Психрометрический гигрометр принцип работы: Психрометр: пристрій, принцип роботи, типи, основні відмінності від гігрометра

Принцип работы гигрометра

Гигрометры – приборы, основной функцией которых является измерение влажности. Этот показатель влияет и на здоровье людей, и на работу многих приборов, и на свойства материалов, поэтому необходимость его контролировать может возникать в различных отраслях. За время использования гигрометра были разработаны различные принципы действия, получившие широкое распространение.

Виды гигрометров

Существует несколько методов измерения влажности. Абсолютная влажность характеризует, сколько весит водяной пар, который в настоящий момент содержится в кубическом метре атмосферы. Относительная влажность – характеристика, которая показывает, насколько количество влаги, содержащейся в воздухе в момент измерения, близко к максимуму, возможному для данной температуры. Она измеряется в процентах и часто именно с ее помощью описывают метеообстановку. Наконец, кроме абсолютной и относительной влажности, гигрометр может определять точку росы – температуру конденсации водяного пара, содержащегося в воздухе, на холодной поверхности.

Как правило, измерительное оборудование определяет один из трех перечисленных показателей. Однако существуют формулы, позволяющие с помощью вычислений получить остальные два. Поэтому, вне зависимости от того, что измеряет ваш гигрометр – точку росы, абсолютную или относительную влажность – вы сможете при необходимости рассчитать все три характеристики.

За время существования гигрометра было разработано несколько методик, позволяющих определить влажность воздуха. Они отличаются по точности получаемых данных и по сфере применения. В волосяных гигрометрах измерение выполняется за счёт того, что длина тонкого волоса меняется, реагируя на количество влаги, с которой он контактирует. Прибор имеет определенные ограничения – измерения проводятся лишь в пределах от 30 до 80%. Индикация влажности осуществляется посредством несложного механизма.

Изменение микроклимата воздействует на волос, сила натяжения которого усиливается или ослабляется. Он воздействует на шкив, к которому подсоединен. Шкив поворачивается и перемещает стрелку вдоль дугообразной шкалы. Поскольку действие такого гигрометра определяется исключительно законами механики, он не требует внешнего источника питания.

Для определения абсолютной влажности воздуха применяют весовой гигрометр. Он состоит из изогнутых в форме буквы U трубок, соединенных друг с другом и заполненных веществом с хорошей гигроскопичностью, то есть активно впитывающим влагу из воздуха. Через описанную систему трубок продувают фиксированное количество воздуха. Содержавшаяся в нём влага оседает на содержимом трубок, и их масса меняется. Разница между массой системы трубок до и после выполнения измерений позволяет рассчитать, сколько влаги присутствует в данном объеме.

В основе работы механического (керамического) гигрометра – изменение электрического сопротивления массы, содержащей керамические и металлические компоненты. За основу берутся кремний, глина или каолин, к которым добавляются окислы металлов. В результате получается смесь, заметно меняющая сопротивление в ответ на изменение влажности. Гигрометры этого типа часто используются в быту.

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:

• измерение электропроводимости воздуха, которая зависит от содержащейся в нём влаги;
• определение точки росы оптоэлектронным методом;
• измерение электрического сопротивления солей или полимеров, меняющегося в зависимости от влажности;
• отслеживание изменения ёмкости металлоксидного или полимерного конденсатора.

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:

• Стационарный представляет собой простую конструкцию, смонтированную в метеорологической будке. На штативе укрепляются два термометра, один из которых контактирует с влажной тканью. Считывание показаний и вычисления производятся вручную.
• Дистанционный конструируется с использованием преобразователей температуры, таких как термисторы или термопары. Например, такой психрометр может состоять из двух манометрических термометров, один из которых увлажняется. Дистанционный психрометр может быть манометрическим или электрическим.
• Аспирационный состоит из двух термометров, смонтированных в защищенном корпусе и обдуваемых вентилятором-аспиратором. Такая конструкция позволяет получить наибольшую точность измерений.

