Гигрометр - прибор, который определяет уровень влажности воздуха в окружающем пространстве и тем самым играет достаточно важную роль, так как от этого показателя во многом зависит самочувствие людей.
Особенно сильному влиянию влажности воздуха подвержены метеозависимые люди, астматики и сердечники. Необходимо поддерживать нормальный уровень показателя, а для того, чтобы следить за его изменениями, и используют гигрометр.
Первые гигрометры появились еще в 18 веке. До сегодняшнего дня они прошли долгий путь развития: от простейших механических до электронных и психрометрических.
Рассмотрим более подробно технологию действия каждого вида устройства.
Волосные гигрометры работают на основе обычного волоса и его свойств. Волос может изменять свою длину при различной влажности воздуха. Он натягивается на дощечку или рамку и, удлиняясь или укорачиваясь, двигает стрелку, которая в свою очередь перемещается по шкале устройства.
Волосной гигрометр хорош для домашнего использования, если необязательно получение предельно точных данных.
Также их не стоит перемещать или как-то иначе механически на них воздействовать. При малейшем ударе гигрометр может выйти из строя, так как вся его конструкция достаточно хрупка и деликатна.
Абсолютный весовой гигрометр состоит из нескольких трубок, приведенных в систему. В них помещается гигроскопическое вещество, которое может поглощать из воздуха влагу.
Через всю систему протягивается определенная порция воздуха, взятая в одной точке пространства.
Так, человек определяет массу трубочной системы до пропуска через нее воздуха и после, а также непосредственно объем проведенного воздуха и при нехитрых математических манипуляциях может просчитать изучаемый показатель в абсолютном значении.
Пористая или твердая керамическая масса, в состав которой также входят металлические элементы имеет электрическое сопротивление. Его уровень напрямую зависит от влажности.
Для правильного его действия керамическая масса должна состоять из некоторых окислов металла. В качестве основы используется каолин, кремний и глина.
Такой гигрометр достаточно прост в применении. Принцип его действия основывается на использовании встроенного зеркала. Температура этого зеркала изменяется вместе с температурой воздуха в окружающем пространстве.
Определяется его температура в первоначальный момент измерения. Далее на поверхности зеркала появляются капли влаги либо небольшие кристаллы льда. Температура измеряется еще раз.
С помощью разницы температур, определенных конденсационным гигрометром, и определяется влажность воздуха.
На пластинку из стекла или другого подобного электроизоляционного вещества наносят слой хлорида лития.
Меняется влажность - увеличивается или уменьшается концентрация и сопротивляемость хлористого лития.
Стоит отметить, что на показания электронного (электролитического) гигрометра может оказывать незначительное влияние температура воздуха, поэтому он часто оборудован встроенным термометром.
Такой гигрометр предельно точен и дает показания с минимальной погрешностью.
Психрометр представляет собой систему из двух обычных спиртовых термометров. Один из них сухой, а второй - влажный (это состояние регулярно поддерживается).
Чем быстрее испаряется влага, тем ниже относительная влажность. Конденсированная жидкость при этом начинает охлаждаться. Таким образом, устанавливают разницу между температурами двух термометров и скорость испарения, а на их основе находят влажность воздуха.
Психрометр не является гигрометром в прямом смысле, но измеряет тот же показатель, поэтому их зачастую отожествляют.
По сути, принцип действия любого гигрометра достаточно прост и базируется на физических или химических свойствах материалов и веществ.
Практически любой гигрометр подойдет для использования вы бытовых условиях, но самые точные данные все же дают электронные гигрометры.
К важным показателям, определяющим микроклимат квартиры, дома или любого другого помещения, относятся температура и содержание влаги в воздухе. И если температуру можно приблизительно угадать по ощущениям, то для второго параметра потребуется специальный прибор для определения влажности воздуха.
Если в воздухе слишком много паров или, наоборот, мало, это сильно сказывается на иммунитете. Чтобы избежать проблем со здоровьем, используют специальные приборы для измерения влажности.
В этом видео вы узнаете, что такое психрометр
Влажность бывает двух видов:
- Абсолютная . Показывает количество воды в г/мᶟ.
- Относительная . Чтобы посчитать ее значение, нужно текущую влажность разделить на максимально возможную, затем получившееся значение умножить на 100. Относительная влажность измеряется в процентах. Чтобы получить точное значение, нужен прибор для определения относительной влажности воздуха.
Недостаток и избыток влаги
Для людей, животных, растений и даже некоторых материалов избыток влаги так же губителен, как ее недостаток. Если в помещении очень много влаги, то первым делом это можно заметить на стекле окна, которое начинает сильно потеть. От таких излишков влаги воздух и вещи приобретают запах сырости, а на стенах образуется плесень. Она провоцирует различные аллергические реакции, которые снижают иммунную защиту организма.
