Гигрометр и его разновидности

Точка росы при строительстве и утеплении дома

Точка росы — это температура, при которой пар, содержащийся содержится в воздухе, превращается в конденсат в виде росы

Данный параметр важно учитывать при строительстве и утеплении стен

Поэтому важно заранее выяснить, что такое точка росы (ТР) и как ее правильно определить, чтобы выяснить, в каком месте возможно будет собираться много конденсата и принять соответствующие меры

Что такое точка росы для стен?

Воздух в окружающей среде всегда включает в свой состав водяной пар, концентрация которого зависит от многих факторов. Внутри зданий пар выделяют люди и другие живые организмы. Также он поступает во внутренне пространство от различных повседневных процессов – стирки, глажки, уборки, приготовления еды и так далее.

Снаружи процент влаги в атмосфере находится в зависимости от погодных условий. Причем наполнение воздуха парами располагает своим пределом, при достижении которого следует процесс конденсации влаги и зарождения тумана.

Когда не окончательно насыщенная парами воздушная масса (влажность менее 100%) контактирует с поверхностью, чья температура на несколько градусов ниже его собственной, то конденсат образуется даже без тумана.

Дело в том, что воздух при разной температуре может вместить различное количество пара. Чем выше температура, тем больше влаги он может поглотить. Поэтому, когда воздушная смесь с относительной влажностью 80% соприкасается с более прохладным предметом, то она резко охлаждается, предел ее насыщения снижается, а относительная влажность достигает 100%.

Тогда и происходит выпадение конденсата, то есть появляется точка росы. Именно это явление можно наблюдать ранним летним утром на траве.

На заре почва и трава еще холодные, а солнце быстро нагревает воздух, его влажность у земли быстро достигает 100% и выпадает роса.

Процесс конденсации сопрягается с выделением тепловой энергии, которая была потрачена ранее на парообразование. Поэтому роса быстро сходит.

Таким образом, температура точки росы – переменная величина, которая зависит от относительной влажности и температуры воздуха в определенный момент. Чтобы определить точку росы и ее температуру применяют различные измерители — термогигрометры, психрометры и тепловизоры.

Точка росы зависит от относительной влажностью воздуха. Чем она выше, тем ближе ТР к фактической температуре воздуха. Если относительная влажность составляет 100 %, то точка росы совпадает с фактической температурой.

Точка росы в строительстве необходима для того, чтобы понимать, соответствует ли степень утепления стен тому, чтобы не образовывался конденсат.

При значениях точки росы более 20 °С ощущается физический дискомфорт, воздух кажется душным; более 25 °С люди с болезнями сердца или дыхательных путей подвергаются опасности. Но такие значения достигаются очень редко даже в тропических странах.

Как определить точку росы?

На самом деле, чтобы определить точку росы не нужно производить сложные технические расчеты по формулам, измерять относительную влажность воздуха и т.д.

Нет смысла задумываться над тем, как рассчитать точку росы, так как это давно уже сделали специалисты.

А результаты их вычислений занесены в таблицу, где указаны значения температур поверхностей, ниже которых из воздуха с различной влажностью начинает образовываться конденсат.

Фиолетовым цветом обозначена температура по снип в помещении зимой – 20 °С, а зеленым выделен сектор, который указывает диапазон нормированной влажности – от 50 до 60%. При этом ТР колеблется от 9.3 до 12 °С. То есть, при соблюдении всех норм конденсат внутри дома образовываться не будет, так как в помещении нет поверхностей с такой температурой.

По-другому обстоит дело с наружной стеной. Изнутри ее обволакивает воздух, прогретый до +20 °С, а снаружи она подвергает воздействию — 20 °С и более. Соответственно, в толще стены температура медленно растет от -20 °С до + 20 °С и в определенной зоне она обязательно будет равна 12 °С, что при влажности 60% даст конденсацию.

Но для этого еще необходимо, чтобы водяной пар дошел до этой зоны через материал несущей конструкции. Здесь появляется еще один фактор, который влияет на определение точки росы – паропроницаемость материала. Этот параметр всегда нужно учитывать при возведении стен.

Итак, на процесс образования конденсата внутри наружных стен влияют следующие факторы:

• температура окружающего воздуха;
• относительная влажность воздуха;
• температура в толще стены;
• паропроницаемость материала возведенных стен.

