прочность железобетонной конструкции путем измерения прибором дальности отскока измерительного бойка от материала.

Курвиметр – некое колесо, закрепленное на рукояти, при его проходе по земле фиксируется расстояние, записываемое электроникой. Пригодится при ландшафтных и дорожных работах.

Чтобы лучше составить впечатление о внешних отличиях таких устройств, можно посмотреть фото измерительного прибора.

Нормальные показатели

Мало определить влажность воздуха в комнате. Необходимо еще знать, нормальны ли полученные данные. Оптимальное и наиболее комфортное значение в 45%. При этом приемлемым диапазоном изменения влажности воздуха в квартире является 30 – 60%. В разных по своему функциональному назначению помещениях рекомендуется поддерживать разное количество водяных паров:

зал, столовая, гостиная, кухня, ванная комната – 40-60%;
спальня для взрослых и подростков – 40-50%;
детская комната – 45-60%;
кабинет – библиотека – 30-40%.

Добиваться разных показателей наличия влаги даже в небольших помещениях достаточно хлопотно. В первую очередь надо обеспечить норму влажности. В большинстве современных жилых помещениях ее не хватает из-за большого количества отопительных и электрических приборов.

От этого ухудшается самочувствие, понижается работоспособность. Больше всего от этого страдают дети.

Формула для вычисления относительной влажности воздуха

В числителе – плотность пара, которая имеется в момент измерения.

В знаменателе – максимальная плотность пара, соответствующая имеющейся температуре (то есть, плотность ).

Если плотность пара максимальная – то пар называют насыщенным. Чем выше , тем больше максимальная плотность пара.

\( \large \varphi \) – относительная влажность;

\(\large \rho_{0} \left( \frac{\text{кг}}{\text{м}^{3}}\right) \) – измеренная плотность водяного пара в воздухе, т. е. абсолютная влажность;

\(\large \rho_{max} \left( \frac{\text{кг}}{\text{м}^{3}}\right) \) – максимальная плотность водяного пара в воздухе, которая может быть при измеренной температуре, т. е. плотность насыщенного пара;

Иногда формулу удобнее записывать в таком виде:

Немного истории

Первый гигрометр появился на рубеже XV и XVI веков стараниями итальянского художника и изобретателя Леонардо да Винчи. Прототип современного прибора состоял из весов и вертикального циферблата со стрелкой. На каждую чашу весов учёный поместил два одинаковых по весу шарика, один из которых был выполнен из воска, а второй – из ваты. При повышении уровня влажности вата намокала, становилась тяжелее и перевешивала восковой шар.

Спустя 3 века швейцарским естествоиспытателем Орасом Бенедиктом (1740-1799) был изобретён волосной гигрометр, основанный на способности обезжиренного волоса менять длину при изменении уровня влажности. Стрелка чутко реагировала на его длину и перемещалась вдоль шкалы. Прибор мог измерять влажность воздуха в пределах от 30 до 100%. Так, за 500 лет гигрометр прошёл путь от весов до современного электронного прибора, очень популярного среди широких слоёв населения.

Измерительное устройство

Сегодня есть несколько типов бытового прибора для измерения влажности воздуха в комнатных помещениях или квартирах. Чем измеряют влажность воздуха в комнатах и определяют? Давайте подробнее рассмотрим все типы гигрометров.

Термогигрометр

Влажность воздуха возможно померить благодаря термогигрометру. Рассмотрим его работу. Он обладает сложной системой, поэтому он определяет не только уровень влаги, но и значение температуры внутри комнатного помещения. Также дополнительно данный аппарат проводит фиксацию значений состояния влаги и температурной величины в различных точках. То есть он сравнивает состояние двух показателей в месте, где он находится на этот момент, и в предыдущем помещении.

Прибор для определения влажности воздуха проводит синхронизацию значений, которые он получил в различных точках здания. Согласно этим показаниям термогигрометр дает общий результат значения влажности и температуры. Какими техническими характеристиками обладает он?

Рассмотрим технические характеристики термогигрометра. Длина провода составляет 150 сантиметров. Показатели изображаются как проценты, диапазон которых составляет от 0 до 90. Можно также приобрести в магазинах модели термогигрометров, которые являются беспроводными.

У данных моделей имеется дополнительная функция: когда состояние уровня влаги в комнате является критическим, измеряющий аппарат дает сигнал, который оповещает хозяина о плохой обстановке воздуха. Удобно пользоваться данным прибором (приборами) или измерителем, измеряя влажность в квартире.

Данным гигрометром вы сможете провести измерения температуры и влажности. Вы буквально будете участвовать в изменении домашней «погоды».