Недостаток влаги может привести к обезвоживанию организма, так как в помещениях повышается потоотделение. К тому же в воздухе резко повышается количество пыли, а это может стать причиной аллергии.
Приборы для измерения
Точность показаний зависит от того, какой прибор используют для определения влажности воздуха. Существуют разные виды устройств:
- Гигрометр. На полках магазинов чаще всего можно встретить гигрометр электронного типа, он идеально подходит для простого контроля, а его стоимость невысока. Но имеется существенный минус - низкая точность показаний, в среднем его погрешность может достигать 20%. Более точным считается механический прибор, но стоить он будет в несколько раз дороже. Можно встретить волосяные и пленочные гигрометры. Особенность этих двух разновидностей заключается в том, что оба будут давать точные показания только при низких температурах, а в жаркое время года точности от них ждать не стоит.
- Психрометр. По мнению специалистов, именно этот прибор считается точным. Принцип работы прибора заключается в следующем: на психрометре есть два термометра и специальная таблица. На одном из термометров находится баллончик с жидкостью, который должен оборачиваться тряпкой. Один конец тряпки должен всегда находиться в чашке с водой. Чтобы получить результат, для подсчета берется разница между этими термометрами и, используя психрометрическую таблицу, определяется относительная влажность. Психрометр очень удобен в использовании, так как позволяет следить за двумя показателями в помещении одновременно.
Термометром можно измерить влажность воздуха
Из двух видов каждый человек должен сам выбрать, какое устройство подойдет именно ему. Возможно, кто-то выберет более точный, а некоторые остановятся на более удобном в использовании устройстве.
Увлажненность воздуха один из основных показателей благоприятного микроклимата в квартире. Эта величина определяется , как процентное отношение количества молекул воды в кубометре воздуха при определенной температуре, к их максимальному количеству в насыщенном паре при тех же условиях.
Влажность воздуха в жилом помещении согласно с ГОСТ 30494-2011 не должна опускаться ниже 30% в зимний период и превышать 65% летом.
Поддерживать уровень влажности в квартире на оптимальном уровне необходимо для создания благоприятных условий жизнедеятельности человека. Избыточная или недостаточная влажность воздуха может снизить иммунитет , ухудшить теплообмен и привести к острым и хроническим заболеваниям. Осуществлять регулярный контроль относительной влажности в жилых помещениях помогают измерительные приборы .
Вконтакте
Одноклассники
Выбирая прибор, следует обратить внимание на размер, допустимые температуры, при которых можно производить измерения, пределы допустимых погрешностей, способы крепления или установки.
По показаниям «сухого» термометра и разности температур находят величину относительной влажности .
Весовой гигрометр - система u-образных трубок с адсорбирующим материалом, через который прокачивают воздух. По изменению массы материала определяют содержание влаги в известном объеме воздуха в г/м3.
Волосным и пленочным гигрометром определяют относительную влажность в помещении. Натуральный волос или органической пленка имеют свойство реагировать на изменения влажности. Стрелка чувствительного прибора реагирует на эти изменения и указывает на шкале точное значение.
Конденсационный гигроскоп измеряет температуру охлажденного зеркала, когда на его поверхности появляется конденсат , и сравнивает ее с температурой окружающего воздуха.
Электронные гигрометры отличаются многофункциональностью и мобильностью . Установить их можно в любом месте комнаты, современный дизайн корпуса не испортит общий интерьер помещения.
Важно: многие модели электронных гигрометров оснащены функцией памяти и могут фиксировать изменения показаний в течение определенного промежутка времени.
Измерение температуры в комнате проводят вначале сухим термометром, затем оборачивают ртутный наконечник мокрой тканью и через 10 минут делают повторный замер. Вычисляют разницу между показаниями и находят значение относительной влажности по справочной таблице.
В вертикальном столбце
таблицы указаны показания сухого термометра, а в верхней горизонтальной
строке значение разности температур. В клетке на пересечении линий двух показаний находят процентный
показатель влажности в комнате.
Если концентрация водяных паров в комнате приближается к концентрации влаги в насыщенном паре, то испарение будет затрудненным . Этот признак указывает на повышенное влагосодержание в помещении.
Для проведения эксперимента (определения влажности) необходимо :
При сухом воздухе в помещении конденсат на стенках сосуда испарится через обозначенный промежуток времени. Если стекло осталось влажным, то в комнате оптимальный уровень влажности. На повышенное влагосодержание в воздухе помещения указывают крупные капли воды, которые собираются в ручейки и стекают по гладкой поверхности сосуда.