Для измерения данных показателей в толще стены нет никаких анализирующих приборов. Вычислить их можно только расчетным путем.

Преимущества ID-диаграммы

Основное преимущество диаграммы Рамзина влажного воздуха заключается в её наглядности и простоте использования. Гораздо проще найти на диаграмме точку с заданной температурной и влажностью и определить остальные параметры, чем пользоваться вышеприведенными формулами.

На диаграмме сразу видно, у каких точек выше или ниже влагосодержание, а, исходя из этого, становится понятным, что нужно применять на объекте – увлажнение или осушение воздуха.

Кроме того, по диаграмме быстро определяются такие параметры как относительная влажность, точка росы, количество влаги, которое готов принять воздух при адиабатном увлажнении, возможность существования воздуха с заданными параметрами и другие характеристики.

Наконец, на диаграмме Рамзина удобно строить и рассчитывать процессы обработки влажного воздуха. Большинство из них имеет линейный вид, направлены вдоль тех или иных линий на диаграмме. На диаграмме быстро считываются изменения энтальпии и влагосодержания. Если их умножить на расход воздуха, то буквально в одно действие будут получены тепловая и холодильная мощность кондиционера, расход увлажнителя, мощность осушителя и другие параметры.

Поделиться

Копировать ссылку: Копировать

Дополнительные материалы

Преимущества и недостатки

Основное преимущество волосяного гигрометра – то, что показания относительной влажности воздуха никак не зависят от его температуры, чем не могут похвастаться электролитические гигрометры. Плюсом представленного устройства также является то, что он не потребляет никакую энергию – процесс замера основан лишь на механических действиях.

К недостаткам гигрометра можно отнести то, что для установления показаний человек должен самостоятельно их просмотреть. Самый главный его минус — низкая (по сравнению с психрометрическими, электронными и другими гигрометрами) точность измерений. Именно поэтому сейчас он используется только в качестве наглядного материала при постановке опытов в различных учебных заведениях.

В Викисловаре есть статья « »

Гигро́метр

(греч. ὑγρός «жидкий» + μετρέω «измеряю») — измерительный прибор, предназначенный для определения влажности воздуха и других газов.

Существует несколько классов гигрометров, работа которых основана на различных принципах (весовы́е, волосны́е, кондуктометрические, конденсационные и другие).

Применяются в системах микроклимата, контроля влажности производственных, складских и бытовых помещений, контроля состава защитных атмосфер и др.

Популярные виды приборов

Порядок и особенности измерения уровня влажности гигрометром зависят от вида используемого лабораторного оборудования. Такие приборы отличаются между собой устройством, принципом работы и рядом других параметров.

По конструкции гигрометры бывают механическими и электронными. Первые имеют циферблат со стрелкой, вторые – дисплей, на который выводится информация.

По принципу действия существуют такие типы приборов:

• пленочные;
• волосные;
• весовые;
• емкостные;
• резистивные;
• керамические;
• конденсационные;
• электролитические;
• психометрические.

Пленочные гигроскопы имеют циферблат со стрелкой. Датчиком выступает специальная пленка. Она состоит из органического материала и соединена со стрелкой.

Под воздействием перепада влажности атмосферного воздуха пленка изменяет свой размер. Это приводит к тому, что стрелка смещается в правую либо левую сторону, показывая результат на циферблате.

Преимущество волосного гигрометра состоит в его простой конструкции. Этот прибор можно использовать при определении влажности воздуха при температуре ниже нуля градусов

Основным элементом волосных приборов является натянутый на рамку со стрелкой обезжиренный человеческий или синтетический волос. Принцип работы устройства схож с пленочными видами гигрометров.

При изменении влажности меняется длина волоса. Это приводит к отклонению стрелки в определенную сторону.

Весовые гигроскопы используются для расчета абсолютной влажности. Они оснащены трубками с гигроскопическим материалом. При прохождении воздушной массы наполнитель впитывает влагу и увеличивается в весе.

Забор пробы осуществляется специальным насосом. Систему взвешивают перед закачкой воздуха и после нее. Абсолютную влажность высчитывают, основываясь на полученных показателях, объеме пропущенной воздушной массы.

