в чем измеряется волосяной гигрометр
Энциклопедия строительства YouSpec
Строим дом своими руками
Принцип действия волосного гигрометра
Сегодня большое внимание уделяется уровню влажности воздуха в жилых помещениях. Многие ошибочно полагают, что этот показатель на самом деле не так уж и важен, как об этом рассказывают изготовители увлажнителей воздуха.
[contents]
Но если детально разобраться, уровень влажности окружающей среды на самом деле оказывает огромное влияние на наше самочувствие.
В норме уровень влажности в доме колеблется от 30 до 60%, однако в зимнее время воздух иссушается, а в летнее время, как правило, этот показатель выше нормы.
Сухой воздух – основная причина того, что наши слизистые и кожа страдают из-за недостатка влаги и снижения иммунитета, возникает быстрая утомляемость и сонливость.
Да и в целом самочувствие людей при сниженной влажности далеко от идеального. Однако даже не это самое страшное! Чрезмерно сухой воздух может стать причиной развития хронического ринита, аллергии и даже астмы.
Особенно чувствительны к перепадам влажности воздуха дети и люди, страдающие различными хроническими заболеваниями.
При чрезмерной сухости воздуха очень быстро теряют свой внешний вид все предметы мебели, изготовленные из дерева и паркет. На них могут возникать трещины, свидетельствующие об их пересыхании.
Прибор для измерения уровня влажности воздуха
А поэтому в каждом доме должен быть комнатный гигрометр – прибор, который измеряет этот важный показатель. Одним из самых простых и доступных видов приборов, позволяющих контролировать уровень влажности, по праву считается волосяной гигрометр. Он прост в обращении, но при этом позволяет получить максимально точные данные.
Конструктивные особенности устройства
Волосяной гигрометр обладает достаточно простой конструкцией. Он состоит из металлической рамки с натянутым на нее обезжиренным синтетическим либо натуральным волосом.
К свободному нижнему концу волоса прикреплен небольшой груз, помимо этого, он перекинут через шкив и соединен со стрелкой, свободно перемещающейся по шкале, на которой указана в процентном соотношении относительная влажность воздуха.
При изменении влажности воздуха стрелка перемещается по шкале и показывает нам его уровень на данный момент.
Принцип действия
Принцип действия прибора основан на способности волоса изменять свою длину во влажной среде. При понижении этого параметра волос становится короче, а при повышении наоборот – длиннее.
При изменении длины волоса шкив поворачивается и перемещает вдоль шкалы стрелку, показывающую уровень относительной влажность окружающей среды. Каждое деление шкалы гигроскопа соответствует 1% относительной влажности.
Особенности использования
Волосяной гигрометр может как вешаться на стену, так и устанавливаться, например, на книжную полку. При выборе места для установки прибора необходимо обратить внимание на то, что он не должен располагаться в непосредственной близости с источниками холода либо тепла.
Не менее важно, чтобы в месте установки прибора не было вибрации, то есть, не стоит устанавливать устройство сверху на любые работающие электрические приборы.
Также в связи с тем, что принцип действия устройства основывается на изменении длины волоса, его не рекомендуется переносить с места на место, подвергать резким ударам и сотрясениям, так как это может стать причиной выхода из строя прибора.
Однако для того чтобы заиметь дома гигрометр, его совсем необязательно покупать, так как это устройство можно просто изготовить самостоятельно.
Гигрометр своими руками
На самом деле изготовить этот прибор намного проще, чем это может показаться на первый взгляд.
Необходимо взять человеческий либо конский обезжиренный волос не менее 40 см в длину. На одном из концов волоса необходимо установить небольшой груз.
Идеально подойдет для этих целей промытый стержень от шариковой ручки либо острый конец гвоздя. Очень важно, чтобы вес груза был достаточным для полного распрямления волоса. Для прикрепления груза к концу волоса рекомендуется применять нитроклей.
После этого необходимо взять небольших размеров гвоздь и одеть на него любую пластмассовую трубку, длиной не более 5 мм. Необходимо чтобы трубка максимально свободно вращалась на стержне и при этом не соскальзывала с него.
Монтаж гигрометра должен выполняться на вертикальной основе либо куске фанеры, имеющем горизонтальную подставку, служащую конструкции основанием.
Теперь необходимо в центре доски, оснащенной горизонтальной подставкой, вбить гвоздь с надетой на него пластиковой трубкой таким образом, чтобы перекинутый через него край волоса мог быть своим свободным концом закреплен на горизонтальном основании.