Психрометр

Полностью называется данный комнатный аппарат — психрометрический гигрометр. Как определить влажность воздуха в квартире с помощью психрометра? Они имеют два градусника. Один градусник имеет название «сухой», который выполняет стандартную работу – измерение температуры в помещении.

Другой термометр – увлажненный, потому что он находится внутри водяного сосуда, и обмотан фитилем из ткани. Он дает показатели температуры фитиля, который влажный. Значение данной температуры получается за счет испарения влажности. Если показатель влажности имеет низкий уровень, то испарение проводится гораздо быстрее. И наоборот.

Благодаря психрометру, вы сможете получить необходимую информацию о состоянии вашей комнаты, то есть определить влажность воздуха. Сегодня часто пользуются психрометром для контролирования влагосодержания.

Приборы: волосяной и пленочный

Волосяной прибор для измерения влажности воздуха в помещении достаточно легко устроен. Почему его так называют? Работа данного типа гигрометра ведется на основании волоса из синтетики, который является обезжиренным. Как узнать влажность воздуха на нем? Как измерить влажность воздуха в квартире благодаря волосяному устройству?

От изменения состояния воздуха, меняет и свою длину этот синтетический обезжиренный волос. Он натянут меж пружины и стрелочного конца. За счет колебания синтетического волоса осуществляется перемещение стрелки по пластинке с делениями (циферблат), которая и выдает общие значения уровня влаги в комнате. Обсудим «внутренности» аппарата.

Этот прибор для измерения влажности воздуха обладает большим охватом значений – от 0 до 100. Поэтому сведения о состоянии воздушного потока будут наиболее точными. Главная особенность его – это простота его работы. С ними легко обращаться, поэтому вы не будете мучиться с ним во время использования. Данный измеритель можно расположить на стене в комнате – это довольно удобно. Измерьте и узнайте данные о состоянии квартиры, которые будут у вас всегда перед глазами.

Есть другой тип гигрометра – это пленочный. Как проверить влажность воздуха в квартире с помощью него? Пленочный гигрометр состоит по-другому, поэтому и принцип функционирования отличается от волосяного. Главная отличительная особенность пленочного гигрометра – это наличие элемента, который является чувствительным. Данный компонент в устройстве – это органическая пленка. Принцип работы — органическая пленка может растягиваться, или наоборот, сжиматься – это зависит от состояния влажности воздуха в доме. Значение влажности также отображается на циферблате.

Если во влажном определенном помещении относительно низкие температуры, то рекомендуется использовать именно волосяной или пленочный гигрометры. Другие аппараты просто не подходят для определения уровня влажности в помещении, их практически не используют.

Приборы для измерения влажности

Приборы, с помощью которых можно измерять влажность, называют гигрометрами. Есть несколько типов таких приборов: волосные, конденсационные, психрометрические.

Волосной гигрометр

В волосном гигрометре используют свойство волоса изменять свою длину при изменении влажности. Чем больше влажность воздуха, тем длиннее становится волос. Обычно используют волосок из конской гривы, либо длинный человеческий волос. Один конец волоса закреплен на корпусе прибора, а другой прикрепляется к стрелке (рис. 1). По шкале прибора можно определить относительную влажность воздуха.

Рис. 1. Волосной гигрометр состоит из шкалы, поворотного механизма со стрелкой и волоса

Конденсационный гигрометр

Конденсационный гигрометр по точке росы помогает определить абсолютную влажность воздуха.

Сначала определяют точку росы с помощью встроенного в прибор термометра. Затем, по таблице, содержащей плотность и парциальное давление водяного пара при различных температурах, определяют абсолютную влажность воздуха.

При известной температуре воздуха и абсолютной влажности можно дополнительно вычислить относительную влажность воздуха.

Устройство конденсационного гигрометра представлено на рисунке 2.

В небольшую металлическую коробку, встроена трубка с грушей и термометр. Передняя тонкая стенка коробки отполирована, чтобы на ней удобнее было наблюдать конденсацию капелек воды. Металлическое кольцо, придающее жесткость тонкой передней стенке, прикреплено через прокладку для теплоизоляции.

Рис. 2. Конденсационный гигрометр содержит термометр и грушу, погруженные в емкость с быстро испаряющейся жидкостью, емкость имеет полированную стенку, на которой может конденсироваться вода из воздуха

Используют прибор так: Наливают в коробку быстро испаряющуюся жидкость (спирт, эфир и т. п.), и продувают грушей воздух через коробку. Тем самым, вызывают быстрое испарение жидкости и понижение температуры в коробке. При этом на полированной передней стенке коробки появляется роса. А термометр позволяет измерить температуру, при которой роса конденсировалась. Появление росы говорит о том, что пар стал насыщенным.

