Как правильно пользоваться гигрометром психрометрическим

Уровень влажности воздуха окружающей среды может влиять не только на самочувствие человека, но и также на состояние бытовой техники, мебели и продуктов. Количество влаги в воздухе зависит от особенностей климата региона или техногенных факторов.

Нормой для здорового человека считается влажность воздуха от 30 до 60 %. Чтобы создать оптимальный микроклимат в помещении используют специальные увлажнители или осушители, а также кондиционеры с функциями автоматического контроля уровня влаги.

Методы определения влажности воздуха

Используют специальные приборы для измерения:

Гигрометр – один из измерительных приборов, благодаря которому можно определить уровень влажности.

Дополнительная информация: швейцарский ученый в 1783 г. Орас де Соссюр сконструировал первый волосной гигрометр, но работать над изобретением этого измерителя начал Леонардо да Винчи еще в 1400 г.

Есть несколько типов гигрометров:

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

Каждый из приспособлений имеет особенный принцип работы. Например, конструкцию волосного гигрометра составляет система U – образных трубок. Они наполнены специальным веществом, которое поглощает водяной пар. С помощью насоса через эту систему подают воздух и определяют его влажность.

Наиболее точным измерителем считается конденсационный гигрометр. Он измеряет количество конденсата, который образуется на стеклянной поверхности после воздействия на нее солнечного луча. Погрешность при работе такого устройства очень низкая.

Психрометр – еще один из измерителей влажности воздуха окружающей среды.

Виды психрометров:

• психрометр Августа (станционный);
• психрометр Ассмана (аспирационный);
• дистанционный психрометр.

Психрометр Августа — один из наиболее известных приборов для измерения влажности. Строение этой конструкции достаточно несложное. Конструкция психрометра состоит из прикрепленных на одном штативе двух одинаковых термометров. Один из них называется сухим, он показывает температуру в помещении.

Второй термометр называют влажным или смоченным. Конец этого термометра в виде чехла обматывают батистовой тканью или марлей, конец которой опускают в резервуар с водой, находящийся на тыльной стороне конструкции психрометра.

Если конец влажного термометра будет опущен в резервуар, то он покажет температуру находящейся там воды, а не воздуха, который циркулирует над ним. Поэтому необходимо учесть, что расстояние между сосудом и окончанием измерительного прибора должно составлять около 3 – 4 сантиметров.

Вода с кусочка ткани испаряется, из-за чего температура на влажном термометре снижается до момента, пока термометр не начнет показывать температуру, при которой пар становится насыщенным. В такой момент показываемые на влажном термометре данные будут представлять показатели реальной температуры окружающей среды.

Определения влажности воздуха в определенном помещении с помощью психрометра занимает немного времени. Для этого устройство помещают в место, изолированное от попадания солнечных лучей и посторонних тепловых воздействий на 10 – 15 минут, после чего записывают результаты измерения каждого из термометров прибора.

Шкала термометра поделена от — 25˚ до + 50˚ на интервалы в 0,2 градуса.

Как пользоваться психрометрической таблицей

Для определения уровня влажности на основании данных психрометра нужна специальная психометрическая таблица. В первом столбце таблицы в ˚С показано температуру сухого термометра. В первой строке – разницу между показателями температур обеих термометров. Относительная влажность воздуха вычисляется на пересечении результата первого столбца и первой строки психометрической таблицы.

В чем плюсы и минусы психрометра?

Главным преимуществом психрометра есть его несложное строение. Соответственно, определение влажности воздуха с помощью психрометра намного проще по сравнению с другими измерительными приспособлениями. Плюс ко всему, в изготовлении он гораздо более дешевый, чем любой другой прибор.

Но кроме положительных сторон, у психрометра есть и недостатки. На показания этого измерительного инструмента очень влияет движение окружающего воздуха. То есть, чем выше будет скорость движения воздуха в месте измерения, тем больше будет разница в окончательном результате обеих термометров психрометра. Эту погрешность было исправлено в психрометре аспирационного типа или, как его еще называют, психрометре Ассмана.

В чем особенность психрометра Ассмана?

Психрометр Ассмана – это гораздо сложнее и более надежное устройство для измерения влажности воздуха. Оба термометра конструкции находятся нижними концами в специальном металлическом корпусе, который защищает их от попадания солнечных лучей, тепловых воздействий, а также от различных повреждений. Воздух движется с постоянной скоростью благодаря работе вентилятора. Этот вентилятор, еще известный как аспиратор, обдувает термометры со скоростью 2 м/сек.

Определение влажности с помощью этого психрометра: прибор подвешивают в месте исследования на высоте 1,5 м от пола; результаты получают через 10 – 15 минут зимой и через 4 – 5 минут в летнее время.