Очень важно, чтобы часть волоса, перекинутая через гвоздь, равнялась как минимум третей части общей длины. Волос необходимо перекинуть через гвоздь, после чего его свободный конец зафиксировать клеем.
При изменении уровня влажности будет соответственно изменяться и длина волоса, в процессе чего острие отвеса будет подыматься и опускаться. После этого осталось только изготовить из бумаги шкалу, которую затем наклеить сзади отвеса.
Как видите, изготовить гигрометр своими руками – это несложная задача. Главное – правильно подобрать для ее реализации исходные материалы.
Это полезно почитать:
Что измеряет волосяной гигрометр
Большое значение для сохранения здоровья человека и создания оптимального микроклимата в помещении имеет контроль уровня влажности. Его отклонение в большую или меньшую сторону негативно сказывается на самочувствии, состоянии мебели, книг, тканей, ковров, отделочных материалов. Волосяной гигрометр предназначен для определения количества влаги в помещении с целью коррекции до оптимального значения, которое находится в диапазоне от 40 до 60%. Чтобы понять, что измеряет волосяной гигрометр и как он работает, нужно знать его конструкцию и принцип действия.
Волосяной гигрометр: принцип работы
Волосяной гигрометр, принцип работы которого основан на изменении физических размеров некоторых материалов под действием влаги, имеет простую и эффективную конструкцию. Он применяется для измерения уровня влажности воздуха в пределах от 30 до 100%.
Конструктивно измерительный прибор состоит из нескольких основных элементов:
Вдоль металлической рамы натянут человеческий волос, который сохраняет свою линейную форму с помощью небольшого груза. Волос в нижней части рамы через шкив соединен со стрелкой, а регулировочный винт задает начальное натяжение волоса.
Принцип действия прибора основан на способности человеческого волоса изменять свою длину под действием влаги. Чем больше влажность в воздухе, тем больше провисает волос и отклоняется стрелка. На шкале нанесены деления, каждое из которых соответствует 1% влажности. Отклонение стрелки на определенное количество делений показывает текущую относительную влажность в помещении. Волосяной гигрометр является очень чувствительным прибором и требует бережного хранения и использования.
Использование материала полностью для общедоступной публикации на носителях информации и любых форматов запрещено. Разрешено упоминание статьи с активной ссылкой на сайт www.4glaza.ru.
Производитель оставляет за собой право вносить любые изменения в стоимость, модельный ряд и технические характеристики или прекращать производство изделия без предварительного уведомления.
Виды гигрометров
За время существования гигрометра было разработано несколько методик, позволяющих определить влажность воздуха. Они отличаются по точности получаемых данных и по сфере применения.
Конденсационный гигрометр позволяет получить более точные данные, чем описанные выше механические приборы. Конструкция такого устройства включает в себя охлаждаемую поверхность, на которой конденсируется влага. Встроенный термометр фиксирует температуру, при которой произошла конденсация, а узкий пучок света, направленный на упомянутую поверхность, позволяет точно зафиксировать момент образования конденсата. На основании этих данных электроника рассчитывает относительную влажность и выводит ее на дисплей. Такой принцип действия позволяет свести погрешность к минимуму, выполняя измерения в пределах от 0 до 100%.
В электронных гигрометрах могут использоваться различные принципы действия, в том числе:
Все эти методы позволяют получить более точные данные, чем при использовании механического гигрометра. Электронный гигрометр дает меньшую погрешность и особенно удобен, если необходима дальнейшая обработка собранных данных.
Психрометрический гигрометр используется для измерения относительной влажности воздуха за счёт сравнения показаний двух термометров, один из которых помещен во влажную среду. Поскольку влажный будет охлаждаться за счёт испарения жидкости, он покажет более низкую температуру, чем контрольный. При этом, чем меньше влаги в воздухе, тем сильнее показания термометров будут отличаться. Относительная влажность определяется по специальной таблице, а на ее основании при необходимости вычисляется абсолютная.
На основе этого принципа функционируют несколько разновидностей психрометров:
Сфера применения гигрометров
Задачи, требующие контроля влажности, нередко возникают в различных отраслях промышленности. Современные производители выпускают гигрометры, рассчитанные на конкретную специфику применения, а значит, они наилучшим образом приспособлены для эксплуатации в той или иной сфере деятельности. Вот лишь несколько примеров ситуаций, которые можно решить с помощью этих измерительных приборов:
Профессиональные гигрометры
Гигрометр позволяет измерить не только влажность атмосферного воздуха, но и долю влаги в газовых средах. Для этого используется профессиональные устройства для анализа температуры и влажности неагрессивных газовых сред. Результат измерений часто выражается в единицах точки росы. Они могут быть переносными или стационарными.