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:

• Для длительного хранения сельскохозяйственной продукции, например, в овощехранилищах или зернохранилищах, необходимо соблюдать температурно-влажностный режим. Добиться этого можно, постоянно контролируя микроклимат с помощью гигрометра.
• Многие лекарственные препараты требуют особых условий хранения и могут потерять свои свойства, если находятся в условиях избыточной влажности.
• Гигрометр необходим и в библиотеке, поскольку книги, особенно старинные, во влажном микроклимате значительно быстрее приходят в негодность. Материалы, которым уже много лет, могут разрушиться от избытка влаги, а значит, контролировать влажность воздуха нужно, чтобы обеспечить оптимальный режим хранения.
• Необходимость проконтролировать влажность материалов часто возникает на стройке. Например, степень просушки древесины проверяется для определения, можно ли ее использовать как стройматериал, и если да, то каким образом. Также существуют специализированные гигрометры, предназначенные для определения влажности бетона.
• Проверка влажности материалов часто проводится и при производстве мебели, ведь изделие, изготовленное из слишком сырой или пересушенной древесины, произведено с нарушением технологии и, скорее всего, прослужит намного меньше.

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

Основная сфера применения портативных гигрометров – нефтегазовая и нефтехимическая промышленность. С помощью такого прибора определяют микровлажность газа в баллонах или трубопроводах. Они могут работать в широком температурном диапазоне и выводить влажность в различных единицах измерения. Компактность гигрометра позволяет без проблем проводить измерения в нужных точках.

Видеообзор портативного электронного гигрометра

//www.youtube.com/embed/UBD-9xT83bE

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:

• обеспечить заданный уровень влажности в помещении, например, для хранения продукции в определенных условиях;
• оценить влажность в производственном помещении для целей охраны труда;
• обеспечить нормальное функционирование электротехнического оборудования различного назначения;
• обеспечить уровень влажности, нужный для реализации конкретного производственного процесса.

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.

Конденсационный гигрометр

Существует достаточно большое количество разнообразных приборов, использование которых позволяет контролировать и при необходимости изменять микроклимат помещения. Одним из таких устройств является гигрометр – прибор, который выявляет относительную влажность воздуха окружающей среды.

Виды гигрометров

На данный момент существует несколько видов приборов:

• психрометрический. Имеет два термометра, разница показаний которых и позволяет рассчитать влажность воздуха;
• волосяной. В своей конструкции содержит обезжиренный человеческий волос, который имеет свойство выпрямляться или наоборот – завиваться – при изменении влажности воздуха;
• электронный. Наиболее часто выбирается потребителями ввиду простоты его использования – все данные сразу выводятся на цифровой дисплей;
• конденсационный. Отличается сравнительно большими габаритами, способен выдавать наиболее точные результаты.

Конденсационный гигрометр – точный прибор, который славится высокой точностью измерений. Его использование позволяет получать точные данные о микроклимате в помещении.

Принцип действия

Принцип действия конденсационного гигрометра на измерении количества конденсата, который скапливается на стеклянных поверхностях. Узкий луч света направляется на специальное охлаждаемое зеркало. Из-за воздействия света на нем начинают проявляться капли воды или кристаллы льда. Вмонтированный под зеркало электронный термометр замеряет показания, после чего преобразовывает их в значение относительной влажности воздуха.

Современные версии устройства оснащены дисплеем, на который выводятся полученные показания. Ввиду особого принципа действия прибора результат довольно точен, а погрешность – минимальна.

Как выбрать?

Чтобы пользование устройством было удобным и быстрым, его нужно правильно выбрать. Для каждого помещения существуют определенные нормы влажности воздуха. Исходя из этих данных, можно подобрать ту модель, которая сможет измерять влажность в этом диапазоне. Для спальни, детской и гостиной достаточен будет диапазон в 20-80%. Различные подсобные помещения (чердак, чулан), а также кухня требуют установки устройства, которое сможет измерить показания в пределах 10-90%. Если планируется установка его в бане, сауне или ванной комнате (во всех помещениях с повышенной влажностью), то нужно выбирать устройство с диапазоном измерения в 0-100%. Также при установке гигрометра в сауну или баню нужно обратить внимание на его максимальную рабочую температуру. Оптимальным показателем будет возможный нагрев до 120 градусов Цельсия.