Форсуночный или традиционный увлажнитель разбрызгивает воду с помощью встроенного вентилятора. Его преимуществом является саморегулирование скорости испарения.
Паровой прибор работает по принципу электрического чайника, температура пара при этом достигает 600С . Самой популярной моделью является ультразвуковой увлажнитель, который распыляет пары воды в виде тумана. Бесшумный, компактный и безопасный прибор подходит для любого помещения.
Для поддержания влажности в квартире на оптимальном уровне необходимо полноценно проветривать все помещения, развести комнатные растения и регулярно их поливать и опрыскивать, установить большой аквариум .
В зимний период, когда воздух в комнатах становится сухим, можно расставить на плоских поверхностях вазы с водой, а на приборы отопления повесить увлажнители в виде небольших емкостей.
Что делать если в квартире слишком влажно?
Избыточная влага в квартире может привести к образованию плесени и грибка на стенах и мебели. Присутствие в окружающем воздухе спор токсичных микроорганизмов негативно влияет на здоровье человека.
Поэтому необходимо, вовремя принять :
- Расставить на подоконниках и в санитарных помещениях поглотители влаги;
- Проверить тягу в вытяжных каналах санузла, ванной комнаты и кухни;
- Увеличить площадь приборов отопления;
- Осуществлять кондиционирования воздуха в оптимальном режиме;
- Включать во время приготовления пищи.
Для снижения уровня влажности в квартире можно воспользоваться бытовым осушителем воздуха. Внутри корпуса такого прибора находится охлаждаемая пластина, на которой конденсируется влага. Воздух после нагрева снова попадает в помещение. Производительность различных моделей колеблется от 12 до 300 л/сутки .
Совет: чтобы подобрать осушитель воздуха по производительности, необходимо площадь помещения умножить на коэффициент - 0,7.
Избыточное или недостаточное содержание влаги в воздухе жилой зоны неблагоприятно сказывается на самочувствии и здоровье человека. Регулярный контроль относительной влажности воздуха с помощью одного из видов бытовых гигрометров позволяет поддерживать микроклимат в квартире на оптимальном уровне.
Для создания комфортных условий необходимо проводить профилактические и экстренные меры по увлажнению или осушению воздуха.
Из этого видео Вы узнаете, как и чем измерить уровень влажности в квартире:
Вконтакте
Видите неточности, неполную или неверную информацию? Знаете, как сделать статью лучше?
Хотите предложить для публикации фотографии по теме?
Пожалуйста, помогите нам сделать сайт лучше! Оставьте сообщение и свои контакты в комментариях - мы свяжемся с Вами и вместе сделаем публикацию лучше!
Для определения абсолютной влажности воздуха пользуются двумя видами прибора, называемого психрометром (от греч. Psychros – холодный): станционным психрометром Августа и аспирационным психрометром Ассмана.
Принцип психрометрии заключается в определении показаний двух термометров, резервуар одного из которых увлажнен. Влага, испаряясь с различной скоростью в зависимости от влажности и скорости движения воздуха, отнимает тепло от термометра, поэтому показания влажного термометра, как правило, будут ниже, чем показания сухого.
Станционный психрометр Августа состоит из двух одинаковых спиртовых термометров, резервуар одного из которых обернут кусочком тонкой гигроскопичной ткани, опущенной одним концом в стаканчик с дистиллированной водой комнатной температуры. Вследствие испарения воды температура влажного термометра будет ниже температуры второго (сухого) термометра. Показания термометров снимают через 15 минут после увлажнения одного из них.
Гигрометр (от греч. hygros - влажный) - прибор для непосредственного определения, относительной влажности воздуха. Существуют различные типы гигрометров, но наиболее распространенные из них - волосяные, основанные на способности волоса в силу гигроскопичности удлиняться во влажной атмосфере и укорачиваться в сухой.
Гигрограф . Принцип работы гигрографааналогичен работе барографа и термографа. Прибор служит для регистрации непрерывных измеренийотносительной влажности, состоит извоспринимающего элемента - пучка обезжиренных волос, вращающегося барабана с лентой, соединительных рычагов и пера с чернилами.
Расчет абсолютной влажности при работе с психрометром Августа производится по формуле Реньо:
K = f-Q (t-t,)-B,
где К - искомая абсолютная влажность, г/м3;
f - максимальное напряжение водяных паров при температуре влажного термометра определяется по таблице (см. примечание);
Q - психрометрический коэффициент, который принимается равным для открытой атмосферы 0,00074, а для воздуха помещений - 0,0011;
t - температура сухого термометра;
ti - температура влажного термометра;
В - барометрическое давление в момент исследования, мм рт. ст;
0,5 - постоянный психрометрический коэффициент;
755 - среднее барометрическое давление, мм рт. ст.
