Влажность воздуха в чем измеряется

Приборы для измерения влажности воздуха в помещении: разновидности + советы по выбору

Влажность воздуха в чем измеряется

Комфортное пребывание в квартире возможно после обеспечения комфортного микроклимата, пригодного для жилых помещений. Климатические условия в комнате зависят от температуры и влажности воздуха, поэтому эти показатели необходимо тщательно контролировать при помощи специальных приборов.

Так, для определения температуры в помещении используется термометр, а прибор для измерения влажности воздуха называется гигрометр. Принцип работы термометра знаком каждому, а как работает влагомер, и как выбрать подходящий вариант, знают далеко не все.

Давайте вместе разберемся с существующими видами этих приборов и особенностями их работы в этом материале. Также давайте поговорим о правилах выбора подходящего гигрометра.

Как измеряется влажность воздуха?

Узнать количество влаги можно с помощью подручных средств: зажженной свечи, еловой шишки, стаканом воды или состоянием листьев домашнего влаголюбивого растения. Такие методы используются давно, но они определяют только приблизительные значения.

Точные показания можно вывести обычным термометром. Этот способ долгий и не очень удобный, так как требует соблюдения определенных инструкций, без которых полученные данные имеют существенную погрешность.

Современные влагомеры безопасны и гармонично вписываются в интерьер. Поэтому могут использоваться в любой комнате, для создания комфортного микроклимата

Для объективного измерения водяных паров в воздухе, используются специальные приборы, преобразующие данные о температуре и концентрации паров.

К таким устройствам относятся:

Приборы с разным принципом работы показывают значения с различной долей погрешности. Некоторые из устройств выдают точные данные о содержании влаги в воздухе, другие допускают погрешность.

Существуют приборы, регистрирующие абсолютные значения, есть измерители, отражающие относительную величину. Поэтому перед выбором гигрометра необходимо изучить принцип работы устройств и учесть условия, в которых будет использоваться прибор.

Абсолютная величина отражает вес водяных паров в кубическом метре воздуха. Значение обозначается в граммах, килограммах на метр в кубе. Такая величина ничего не скажет обычному человеку, поэтому за единицу измерения принято считать относительную влажность воздуха.

Относительная влажность – это соотношение пара и воздуха. Максимально возможное количество пара в воздухе – 100%, остальные значения выводятся относительно максимальной величины.

Для вычисления относительной величины влаги в воздухе, каждый прибор оснащен термодатчиком.

Некоторые устройства транслируют дополнительные данные о температуре, что удобно, так как не нужно дополнительно покупать термометр

Согласно СНиП 2.04.

05-91 относительная влажность воздуха должна оставаться в пределах 30-60%. В климатически влажных районах, с содержанием паров на открытом воздухе более 75%, значения будут чуть выше.

Принцип работы и виды устройств

Работа гигрометров основана на вариациях физических параметров различных материалов. При изменении количества паров в воздухе, меняются свойства: плотность, вес, длина и другие рабочие параметры веществ. Регистрируя изменения физических характеристик материалов, можно делать выводы о количестве паров в воздухе.

Волосной и пленочный влагомеры

Простейшие механизмы приборов, анализируя физические свойства материалов, позволяют безошибочно определить количество паров в воздухе.

Волосное устройство состоит из синтетического обезжиренного волоса, основания со шкалой, стрелки и шкива. При увеличении или уменьшении паров, сила натяжения волоса меняется, шкив проворачивается, меняя положение стрелки на шкале со значениями.

Раритетные и эксклюзивные модели волосных гигрометров действуют исключительно по законам механики, поэтому не требуют внешнего источника питания

Такой измеритель действует в диапазоне от 30 до 80%. Сейчас он практически не используется, поскольку существуют другие модели, имеющие больший диапазон работы.

В пленочном влагомере в качестве чувствительного элемента выступает органическая пленка, присоединенная к шкиву. При изменении показателя влажности, усиливается или уменьшается натяжение пленки, что приводит к движению шкива, который меняет угол наклона стрелки.

Указатель двигается по дугообразному циферблату, показывая процент влажности воздуха в помещении.

Оба механизма действуют по законам механики, поэтому могут точно измерить влагу в помещениях, где держится низкая температура, до 0 °С.

Весовой и конденсационный измерители

С помощью весового гигрометра можно определить абсолютную влажность воздуха. Такое устройство используется для лабораторных опытов, поэтому для домашнего использования в помещениях не подойдет.

Конденсационный измеритель резюмирует наиболее точные данные. Конструкция такого прибора состоит из плоской поверхности, на которой оседает влага, термометра, определяющего момент образования конденсата и пучка света, улавливающего появление первого конденсата. Рабочий диапазон измерителя от 0 до 100%.

Конденсационный прибор имеет большие габариты. Для приведения устройства в действие, применяется резиновая груша, поэтому такие влагомеры используются только в лабораториях

Данные механизмы генерируют результаты с высокой точностью, что необходимо для исследований, но не в качестве домашних измерителей влажности воздуха.

Механический и электрический приборы

Механический или керамический влагомер работает посредством электрического сопротивления массы. Поскольку в составе керамической массы содержится кремний и каолин с частицами металла, полученная смесь меняет сопротивление после изменения влажности воздуха.

За счет этого при различном содержании пара, стрелка на приборе меняет положение, отражая влажность воздуха.

Данный механизм работы позволяет делать керамические приборы компактными, поэтому они пользуются спросом для измерения влажности воздуха в быту.

Электронный или комнатный гигрометр – современный высокоскоростной прибор для определения влажности воздуха в помещении.

В конструкции могут быть использованы следующие принципы действия:

  • измерение электропроводности окружающего воздуха;
  • оптоэлектронный метод, с измерением точки росы;
  • измерение электрического сопротивления полимеров и солей;
  • анализ емкости конденсата.

