Приборы для измерения влажности – Прибор для измерения влажности воздуха и его особенности

uborka.co

прибор для измерения влажности воздуха

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.

Гигрометры бывают следующих видов:

• волосной;
• весовой;
• керамический;
• конденсационный;
• электронный;
• психрометрический (психрометр).

Рассмотрим более подробно технологию действия каждого вида устройства.

Волосной гигрометр

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.

Весовой гигрометр

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.

Механический (керамический) гигрометр

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.

Конденсационный гигрометр

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.

Электронный гигрометр

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.

Психрометрический гигрометр (психрометр)

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.

xn—-8sbiecm6bhdx8i.xn--p1ai

Прибор для измерения влажности воздуха в помещении :: SYL.ru

Вопрос о том, как сделать прибор для измерения влажности воздуха, интересовал физиков испокон веков. В свое время такая проблема беспокоила также синоптиков. Сегодня же даже для обычных людей не менее важно обладать информацией об уровне влажности внутри помещений, где приходится жить, работать и просто проводить достаточно много времени.

Тело взрослого, сформировавшегося человека практически на 70% состоит из воды, а тело маленького ребенка и того больше, примерно на 90%. Согласно мнению специалистов, в течение суток человек должен потреблять не менее 2 литров обычной воды, что способствует поддержанию основных процессов функционирования организма.

Длительное нахождение в засушливой среде приводит к потере влаги кожей и как результат – к быстрому старению. Легкие человека высвобождают воздух, влажность которого составляет порядка 100%. Если при этом вдыхается слишком пересушенный воздух, его увлажнение в организме происходит за счет внутренних жидкостей. Длительное нахождение в таких условиях обязательно вызывает высыхание слизистых оболочек. Именно отсюда ощущение сухости во рту, пересыхание губ, заложенность носа, возникновение периодических мелких покашливаний, сопение и храп во время сна.

Аппаратура для измерения влажности воздуха

Существует целый ряд как специализированных, так и импровизированных приборов для измерения уровня влажности воздуха в помещениях. Среди наиболее распространенных специальных аппаратов следует выделить психрометры и гигрометры. Служат такие приборы единой цели, однако в основе их работы лежат кардинально отличные друг от друга принципы.

Если говорить об импровизированных способах измерения влажности, то здесь можно отметить возможность применения обычного стакана с водой или стандартного термометра, о чем более подробно будет рассказано далее.

Гигрометры

Гигрометр – прибор для измерения влажности воздуха, принцип работы которого позволяет выявить, как изменение показателей влажности отражается на отдельных телах и материях. В качестве яркого примера можно отметить волосной гигрометр, где в качестве средства для измерения выступает обезжиренный человеческий волос. Изменяя собственную длину, исходя из изменений показателей влажности, волос позволяет получать данные о необходимом показателе в пределах от 30 до 100%.

Широкое распространение также приобрел гигрометр пленочного типа. Такой прибор измерения влажности воздуха содержит крайне чувствительный к уровню влаги элемент в виде органической пленки. Существует также целый ряд других, более высокоточных гигрометров. Однако их применение в бытовых условиях может оказаться слишком дорогим удовольствием.

Психрометры

Достаточно широкое распространение в быту получил психрометрический метод вычисления показателей влажности. Если гигрометрический прибор для измерения влажности воздуха обычно демонстрирует отклонения в показателях на уровне порядка 5% в обе стороны, то в случае с психрометрами такие погрешности отсутствуют.

Простейшие психрометры обладают двумя датчиками – сухим и влажным. В то время как испарение воды приводит к охлаждению влажного датчика, сухой элемент психрометра фиксирует изменения в температуре окружающего пространства. Результатом измерений на основе данного принципа становится формирование необходимых показателей в специальном микропроцессорном приборе.

Таким образом, несложно понять, что психрометр – прибор для определения влажности воздуха, где главную роль играет регистрация показателей о разности температур на сухом и влажном датчиках.

Измерение влажности воздуха без применения аппаратуры

Существует довольно простой способ, при помощи которого можно получить достаточно объективные данные об уровне влажности в помещении. Причем для этого достаточно всего лишь наличия обычного стеклянного стакана с водой.

Чтобы измерить влажность, необходимо наполнить стакан холодной водой, после чего поместить емкость на несколько часов в холодильник, пока вода не остынет до температуры около 5^оС. Поставив стакан в помещении, в котором необходимо узнать уровень влажности, следует наблюдать за поверхностью стекла, обращая внимание на следующее:

• если стенки стакана вначале запотели, а затем быстро высохли на протяжении нескольких минут, в таком случае воздух в помещении сухой;
• сохранение эффекта запотевания стенок по истечении 5-10 минут после начала наблюдений свидетельствует о средней влажности воздуха;
• появление стекающих ручейков на стенках стакана говорит о высокой влажности.