Таблица№2
УПРУГОСТЬ НАСЫЩЕННЫХ ВОДЯНЫХ ПАРОВ /выборочно/
|
Температур воздуха в градусах |
Температур воздуха в градусах |
Напряжение водяных паров в мм.рт.ст. |
Температур воздуха в градусах |
Напряжение водяных паров в мм.рт.ст. |
|
Расчёт относительной влажности: перевод найденной абсолютной влажности в относительную производится по формуле:
где R - относительная влажность, %;
К - абсолютная влажность, г/м3;
F - максимальная влажность при температуре сухого термометра (см. таблицу в примечании).
Если наблюдение производят в комнате, где движение воздуха совершается равномерно, то можно для облегчения пользоваться специальными таблицами, в которых по температуре сухого и влажного термометров непосредственно находят соответствующую относительную влажность.
Выработка у студентов навыков организации и проведения профилактических (гигиенических) мероприятий, ведения и пропаганды здорового образа жизни, умений использовать факторы окружающей среды, в данном случае физические свойства воздуха (температуру, влажность, атмосферное давление), в оздоровительных целях, основана на осознанном понимании связи здоровья человека с окружающей средой, факторами и условиями жизни, трудовой деятельностью, поэтому студенты должны владеть информацией по освоению методологии профилактической медицины, приобрести гигиенические знания и умения по оценке влияния факторов среды обитания на здоровье человека и населения.
Тема «санитарно-гигиеническая оценка микроклимата помещений (температура, влажность, атмосферное давление)» раскрывает вопросы, связанные с основными понятиями микроклимата, теплообмена и факторами их определяющими и регулирующими. Гигиенические требования к температурно-влажностному режиму помещений. Показатели, нормативы.
Все мы понимаем, как важно поддерживать оптимальную влажность в помещении, особенно там, где живет ребенок. Ведь от этого зависит его здоровье. В сухом пыльном воздухе квартир находится слишком много аллергенов, а сырая комната способна довести вашего малыша до хронических заболеваний. Но как провести измерение влажности воздуха в помещении? Об этом мы и поговорим сегодня.
Конечно, если у вас нет специального прибора, можно воспользоваться и старым способом. Для этого стакан, наполненный водой, нужно поместить в холодильник до того момента, пока вода не остынет до температуры -5°С (это средние показатели для холодильной камеры). Затем поставьте этот самодельный прибор для измерения влажности воздуха в комнате подальше от батареи и понаблюдайте за ним. Стенки стакана запотеют, но если уже через пять минут окажутся сухими, в комнате недостаточная влажность. Если же через это время они так и будут запотевшими, показатели в норме. А вот вода, стекающая по стенкам ручейками, сигналит о том, что в комнате слишком сыро.
Но вы понимаете, что подобные показатели слишком приблизительны. Для того чтобы установить точные цифры, необходим гигрометр. Существует несколько видов данных аппаратов.
Это довольно сложное приспособление, которое измеряет не только влажность, но и температуру в помещении. Кроме того, термогигрометр демонстрирует показатели, измеренные в разных концах комнаты: там, где прикреплен датчик, и на месте установки самого аппарата.
Кабель цифрового термогигрометра имеет протяженность 1,5 м, а диапазон показателей составляет от 0 до 90%. Беспроводные приборы, кроме прочего, снабжены еще и функцией сигнала тревоги на случай критического состояния влажности в помещении.
Волосяной гигрометр создан на основе синтетического обезжиренного волоса, точнее его способности менять свою длину в зависимости от состояния воздуха. Он натягивается между концом стрелки и пружинкой. Колебания его длины заставляют двигаться стрелку по циферблату. Этот прибор для измерения влажности воздуха способен определить ее в большом диапазоне (от 0 до 100%), он прост в обращении, его можно крепить к стене.
Пленочный гигрометр имеет чувствительный элемент, сделанный из органической пленки. Она растягивается или сжимается при изменениях показателей влажности. Изменения положения ее центра передается на стрелку.
При условиях низкой температуры эти два вида гигрометра являются основными приборами измерения уровня влажности.
Какой именно выбрать гигрометр: настенный, настольный, механический или цифровой, решает сам покупатель. Но при покупке необходимо соблюдать несколько правил.
Широко распространенным прибором для измерения влажности воздуха (и других газов) является гигрометр конденсационный. Принцип действия его состоит в измерении температуры, называемой точкой росы, при которой начинается конденсация влаги из воздуха.