Емкостные гигрометры имеют в своем составе оксидный конденсатор. Его емкость изменяется в зависимости от концентрации влаги в воздухе. Такие модели необходимо периодически подвергать калибровке. Это связано с тем, что со временем емкость детектора снижается, что сказывается на точности измерения.

Резистивные гигроскопы работают по принципу изменения уровня влажности в зависимости от электрического сопротивления солей и полимеров. Керамические приборы состоят из циферблата со стрелкой. Датчиком выступает особая керамическая смесь (глина, кремний). Ее электролитическое сопротивление зависит от уровня влажности.

Керамические гигрометры показывают исключительно уровень влажности. Дополнительных функций в них нет. Но они точны и позволяют следить за изменением микроклимата в помещении

Приборы конденсационного типа еще называются гигрометрами Ламбрехта. Принцип действия оборудования базируется на использовании встроенного зеркала. Температура этого элемента изменяется вместе с температурой атмосферного воздуха.

Основным элементом электролитических приборов выступает стеклянная, полистирольная либо другая изоляционная пластина, покрытая слоем электролита. В зависимости от концентрации влаги в воздушной среде изменяется сопротивление электролита.

Конденсационный гигрометр отличается высокой точностью. Но для бытового использования он мало подходит из-за определенных сложностей использования

Психометрические гигрометры измеряют влажность атмосферного воздуха на основе понижения температуры смоченного тела. Они состоят из двух термометров: сухого и увлажненного.

Также оснащается прибор питателем – стеклянной колбой, которая заполняется водой. Расчет проводится исследователем самостоятельно. Помогает определить относительную влажность воздуха гигрометром таблица, прилагаемая к устройству.

Помимо приборов, существуют альтернативные способы измерения влажности. Подробнее – читайте далее.

Описание видов

Производит термооборудование компания «Манометр». Есть два варианта устройств: ВИТ-1 и ВИТ-2. Разница между моделями ВИТ-1 и ВИТ-2 в диапазоне температур. В первом случае он составляет от +5°С до +25°С, а во втором – от +15°С до +40°С.

Рассмотрим каждый прибор более подробно.

У представленной модели относительная влажность находится в диапазоне 20-90%. Вес конструкции 350 г. Фитиль может быть:

Метод измерения очень прост. Требуется только выяснить разницу между показаниями двух термометров – сухого и влажного. Для получения необходимых данных требуется лишь снять показания. Температуру определяют с максимальной неточностью в 0.1°С. Затем потребуется внести поправки в каждой шкале, они приведены в паспорте. Их требуется вводить на основе алгебраического сложения.

Если в паспорте они отсутствуют и не работают с поверкой, тогда используется линейная интерполяция.

Далее показатель относительной влажности определяется по нарисованной таблице. Необходимая цифра будет на пересечении двух строк. С завода прибор выпускается с проверкой. В паспорте стеклоприбора указан класс точности.

ВИТ-2 используется для получения показаний относительной влажности, а кроме того, температуры воздуха в помещении, где установлен. Чаще всего его можно встретить внутри склада, в архиве или торговом помещении. Нередко прибор устанавливают в офисе, жилой комнате.

Поскольку в конструкции производитель использует дистиллированную воду, нельзя применять термоприбор в помещении, где температура опускается ниже 0°С.

Чтобы увидеть показатель влажности, минимально допустимая отметка температуры должна составлять +20°С. Допустимый максимум +40°С. Если уровень температуры в помещении ниже, тогда стоит использовать другую модель – ВИТ-1.

Конструкция модели ВИТ-2 схожа с ВИТ-1. Основание из пластика, есть шкала с температурами и два капилляра. Один из них увлажняется тканевым фитилем. С внутренней стороны стоит питатель. Пластина со шкалой и таблица определения влажности металлические. Производится термоприбор на территории нашей страны, но ТУ Украины. У прибора имеется свидетельство, в котором утвержден тип средств измерений. На заводе ВИТ-2 проходит проверку. Она признана надзорными органами.

Прибор основан на психрометрическом методе измерений. Неточность при получении результата может составлять 0.2°С. Один из капилляров в конструкции обмотан влажной тканью. Ее увлажнение происходит за счет питателя с дистиллированной водой. Влага испаряется с поверхности этого резервуара. Температуру воздуха можно узнать по показаниям сухого термометра. Смоченный демонстрирует собственную температуру, ее показатель связан с интенсивностью испарения влаги. Чем меньше влажность, тем больше испарения, соответственно, температура ниже.