При выборе представленного агрегата также нужно обратить внимание на его размер. Ввиду особого принципа действия габариты прибора заметно отличаются от габаритов аналогичных устройств. Если планируется установка агрегата в жилом помещении, лучше выбрать устройство, имеющее наименьшие размеры. Если это невозможно, необходимо выбрать правильное место размещения прибора, оградив его от механических воздействий.

Еще один немаловажный фактор выбора – наличие дополнительных функций. Некоторые устройства помимо измерения относительной влажности воздуха способны замерить его температуру. Также они могут выдавать наименьшие и наибольшие значения, полученные ими за все время измерений. Если эти функции не нужны, есть смысл выбрать более дешевый вариант, не переплачивая за дополнительные опции.

Преимущества и недостатки

Самым главным преимуществом конденсационного гигрометра является высокая точность измерений. Если электронная версия устройства допускает отклонение от настоящих показателей влажности в 5-10%, то конденсационный метод измерения дает наиболее точные результаты. К преимуществам представленного устройства также можно отнести высокую долговременную стабильность, долговечность и широкий диапазон измерений (0-100%).

К недостаткам можно отнести:

• высокую сложность настройки;
• сравнительную сложность измерения;
• достаточно большие габариты;
• влияние состава воздуха на точность измерений;
• длительный срок измерения на нижней границе диапазона;
• высокую сложность определения влажности на границе в 0 градусов Цельсия.

Высокую стоимость приборов также можно отнести к его минусам.

Как пользоваться гигрометром: пошаговая инструкция

Гигрометр представляет собой инструмент, используемый для измерения влажности в атмосфере, в помещениях или в другом замкнутом пространстве.

Как пользоваться гигрометром? Он обычно измеряют не саму влажность, а определяет косвенные изменения свойств вещества при поглощении влаги, на основании которых посредством расчетов определяется показатель влажности.

Современные электронные устройства используют температуру конденсации (точку росы). Обычным применением гигрометра является наблюдение за погодными условиями и получение информации для составления прогноза погоды. В сочетании с данными по температуре, барометрическому давлению и скорости ветра, влажность много говорит о предстоящей погоде. Например, низкое атмосферное давление, связанное с низкой температурой и высоким уровнем влажности, говорит о том, что скоро пойдет ливень. Человеку такие данные нужны, чтобы он мог комфортно организовать свои дела.

Гигрометр комнатный: виды и функции прибора

Психрометрический метод используется при изменении влажности воздуха в помещениях жилых, общественных и промышленных зданий. Как пользоваться гигрометром психрометрическим? Прибор состоит из двух термометров. Конец одного из термометров, в психрометрическом корпусе справа, обматывается концом небольшой ткани – фитиль (медицинский бинт) в несколько слоев, а второй опускается в емкость с чистой водой. Стакан закрывается специальной крышкой, которая имеет отверстие для фитиля. У мокрого термометра начинается падать температура с поглощением тепла, точка равновесия между испарением и снижением температуры мокрого термометра наступает примерно через 30 мин.

Сухой термометр определяет температуру внутреннего воздуха в помещении, а мокрый — мокрого термометра. Психометрическим гигрометром как пользоваться, подробно описано в инструкции, которая прилагается в комплекте прибора. На панели размещены психрометрические таблицы для определения влажности воздуха. Снятие проводится сотрудником без задержек, так как долгое нахождение около прибора может изменить показатели и исказить результат измерения влажности. Для максимально точного результата прибор должен быть установлен так, чтобы глаза оператора располагались на уровне мениска термометров.

Наиболее распространенными психрометрами для помещений являются термометр-гигрометр ВИТ-1 и ВИТ-2. Конструктивно они очень похожи, но имеют существенные различия в области применения, так ВИТ-1 применяется, когда температур воздуха в помещении от 0°C до +25°C, а ВИТ-2 – от +15°C до +40°C.