Измерение влажности с помощью термометра

Достаточно эффективный прибор для измерения влажности воздуха – обычный термометр. Использование термометра с данной целью является своеобразным копированием принципа действия психрометров.

Для начала при помощи стандартного ртутного термометра фиксируется температура воздуха в помещении, а затем его головку плотно оборачивают влажной марлей либо кусочком мокрой ваты. Через 10 минут отмечаются новые показатели температуры.

Чтобы узнать влажность в процентах, из данных о температуре на термометре в «сухом» состоянии вычитается температура «мокрого» термометра.

Поддержание баланса влажности на практике

Теоретические знания об измерении влажности в средине помещений важны. Однако для тех, кто столкнулся с необходимостью поддержания «здорового» баланса сухости и влажности воздушного пространства, требуется все же практика.

Чтобы контролировать влажностные условия в собственном доме, достаточно приобрести эффективный прибор для измерения влажности воздуха в помещении. Сейчас такая задача не составляет проблем. Наиболее популярными в последние годы являются электронные аппараты для вычисления влажности с внешними и внутренними датчиками. Внешний датчик помещается за окно, в то время как корпус прибора остается внутри. Это позволяет получать объективные данные насчет показателей влажности как внутри помещения, так и снаружи.

При желании можно потратиться на покупку психрометра или гигрометра. Однако нельзя назвать такой вариант уж слишком экономичным. Стоимость того или иного прибора здесь во многом будет зависеть от точности показателей и доступных диапазонов измерения.

В итоге наиболее эффективным может стать приобретение специального увлажнителя воздуха, который, помимо своей основной задачи, способен фиксировать необходимые показатели в помещении.

www.syl.ru

Измерители влажности воздуха: виды и назначение

Влажность воздуха играет важную роль в формировании комфортных условий жизнедеятельности людей, животных и растений. Поддерживать её в определённых пределах требуется в жилых, производственных, складских помещениях. Измерителями влажности воздуха являются гигрометры и психрометры. Они успешно решают задачу постоянного контроля над микроклиматом.

В зависимости от конструкции гигрометры разделяют на следующие основные группы: механические, конденсационные, резистивные, емкостные. По устройству и назначению психрометры могут быть аспирационными, стационарными или дистанционными.

Требования условий эксплуатации, точности, удобства и надежности определяют выбор того или иного прибора. Для бытовых целей обычно используют электронные гигрометры с емкостными и резистивными датчиками. Позволяя измерять влажность и температуру, они отличаются простотой, широким диапазоном измерений, а также приемлемой стоимостью.

Конденсационные гигрометры применяются преимущественно в промышленности. Их отличает высокая точность и надежность. При этом они сложны в эксплуатации, имеют высокую стоимость.

Аспирационные психрометры благодаря своей точности, стабильности и возможности работы при высоких температурах широко распространены. К их недостаткам относится инерционность и необходимость постоянного обслуживания.

Классификация измерителей влажности воздуха

Механические устройства различаются по виду чувствительного элемента.

Волосяные гигрометры. В них натянутая синтетическая нить или обезжиренный волос связаны со стрелкой, которая перемещается вдоль круговой шкалы. Диапазон измерений от 20 до 100%. При увеличении или уменьшении влажности нить меняют свою длину, поворачивая стрелку прибора в соответствующую сторону. Волосяные гигрометры достаточно точны, просты, удобны, но при этом их диапазон измерений ограничен. Они обычно применяются на метеорологических станциях.

Пленочные гигрометры. У данных устройств чувствительным элементом является мембрана. Она натягивается при уменьшении влажности и прогибается при увеличении. Движение пленочной мембраны передается стрелке.

Весовые гигрометры. Конструкция этих приборов основана на свойстве гигроскопических материалов поглощать водяные пары. Определяя объем пропущенного через материал воздуха и массу поглощенной влаги, вычисляют абсолютную влажность.

В резистивных электролитических гигрометрах используется раствор соли. Он меняет свою концентрацию в зависимости от влажности воздуха. Это приводит к увеличению или уменьшению электрического сопротивления раствора, что и фиксирует прибор. Недостатком гигрометров такого типа является погрешность, которую вызывает изменение температуры. В устройстве емкостных приборов используется связь влажности и диэлектрической проницаемости среды.

Работа конденсационных гигрометров основана на определении точки росы. Это такая температура, до которой нужно охладить воздух при постоянном давлении, чтобы водяной пар, содержащийся в нем, стал насыщенным. Конструкция конденсационного гигрометра включает в себя зеркало, которое охлаждается до появления на нем мелких капелек воды. Этот момент фиксируется с помощью оптического устройства. По его сигналу происходит измерение температуры зеркала.