Цифровой влагомер работает при помощи микросхем, поэтому расчеты производятся в течение нескольких секунд, а выходные данные имеют минимальную погрешность.

Точные показания электронного гигрометра возможны при отсутствии сквозняка.

Некоторые модели допускают колебания до 2 м/с, чтобы это учесть, необходимо предварительно ознакомиться с технической документацией

При определении влажности воздуха устройствами данного типа, необходимо учитывать температуру окружающей среды.

Малейшие отклонения от стационарных условий влияют на конечные показатели, поэтому перед непосредственным измерением уличные двери должны быть закрыты в течение 15 минут.

Кроме температурных колебаний на работу устройств влияет близость нагревательных приборов. Поэтому при размещении гигрометров любого типа учитывайте близость радиаторов и размещайте их на противоположной стене или столике, расположенном на значительном расстоянии от обогревателей.

Принцип действия психометра

Еще одним прибором для измерения влажности воздуха в помещениях является психометр. Механизм работы психрометрических устройств основан на использовании физико-химических свойств жидкостей.

https://www.youtube.com/watch?v=ymaBnQRGUo8

Для измерения на приборе установлены две градусные трубки с жидкостью, одна из которых обмотана мокрой тканью. При испарении влаги температурный показатель на обмотанной трубке ниже, чем на сухой.

В качестве жидких материалов для наполнения термометров психрометра используют ртуть и толуол. Прибор с толуолом менее опасен для применения в быту

Для получения результата необходимо посмотреть температуру воздуха на термометре, не обмотанном тканью, вычислить разницу показателей жидкости между обеими трубками.

Далее, в первом столбце таблицы значений найти температуру воздуха согласно градуснику. В верхней строке найти разницу значений. Цифра на пересечении столбца и строки является показателем влажности.

Психрометры бывают трех видов:

  1. Стационарный. Простой прибор, состоящий из двух градусников, заключенных в метеорологическую колбу. Один из термометров взаимодействует с влажной тканью, в связи с чем, жидкость меняет физико-химические свойства и появляется разница в градусах. Результаты вычисляются по таблице.
  2. Аспирационный психрометр похож на стационарный, разница заключается в том, что защитном корпусе установлен вентилятор-аспиратор, для перемещения сжатого газа. Своеобразный вакуум создает условия для получения максимально точных показателей.
  3. Дистанционный прибор может быть манометрическим или электрическим. В конструкции присутствуют манометрические термометры или термисторы, которые изменяют сопротивление в зависимости от состояния внешней среды. Готовые результаты выводятся на цифровое табло прибора.

Психрометрические устройства проходят стандартизацию и поверку, поэтому выходные значения можно считать наиболее точными.

Стационарные приборы для измерения количества влаги в воздухе бывают навесными и настольными, поэтому гармонично впишутся в любой интерьер

На что смотреть при покупке?

К комнатным моделям приборов для измерения количества влаги в воздухе, относятся механические и электронные гигрометры. Они имеют компактную конструкцию, безопасны для окружающих и выдают минимальную погрешность в расчетах. Для поддержания дизайнерской мысли, современные устройства имеют лаконичный дизайн.

Критерий #1 — принцип работы

Механические и цифровые гигрометры имеют ряд преимуществ, которые могут повлиять на выбор прибора.

К плюсам механических моделей влагомеров можно отнести то, что:

  • работа прибора не зависит от внешних источников питания;
  • они просты в использовании, поскольку требуется минимальная дополнительная подстройка необходимых рабочих параметров;
  • стоимость механического гигрометра, несколько ниже электронного.

Цифровые модели выполняются в виде складных, портативных гаджетов.

Кроме этого к преимуществам электронных моделей относятся:

  • высокая скорость выдачи результата;
  • меньшая погрешность показаний, по сравнению с механическим прибором;
  • выходные данные подлежат дальнейшей обработке, в связи с наличием встроенной внутренней памяти.

Некоторые электронные влагомеры совмещают в себе сразу несколько приборов: гигрометр, часы, календарь, термометр, барометр, измеритель точки росы. Поэтому, если устройство выполняет несколько климатических функций – это стационарная метеостанция.

Некоторые влагомеры имеют встроенную систему оповещения, которая срабатывает, когда уровень пара снижается или повышается до отметки в 30 и 60%.

Такой прибор должен быть в домах, где климатические условия региона, предполагают повышенную влажность или сухость воздуха

Для комфорта ребенка и родителей гигрометр может быть встроен в радионяню.

Такой прибор имеет большой функционал и систему оповещения.

Самые последние модели оснащаются Wi-Fi модулем, для вывода на экран сведений о погоде в регионе, посредством получения данных через сеть Интернет.

Современные модели гигрометров рассчитаны на определенную специфику работы, поэтому для того чтобы точно измерить влажность воздуха в комнате, квартире или других помещениях необходимо понимать, как будет использоваться прибор. Тогда купленный влагомер будет полностью соответствовать необходимым требованиям.

Критерий #2 — диапазон влажности

Оптимальная влажность воздуха определяется назначением помещений. В спальнях, гостиной нормальные значения влагомера от 20 до 80%. Возле балкона, в холле, чердаке и на кухне от 10 до 90%. Подробнее о нормах влажности воздуха в квартире рекомендуем прочесть в этом материале.

Во влагонаполненных помещениях диапазон рабочих значений может достигать 100%. Чем шире размах значений, улавливаемых прибором, тем выше цена на него. Поэтому, при выборе гаджета для спален, холла и чердачного пространства можно остановить выбор на устройствах с малым диапазоном значений.