Общим для психрометра Августа и психрометра Ассмана является то, что в конструкции обеих есть стеклянно – ртутные термометры. Минус этих приспособлений – их хрупкость и, соответственно, отсутствие возможности проводить измерения дистанционно.

Чем отличается дистанционный психрометр от остальных приборов

Дистанционный психрометр – это еще один экземпляр приспособления для измерения влажности. В конструкции этого измерительного приспособления используют такие электронные приборы как термометр сопротивления или терморезисторы.

Основные типы дистанционных психрометров:

Манометрический психрометр составляет один или два термометра манометрического типа. В электронных психрометрах, как и во всех остальных дистанционных измерителях, используют кремниевые транзисторы, которые заменяют датчики сухого и влажного термометров.

В чем разница между психрометром и гигрометром

Главное отличие этих приспособлений для определения влажности заключается в принципе их работы. В функции гигрометра входит измерение не только влажности воздуха, но и влажности различных твердых тел.

Показатели психрометра, не смотря простоту его конструкции, всегда более надежны, из – за чего в примечания к инструкциям некоторых гигрометров рекомендуют проверять показания по психрометру.

Как узнать влажность воздуха без измерительных приборов

Для проведения этого эксперимента будут необходимы обычный стакан, немного воды и холодильник. На несколько часов в холодильник помещается стакан с холодной водой. Когда температура жидкости в сосуде достигнет 3 – 5˚С, стакан ставят в помещение, где будет измеряться влажность воздуха.

Стакан должен находиться как можно дальше от батарей или других отопительных приборов для большей точности результата.

Если воздух в комнате очень сухой, то на поверхности стакана будет наблюдаться конденсат, который исчезнет после 5 – 10 минут наблюдения. Если воздух в помещении очень влажный, то на стенках стакана в течение 5 – 10 минут образуются большие капли конденсата. Если же не наблюдается ничего из двух предыдущих вариантов – воздух в комнате средней влажности.

Как сделать измеритель влажности воздуха своими руками

Психрометр – достаточно несложное по своей конструкции изобретение, поэтому любой желающий сможет сделать его самостоятельно.

Необходимые материалы:

• два спиртовых термометра;
• небольшой отрезок батистовой ткани;
• несколько деревянных реек;
• мелкие шурупы;
• стеклянная баночка.

Для подставки психрометра необходимо взять небольшую деревянную пластину размером 50 мм в ширину и 120 мм длинной. К ней шурупами крепим рейку, длина которой зависит от длины используемых измерительных приборов. Перпендикулярно к ней крепится еще одна планка, на которой будут держаться термометры.

Для компактности и высшей точности показателей не следует размещать термометры на большом расстоянии друг от друга.

Основу прибора можно соединить с подставкой просверлив в ней небольшое отверстие, либо же использовать клей ПВА. После того, как корпус психрометра собран, нижний баллон одного из термометров обматывается батистовой тканью. Конец ткани опускается в сосуд, в котором находится незамерзающая жидкость.

При проверке показателей изготовленного прибора следует проверить результаты заводского измерителя и сравнить оба показателя. В дальнейшем для определения уровня влажности воздуха необходимо пользоваться специальной психрометрической таблицей.

Использовав минимум материалов и свободного времени, владелец готового изделия получит полезный инструмент для измерения уровня влаги воздуха.

или Как правильно измерять влажность гигрометром психрометрическим ВИТ и сколько это стоит

Итак, читаем в Руководстве по эксплуатации М6 2.844.000РЭ на ВИТ.

"Прибор необходимо закрепить на стене на уровне глаз в месте, где обеспечивается одинаковая температура воздуха для обоих термометров прибора, подальше от радиаторов отопления, окон и т.д. Установить питатель, залить в резервуар дистиллированную воду, смочить питатель. Обеспечить вертикальную скорость аспирации воздуха в пределах 0,5. 1,0 м/с. Проконтролировать её при помощи крыльчатого анемометра У5."

Величина 0,5. 1,0 м/с — не маленькая. Представьте себе пылинку, летящую снизу верх со скоростью 1м в секунду. Без вентилятора здесь не обойтись. Итак, нужно купить анемометр У5. В интернете удалось найти б/у за 1500 р. В основном, продаётся другой тип- АСО-3, но уже по 30. 40 т.р. На свой страх и риск покупаем У5 за 1500 р. Нужна поверка. Для анемометров она не дёшева. Удалось найти возможность поверить за 3000 р. В основном предлагают за 4000. 5000 р. Далее нужен вентилятор. Покупаем самый недорогой за 500 р.

Приглашаю двух друзей, чтобы помогли провести измерение относительной влажности. Один держит анемометр под гигрометром, другой включил вентилятор и медленно относит его вниз от анемометра, пока не получаем нужную скорость потока в 1 м/с.

Теперь нужно подождать в соответствии с РЭ 30 мин., чтобы показания установились. Я попеременно сменяю своих помощников, т.к. руки очень быстро устают.