Абсолютную влажность воздуха определяют по таблице, в которой содержится плотность и парциальное давление водяного пара при различных температурах.

Психрометрический гигрометр

Такой прибор для измерения относительной влажности сокращенно называют психрометром. Он состоит из двух одинаковых термометров, закрепленных на держателе (рис. 3). Нижняя часть одного из термометров погружена в небольшую емкость, содержащую несколько миллилитров воды. Обычно на корпус этого прибора наносят психрометрическую таблицу. Благодаря этой таблице, считав показания двух термометров, можно определить относительную влажность воздуха.

Рис. 3. Психрометрический гигрометр состоит из сухого и влажного термометров

Самодельный психрометр

Чтобы изготовить самодельный психрометр, нужно взять два одинаковых бытовых спиртовых термометра.

В нижней части каждого термометра присутствует шарик с жидкостью. Эта жидкость расширяется при возрастании температуры. Излишки жидкости из шарика поднимаются по тонкой трубке, рядом с которой нанесены деления температурной шкалы. Обычно в качестве такой жидкости используют подкрашенный спирт (спиртовой термометр), или ртуть (ртутный термометр).

Шарик одного из термометров нужно обернуть кусочком ваты, или небольшой тряпочкой, смоченной водой комнатной температуры. Этот термометр договоримся называть «влажным».

Со вторым термометром ничего делать не нужно. Этот термометр будем называть «сухим».

Расположим эти термометры неподалеку один от другого. Спустя несколько минут самодельный психрометр будет готов к измерениям влажности.

Нам известно, что температура жидкости уменьшается при испарении (ссылка). Поэтому, показания влажного термометра всегда будут меньше показаний сухого термометра. Чем суше воздух, тем больше будет разница между показаниями термометров. Потому, что в сухом воздухе скорость испарения (ссылка) воды возрастает.

Запишем показания сухого и влажного термометров. Относительную влажность воздуха можно найти с помощью психрометрической таблицы.

Чем измерить влажность воздуха в помещении?

Сейчас выбрать прибор для измерения влажности не составляет труда. Остается только знать, какому именно отдать предпочтение. Есть два определения влажности:

относительная;
абсолютная.

Первый показатель измеряет количество пара в 1 м3 воздуха, измеряется в граммах и килограммах. Второй показатель указывает на содержание влаги по сравнению с максимальным его количеством в состоянии термодинамического равновесия, которые могут находиться в веществе. Такую влажность измеряют в процентах от максимального показателя.

Чаще всего для измерения влажности используется гигрометр. Сейчас есть много видов этих приборов, отличающихся разными механизмами действия. Прибор может иметь механическое и электронное табло, быть совмещенным с термометром для определения температуры в помещении. Желательно, чтобы погрешность измерения гигрометра составляла не более 1%. Наиболее точными считаются электронные приборы с условием, что их устанавливают подальше от движения воздуха.

Очень точные показатели относительной влажности может определить психрометр . Суть его работы заключается в разнице между температурой на двух шкалах — сухом и влажном. Быстро узнать результат не получиться, поскольку необходимо приложить к нему мокрую ткань и через время психрометр сможет вычислить ответ по специальной таблице, которой он оснащен. Такой специальный прибор показывает наиболее точные параметры влажности воздуха.

Многие используют с этой целью стеклянный сосуд, хотя точных параметров таким способом не увидеть. Этот способ хорош тем, что в каждом доме найдется все необходимое для измерения влажности. Необходимо взять стакан и наполнить его водой наполовину, после чего поставить в холодильник на несколько часов. Чтобы получить более достоверные показатели, температура воды должна быть примерно 3-5оС. Стакан с охлажденной водой ставят вдали от батареи минут на 10. После истечения 10 минут можно определить уровень влажности.

Если конденсат через 10 минут исчез полностью, значит, воздух очень сухой. В случае когда конденсат стекает по стенкам сосуда — воздух слишком насыщен влагой. Если конденсат не высох и не стекает, тогда уровень влажности оптимальный.

Также можно использовать обычный термометр и влажный диск ваты. Необходимо запомнить температуру на градуснике, записать ее и затем приложить к термометру важный ватный диск, плотно обмотав основание, через время нужно записать показатели температуры и вычислить влажность. Для этого нужно посчитать разницу между температурами и сверить с таблицей Ассмана. Полученная разница укажет на показатель влажности.