Чтобы пользователю было проще определить показания, составлена психрометрическая таблица.

Классификация увлажнителей воздуха

В предыдущих разделах мы описывали типы бытовых увлажнителей в зависимости от их принципа действия. Для высокопроизводительных увлажнителей используется более общая классификация, основанная на способе получения пара. Все увлажнители воздуха делятся на две группы: изотермические и адиабатические.

• В изотермических (или паровых) увлажнителях вода доводится до кипения, и полученный пар подается в помещение. При этом температура воздуха в помещении остается почти неизменной (может лишь незначительно повыситься), так как энергия, затраченная на испарение воды, идет на увеличение энтальпии (скрытой энергии) воздуха. Поскольку при испарении воды минеральные соли и микроорганизмы не попадают в воздух, изотермические увлажнители Carel могут использоваться не только в жилых помещениях, но даже в помещениях со стерильной и антисептической средой (больницы, операционные, «чистые» комнаты в электронной промышленности). Недостатком пароувлажнителей является высокое энергопотребление (на выработку 1 кг пара требуется около 750 Вт/ч энергии), поэтому их максимальная паропроизводительность ограничена 180 кг/ч.
• В адиабатических увлажнителях испарение воды происходит при комнатной температуре, без подвода дополнительной энергии (например, «мойки воздуха» и ультразвуковые модели являются адиабатическими увлажнителями). В промышленности чаще всего используются увлажнители распылительного типа или атомайзеры, которые распыляют мелкодисперсную водяную взвесь через специальные форсунки. При фазовом переходе воды из жидкого состояния в газообразное происходит поглощение тепла из воздуха, в результате чего его температура понижается. Таким образом, адиабатические увлажнители могут использоваться для одновременного увлажнения и охлаждения воздуха при минимальных затратах энергии. Благодаря низкому энергопотреблению производительность серийно выпускаемых адиабатических увлажнителей может достигать 500 кг/ч, а под заказ возможно изготовление систем производительностью до 5000 кг/ч. Адиабатические увлажнители применяются в холодильных камерах, в текстильном и бумажном производстве, типографиях и на складах готовой продукции.

В следующих двух разделах мы расскажем о том, какие типы увлажнителей рекомендуется применять на различных объектах, и рассмотрим особенности популярных серий изотермических и адиабатических увлажнителей Carel.

ТОП-7 лучших гигрометров

Лучший точный настольный гигрометр

TFA 45.2020

Аналоговый термо-гигрометр характеризуется высокой точностью измерений. Прибор компактных размеров крепится к стене или фиксируется на столе.

Аппарат подходит для контроля климата в жилых помещениях, кладовых и в испытательных лабораториях. Диапазон измерений температуры от -20 до 40°C, точность +/- 1°C, влажности +/-3% от 35 до 70% при температуре 20°C. Батареи к нему не требуются. Цена в 4000 рублей не кажется чрезмерной при такой точности измерений.

Цена: ₽ 3 990

Лучший гигрометр для бани и сауны

TFA 40.1012

Высокоточный волосяной прибор для измерения влажности в сауне или бане. Аппарат оснащен деревянным прочным термостойким корпусом. Предусмотрено крепление на стену. Шкала измерений от 0 до 100% с ценой деления 1%. Для наглядности диапазон от 0 до 30% отмечен зеленым цветом. Стоимость 2200 рублей посильна даже для скромного бюджета.

Цена: ₽ 2 200

Лучшая метеостанция

Stadler Form Selina

Метеостанция позволяет измерять температуру от -10 до 50°C, а также уровень влажности в помещении от 25 до 98%. Имеется дополнительная опция — часы. Питание осуществляется с помощью автономных батарей типа CR2016. Вес 70 г. Предусмотрен индикатор заряда. Для таких показателей цена в 2000 рублей под силу любому пользователю.

Цена: ₽ 1 990

Лучший электронный гигрометр

Термогигрометр настольный Мегеон 20207

Мегеон 20207 измеряет влажность, температуру воздуха, показывает время в формате 12 или 24 часов. Имеется будильник, отображение даты. Прибор фиксирует в памяти максимальные и минимальные показатели влажности и температуры. Для такого многофункционального прибора цена в 1000 рублей весьма выгодна.