Ну вот, наконец-то 30 мин. прошло! Я снимаю показания с термометров и пытаюсь определить влажность по психрометрической таблице. Но не нахожу значения, соответствующего 25°С по сухому термометру и 12°С разницы температур между термометрами. Оказывается, для данной температуры ВИТ может измерять влажность не менее 38%.

Но сейчас зима и такой влажности в помещениях не встретишь.

Итак, считаю затраты на проведение измерений:

• ВИТ-2 — 300 руб.,
• анемометр У5 — 1500 руб .,
• поверка анемометра — 3000 руб .,
• вентилятор — 500 руб.

Итого за оборудование: 5300 руб.

Добавляю к этому кучу времени на приготовление, поиск помощников.

Хуже всего то, что измерить влажность так и не получилось.

Но это у меня, потому что я старался сделать всё правильно, по инструкции.

А если инструкции не следовать, не создавать нужный поток аспирации, то всё хорошо. ВИТ-2, как вкопанный, показывает влажность 40% там, где она меньше 10-ти и где находиться по медицинским нормам просто опасно для здоровья.

Инструкция по эксплуатации гигрометра психрометрического серии исполнения ВИТ-1/ВИТ-2

1. Введение
1.1. Настоящая инструкция содержит перечень мер безопасности при использовании гигрометра психрометрического, порядок подготовки устройства к эксплуатации и порядок работы, описание характерных неисправностей, а также инструкцию по техническому и профилактическому обслуживанию измерительного прибора.
1.2. В техническом паспорте содержатся потребительские характеристики гигрометра, поправки к термометрам устройства и соответствующие гарантии фирмы-производителя.

2. Меры безопасности при эксплуатации гигрометров
2.1. При эксплуатации измерительного устройства запрещено:
— использовать для протирания психрометрической таблицы и шкалы термометров агрессивные средства — кислоту, растворители и аналогичные едкие жидкости;
— подвергать прибор ударному воздействию и при установке, и при дальнейшем использовании;
— допускать перегрев гигрометра серии ВИТ-1 свыше 45°С и гигрометра серии исполнения ВИТ-2 свыше 60°С. Превышение указанного температурного уровня влечет повреждение резервуаров термометров или их полное разрушение.
2.2. Если произошло разрушение термометров устройства, толуол (термометрическая жидкость) должен быть незамедлительно удален с окружающих предметов раствором горячей воды с добавлением активных моющих средств. Стоит помнить, что толуол отличается повышенной токсичностью и огнеопасностью.

3. Конструкция и принцип действия гирометра
3.1. Конструкция гигрометра представляет собой измерительное устройство, собранное на платформе из полистирола или аналогичных по техническим характеристикам, материалов. К этой платформе прикреплены психрометрическая таблица, два шкальных термометра, а также стеклянный питатель, наполняемый дистиллированной водой. Под надписью на приборе «Увлажн.» располагается резервуар термометра, который регулярно увлажняется водой, поступающей из питателя посредством фитиля.
3.2. Методика определения гигрометром психрометрическим относительной влажности атмосферы в помещении базируется на соотношении между психрометрической разностью и влажностью воздуха. Прибор определяет разность показаний "увлажненного" и "сухого" термометров, присутствующих в термодинамическом уравновешенном состоянии с окружающей атмосферой.
После снятия показаний измерительных приборов и ввода поправок в эти сведения, определяется разница показаний двух типов термометров. В дальнейшем по показаниям разности значений «увлажненного» и «сухого» и термометров и показаниям «сухого» термометра. По их соотношению в соответствии с психометрической таблицей определяется относительная влажность среды.

4. Подготовка к эксплуатации
4.1. После распаковки гигрометра следует удостовериться в комплектности устройства, проверив целостность и комплектацию в соответствии с прилагаемым паспортом изделия.
4.2. Далее питатель снимается с основания и заполняется дистиллированной водой посредством погружения устройства запаянным наконечником вниз в резервуар с водой.
4.3. Питатель должен быть установлен так, чтобы от края открытого конца до резервуара термометра расстояние составляло 20 мм или более.
Перед работой необходимо смочить резервуар «увлажнённого» термометра и фитиль дистиллированной водой.
4.4. Гигрометр должен устанавливаться вертикально, на уровне глаз оператора. В месте монтажа устройства нужно исключить источники холода, тепла, способные создавать температурные колебания, превышающие 2°С.
4.5. Психрометрическая таблица гигрометра определяет скорость аспирации (вертикальных потоков воздуха), омывающих прибор. Показания скорости аспирации для моделей гигрометров психрометрических ВИТ-1/ВИТ-2 указаны в таблице, которая содержится в инструкции к измерительному устройству.
4.6. Перед эксплуатацией гигрометра следует с применением анемометра крыльчатого произвести замер скорости аспирации конкретно под прибором. Порядок определения показаний описан в паспорте на анемометр. Полученные показания выражаются в "м/с" и округляются до десятой доли.
4.7. Замер относительной влажности должен осуществляться исключительно после определения показаний термометров гигрометра. Выдерживать прибор в измеряемом пространстве следует минимум 30 минут.