Гигрометр измеряет содержание влаги в воздухе, которое может быть представлено абсолютной или относительной величиной. Первая из них дает просто массу водяного пара в 1 куб. м воздуха при данной температуре. А вот вторая показывает, насколько водяной пар в воздухе близок к состоянию насыщения, т. е. к динамическому равновесию со своей жидкой фазой - когда нет ни испарения, ни конденсации. Она равна отношению измеренной абсолютной влажности воздуха к его же абсолютной влажности в состоянии насыщения. Когда водяной пар в воздухе насыщен (опять же, при данной температуре), относительная влажность такого воздуха равна 100%. У воздуха же с ненасыщенным водяным паром она, соответственно, меньше.
Принцип действия любого прибора для определения влажности воздуха, как правило, заключается в измерении какой-либо другой величины, такой как температура, давление, масса или механические и электрические изменения в веществе, впитывающем влагу. Путем соответствующей калибровки и расчета эти измеренные величины могут привести к определению абсолютной или относительной влажности. Весьма важную роль в этом процессе играет температура, при которой наступает насыщение пара, называемая точкой росы. Как правило современные электронные приборы для определения влажности воздуха измеряют именно эту температуру или изменения в электрической емкости или сопротивлении различных впитывающих влагу веществ, которые затем пересчитываются (автоматически) в показатели влажности.
Его работа основана именно на измерении содержания паров воды в воздухе методом точки росы. Этот способ включает охлаждение поверхности, как правило, металлического зеркала, до температуры, при которой вода на поверхности зеркала находится в равновесии с давлением паров воды в газовой пробе выше поверхность. При этой температуре масса воды на поверхности зеркала ни увеличивается (при слишком холодной поверхности), ни уменьшается (при слишком теплой поверхности), т. е пар над зеркалом находится в динамическом равновесии с водяным конденсатом на зеркале (пар насыщен).
Такое зеркало изготавливается из материала с хорошей теплопроводностью (вроде серебра или меди) и покрывается слоем инертного металла, такого как иридий, рубидий, никель или золото, чтобы предотвратить потускнение и окисление. Зеркало охлаждается с помощью термоэлектрического кулера (эффект Пельтье) до начала формирования конденсата. Луч света, как правило, из твердотельного широкополосного светоизлучающего диода, направлен на зеркальную поверхность, а фотодетектор мониторит отраженный свет, поток которого максимален при полном отсутствии конденсата на зеркале.
Когда капли росы формируются на зеркальной поверхности зеркала, то отраженный свет рассеивается. При этом его поток, попадающий в фотодетектор, уменьшается, что приводит к изменению выходного сигнала последнего. Это, в свою очередь, контролируется аналоговой или цифровой системой управления термоэлектрическим кулером, которая поддерживает стабильную температуру зеркала в точке росы. С должным образом разработанной системой зеркало поддерживается при температуре, при которой скорость конденсации в точности равна скорости испарения слоя росы. Точный миниатюрный платиновый термометр сопротивления (PRT), вмонтированный в зеркало, измеряет его температуру в этой точке, которая автоматически пересчитывается в показание влажности.
Гигрометр для измерения влажности воздуха рассматриваемой конструкции включает также вакуумный насос, чтобы закачивать анализируемую порцию газа, и дополнительные элементы фильтрации в грязных условиях.
Подобные приборы, основанные на простом принципе работы, с широким диапазоном измерений, высокой точностью и стабильностью показаний, широко используются в промышленности и в научных исследованиях. Типичный конденсационный гигрометр, в отличие от многих других датчиков влажности, может быть сделан очень стабильным, практически не поддающимся износу, что сводит к минимуму необходимость повторной калибровки. Гигрометр влажности по точке росы способен измерять ее в диапазоне температур от 100 °C до минимальной в -70 °C. При этом точность измерений составляет десятые доли градуса.
Многие гигрометры рассматриваемой конструкции оснащены микропроцессорным управлением и в сочетании с резистивным датчиком температуры способны рассчитать и вывести на внешний индикатор любые желаемые параметры влажности в дополнение или вместо точки росы. Кроме того, эти устройства позволяют передачу результатов с использованием беспроводных технологий. Естественно, что подобные приборы широко используются в составе различных промышленных систем автоматизированного сбора данных и управления соответствующими техпроцессами.
Сколько может стоить подобный гигрометр? Цена его, конечно, определяется в основном набором реализуемых функций, зависящих от наличия и сложности электронной системы управления прибором. Так, стационарный конденсационный гигрометр, внешне похожий на цифровой осциллограф, стоит не менее 4000 долларов. Особо "продвинутые" модели могут стоить и более 10 000 долларов. На рынке можно найти и вполне функциональный портативный гигрометр. Цена его составляет от 1 до 2 тыс. долларов.