Психрометры

Психрометр – это прибор, предназначенный для измерения влажности и температуры воздуха с помощью двух термометров. Один из них сухой, другой – влажный. Резервуар влажного термометра окружен полоской ткани. Она постоянно смачивается водой. В качестве ткани обычно используют батист или хлопчатобумажный отбеленный шифон.

При испарении воды влажный термометр охлаждается и показывает более низкую температуру, чем сухой. В соответствии с полученными значениями по психрометрической таблице определяют влажность воздуха. Для уменьшения погрешности измерений в устройстве аспирационных психрометров предусматривают обдув термометров воздушным потоком, создаваемым вентилятором.

Психрометрическая таблица

tehnouzel.ru

Приборы для определения влажности воздуха

Содержание

Введение……………………………………………………………….….3

Абсолютная и относительная влажность……………………………….4

Приборы для определения влажности воздуха…………………..……6

Заключение………………………………………………………………11

Список использованных источников………………………………….1

 

 

 

 

 

Введение

 

Влажность воздуха представляет собой один из самых важных параметров, которыми характеризуется состояние атмосферы. Она оказывает влияние на среду обитания человека, ее комфортность, и, соответственно, по этой причине контролируется экологическими службами. От уровня влажности, помимо непосредственно здоровья людей, зависит работоспособность многих предприятий, качество технических процессов, обстановка на выставках и в музеях. Непосредственно уровнем влажности воздуха определяется качество выполнения многих технологических процессов. Данная работа является актуальной, так как в современном мире вся жизнь и деятельность человека не являются возможными в отсутствие достоверных данных о характеристиках влажности. В данной работе будет рассмотрено понятие влажности, абсолютной и относительной, также внимание будет уделено способам измерения уровня влажности воздуха.

 

Абсолютная и относительная влажность

Практически каждый знает, что существует понятие абсолютной, и относительной влажности. Внесем ясность в этот вопрос. Абсолютная влажность есть вес, или точнее говоря, масса водяного пара, который содержитсяя в 1 м3 воздуха.Иными словами, абсолютная влажность представляет собой ни что иное, какплотность водяного пара в воздухе. Действительно, при одной и той же температуре воздух может поглотить только вполне определенное количество водяного пара и достичь состояния полного насыщения. Соответственно, абсолютная влажность воздуха в состоянии его насыщения носит название влагоемкости.Еще одно понятие, которое необходимо рассмотреть в контексте влажности – влагосостояние. Влагосостояниеявляетсяхарактеристикой водяного пара в атмосфере, определяющей его состояние относительно насыщенного пара при той же температуре. Данная характеристика для компонентов атмосферы практически используется только для влаги, что объясняется большим количеством практических задач, в которых не столь важно знание общего количество влаги в воздухе, сколько определение, сколько еще влаги может при данной температуре испариться. Например, именно этим и определяется степень и скорость высыхания или увлажнения различных предметов и объектов, а также уровень комфортности пребывания человека в данном месте.

Относительная влажность. Основной характеристикой влагосостояния является относительная влажность, то есть выраженное в процентах отношение абсолютной влажности к той, которая возможна при данной температуре без выпадения росы[1] :

К характеристикам влагосостояния относят дефицит парциального давления, дефицит точки росы и еще ряд характеристик водяного пара относительно тех же характеристик в состоянии насыщения.

Несмотря на то, что список характеристик влагосодержания несколько длиннее списка характеристик влагосостояния, на практике наиболее массовыми являются гигрометры – приборы для измерения относительной влажности воздуха. Эти приборы составляют более 70% всего парка приборов для измерения влажности.

 

 

Приборы для определения влажности воздуха

 

Для определения абсолютной влажности воздуха пользуются двумя видами прибора, называемого психрометром (от греч. psychros – холодный): станционным психрометром Августа и аспирационным психрометром Ассманах[2].

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 (рис. 1а) 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.

Аспирационный психрометр Ассмана (рис. 2б) даёт более точные показания, так его корпус заключен в металлический футляр, предохраняющий резервуары термометров от воздействия лучистой энергии и движения воздуха.

Рисунок 1. Психрометры:

а – станционный; б – аспирационный

 

Движение воздуха обеспечивается вентилятором, что гарантирует постоянную скорость его перемещения вокруг резервуаров термометров (2 м/с). Конец одного из термометров обернут тонкой материей и перед каждым наблюдением его смачивают дистиллированной водой при помощи специальной пипетки. Вентилятор заводят ключом и производят через 3-4 минуты от начала его работы регистрацию показаний. Измерения производят в центре помещения на высоте 1,5 м от пола.

Гигрометр (рис. 2) (от греч. hygros – влажный) – прибор для непосредственного определения относительной влажности воздуха.