Цена: ₽ 990

Лучший механический гигрометр

Boneco A7057

Механический прибор определяет уровень относительной влажности в помещении. Шкала работает в диапазоне от 20 до 100% влажности. Уровень, рекомендуемый для человека, выделен цветом (от 45 до 65%). Прибор выполнен в оригинальном дизайне и в компактных размерах. Цена 500 рублей вполне устроит любого покупателя.

Цена: ₽ 488

Лучшие Гигрометры-психрометры

Гигрометр Стеклоприбор ВИТ-2

В приборе используется дистиллированная вода, поэтому аппарат не может применяться в помещениях с температурой воздуха ниже 0°C. Минимум температуры для него -20°C, максимум 40°С. На пластмассовом основании закреплена температурная шкала, имеющая 2 капилляра. Шкальная пластина с таблицей выполнена из металла. Для такого прибора вполне подходит цена в 350 рублей.

Цена: ₽ 350

Гигрометр Стеклоприбор ВИТ-1

Принцип действия прибора основан на определении относительной влажности окружающего воздуха с использованием психрометрической таблицы. Результат определяется по показанию «сухого» термометра и разнице показаний «влажного» и «сухого» термометров. Таблица и шкала сделаны из металла. В качестве термометрической жидкости используется толуол. Диапазон измерений относительной влажности от 20 до 90%, температурный диапазон измерения влажности от 5 до 25°C. Диапазон измерения температур от 0 до 25°C, цена деления шкалы 0,2°C. 310 рублей — самая демократичная цена из предложенного списка приборов.

Цена: ₽ 310

Как измерить температуру в комнате с помощью смартфона

Если у вашего смартфона есть датчик для измерения температуры окружающей среды, скорее всего, в его системе уже предустановлена программа для её измерения. В «Самсунге» эту опцию, например, выполняет приложение S Health. В нём проводится множество замеров, которые нужны для определения текущего состояния организма: пульс, количество съеденных калорий, часы сна, количество пройденных километров, а также температура окружающей среды — ведь от неё тоже зависит наше общее самочувствие.

Итак, для измерения температуры в комнате зайдите в программу (в нашем случае это S Health). Откройте раздел Thermo-hydrometer. Подождите, пока программа автоматически определит два показателя: температуру в градусах по Цельсию и влажность в процентах.

Программа S Health покажет температуру и влажность окружающей вас среды

Определить температуру воздуха в комнате можно только на тех моделях телефонов, которые оснащены датчиком измерения температуры окружающей среды. Это не то же самое, что датчик внутренней температуры — он узнаёт показатель только комплектующих смартфона, которые находятся внутри него. Если у вас есть этот датчик, смело используйте встроенный или сторонний софт для измерения. Например, в «Самсунге», есть предустановленная программа S Health, которая подойдёт для этих целей.

Кроме основных задач, у смартфонов есть много дополнительных возможностей.

Наглядным примером является использование телефона в качестве термометра. Встроенные возможности операционной системы Android не содержат такой возможности, но независимые разработчики создали много приложений, позволяющих приблизительно определять температуру в помещении. Большинство таких программ являются совершенно бесплатными.

Важно отметить, что точность таких измерений невысока. Это обусловлено использованием температурного датчика, предназначенного для регистрации перегрева встроенных компонентов, а не окружающей среды

Вопрос-ответ

Должны ли иметь бытовые гигрометры аттестацию метрологическими службами?

Бытовые гигрометры не требуют такой аттестации, потому что к приборам такого назначения не выдвигаются требования по высокой точности показаний.

Какой показатель погрешности может считаться оптимальным для бытовых приборов, измеряющих относительную влажность воздуха?

Максимально допустимая погрешность для бытовых приборов 3-4%.

Сколько времени нужно проводить замеры для получения более точного результата измерений?

Бытовые приборы производят замеры относительной влажности воздуха в течение 40-60 секунд. Скорость измерения профессиональных устройств – 1-5 секунд.

Можно ли использовать бытовые гигрометры для определения относительной влажности воздуха использовать для измерения содержании влаги в сыпучих материалах?