Портативные
Видеообзор портативного электронного гигрометра
Стационарные
Стационарные гигрометры позволяют не только проводить измерения, но и контролировать технологические процессы. Конструкция прибора позволяет детектировать даже небольшой процент микровлажности. Система подогрева датчика делает измерения более точными, поскольку предотвращает воздействие на него осушающих агентов, которые могут содержаться в газовой смеси.
Сфера применения профессиональных гигрометров
Портативные и стационарные приборы для измерения влажности применяются, в первую очередь, в нефтегазовой и химической промышленности. Однако сфера их использования этим не ограничивается. Гигрометр может понадобиться всюду, где предполагается работа с неагрессивными газовыми смесями и нужно контролировать их состояние. Благодаря этому оборудование для измерения доли влаги в воздухе находит применение на атомных электростанциях, на производстве микроэлектроники, в энергетике. Также их применяют для контроля за процессом осушки природного газа.
Профессиональные гигрометры используются для решения широкого круга задач, связанных с организацией различных производственных процессов. В частности, они становятся незаменимыми, если нужно:
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.
Гигрометр. Виды и устройство. Работа и как выбрать. Особенности
Гигрометр – точный измерительный прибор, предназначенный для определения уровня влажности в воздухе или других газах. Может использоваться как отдельное устройство, предназначенное для измерения влажности, или являться частью климатических приборов, к примеру, кондиционеров и т.д.
Где используется гигрометр
Прибор имеет широкую сферу применения. Данные об уровне влажности воздуха являются важными, так как позволяют поддерживать оптимальный микроклимат.
Это может быть необходимо в:
С помощью гигрометра можно контролировать заданную влажность при производственном процессе. Ее контроль и поддержания на определенном уровне также важен для жилых помещений. Знание о влажности необходимы для корректировки микроклимата в помещениях, где содержатся животные. Также гигрометры применяются в теплицах.
Виды гигрометров
Для измерения влажности могут использоваться различные физические принципы. В связи с этим существует несколько типов гигрометров, имеющих существенные технические отличия. Они бывают:
Это разные приборы, многие из которых дают приблизительный результат, а также имеют другие ограничения использования, вследствие чего не пользуются спросом.
Волосной
Является устаревшим и чаще всего встречается как музейный экспонат. Принцип его работы основан на физическом свойстве волоса менять длину в зависимости от уровня влажности. В конструкции гигрометра используется натянутый волос, одним концом связанный со стрелкой. В зависимости от того насколько оттянется волос, зависит угол наклона стрелки.
Приборы этого типа считаются устаревшими ввиду низкой точности, но ее достаточно для бытового применения. Однако они очень чувствительны к механическому воздействию. При сильной встряске или ударе волос может порваться, и устройство выйдет из строя. Отремонтировать его крайне сложно, так как эта функция не предусматривается. Используемый в системе обезжиренный человеческий волос позволяет определять влажность воздуха в пределах от 30% до 100%. Устройство может использоваться для расчета влажности в случае минусовой температуры.
Пленочный гигрометр
Схож по принципу работы с волосяным. Он оснащается органической пленкой. Та меняет свою длину в зависимости от влажности. С пленкой связан механизм шкалы. Такое устройство не боится механического воздействия в разумных пределах, чем превосходит волосяные гигрометры. Устройство может использоваться для определения влажности воздуха при отрицательной температуре.
Зачастую устройство предусматривает наличие механизма калибровки. Его можно отрегулировать, пользуясь данными полученными на более точных приборах, которыми являются психометрические или абсолютные гигрометры.
Весовые
Такие гигрометры очень точные. Это избыточно для домашнего применения, поэтому такими приборами больше пользуются в лабораториях, так как они являются абсолютными. Устройство представляет собой соединенные трубки. Внутри них находится вещество, способное быстро поглощать пар из воздуха. Трубки постоянно пребывают в закрытом состоянии.
Для измерения относительной влажности необходимо открыть доступ воздуха на определенное короткое время. В результате прохождения через трубки пар из воздуха останется в поглощающем веществе. Вследствие этого масса самого гигрометра увеличится. Определив текущий вес устройства после увлажнения, и сравнив его с первоначальными данными, можно рассчитать относительную влажность.