5. Порядок проведения работ
5.1. Показания снимаются по двум термометрам. В процессе глаза оператора гигрометра должны находится на том уровне мениска жидкости, на котором значение шкалы в точке отсчета видится прямой линией.
5.2. Оператор должен находится от термогигрометра на расстоянии доступной видимости шкалы и не допускать попадания дыхания на термометры. При фиксации показаний сначала в ускоренном темпе отсчитываются десятые доли, а далее — целые градусы на термометре.
5.3. Температура по термометрам определяется с точностью до 0,1°С с учетом ввода поправок, указанных в паспорте устройства. Изначально определяется разность показаний температур по двум термометрам, затем посредством сложения вводятся поправки.
5.4. Если в паспорте отсутствует информация о поправках, они вычисляются линейным интерполированием.
5.5. Влажность воздуха определяется по психрометрической таблице. Нужный показатель будет на пересечении показаний разности значений «увлажненного» и «сухого» термометров и показаний «сухого» термометра.
5.6. При отсутствии в психрометрической таблице полученных значений также применяется интерполирование.
Отсутствие в таблице значений по «сухому» термометру указывает на применение интерполирования только в тех областях таблицы, где температурные колебания на 1°С дают изменение влажности более 1%.
В остальных областях значения по «сухому» термометру округляются до наиболее близкого значения.
5.7. Пример применения интерполирования.
5.7.1. Выясняется разность показаний «увлажненного» и «сухого» термометров. При повышении Тс Ї Тв на 0,5°С влажность понижается на 4%, поэтому повышение Тс Ї Тв. на 0,1°С снизит показатель влажности атмосферы на 0,1х4/0,5=0,8%. Соответственно, 49%-0,8%=48,2%. Показатель относительной влажности составляет 48%.

6. Характерные поломки и способы устранения неисправностей

6.1. Конструкция прибора предусматривает стеклянные запчасти, поэтому гигрометр должен быть защищен от падений и ударов.
6.2. При разрушении или повреждении питателя его следует заменить на новый, удалив осколки предыдущего.
6.3. При выявлении разрывов термометрической жидкости их следует устранять по правилам, указанным в п.7.1. паспорта Мб 2.844.ОООПС.

7. Техническое обслуживание гигрометров
7.1. Заполнение питателя дистиллированной водой производится по ГОСТ 6709-72. Добавлять воду лучше всего после проведения работ или за полчаса до начала измерений.
7.2. Допустимо заполнение питателя кипяченой водой, которая охлаждена до температурного уровня окружающей среды.
7.3. Нужно контролировать чистоту и мягкость фитиля на резервуаре термометра. Замена фитиля производится по мере загрязнения.
7.4. В процессе замены фитиля резервуар должен протираться теплой водой с использованием ватного тампона.
7.5. Фитиль размером 60 мм смачивается в воде, натягивается на резервуар так, чтобы возможно было завязать его ниткой над сосудом.
7.6. Одной петлей из ниток фитиль завязывается над резервуаром. Вторая петля располагается под резервуаром, фиксируя фитиль, который должен плотно обтягивать резервуар. Петлю не стоит туго затягивать для обеспечения свободного смачивания фитиля.
7.7. Для фитиля применяется шнур-чулок, а также хлопчатобумажная, неокрашенная или отбеленной мерсеризованной ткань.
7.8. Другие типы тканей предусматривают следующую обработку: стирка в растворе соды (на 1л воды 10г соды), кипячение в растворе 2 часа, полоскание, сушка и проглаживание.
7.9. Фитиль нужно сшивать по диаметру резервуара, простым швом высотой не больше 1,5 мм.
7.10. Установка питателя и фитиля на гигрометр производится в соответствии с настоящим руководством.
7.11. Гигрометр должен проходить первичную (при выпуске с производства) и периодическую (раз в два года) проверки. Проверка осуществляется по нормам МИ-737-83. Данные о проверке прибора приводятся в паспорте изделия.

8. Условия транспортировки и хранения психрометрических гигрометров
8.1. Приборы при хранении должны находиться в сухом, закрытом помещении, располагаясь вертикально или с наклоном в соответствии с маркировкой "Верх" на упаковке изделия. Температура хранения составляет от 0 до 40°С. В радиусе 1 метра от приборов должны отсутствовать любые отопительные устройства.
8.2. Транспортировка в специальной таре допустима любым типом транспорта при соблюдении правил перевозки грузов. Допустимый температурный режим транспортировки от-50°С до +40°С.