Для определения влажности сырья и материалов производителями выпускаются контактные приборы, которые имеют узкую специализацию: для древесины, сыпучих материалов и т.п.

Какой диапазон измерений должен быть у бытовых гигрометров?

Всё зависит от предполагаемого места установки прибора. Диапазон измерения относительной влажности воздуха должен составлять: для ванной комнаты и кухни от 0 до 100%, для жилых комнат и коридора от 20 до 80%.

Контроль относительной влажности воздуха позволяет создавать комфортные условия проживания в жилых и работы в офисных помещениях. Для этих целей используются бытовые, бесконтактные гигрометры.

Термодинамическая температура по влажному термометру

Термодинамическая температура по смоченному термометру или температура адиабатического насыщения — это температура, которую имел бы объем воздуха, если бы его адиабатически охлаждали до насыщения путем испарения в него воды, причем вся скрытая теплота передавалась объемом воздуха.

Температура образца воздуха, который прошел над большой поверхностью жидкой воды в изолированном канале, называется термодинамической температурой по влажному термометру — воздух стал насыщенным, проходя через камеру постоянного давления с идеальным адиабатическим насыщением.

Метеорологи и другие специалисты могут использовать термин «изобарическая температура по влажному термометру» для обозначения «термодинамической температуры по влажному термометру». Ее также называют «температурой адиабатического насыщения», хотя метеорологи также используют «температуру адиабатического насыщения» для обозначения «температуры на уровне насыщения», т. Е. Температуры, которой будет достигнута посылка, если она адиабатически расширилась до насыщения.

Термодинамическая температура по смоченному термометру нанесена на психрометрическую диаграмму .

Термодинамическая температура по влажному термометру — это термодинамическое свойство смеси воздуха и водяного пара. Значение, показываемое простым термометром по влажному термометру, часто дает адекватное приближение к термодинамической температуре по влажному термометру.

Для точного термометра по влажному термометру «температура по влажному термометру и температура адиабатического насыщения приблизительно равны для смесей воздух-вода при атмосферной температуре и давлении. Это не обязательно верно при температурах и давлениях, которые значительно отличаются от обычных атмосферных условий. , или для других парогазовых смесей ».

Как выбрать гигрометр

Чтобы выбрать подходящий гигрометр, определитесь, как его предстоит использовать. В быту отдают предпочтение недорогим механическим гигрометрам, тогда какна производстве эксплуатируются в основном электронные различных типов, ведь именно они дают наивысшую точность измерений.

Важно определиться, для чего прибор будет использоваться в первую очередь и насколько часто предстоит проводить измерения. Для использования в строительстве может понадобиться специализированный гигрометр для работы с определенной группой материалов, например, древесиной, а в других случаях подходящей окажется стандартная модель

Определите, что именно предстоит измерять, и оцените возможности различных гигрометров, представленных на рынке.

Значимым фактором являются и условия использования

Обратите внимание на то, в каком диапазоне температуры и влажности прибор будет давать корректные показания. В зависимости от особенностей производства может понадобиться гигрометр, функционирующий при крайне высоких или крайне низких температурах

Также следует учитывать погрешность изменений.

Имеет значение и то, как в дальнейшем будут обрабатываться полученные данные. В самом простом случае вам нужно просто однократно провести измерения, чтобы оценить влажность воздуха в помещении или микровлажность газовой смеси. Но стационарные гигрометры позволяют решать и более сложные задачи. С их помощью можно отслеживать изменение параметров, сигнализировать о достижении пороговых значений, а значит, более эффективно контролировать технологический процесс.

Не стоит забывать и об эргономических характеристиках прибора. Крупные цифры на дисплее должны быть контрастными и легко читаемыми. Возможно, вы предпочтете приобрести модель с подсветкой, чтобы без проблем считывать показания при любом уровне освещенности. Эргономика в особенности важна для переносных приборов: их корпус должен быть легким, таким, чтобы его было удобно держать в руке.

Профессиональный гигрометр – инструмент, имеющий широкое применение в различных отраслях промышленности. Он помогает контролировать влажность воздуха, обеспечивая безопасность людей и стабильное функционирование оборудования.

• Какой гигрометр лучше – механический или электронный?
• Как выбрать термометр
• Как сделать счетчик Гейгера