При покупке гигрометра изучите рабочие характеристики, указанные в паспорте изделия. Важно, чтобы параметры прибора, включали верхние значения диапазона предполагаемых рабочих температур

Для некоторых влагомеров важен максимальный порог нагрева.

Так, прибор для бани или сауны должен включать в диапазон рабочих температур значения до 120 °С.

Поэтому в помещения, где температура и влажность могут достигать довольно высоких значений следует приобретать специальные приборы для измерения паров в воздухе.

Критерий #3 — точность измерения

Для оборудования специальных хранилищ, требуются приборы с наименьшей погрешностью показаний.

Так, в домашней винотеке влажность циркулируемого воздуха должна держаться на уровне 65-75%, а содержание паров воды в библиотеке не должно быть ниже 50 и выше 60%.

Поэтому, для измерения влаги в воздухе в таких помещениях, следует использовать психрометр или высокоточный электронный гигрометр, который измеряет количество водяных паров путем изменения электропроводности воздуха.

Погрешность психрометра колеблется в пределах от 1 до 5%, погрешность цифрового устройства от 5 до 10%. Поэтому они могут быть использованы в помещениях, где влажность воздуха должна придерживаться точно заданных значений

Если уровень влажности не соответствует нормам, но понадобится прибор для его повышения – увлажнитель воздуха.

Выводы и полезное видео по теме

В видеоролике речь пойдет о принципах работы стационарных психрометров, будет приведено сравнение полученных результатов с показателями цифровых гигрометров:

Оптимальная влажность воздуха в комнатах уменьшает риск возникновения хронических заболеваний, облегчает симптомы течения существующих бронхолегочных болезней, снижает проявление аллергических реакций.

Количество влаги в воздухе влияет на работоспособность, внешность и здоровье человека. Поэтому измерение водяного пара в помещении должно стать полезной привычкой в каждой семье.

У вас остались вопросы по выбору гигрометра? Или хотите дополнить нашу публикацию полезными замечаниями? Пишите свои комментарии под этим материалом.

Если у вас дома есть гигрометр и вы хотите рассказать о его плюсах и минусах, напишите об этом внизу под статьей.

Источник: https://sovet-ingenera.com/tech/klimat/pribor-dlya-izmereniya-vlazhnosti-vozduxa.html

Относительная влажность воздуха или RH. Как определить влажность воздуха и зачем?

Влажность воздуха в чем измеряется

Чем абсолютная влажность отличается от относительной влажности воздуха? Что значат цифры в прогнозах погоды? Когда воздух более сухой: зимой или летом?
Для здоровья человека важно, чтобы воздух в помещении был не сухим и не слишком влажным. Для того, чтобы наладить в квартире идеальный микроклимат, нужно следить за показателями воздуха и учитывать не только температуру и содержание CO₂, но и уровень влажности. Расскажем обо всём, что важно знать на эту тему. Без воды.

Вода занимает большую часть поверхности земли. С поверхности Мирового океана происходит испарение влаги. Это происходит непрерывно, вне зависимости от времени года. Интенсивность процесса зависит от климатической зоны, среднесуточной температуры и наличия ветров.

Воздушные массы перемещаются с большой скоростью, и вот уже на нас выпадает дождь, который раньше был водой Атлантического или Тихого океана.

Воз­дух — составной газ, в нем со­дер­жит­ся мно­же­ство раз­лич­ных газов. Основной — азот, а вовсе не кислород, как многие привыкли думать.

Среди прочих газов есть и водяной пар. Чтобы оценить его ко­ли­че­ство в воз­ду­хе необ­хо­ди­мо опре­де­лить, какую массу имеют во­дя­ные пары в опре­де­лен­ном вы­де­лен­ном объ­е­ме — такую ве­ли­чи­ну ха­рак­те­ри­зу­ет плот­ность. Плот­ность во­дя­но­го пара в воз­ду­хе на­зы­ва­ют аб­со­лют­ной влаж­но­стью.

Абсолютная влажность — ко­ли­че­ство влаги, со­дер­жа­щей­ся в одном ку­би­че­ском метре воз­ду­ха.

Но человек не способен оценить абсолютную влажность воздуха без специальных приборов, для человека важна именно относительная влажность воздуха, содержание влаги от­но­си­тельно мак­си­маль­но воз­мож­но­го зна­че­ния.

От­но­си­тель­ная влаж­ность воз­ду­ха или RH (Relative Humidity) — ве­ли­чи­на, по­ка­зы­ва­ю­щая, на­сколь­ко далек пар от на­сы­ще­ния.

Насыщенный пар — это пар, находящийся в равновесии с жидкостью. Все что испаряется — чуть позже конденсируется, выпадает в качестве осадков и вновь испаряется. Объем жидкости не увеличивается в результате конденсации пара и не уменьшается в результате ее испарения.

Ненасыщенный пар — пар, не достигший динамического равновесия. При наличии над поверхностью жидкости ненасыщенного пара процесс парообразования преобладает над процессом конденсации, и потому жидкости в сосуде с течением времени становится все меньше и меньше.

Влажность низкая, если пар далек от насыщения. И наоборот.

Точка росы – тем­пе­ра­ту­ра, при ко­то­рой пар ста­но­вит­ся на­сы­щен­ным.

Почему зимой и летом показатели влажности воздуха разные? Чем теп­лее воз­дух, тем боль­шее ко­ли­че­ство влаги он может со­дер­жать, и на­о­бо­рот: чем воз­дух хо­лод­нее, тем меньше мак­си­маль­ное со­дер­жа­ние в нем пара.

Воздух зимой более сухой, чем летом.

По ГОСТу 30494-96 «Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещении» оптимальной относительной влажностью в холодное время года считается 30-45%, а в теплое – 30-60%. Зимой относительная влажность воздуха в помещении не должна превышать 60%, а летом – 65%.