В то время как рассматриваемая система гигрометров считается наиболее эффективной в процессе измерения, ее недостатком является неизбежное загрязнение деталей измерительного тракта в процессе работы.
Гигрометры, оснащенные охлаждаемыми зеркалами, имеют тенденцию к росту неточности измерений из-за наличия растворимых и нерастворимых загрязнений, оседающих на зеркале. Нерастворимые частицы влияют на оптические характеристики зеркала. Умеренная запыленность или появление на зеркале нерастворимых частиц обеспечивают наличие центров концентрации, на которых может образовываться роса или иней, тем самым повышая время отклика прибора. Растворимые примеси влияют на величину давления паров от конденсируемой влаги на зеркало, что смещает точку росы. Современные измерительные гигрометры (по крайней мере, их более сложные модели) включают в себя функции "самопроверки", которые позволяют устройству обнаруживать и реагировать на загрязнение путем введения соответствующих поправок в алгоритмы расчетов показателей влажности.
Независимо от наличия подобных возможностей практически все рассматриваемые гигрометры нуждаются в периодической проверке и очистке.
Что рекомендует пользователю прибора в этом смысле его инструкция. Гигрометр, являющийся чувствительным к загрязнениям, необходимо периодически очищать для обеспечения стабильности результатов измерений, хотя это и может увеличивать стоимость его обслуживания. Осмотр зеркала прибора обычно выполняется посредством встроенного микроскопа, а техобслуживание его - вручную, после открытия измерительного отсека.
Если очистка поверхности зеркала выполняется с требуемой в инструкции по его эксплуатации периодичностью, то таким образом можно сохранить точность измерений. Удобный доступ к зеркальной поверхности для ее очистки обычно обеспечивается шарниром между оптическими компонентами и зеркалом. На рынке сейчас можно найти любой нужный потребителю конденсационный гигрометр. Фото ниже показывает пример его исполнения.
Должным образом разработанный и эксплуатируемый гигрометр с охлаждаемым зеркалом обеспечивает измерения влажности с точностью на несколько порядков большей, чем позволяют другие популярные измерители влажности. Присущая им точность измерений, особенно при оснащении платиновым термометром сопротивления для измерения температуры, зеркалом и микроскопом средней мощности для мониторинга состояния зеркала, делает его идеальным для метрологических измерений. Возможности же передачи информации по беспроводным цифровым каналам связи открывают широкие возможности использования таких гигрометров в глобальных системах сбора и обработки метеоинформации.
Данные приборы для определения влажности воздуха идеально подходят для измерения ее абсолютной величины в заводских климатических лабораториях. Они часто используются в качестве эталонов для контроля точности других инструментов, таких как датчики относительной влажности, применяемые для управления камерами для климатических испытаний.
Стабильность характеристик материалов, используемых в конструкциях данных гигрометров, а также возможность их многократной очистки делают приборы пригодными для весьма долгосрочной службы в средах с наличием большинства загрязняющих веществ без потери калибровки. Эта стабильность характеристик делает их подходящими для использования в газовых потоках, где высокие уровни загрязняющих веществ в пробах газа оказывают на менее стабильные типы датчиков влажности необратимо вредное воздействие. Например, данный тип гигрометров широко используется для контроля точки росы при термоупрочнении поверхностей металлических изделий в воздушной среде со спецпримесями. В таких случаях обеспечение легкого доступа к зеркалу для очистки особенно желательно.
Специализированные техпроцессы упаковки, необходимые в производстве фармацевтических препаратов, пленок, покрытий и других продуктов часто контролируются гигрометрами с охлаждаемым зеркалом. Опять же, на их выбор в данном случае влияет стабильность точности измерений и длительный срок эксплуатации. Кроме того, поскольку эти процессы, как правило, менее чувствительны к приборным затратам, высокая стоимость данных гигрометров не является определяющим фактором в выборе схемы мониторинга влажности.
Гигрометры данного типа часто выбирают для измерения температур точки росы выше температуры окружающей среды. Приборы с охлаждаемыми зеркалами были использованы еще в 1966 году для мониторинга водородных топливных элементов ракет Apollo, работающих при температуре 250 °C и давлении 700 фунтов на квадратный дюйм. При сегодняшних термоэлектрических технологиях охлаждения зеркал точки росы до 100 °C (и выше, при условии давления выше атмосферного) легко измеряются. В таких случаях все поверхности измерительного отсека гигрометра, находящиеся в контакте с образцом газа, должны иметь температуру выше самой высокой ожидаемой точки росы, иначе на этих поверхностях происходит конденсация, и измерение будет ошибочным.