Данные приборы создавались с использованием самых разнообразных принципов действия. Рассмотрим основные из них:

• волосяные гигрометры – это гигрометры, в которых используется свойство волоса изменять свою длину в зависимости от влажности воздуха. С использование этого принципа было создано огромное число приборов. Их отличает простота исполнения и дешевизна материалов, благодаря простой конструкции стоимость изготовления такого прибора очень низка.
• гигрометры точки росы – это приборы, в которых оптическим способом или визуально фиксировался факт выпадения росы на поверхности металлического зеркала, температура которого измерялась. Таким образом определялась температура, при которой данная абсолютная влажность становилась влажностью насыщенного пара. Абсолютная влажность определялась по давлению насыщенного пара при температуре выпадения росы.
• пьезосорбционные гигрометры — приборы, в которых измерялась частота собственных колебаний какого-либо гигроскопичного кристалла.
• емкостные гигрометры – в таких гигрометрах измеряется емкость конденсатора с гигроскопичным диэлектриком между обкладками . Многие конденсаторы, созданные по такому принципу, измеряют относительную влажность, т.к. непосредственно от этой характеристики зависит насыщение влагой диэлектрика и соответственно, емкость конденсатора.
• резистивные гигрометры — используют принцип изменения электрического сопротивления или проводимости гигроскопичного материала. Прибор измеряет электрическое сопротивление и может быть проградуирован в единицах как относительной, так и абсолютной влажности.

Рассмотрим принцип работы волосяного гигрометра подробнее. Как уже отмечалось, в основы работы этого прибора положена способность волоса в силу гигроскопичности удлиняться во влажной атмосфере и укорачиваться в – сухой.

Рисунок 2 — Гигрометр

 

Принцип работы гигрографа (рис. 3) аналогичен работе барографа и термографа.

Рисунок 3 – Гигрограф

 

Прибор служит для регистрации непрерывных измерений относительной влажности, состоит из воспринимающего элемента – пучка обезжиренных волос, вращающегося барабана с лентой, соединительных рычагов и пера с чернилами.

Также существует еще целый ряд приборов , предназначенных для измерения влажности воздуха, однако, не нашедших широкого применения на практике. Это, как правило, сверхточные приборы, предназначенные для решения узкоспециальных задач. Например, в образцовых установках и в установках эталонного уровня создавались и успешно использовались гигрометры, измеряющие, затухание СВЧ излучения в полости, содержащей пары воды или поглощение парами воды инфракрасного излучения в полосах около 6,5 мкм и 2,7 мкм.

 

Заключение

В данной работе были рассмотрены основные понятия, связанные с влажностью воздуха. Измерение и контроль влажности воздуха является актуальным вопросом, т.к. влажность воздуха непосредственно влияет на состояние людей и технических процессов. Особенно важную роль играет контроль влажности на производстве. В работе были в общем рассмотрены некоторые способы измерения абсолютной и относительной влажности воздуха.

 

Рекомендуемые страницы:

poisk-ru.ru

Приборы для измерения влажности воздуха — урок. Физика, 8 класс.

Гигрометр и психрометр — это приборы, которые служат для определения влажности воздуха.

Гигрометр бывает: 

• весовой;
• конденсационный;
• волосной;
• керамический;
• электронный.

На рисунке показаны электронный и керамический гигрометры.

 

      

                             

А более подробно мы рассмотрим строение психрометра.

 

 

Он состоит из двух термометров. Один термометр (сухой) показывает температуру воздуха, а другой (влажный) термометр обмотан тканью, конец которой опущен в воду. Он тоже показывает температуру, но всегда меньше сухого термометра, т.к. вода испаряется и термометр охлаждается.

 

Чем больше относительная влажность, тем менее интенсивно идёт испарение. Значит, разность показаний термометров будет меньше.

По этой разности температур и определяют относительную влажность воздуха с помощью психрометрической таблицы.

 

Нормальная влажность воздуха в жилых помещениях — около \(55\)\(%\). Днём, с возрастанием температуры и давления, относительная влажность убывает. Ночью относительная влажность возрастает.

Источники:

https://im0-tub-by.yandex.net/i?id=d80ed010fc5120ca9e72701e8d3b8f23&n=33&h=215&w=212

http://navigatorgps.ru/image/___uf___nr01.nyvpqa.pbz/xs/UGO1MBJCXIKKKKpQKKKKd6kKSKKKX/Grfgb-608-U2-0560-6082-Uhzvqvgl-Qrjcbvag-Grzc-Ultebzrgre-Qrj-Cbvag-Zrgre-Grfgr-YRQ-Nynez.wct

https://fs00.infourok.ru/images/doc/259/264407/2/img17.jpg новаяпсих

www.yaklass.ru

Приборы для измерения влажности – Прибор для измерения влажности воздуха и его особенности