Важно понимать, что эти нормы разработаны и закреплены для проектировщиков зданий, а не жильцов. Врачи рекомендуют поддерживать влажность воздуха на уровне 40-60% вне зависимости от времени года.

Почему это важно? Потому что слизистые оболочки человека не должны быть сухими, иначе организм теряет защиту от вирусов, сезонных инфекций, мелкой пыли. Важно, чтобы и кожа не была слишком сухой. Мы часто забываем о том, что кожа — это тоже наш орган, а не просто защитное покрытие остального организма.

Воздух в помещении слишком сухой, если:

  • трескаются губы
  • появляется першение в горле, легкий кашель
  • кожа лица и рук становится сухой, появляется шелушение, заусенцы и трещины на руках
  • у комнатных растений подсыхают кончики листьев
  • сильно электризуются волосы и одежда из синтетики

На самом деле, воздух очень часто пересушен, особенно в холодное время года. Чтобы сделать его более влажным нужно использовать увлажнители. Существует много разных моделей, важно выбрать те, которые удобны и подходят вам. Главное — чтобы они эффективно увлажняли воздух.

Особенно важно, чтобы воздух был влажным в детской и спальне, в тех комнатах, где вы проводите больше всего времени.

Оптимальная относительная влажность воздуха в детской комнате — 50-65%.

Самым сухим воздух должен быть в рабочей зоне — 30-40%. Важно, чтобы относительная влажность была не ниже этих показателей.

В спальне — 40-50% влажность хорошо повлияет на здоровье: снизится утомляемость, улучшится иммунитет, да и в целом будете выглядеть свежее.

При этом важно, чтобы в помещении не было избыточной влажности. Важен баланс. В случае, если он нарушается — опять вероятны проблемы со здоровьем. Кроме того, на стенах может появится грибок и плесень, окна могут начать запотевать. В таком случае нужно узнать причину и устранить ее, а не пытаться осушить воздух с помощью специальных устройств. В чем может быть дело и как решить проблему с излишней влажностью в квартире вы можете прочитать в нашей статье о запотевании окон.

Чтобы не было проблем со слишком сухим или слишком влажным воздухом необходимо приобрести гигрометр. Важно, чтобы устройство не было встроено в увлажнитель. В противном случае, показатели всегда будут искажены.

В домашних условиях, без специального прибора, можно определить влажность воздуха по косвенным признакам: если у вас сухая кожа рук или трескаются губы, если быстро сохнут домашние растения, если появляются трещины на деревянной мебели — воздух тоже сухой.

Есть метод определения влажности воздуха при помощи стакана воды.

Наберите стакан холодной воды и поставьте его в холодильник на 2-3 часа, пока температура воды в емкости не остынет до 3 — 5 ºС. Поставьте стакан в комнате, где вы хотите измерить относительную влажность.

Если поверхность стакана сначала покрылась конденсатом и запотела, а потом в течение 5-10 минут полностью высохла – воздух в помещение очень сухой.

Если в течении 5-10 минут, после того как вы разместили стакан в помещении на его стенках образовались крупные капли конденсата и они начали стекать по стенкам стакана, то воздух в помещении очень влажный.

Если по истечению 5-10 минут поверхность стакана не высохла, но и не потекла, то воздух в помещении средней влажности.

Мы измерили влажность воздуха с помощью системы MagicAir. Влажность — 40%, судя по стакану — уровень влажности средний. Совпало.

Слева направо: уровень CO₂, температура, влажность.

Существуют другие способы, но для этого потребуются длительные манипуляции с термометром и рассчеты. Лучше и проще купить гигрометр.

Если вы всерьез хотите наладить микроклимат в квартире, обратите внимание и на другие показатели:

  1. Воздухообмен или сколько свежего воздуха поступает в квартиру каждый час. Как мы уже писали в нашей статье о стандартах воздухообмена, по нормам СНиП приток свежего воздуха должен быть равен 30м³ в час, на одного человека.

    Важно понимать, что даже в современных квартирах при закрытых окнах такого воздухообмена нет, микро-проветривание и приточные клапаны его не обеспечивают.

  2. Из первого показателя вытекает другой: воздух должен иметь низкое содержание углекислого газа. Узнать уровень CO₂ без специальных приборов — нельзя.

    Чтобы в квартире был свежий воздух, проветривать надо не менее 15-20 минут каждый час. Это не всегда удобно, если нет специальных устройств.

  3. В помещении должна быть комфортная температура. Вопреки распространенному мнению, даже в детской не должно быть более 19-20 °С.

    В другой нашей статье вы можете узнать больше о микроклимате в детской комнате.

Для того, чтобы воздух всегда был свежим необходимы устройства, обеспечивающие постоянный приток свежего воздуха в квартиру. Бризеры обеспечивают не только необходимый воздухообмен, но и подогревают воздух до комфортной температуры, это намного удобнее открытых окон, особенно в холодное время года.

Все параметры воздуха поможет отследить «умная» система контроля микроклимата MagicAir. Система автоматически регулирует работу климатической техники в зависимости от ваших пожеланий, все параметры воздуха будут указаны в приложении на смартфоне, вы всегда будете знать, каким воздухом вы дышите и сможете отслеживать и корректировать влажность воздуха.

Мария Иноземцева

Хотите наладить микроклимат дома?

Получите консультацию прямо сейчас! Мы перезвоним и расскажем всё o бризерах, сориентируем по цене и организуем бесплатный выезд нашего технолога

Источник: https://xn--90aifdm6al.xn--p1ai/blog/otnositelnaya-vlagnost-vozduha-rh

Влажность воздуха. Способы определения влажности воздуха. урок. Физика 8 Класс

Влажность воздуха в чем измеряется

Сегодняшний урок мы посвятим обсуждению такого понятия, как влажность воздуха, и методам ее измерения. Основным явлением, влияющим на влажность воздуха, будет процесс испарения воды, о котором мы уже говорили ранее, а важнейшим понятием, которое мы будем использовать, будет насыщенный и ненасыщенный пар.