Пример определения влажности воздуха психрометром:

• Температура сухого термометра: +23,0°C;
• мокрого: +20,5°C;
• разница температур: +2,5°C;
• по психрометрической таблице на панели определяем относительную влажность: 77%.

Такой показатель относительной влажности, является недопустимым, поскольку ГОСТом 30494-96 “Параметры микроклимата в помещении” установлены следующие нормы влажности:

• Зима/осень – 30-45%;
• весна/лето – 30-60%.

Способы понизить влажность в помещении:

1. Зимой. Проветрить квартиру. Лучше если есть возможность через приточную вентиляцию теплым воздухом.
2. Использовать осушитель воздуха.
3. Найти возможные утечки в сетях водоснабжения.
4. Использовать кондиционирование воздуха в режиме подогрева.
5. Включить кухонную вытяжку.

Понравилась статья? Расскажите друзьям:

Оцените статью, для нас это очень важно:

Проголосовавших: 3 чел.
Средний рейтинг: 5 из 5.


Гигрометр психрометрический ВИТ-2 — Сайт на DIAFAN.CMS

     

ГИГРОМЕТР в instagram

Читайте статью КАК ИЗМЕРЯТЬ ВЛАЖНОСТЬ ГИГРОМЕТРОМ ВИТ

Гигрометр психрометрический для точного измерения температуры и относительной влажности воздуха в помещении ВИТ-2.  
Эту модель более предпочтительно использовать, если температура в месте установки прибора в течение всего периода измерений относительной влажности находится в диапазоне +16 до +40 оС. Если температура может быть ниже+16 °C, используйте ВИТ-1. 

Применяется для измерения относительной влажности воздуха и температуры в складских помещениях, материальных комнатах, шелковичных, тепличных, птицеводческих хозяйствах. Такие приборы можно встретить в музеях, больницах, общественных местах, погребах, овощехранилищах, складах и других местах, где необходим строгий контроль относительной влажности. 

Диапазон измерения температуры сухого термометра от +16 °C до +40 °C. 
Диапазон измерения относительной влажности в зависимости от температур:
    от 20% до 90% при температуре: от 16 °C до +40 °C. 
Цена деления: 0,2 °C. 


: Состоит из корпуса, в который на шкальных пластинах вмонтированы два термометра “сухой” и “увлажненный”. На обратной стороне корпуса установлен стеклянный резервуар (питатель), необходимый для смачивания фитиля “увлажненного” термометра. На корпусе гигрометров размещена пластина с психрометрической таблицей, рассчитанной для скорости аспирации от 0,5 до 1,0 м/с. 
Термометрическая жидкость – метилкарбитол. 
Принцип действия гигрометров основан на определении относительной влажности окружающей среды по разнице показаний “сухого” и “увлажненного” термометров и показаниям “сухого” термометра с помощью психрометрической таблицы.

Для смачивания фитиля предпочтительно использовать дистиллированную или слабоминерализованную воду, чтобы продлить его срок службы. 
Высота 290 мм, ширина 120 мм, толщина 50 мм . 
Межповерочный интервал: 2 года 

Подготовка к использованию:
Распакуйте гигрометр и убедитесь в соответствии комплектности паспорту.
Снимите питатель с основания. Заполните питатель дистиллированной водой. Заполнение производите путем погружения питателя в сосуд с водой запаянным концом вниз.
Установите питатель на основании таким образом, чтобы от края открытого конца питателя до резервуара термометра было расстояние не менее 20 мм, а фитиль не касался стенок открытого конца питателя.
Установите гигрометр в вертикальном положении на уровне глаз работающего с ним. В месте установки гигрометра должны отсутствовать вибрации, источники тепла и холода, создающие разницу температур между нижним основным резервуаром и верхним запасным, более ± 0,2 °С. 
Психрометрическая таблица, нанесена на пластине, закрепленной на основании гигрометра, действительна при определенной скорости вертикальных воздушных потоков, обдувающих гигрометр, (скорости аспирации): от 0,5 до 1 м/с. Данный диапазон допустимых значений скорости аспирации указан под таблицей. Психрометрическая таблица для каждого исполнения гигрометров индивидуальна. 
Перед измерением относительной влажности измерьте скорость аспирации непосредственно под гигрометром. Измерение скорости аспирации проводите с помощью анемометра крыльчатого У5 ГОСТ 6376-74 или АСо-3 тип Б ГОСТ 6376-52. Порядок проведения измерений в соответствии с паспортом на анемометр. Измеренная по анемометру скорость аспирации округляется до десятых долей м/с по правилу арифметического округления.  
Измерение относительной влажности гигрометров проводите только при установившихся показаниях термометров гигрометра. Минимальное время выдержки гигрометра в измеряемой среде – 30 мин.