Для пользования этим устройством нужно проводить математические расчеты. Для подсчетов требуются данные о массе гигрометра до и после измерения, а также об объеме пропущенного через трубки воздуха. Таким образом, чтобы получить более-менее точные данные измерения, необходимы весы с минимальной погрешностью. Кроме этого на уровень точности может влиять фактор состаривания вещества в трубках. Со временем оно теряет свои первоначальные свойства, и поглощает влагу из воздуха хуже.
Керамические
Устройство также называют механическим. Принцип его работы основан на зависимости уровня увлажненности диэлектрика к его токопроводности. Гигрометр оснащается керамическим пористым чувствительным элементом. Он поглощает влагу с воздуха. Если влажность высокая, то он набирает много воды, а если низкая, то керамический кубик наоборот подсыхает.
Через керамический элемент пропускается электрический ток. Когда влажность высокая, и он более увлажнен, то электрическое сопротивление снижается. Стрелка прибора реагирует на сопротивление, от чего располагается под определенным углом на циферблате, тем самым указывает на относительную влажность.
Данные устройства не самые точные, но дают вполне приемлемый результат, что позволяет их применять в системах климат-контроля и т.д. Главное их достоинство в даче прямых показаний влажности в текущем времени. Не нужно ничего считать по формулам или пользоваться вычислительными таблицами. Также устройство не нуждается в активации процесса замера. Его стрелка указывает на уровень влажности постоянно.
Конденсационные
Гигрометр этого типа также дает весьма приблизительный результат. В основе принципа его действия лежит свойство конденсирования пара. Устройство оснащается небольшим зеркалом. Перед замером измеряется температура зеркала. После этого оно охлаждается по принципу эффекта Пельтье. Остывание зеркала вызывает конденсирование на нем влаги. Как только это происходит, замеряется температура зеркала уже в этот момент. Сравнивая данные температуры, с помощью таблицы можно определить уровень относительной влажности.
Чтобы данные получились максимально точными, нужно вовремя определить момент образования конденсата, и своевременно измерить температуру зеркала. Для этого в гигрометре предусматривается оптическое или электрическое устройство. Электрическое является более точным, так как исключает человеческий фактор.
Электронные
Является наиболее удобным и весьма точным. Гигрометр оснащается пластинкой с электроизоляционного материала. Сверху нее имеется покрытие из хлорида лития. Уровень электрической сопротивляемости хлорида лития меняется в зависимости от уровня влажности воздуха.
Основываясь на этих данных, устройство самостоятельно проводит все исчисления, выдавая на дисплее готовый результат. Прибор очень быстро реагирует на изменение относительной влажности воздуха. Обычно данные приборы дополнительно оснащаются термометром.
Нужно отметить, что электрические гигрометры имеют разный уровень погрешности, зависящий от окружающей температуры. Более сложные приборы имеют усовершенствованный вычислительный потенциал, что позволяет минимизировать погрешность.
Психрометрические
Данный гигрометр также называют психрометр. Он имеет очень простую конструкцию. В основе прибора применяется 2 термометра. Один является сухим, а второй влажным. Влажный отличается от сухого тем, что внизу его колба соприкасается с батистовой лентой. Край ленты окунается в сосуд с водой. Вследствие этого лента всегда мокрая. Она увлажняет колбу мокрого термометра. Вода на нем испаряется, тем самым охлаждает термометр. По этой причине он показывает более низкую температуру.
Для определения влажности нужно сравнить нормальную температуру, полученную на сухом термометре и сниженную, из мокрого. Для этого используется специальная таблица. Обычно ее печатают прямо на корпусе психрометра.
Для работы данного прибора нужно своевременно подливать воду в колбу, в которую окунается батистовая лента. Если вода испариться, то данные с термометров будут одинаковыми.
Критерии выбора гигрометра
Ключевыми моментами при выборе гигрометра являются его следующие параметры:
Большинство гигрометров рассчитаны на использование только при положительной температуре. Если возникает необходимость работы при пониженных температурах, то используются мембранные и волосяные гигрометры. Кроме этого отдельные устройства могут применяться только в тепле. Так гигрометр ВИТ-2 может применяться в диапазоне температур +15…+40°С.
Также гигрометры разного устройства имеют разный диапазон определения относительной влажности. Большинство из них могут работать выдавать корректный результат замеров только в диапазоне 20-90%.
Важным критерием является принцип действия устройства. Одни приборы работают приблизительно, другие дают вполне точный результат. От принципа действия гигрометра зависит то, будет он показывается уровень относительной влажности непрерывно или только в момент проведения определенных манипуляций. Самыми удобными являются электронные и керамические гигрометры. Для работы с другими нужно делать расчеты, то есть придется потратить несколько минут, чтобы определить уровень влажности.