Если выделять различные состояния пара, то они будут определяться тем, в каком взаимодействии пар находится со своей жидкостью.

Если представить, что некоторая жидкость находится в закрытом сосуде и происходит процесс ее испарения, то рано или поздно этот процесс придет к состоянию, когда испарение в равные промежутки времени будет компенсироваться конденсацией и наступит так называемое динамическое равновесие жидкости со своим паром (рис. 1).

Рис. 1. Насыщенный пар

Определение.Насыщенный пар – это пар, находящийся в термодинамическом равновесии со своей жидкостью. Если же пар не насыщенный, то такого термодинамического равновесия нет (рис. 2).

Рис. 2. Ненасыщенный пар

С помощью этих двух понятий мы и будем описывать такую важную характеристику воздуха, как влажность.

Определение.Влажность воздуха – величина, указывающая на содержание в воздухе водяного пара.

Возникает вопрос: почему же понятие влажности является важным для рассмотрения и каким образом водяные пары попадают в воздух? Известно, что большую часть поверхности Земли занимает вода (Мировой океан), с поверхности которой непрерывно происходит испарение (рис. 3).

Безусловно, в различных климатических зонах интенсивность этого процесса различна, что зависит от среднесуточной температуры, наличия ветров и т. п. Эти факторы обуславливают тот факт, что в определенных местах процесс парообразования воды более интенсивен, чем ее конденсация, а в некоторых – наоборот.

В среднем же можно утверждать, что пар, который образуется в воздухе, не является насыщенным, и его свойства необходимо уметь описывать.

Рис. 3. Испарение жидкости (Источник)

Для человека величина влажности является очень важным параметром окружающей среды, т. к. наш организм очень активно реагирует на ее изменения. Например, такой механизм регуляции функционирования организма, как потоотделение, напрямую связан с температурой и влажностью окружающей среды.

При высокой влажности процессы испарения влаги с поверхности кожи практически компенсируются процессами ее конденсации и нарушается отвод тепла от организма, что приводит к нарушениям терморегуляции.

При низкой влажности процессы испарения влаги превалируют над процессами конденсации и организм теряет слишком много жидкости, что может привести к обезвоживанию.

Величина влажности важна не только для человека и других живых организмов, но и для протекания технологических процессов. Например, из-за известного свойства воды проводить электрический ток ее содержание в воздухе может серьезно влиять на корректную работу большинства электроприборов.

Кроме того, понятие влажности является важнейшим критерием оценивания погодных условий, что всем известно из прогнозов погоды. Стоит отметить, что если сравнивать влажность в различные времена года в привычных для нас климатических условиях, то она выше летом и ниже зимой, что связано, в частности, с интенсивностью процессов испарения при различных температурах.

Основными характеристиками влажного воздуха являются:

  1. плотность водяного пара в воздухе;
  2. относительная влажность воздуха.

Воздух является составным газом, в нем содержится множество различных газов, в том числе водяной пар. Для оценивания его количества в воздухе необходимо определить, какую массу имеют водяные пары в определенном выделенном объеме – такую величину характеризует плотность. Плотность водяного пара в воздухе называют абсолютной влажностью.

Определение.Абсолютная влажность воздуха – количество влаги, содержащейся в одном кубическом метре воздуха.

Обозначениеабсолютной влажности:  (как и обыкновенное обозначение плотности).

Единицы измеренияабсолютной влажности:  (в СИ) или  (для удобства измерения небольшого содержания паров воды в воздухе).

Формула вычисления абсолютной влажности:

Обозначения:

 масса пара (воды) в воздухе, кг (в СИ) или г;

 объем воздуха, в котором указанная масса пара содержится, .

С одной стороны, абсолютная влажность воздуха является понятной и удобной величиной, т. к.

дает представление о конкретном содержании воды в воздухе по массе, с другой стороны, эта величина неудобна с точки зрения восприимчивости влажности живыми организмами.

Оказывается, что, например, человек ощущает не массовое содержание воды в воздухе, а именно ее содержание относительно максимально возможного значения.

Для описания такого восприятия введена такая величина, как относительная влажность.

Определение.Относительная влажность воздуха – величина, показывающая насколько далек пар от насыщения.

Т. е. величина относительной влажности, простыми словами, показывает следующее: если пар далек от насыщения, то влажность низкая, если близок – высокая.

Обозначениеотносительной влажности: .

Единицы измеренияотносительной влажности: %.

Формула вычисления относительной влажности:

Обозначения:

 плотность водяного пара (абсолютная влажность),  (в СИ) или ;

 плотность насыщенного водяного пара при данной температуре,  (в СИ) или .

Как видно из формулы, в ней фигурируют абсолютная влажность, с которой мы уже знакомы, и плотность насыщенного пара при той же температуре. Возникает вопрос, каким образом определять последнюю величину? Для этого существуют специальные приборы. Мы рассмотрим конденсационныйгигрометр (рис. 4) – прибор, который служит для определения точки росы.

Определение.Точка росы – температура, при которой пар становится насыщенным.

Рис. 4. Конденсационный гигрометр (Источник)

Внутрь емкости прибора наливается легкоиспаряющаяся жидкость, например, эфир, вставляется термометр (6) и с помощью груши (5) через емкость прокачивается воздух.

В результате усиленной циркуляции воздуха начинается интенсивное испарение эфира, температура емкости из-за этого понижается и на зеркале (4) выступает роса (капельки сконденсировавшегося пара).