Важно! При работе с гигрометром необходимо находиться от него на расстоянии нормальной видимости отметок шкалы и стараться во время снятия показаний не дышать на термометр. При снятии показаний глаз работающего должен находится на уровне горизонтальной, касательной к мениску жидкости, так, чтобы отметка шкалы в точке отсчета была видима прямолинейной.
При снятии показаний термометров необходимо вначале быстро отсчитать десятые доли градусов, затем целые градусы.
Определите температуру по “сухому” и “увлажненному” термометрам с точностью до 0,1 °С, введя к отсчитанным показаниям поправки к термометрам, приведенные в паспорте гигрометра. Поправки вводятся путем алгебраического сложения. Если измерение по “сухому” и “увлажненному” термометрам значения температуры находятся между приведенными в паспорте отметками шкалы, значения поправок определяются линейным интерполированием по двум поправкам, относящимся к отметкам, между которыми находятся измеренные по термометрам значения температуры

психрометр | инструмент | Британика

• Развлечения и поп-культура
• География и путешествия
• Здоровье и медицина
• Образ жизни и социальные вопросы
• Литература
• Философия и религия
• Политика, право и правительство
• Наука
• Спорт и отдых
• Технология
• Изобразительное искусство
• Всемирная история
• Этот день в истории
• Викторины
• Подкасты
• Словарь
• Биографии
• Резюме
• Популярные вопросы
• Обзор недели
• Инфографика
• Демистификация
• Списки
• #WTFact
• Товарищи
• Галереи изображений
• Прожектор
• Форум
• Один хороший факт
• Развлечения и поп-культура
• География и путешествия
• Здоровье и медицина
• Образ жизни и социальные вопросы
• Литература
• Философия и религия
• Политика, право и правительство
• Наука
• Спорт и отдых
• Технология
• Изобразительное искусство
• Всемирная история
• Britannica Classics
  Посмотрите эти ретро-видео из архивов Encyclopedia Britannica.
• Britannica объясняет
  В этих видеороликах Britannica объясняет различные темы и отвечает на часто задаваемые вопросы.
• Demystified Videos
  В Demystified у Britannica есть все ответы на ваши животрепещущие вопросы.
• #WTFact Видео
  В #WTFact Britannica делится некоторыми из самых странных фактов, которые мы можем найти.
• На этот раз в истории
  В этих видеороликах узнайте, что произошло в этом месяце (или любом другом месяце!) в истории.
• Студенческий портал
  Britannica — это главный ресурс для учащихся по ключевым школьным предметам, таким как история, государственное управление, литература и т. д.
• Портал COVID-19
  Хотя этот глобальный кризис в области здравоохранения продолжает развиваться, может быть полезно обратиться к прошлым пандемиям, чтобы лучше понять, как реагировать сегодня.
• 100 женщин
  Britannica празднует столетие Девятнадцатой поправки, выделяя суфражисток и политиков, творящих историю.
• Britannica Beyond
  Мы создали новое место, где вопросы находятся в центре обучения. Вперед, продолжать. Спросить. Мы не будем возражать.
• Спасение Земли
  Британника представляет список дел Земли на 21 век. Узнайте об основных экологических проблемах, стоящих перед нашей планетой, и о том, что с ними можно сделать!
• SpaceNext50
  Britannica представляет SpaceNext50. От полёта на Луну до управления космосом — мы исследуем широкий спектр тем, которые подпитывают наше любопытство к космосу!