В гигрометрах, предназначенных для измерения точки росы высокотемпературных газов, обычной практикой является использование электрических обогревателей с терморегулятором для поддержания температуры стенок измерительного отсека выше самых высоких ожидаемых точек росы. Твердотельные оптические компоненты, такие как светодиоды и детекторы, поддерживают при номинальной рабочей температуре (обычно 85 °C) для предотвращения их разрушения и выхода гигрометра из строя. Это может быть достигнуто путем термической изоляции этих компонентов от нагретого измерительного отсека.
Resilient child
Я знаю два принципа измерения влажности воздуха.
1. Сравнение показаний двух термометров, один из которых обмотан влажным фитильком, не высыхающим оттого, что его конец погружен в воду, и нахождение процента влажности по таблице (чем меньше разница в показаниях сухого и мокрого термометра - тем выше влажность) . Такой прибор называется психрометром.
2. Измерение длины волосинки (она намотана одним концом на катушку со стрелкой и при изменении влажности вращает ее, укорачиваясь или удлиняясь) . Это гигрометр.
В и х р ь
Здравствуйте!
"ПСИХРОМЕТР" - прибор для точного определения влажности воздуха существует (см рис.) . Он состоит из двух одинаковых термометров - "сухого" и "смоченного" (дистиллированной водой) с помощью обёрнутого батиста, конец которого опущен в стаканчик. Это профессиональный очень точный метеорологический прибор для измерения температуры и влажности воздуха, устанавливаемый в специальной психрометрической будке (см) на высоте 2 м от поверхности почвы. Такой стандарт является международным и принят ВМО (Всемирной метеорологической организацией) и такие будки установлены на десятках тысяч метеостанций мира.
Пара термометров «сухой – смоченный» позволяет с высокой точностью измерять влажность воздуха. В связи с тем, что с поверхности смоченного термометра идёт испарение, то затраты тепла на испарение понижают его температуру ("психро" - охлаждённый) . Разница показаний будет тем больше, чем ниже влажность воздуха (больше скорость испарения) , что и учитывается расчётом влажности в зависимости от этой разности и значения атмосферного давления (от него также зависит скорость испарения) . В жизни для оперативной работы используют не расчёт по формулам, а специальными "Психрометрическими таблицами". Понятно, что если воздух насыщен водяным паром, то и испарение со смоченного термометра прекратится и температура обоих термометров станет одинаковой.
При отрицательной температуре воздуха до -10 С ещё пользуются показаниями психрометра (по льду или незамёрзшей воде) , а при более низкой температуре влажность определяют по ГИГРОМЕТРУ (волосяному или плёночному) , принцип работы которого состоит в том, что обезжиренный волос или плёнка изменяют свои размеры с изменением влажности и это передаётся на стрелку. Но этот прибор менее точный и градуируется он по психрометру.
Всего Вам доброго.
Гигрометр
. Точку росы определяют с помощью прибора, называемого конденсационным гигрометром. Гигрометр представляет собой металлическую коробку, передняя стенка которой хорошо отполирована.
Продувая через коробку воздух с помощью груши, вызывают сильное испарение эфира и быстрое охлаждение коробки. По термометру замечают температуру, при которой появляются капельки росы на полированной поверхности стенки. Это и есть точка росы, так как появление росы указывает, что водяной пар стал насыщенным.
Определение точки росы - наиболее точный способ измерения относительной влажности.
Гигрометр волосяной предназначен для измерения относительной влажности воздуха в пределах от 30% до 100%.Гигрометр волосяной (рис. 1) состоит из металлической рамы 1 , вдоль которой натянут обезжиренный человеческий волос 2 . Свободный нижний конец волоса с легким грузом перекинут через шкив 3 , соединенный со стрелкой 4 , которая перемещается по шкале. На раме укреплена шкала с делениями 5 , по которой в процентах отсчитывают относительную влажность воздуха.
Деления, соответствующие десяткам, оцифрованы. Цена каждого деления шкалы соответствует 1% относительной влажности. Вверху рамки имеется регулировочный винт 6
, который позволяет при проверке прибора устанавливать стрелку на любое деление шкалы. Принцип действия волосяного гигрометра основан на свойстве обезжиренного человеческого волоса изменять свою длину с изменением влажности воздуха.