В момент появления на зеркале росы с помощью термометра замеряется температура, вот эта температура и является точкой росы.

Что же делать с полученным значением температуры (точки росы)? Существует специальная таблица, в которой занесены данные – какая плотность насыщенного водяного пара соответствует каждой конкретной точке росы.

Следует отметить полезный факт, что при увеличении значения точки росы растет и значение соответствующей ей плотности насыщенного пара.

Иными словами, чем теплее воздух, тем большее количество влаги он может содержать, и наоборот, чем воздух холоднее, тем максимальное содержание в нем пара меньше.

Рассмотрим теперь принцип действия других видов гигрометров, приборов для измерения характеристик влажности (от греч. hygros – «влажный» и metreo – «измеряю»).

Волосной гигрометр (рис. 5) – прибор для измерения относительной влажности, в котором в качестве активного элемента выступает волос, например человеческий.

Рис. 5. Волосной гигрометр (Источник)

Действие волосного гигрометра основано на свойстве обезжиренного волоса изменять свою длину при изменении влажности воздуха (при увеличении влажности длина волоса увеличивается, при уменьшении – уменьшается), что позволяет измерять относительную влажность.

Волос натянут на металлическую рамку. Изменение длины волоса передается стрелке, перемещающейся вдоль шкалы. При этом следует помнить, что волосной гигрометр дает не точные значения относительной влажности, и используется преимущественно в бытовых целях.

Более удобен в использовании и точен такой прибор для измерения относительной влажности, как психрометр (от др.-греч. ψυχρός – «холодный») (рис. 6).

Рис. 6. Психрометр (Источник)

Психрометр состоит из двух термометров, которые закреплены на общей шкале. Один из термометров называется влажным, т. к. он обмотан батистовой тканью, которая погружена в резервуар с водой, расположенный на тыльной стороне прибора.

С влажной ткани испаряется вода, что приводит к охлаждению термометра, процесс снижения его температуры длится до достижения этапа, пока пар вблизи влажной ткани не достигнет насыщения и термометр не начнет показывать температуру точки росы.

Таким образом, влажный термометр показывает температуру меньше либо равную реальной температуре окружающей среды. Второй термометр называется сухим и показывает реальную температуру.

На корпусе прибора, как правило, изображена еще так называемая психрометрическая таблица (табл. 2). С помощью этой таблицы по значению температуры, которую показывает сухой термометр, и по разности температур между сухим и влажным термометрами можно определить относительную влажность окружающего воздуха.

Однако даже не имея под рукой такой таблицы, можно примерно определить величину влажности, пользуясь следующим принципом.

Если показания обоих термометров близки друг к другу, то испарение воды с влажного практически полностью компенсируется конденсацией, т. е. влажность воздуха высокая.

Если, наоборот, разность показаний термометров большая, то испарение с влажной ткани превалирует над конденсацией и воздух сухой, а влажность низкая.

Обратимся к таблицам, которые позволяют определять характеристики влажности воздуха.

Температура, Давление, мм. рт. ст.Плотность пара,
-101,952,14
-82,322,54
-62,762,09
-43,283,51
-23,884,13
04,584,84
25,35,6
46,16,4
67,07,3
88,08,3
109,29,4

Табл. 1. Плотность и давление насыщенных водяных паров

Еще раз отметим, что, как указывалось ранее, значение плотности насыщенного пара растет с его температурой, то же самое относится и к давлению насыщенного пара.

Табл. 2. Психометрическая таблица

Напомним, что относительная влажность определяется по значению показаний сухого термометра (первый столбец) и разности показаний сухого и влажного (первая строка).

На сегодняшнем уроке мы познакомились с важной характеристикой воздуха – его влажностью. Как мы уже говорили, влажность в холодное время года (зимой) понижается, а в теплое (летом) повышается.

Важно уметь регулировать эти явления, например при необходимости повысить влажность располагать в помещении в зимнее время несколько резервуаров с водой, чтобы усилить процессы испарения, однако такой способ будет эффективен только при соответствующей температуре, которая выше, чем на улице.

На следующем уроке мы рассмотрим, что такое работа газа, и принцип действия двигателя внутреннего сгорания.

Список литературы

  1. Генденштейн Л.Э, Кайдалов А.Б., Кожевников В.Б. / Под ред. Орлова В.А., Ройзена И.И. Физика 8. – М.: Мнемозина.
  2. Перышкин А.В. Физика 8. – М.: Дрофа, 2010.
  3. Фадеева А.А., Засов А.В., Киселев Д.Ф. Физика 8. – М.: Просвещение.

Дополнительные рекомендованные ссылки на ресурсы сети Интернет

  1. Интернет-портал «dic.academic.ru» (Источник)
  2. Интернет-портал «baroma.ru» (Источник)
  3. Интернет-портал «femto.com.ua» (Источник)
  4. Интернет-портал «.com» (Источник)

Домашнее задание

  1. Стр. 48: вопросы № 1-5. Перышкин А.В. Физика 8. – М.: Дрофа, 2010.
  2. Если дуть на горячий чай, он быстрее остынет. Почему?
  3. Почему во влажном воздухе зной переносить труднее, чем в сухом?
  4. В закрытом сосуде объемом 2 л находится водяной пар массой 12 г. До какой температуры надо охладить сосуд, чтобы в нем выпала роса?
  5. При температуре  относительная влажность воздуха в помещении равна 70 %. Какова масса росы, выпавшей из  воздуха после понижения температуры до ?

Источник: https://interneturok.ru/lesson/physics/8-klass/bagregatnye-sostoyaniya-vewestvab/vlazhnost-vozduha-sposoby-opredeleniya-vlazhnosti-vozduha

Прибор для измерения влажности воздуха

Влажность воздуха в чем измеряется

Измерение влажности воздуха в комнате: какие для этого предлагаются приборы, и как самостоятельно выявить климатический дискомфорт.