Узнайте его определение, типы, принцип работы и использование

0

 Сохранить

Скачать публикацию в формате PDF

Гигрометр — полезный прибор для измерения относительной влажности. Это помогает в измерении водяного пара. Это устройство отлично подходит для обнаружения водяного пара в почве, воздухе или любом другом замкнутом пространстве. Это особенно полезный инструмент для контроля влажности.

Читайте дальше, чтобы узнать больше о типах гигрометров, принципе работы, областях применения и их отличиях от барометров.

Гигрометр

Гигрометр — это устройство, используемое для измерения количества водяного пара в воздухе, почве и закрытых помещениях. Приборы для измерения влажности обычно основаны на измерении других величин, таких как температура, давление, масса или механические или электрические изменения в веществе, вызванные поглощением влаги. Путем калибровки и расчета этих измеренных величин можно определить влажность.

В 1480 году Леонардо да Винчи разработал примитивный гигрометр. В 1755 году швейцарский эрудит Иоганн Генрих Ламберт разработал более современную версию. В 1783 году швейцарский физик и геолог Гораций Бенедикт де Соссюр построил первый гигрометр, который измерял влажность с помощью человеческого волоса.

Схема гигрометра

В гигрометре две гигрометра: одна влажная и одна сухая. Одну из колб накрывают мокрым или сухим полотенцем, чтобы имитировать термометр. Через некоторое время вода с колбы испаряется, после чего измеряется температура каждой колбы. Разница температур фиксируется. Затем температуры наносятся на график, чтобы определить относительную влажность для каждой температуры и местоположения. Относительная влажность — это отношение, поэтому у соотношений нет единиц измерения. Крошечная разница температур между луковицами указывает на высокую относительную влажность из-за низкой скорости испарения. В сухом воздухе испарение происходит быстрее, что приводит к большому перепаду температур и низкой относительной влажности.

Работа гигрометра

Гигрометр измеряет количество водяного пара в воздухе, почве или закрытых помещениях. Это оборудование обычно основано на измерениях переменных, таких как температура, давление и вес, а также на фундаментальных механических или электрических изменениях по мере концентрации влаги. Для расчета влажности используются температура окружающей среды, воздушная масса, атмосферное давление и содержание влаги.

Гигрометр состоит из двух термометров, расположенных рядом. Колба первого термометра выставлена ​​на воздух, а колба второго термометра обернута влажной тканью. Вода на ткани вызывает испарение и потерю тепла колбой, что приводит к более низким результатам, чем на термометре с сухой колбой.

Испарительное охлаждение — это метод охлаждения воздуха за счет испарения воды. Температура снижается по мере испарения воды из влажной колбы. Влажные и сухие колбы имеют одинаковую температуру при 100-процентной влажности, потому что воздух насыщен влагой и не может больше ее удерживать. В отсутствие испарения температура влажного и сухого термометров была бы одинаковой. Зависимость между испарением из смоченного термометра и относительной влажностью обратная. При высокой влажности изменение температуры по влажному термометру уменьшается.

В гигрометре используются два различных метода измерения и отображения влажности. Некоторые гигрометры дают показания в миллилитрах на кубический сантиметр, что представляет собой количество воды, содержащейся в определенном объеме воздуха. Другие гигрометры сообщают об относительной влажности воздуха в процентах. Высокий процент означает чрезвычайно влажный день.

Работа гигрометра основана на явлении охлаждения при испарении. Его теория показывает, что когда вода испаряется с любой поверхности, она охлаждается, поскольку молекулы воды поглощают тепловую энергию с поверхности. Из-за этого охлаждающего эффекта температура по влажному термометру всегда ниже, чем по сухому.

Типы гигрометров

Психрометр

Психрометр состоит из двух термометров, один с сухим термометром, а другой с влажным, и измеряет влажность посредством испарительного охлаждения. По мере испарения влаги из смоченного термометра его температура снижается, и относительная влажность рассчитывается с помощью психрометрической диаграммы, основанной на разнице температур между смоченным и сухим термометрами. В простейшем ареометре, психрометре на праще, используется метод влажного / сухого термометра с термометрами, прикрепленными к цепи или веревке и подвешенными в воздухе.