Повышение и понижение влажности

После измерения показателей влажности в квартире можно определить, нормальная она или нет. Если уровень заниженный, значит, его необходимо повысить, используя для этого различные приборы и народные способы.

Обычно используются увлажнители воздуха. Эти приборы в основном рассчитаны на помещение площадью 150 м2. Они бывают трех типов:

традиционный;
паровой;
ультразвуковой.

Чтобы правильно определиться с выбором увлажнителя, необходимо учитывать размеры комнаты. Неправильный выбор может создать условия с повышенной влагой.

Есть также и народные способы увлажнить воздух в квартире. Например, можно на батареях разложить мокрые вещи либо емкости с водой, чтобы получить испарение. Емкости с водой также размещают на мебели и там она не будет быстро испаряться. Положительно влияют на повышение влаги комнатные растения, причем, если их находиться в доме много. После приема ванной или душа не рекомендуется какое-то время закрывать дверь, чтобы влага распространилась в комнатах.

Если в квартире повышенный уровень влаги, тогда следует осушить его. Для этого есть специальный прибор, он убирает излишки влаги. Есть осушители стационарные и переносные. Принцип работы прибора заключается в том, что он перегоняет воздух через «испаритель» и за счет разницы температуры образуется конденсат. В специально предусмотренную емкость стекают капельки воды, а воздух снова прогревается и возвращается в помещение.

Придуманы также поглотители влаги в комплекте со специальными таблетками. Она адсорбирует влагу из воздуха. Прибор очень хорошо подходит для осенней или весенней поры года.

К народным методам понижения влаги комнат можно отнести регулярное проветривание, попадание большего количества солнечных лучей, а также использование вытяжки, например, в ванной или туалете.

К вопросу нормализации уровня влаги в квартире следует относиться серьезно, иначе повышенная или пониженная влажность может плохо отразиться на здоровье всей семьи.

Измерительное устройство

Термогигрометр

Психрометр

Приборы: волосяной и пленочный

Физическое понятие

Влажность – это содержание водяных паров в воздухе. Комфортное существование живых организмов, возможность развития живой природы, сохранность материалов возможно только при определенных значениях этого параметра.

Абсолютная показывает количество паров воды в определенном объеме. Чаще всего измеряется в г/м 3 . Практического значения не имеет, так как невозможно определить нормальная влажность или нет, зная, что количество водяных паров 10 г/м 3 .

Максимальные показатели меняются в зависимости от температуры воздуха. При – 30 о С этот параметр равен 0,29 г/м 3 , при 0 о С – 4,8 г/м 3 , при + 30 о С – 30,4 г/м 3 . Максимальная величина достигается при температуре 100 о С (температура кипения воды) и равна 598 г/м 3 .

Относительная определяется путем деления значения текущей влажности на максимально возможную при определенной температуре, умноженной на 100. Измеряется влажность в процентах. Повсеместно используется в прогнозах погоды, составе продуктов питания, характеристиках производственных, складских и жилых помещений.

Строительный измерительный инструмент

В первую очередь – это рулетка. Инструмент представляет собой металлическую ленту с делениями (шаг 1 мм), заключенную в пластиковый или металлический корпус. Сматывание ленты может выполняться вручную или при помощи пружины. Бывают разной длины и ширины. Рулетку неправильно относить только в строительную категорию, для нее больше подходит класс под названием «универсальный измерительный инструмент».

Кроме того, строители в своей работе обязательно используют:

Уровень или ватерпас. Необходим при проверке и корректировке вертикальности и горизонтальности поверхностей. Длиной может быть от 0,3 до 2,5 м. Его корпус изготавливается из древесины, пластика, легкого металла с одним, двумя или тремя окошками. Внутри него расположена стеклянная трубка, заполненная специальной жидкостью не на полный объем. По расположению воздушной пробки и определяется ровность поверхности или ее уклон.
Отвес – самый простой измерительный инструмент для строительных работ. Состоит из шпагата и груза в виде обратного конуса. Им удобно выверять правильность кирпичной или блочной кладки и в других случаях, когда надо часто контролировать вертикальность выполнения работ.
Угольник металлический или деревянный. Нужен для контроля за правильностью выведения прямых углов в процессе строительства от фундамента до крыши.
Малка, как и угольник, может быть изготовлена из дерева или металла. Состоит из обоймы и линейки, скрепленных шарниром. Чаще всего ею пользуются при монтаже стропильных конструкций. Находится заданный угол, фиксируется при помощи гайки, и таким образом проверяется точность установки конструкции.

Читать также: Длина трубы в ппу изоляции