Порою владельцы квартир не учитывают того обстоятельства, что необходимо поддерживать в помещении оптимальные показатели влажности воздуха. Ведь от влажности воздушных масс зависит, как ни странно, комфорт условий проживания. Домочадцы станут ощущать явные неудобства и портить здоровье, если влажность в помещении окажется или излишней, или недостаточной.

Насколько сложно контролировать указанный параметр

Нет ничего сложного. Достаточно купить и установить в помещении устройство для измерения влажности. Хотя можно обойтись и без покупки прибора, смоделировав примитивную конструкцию с помощью подручных средств.

Влажность воздуха: что это за понятие, и с какой целью следует контролировать данный показатель

Воздушные массы состоят из азота, кислорода, углекислого газа и других газообразных элементов. Также воздух насыщен воздушными парами. Уровень их содержания — показатель влажности.

Атмосферный воздух в обязательном порядке насыщен водяными парами. Параметр влажность указывает, какова их концентрация. Но как рассчитывается данный показатель, что скрывают эти цифры? Оказывается, воздух не способен насыщаться водяными парами до бесконечности.

Есть предел, называемый насыщенным состоянием. Дальше происходит конденсация, пар обретает форму жидкости. Вода в этом состоянии не удерживается в воздухе, формирует капли и падает вниз или образует конденсат на холодных поверхностях. Переходное состояние — это туман.

Предельные значения показателя влажности напрямую зависят:

  • от температуры;
  • от атмосферного давления.

Значение относительной влажности указывает на отношение абсолютной влажности к той плотности насыщенных паров, что возможна. Показатель измеряется в процентах. При его измерении учитывается температура, отмечаемая в настоящий момент.

Какую относительную влажность следует поддерживать в помещении

Относительную влажность нельзя считать стабильной величиной. Обычно ее показатели в течение дня меняются. Более того, влажностной режим не может быть одинаковым в разных помещениях. И не важно, дом это или квартира. Чтобы обеспечивать комфорт, приходится контролировать уровень влажности.

На шкалах некоторых приборов для наглядности сразу отмечены оптимальные диапазоны влажности и температуры.

Показатели оптимального уровня влажности

Согласно условиям СанПиН и СНиП, в жилом помещении должны фиксироваться следующие показатели уровня влажности.

  • Допустимый предел в зимний период — 60 %.
  • Допустимый предел в летний период — 65 %.
  • Оптимальные параметры в зимний период — от 30 % до 45 %.
  • Оптимальные параметры в летний период — от 30 % до 60 %.

Уровень влажности во всех прочих помещениях жилого объекта не регламентируется.

Оптимальная влажность для обычных цветов, выращиваемых в доме, должна находиться в пределах от 40 % до 70 %. Здесь не берется во внимание среда, подходящая для произрастания особой экзотической флоры.

Уровень влажности в детской комнате

Известные педиатры доказывают, что в комнате, где долгий период пребывают дети, оптимальной будет считаться влажность в пределах от 50 % до 60 %, то есть немного повышенная и более стабильная. Тогда не отметится пересыхание слизистой оболочки носоглотки, когда малыш будет дышать в комнате.

Значит, носоглотка не будет пересыхать и воспаляться, эта область тела не станет убежищем и рассадником патогенных микроорганизмов.

Негативные проявления повышенного и пониженного показателя влажности

Повышенная влажность в частном доме приводит к целому ряду существенных проблем

Отклонения показателя влажности от оптимальных пределов очень скоро проявят себя. Нужно ожидать неприятных сюрпризов.

Проявления повышенной влажности

Первый признак. Стекла запотевают.

Второй признак. Откосы постоянно остаются влажными.

Третий признак. Стены становятся отсыревшими.

Четвертый признак. Во влажной среде активно развивается паразитическая микрофлора — распространяются черная плесень и прочие грибковые микроорганизмы.

Пятый признак. Домочадцы чаще поражаются:

  • простудными заболеваниями;
  • кожными инфекциями;
  • вирусными болезнями;
  • аллергией;
  • астмой.

Проявления заниженной влажности

Во-первых, ощущается жжение в глазах (связано с пересыханием слизистой).

Во-вторых, чувствуется сухость во рту (та же причина).

В-третьих, происходит недостаточное усваивание кислорода при дыхании.

В-четвертых, человек в такой среде ощущает:

  • вялость;
  • головные боли;
  • холод (из-за недостаточного потребления кислорода);
  • снижение работоспособности.

Выявление и ликвидация причин повышения влажности

Нужно провести ревизию системы вентиляции и разобраться, насколько эффективно она функционирует. Возможно, будут обнаружены застойные явления.

Потребуются регулярные проветривания. Еще можно снизить уровень водяных паров с помощью кондиционера. Излишки влаги станут конденсироваться в теплообменнике, после чего будут отводиться из квартиры по дренажной трубке.

Что делать, если уровень влажности слишком низкий

Естественно, нужно создать менее засушливый микроклимат в комнате. Есть разные способы.

Первый способ. Проблема решится после приобретения увлажнителя воздуха. Этот агрегат может дополнительно обладать озонирующим эффектом.

Второй способ. В сухой комнате желательно развести больше влаголюбивых растений, чтобы чаще поливать их.

Третий способ. Стоит установить в помещении с сухим воздухом аквариум.

Четвертый способ. В жару и в холод (вблизи радиатора) ставят открытые банки с водой.

Но чтобы принимать какие-то меры, прежде следует получить полноценную информацию об уровне влажности воздуха. Потребуется установить прибор для ее измерения — гигрометр.