В месте установки гигрометра должны отсутствовать вибрации, источники тепла или холода. Работающий с гигрометром должен находиться от него на расстоянии нормальной видимости отметок шкалы и остерегаться дышать на него во время отсчетов. Проверяют положение стрелки. Если стрелка смещена относительно «0 », то при помощи регулировочного винта устанавливают ее на «0 ».
По шкале в процентах отсчитывают относительную влажность воздуха. Цена деления шкалы соответствует 1%. При снятии показаний глаз работающего должен находиться на уровне вертикальной касательной к стрелке так, чтобы отметка шкалы в точке отсчета была видима прямолинейной.
Психрометр . Психрометр состоит из двух термометров. Резервуар одного из них остается сухим, и термометр показывает температуру воздуха. Резервуар другого окружен полоской ткани, конец которой опущен в воду.
Вода испаряется, и благодаря этому термометр охлажается. Чем больше относительная влажность, тем менее интенсивно идет испарение и тем меньше разность показаний термометра.
При относительной влажности, равной 100%, вода вообще не будет испаряться и показания обоих термометров будут одинаковы. По разности температур термометров с помощью специальных таблиц, называемых психрометрическими (приложение), можно определить относительную влажность воздуха. Психрометрами обычно пользуются в тех случаях, когда требуется достаточно точное и быстрое определение влажности воздуха.
">
Через некоторое время, когда животное придёт в себя, можно начинать наблюдения. Если лягушка поднимается по лесенке, ждите плохой погоды, спускается – погода будет переменной, барахтается на поверхности воды – тепло, солнечно, сухо. Предсказания всегда точны. Дело в том, что у лягушки кожа очень легко испаряет влагу.
В сухой атмосфере кожа быстро обезвоживается, поэтому лягушка перед сухой погодой сидит в воде. В сырую погоду, когда собирается дождь, она вылезает на поверхность – обезвоживание теперь ей не грозит.
Чудесными синоптиками являются многие птицы. Постоянно находясь в атмосфере, непосредственно испытывая на себе воздействие всех происходящих в воздушном океане изменений, птицы в течение веков приобрели высокую чувствительность к изменению атмосферного давления, к уменьшению освещённости (тонкие, прозрачные облака, ослабляющие солнечный свет, - предвестники ненастья), к скоплению в атмосфере электричества перед грозой и т. д. И, что особенно важно, птицы реагируют на все метеорологические изменения заранее. Это находит отражение в их пении, криках, поведении и ежегодных сроках прилёта.
О приближении дождя заблаговременно сигнализируют человеку муравьи и пчёлы. Первые старательно закрывают входы в муравейник, вторые сидят в ульях и гудят. Мухи и осы перед ненастьем стремятся залететь в помещение, даже в кабины автомобилей. Хорошо предчувствуют грозу бабочки-крапивницы.
Если в ясную погоду они ищут укрытия в защищённых от ветра местах, в пучках сухих веток, дуплах деревьев, то это значит, что через несколько часов можно ожидать грозу. Но если поздно вечером сильно трещат кузнечики, наутро наступит хороший день. Вьющиеся в воздухе столбом комары и мошки обычно тоже предвещают хорошую, ясную погоду.
Некоторые насекомые позволяют нам предугадывать погоду и на более длительный срок. Чем выше к осени муравьиные кучи, тем суровее будет зима. На холодную зиму пчёлы залепляют леток, оставляя в нём еле заметное отверстие, а к тёплой зиме он остаётся открытым.
К изменениям влажности воздуха и её температуры, чувствительны также и растения. Так, благодаря наблюдательности человека установлено: если берёза раньше ольхи листья выкинет, будет лето ведренное, а если ольха первая распустится, холод и дожди замучают. Если на лугах, на лесных полянах и среди кустов в первой половине апреля распускаются золотисто-жёлтые цветки первоцветов (примулы), баранчиков, то нужно ждать первых тёплых дней.
Белые шапки медоносных цветков рябины – точный предвестник изменения погоды к надёжному теплу. На установление тёплой погоды также указывает весеннее сокодвижение у берёзы, клёна и других деревьев.
Появление на поверхности воды в прудах, озёрах и реках широких зелёных листьев белой кувшинки знаменует конец заморозков. Обильное выделение капель жидкости на широких пластинках листьев конского каштана обычно предвещает наступление длительного дождливого периода.
Таких растений-барометров в природе немереное количество. Добавьте к этому сотни своеобразных растений – гигрометров, индикаторов температуры, флюгеров, компасов, сотни чудесных синоптиков – птиц, рыб, насекомых.
Мысленно войдите в этот мир живой инструментальной метеорологии, и перед вами предстанут тысячи оригинальных, мастерски созданных природой механизмов, чутко реагирующих на различные изменения природы.