Гигрометр точки росы

Наиболее точным доступным гигрометром является конденсационный гигрометр или гигрометр точки росы с «охлаждаемым зеркалом». Электронная обратная связь регулирует температуру охлаждаемого зеркала на открытом воздухе, поддерживая динамическое равновесие между конденсацией и испарением. Оптоэлектронный прибор обнаруживает конденсат на поверхности зеркала и измеряет температуру точки росы, или температуру, при которой воздух настолько насыщается водяным паром, что уже не может его удерживать и возникает конденсат.

Механический гигрометр

Волосяной гигрометр измеряет влажность волос, находящихся в состоянии стресса. При увеличении относительной влажности длина волос увеличивается, а при ее уменьшении длина волос уменьшается. В этом устройстве используется человеческий или конский волос, соединенный с рычагами, которые усиливают мельчайшие изменения длины. Гигрограф, состоящий из чернильной ручки и вращающегося цилиндра, регистрирует ежедневные изменения влажности. Волосные гигрометры менее точны, чем их аналоги, и регистрируют значительные погрешности при чрезвычайно высоких и низких уровнях относительной влажности.

Электрический гигрометр

Используя материалы с электрическим сопротивлением, которое колеблется в зависимости от количества поглощаемой влаги, электронные устройства измеряют влажность. Двумя наиболее популярными типами датчиков являются емкостные и резистивные. Используя электрический сигнал между двумя пластинами, емкостные датчики измеряют изменения количества водяного пара в воздухе. При поглощении воды полимерная мембрана резистивного датчика регистрирует изменение проводимости.

Использование гигрометра

Ниже приведены области применения гигрометра.

• Объединение показаний ареометра с показаниями термометра для создания теплового индекса является одним из его применений. Тепловой индекс 105 и выше опасен для здоровья человека.
• Метеорологи обычно включают относительную влажность в свои ежедневные отчеты о погоде, особенно в теплые месяцы года, когда она приближается к 100 процентам. Ареометр является важным компонентом их прогнозов.
• Домашний гигрометр определяет относительную влажность в доме.
• Гигрометры имеют множество коммерческих применений, включая контроль влажности в хранилищах для старых книг, продуктов питания, мебели, музыкальных инструментов и других товаров, подверженных воздействию влаги.
• В коммерческих и домашних саунах для измерения качества воздуха используются как термометр, так и гигрометр.
• Другое применение — хьюмидор для сигар. Со временем влажность оказывает значительное влияние на качество табака в консервированных сигарах.
• Гигрометр необходим для обеспечения надлежащей температуры и влажности.
• В музеях хранятся бесценные произведения искусства, предметы старины, документы и другие редкие и старые предметы, чрезвычайно чувствительные к температуре и влажности. Гигрометр является важным аспектом этой защиты. Чрезвычайно высокая относительная влажность опасна и ее следует избегать.

Надеюсь, эта статья была информативной и помогла вам в учебе и подготовке к экзаменам. Оставайтесь с нами в приложении Testbook, чтобы узнать больше об обновлениях и темах, связанных с физикой и другими подобными предметами. Кроме того, обратитесь к серии тестов, доступных для проверки ваших знаний о связанных экзаменах.

Часто задаваемые вопросы о гигрометре

В.1 Как вы измеряете влажность с помощью гигрометра?

Ans.1 Механические гигрометры используют волос или шнур для измерения относительной влажности воздуха. Под воздействием водяного пара волосы или нити расширяются, и это расширение используется для расчета относительной влажности. Электронные гигрометры используют датчики для измерения относительной влажности воздуха.

Q.2 Что такое простой гигрометр?

Ans.2 Гигрометр, часто называемый влажным и сухим термометрами, состоит из двух калиброванных термометров, один из которых сухой, а другой поддерживается влажным с помощью дистиллированной воды на носке или фитиль.