Приборы для измерения влажности воздуха

Придется определиться, какой из приборов-гигрометров лучше всего подойдет для конкретного дома. Производятся разные типы гигрометров, что существенно различаются по принципу действия.

Пленочные и волосяные приборы для измерения влажности

Волосяные гигрометры известны издавна, в семействе этих приборов они по праву считаются «старожилами». Устроен прибор очень просто, принцип действия понятен. Поэтому такие приборы остаются востребованными и в настоящий момент, хотя многие домовладельцы отдают предпочтение устройствам новых типов.

Используется натуральный волос. Он чутко реагирует на малейшие изменения влажности. Повышается влажность – волос слегка удлиняется; влажность снижается – волос сокращается. Волос натянут, перекинут через шкив. При колебаниях длины волоса шкив слегка проворачивается. При удлинении волоса – по часовой стрелка, при укорачивании – против часовой стрелки.

Недостатком такого прибора признаётся значительная погрешность показаний. Она достигает 10 %.

Подобным принципом действия и устройством обладают пленочные гигрометры. Но их чувствительным элементом становится не волос, а органическая мембрана. Когда колеблется уровень влажности, размер мембраны также меняется.

Психрометрические приборы

Процессу испарения воды сопутствует поглощение энергии. Та поверхность, с которой вода испаряется, начинает охлаждаться. С какой интенсивностью происходит испарение, это зависит:

  • от парциального давления паров воды, находящихся в воздухе;
  • от температуры.                                                                           

То есть отмечается прямая зависимость от влажности воздуха, измеряемого в настоящий момент. Этот принцип заложен в основу очень точной системы определения относительной влажности. Используется прибор психрометр.

Гигрометры электролитические, керамические

Электролитический измеритель влажности основан на измерении электрического сопротивления. По поверхности, чувствительной к влаге, пропускается ток. Ее покрывают гигроскопическим электролитом (тонкий слой). Когда в помещении меняется влажность, попутно изменяется и концентрация электролита, вследствие чего отмечаются изменения электрического сопротивления.

Недостатком гигрометра данного типа можно считать зависимость показателей от температуры окружающего пространства.

Подобный принцип работы имеют и керамические приборы. Производится оценка изменения сопротивления с учетом перемены влажности. Здесь проводником служит твердотельный элемент. Его производят из смеси:

  • кремния;
  • глины;
  • коалита;
  • окислов металла.

Электронные гигрометры

Такие приборы представлены в большом разнообразии. Устройства этого типа различаются и внешним исполнением, и принципом оценки уровня влажности, измеряемой в помещении.

К примеру, оптоэлектронные приборы фиксируют температуру точки росы. Они отслеживают момент появления на зеркальной поверхности конденсата.

Другой пример — резистивные устройства. Каждый такой прибор функционирует, измеряя сопротивление гигроскопичного проводника, а этот показатель меняется с изменением уровня влажности.

Следующий пример — ёмкостные варианты. Эти приборы отслеживают зависимость ёмкости конденсаторов (создаваемых особым способом) от влажности.

Некоторые приборы попросту фиксируют электрическую проводимость воздуха. На результат накладываются показатели температуры. А дальше автоматически рассчитывается относительная влажность.

Особым достоинством электронных приборов считается их удобство. Показания выдаются готовые, однозначные. Выпускаются электронные гигрометры:

  • в настенных исполнениях;
  • в настольных вариантах.

Гигрометры конденсационные, весовые

Обозначенные типы гигрометров чаще используются в лабораториях. Весовым гигрометром определяют только абсолютную влажность воздуха. Другими словами, выявляют показатель плотности водяных паров.

Работает он следующим образом. В приборе имеются U-образные трубки. Их заполняют веществом, показатель гигроскопичности которого очень высокий. Через эти трубки прокачивается испытываемый воздух в нужном объёме.

Конденсационные гигрометры можно применять и в лаборатории, и дома. Однако замер влажности таким устройством — занятие хлопотное. К тому же оператор должен иметь определенную подготовку.

Эффективные народные методы измерения влажности воздуха

Народные методики оценки относительной влажности воздуха показывают весьма приблизительный результат, но всё же они оказываются действенными.

Первый метод. Берется обычная свеча. Помещение наглухо закрывается, чтобы не было ни малейшего сквозняка. Также достигается максимально возможная темнота. Свечу зажигают. Нужно следить, как ведет себя пламя.

Пламя ровное. Язычок желто-оранжевого оттенка, вертикальный. Границы пламени четкие. Значит уровень влажности в норме.

Пламя «играющее». Язычок пламени охвачен ореолом малинового окраса. Скорее всего, влажность воздуха в этом помещении избыточная.

Второй метод. Используется стакан холодной воды. Обычная вода помещается в холодильник, где содержится несколько часов. Нужно дождаться, когда ее температура будет составлять 5-6 °C. 

Стакан с холодной водой выставляют на стол. Возникающий конденсат на стакане оценивается визуально. Нельзя оставлять стакан у отопительного прибора, а также ставить к окну или к стене ближе чем на метр. Стакан оставляют в комнате, где определяют влажность воздуха, на 10 минут.

Результат первый. Конденсат, образовавшийся на холодном стакане, высыхает. Значит, уровень влажности воздуха ниже нормы.

Результат второй. Какой образовался конденсат в начале, примерно такой и остался. Тогда влажность в норме.

Монтаж обратного клапана на вентиляцию в квартире своими руками, читайте здесь.

: прибор для измерения влажности воздуха, термометр гигрометр бытовой

Загрузка…

Источник: https://remontsami.ru/pribor-dlya-izmereniya-vlazhnosti-vozduha/

WikiMyDoctor.Ru
Добавить комментарий