Prietaisai oro drėgmei matuoti patalpoje: rūšys + atrankos rekomendacijos

Patogus buvimas bute įmanomas tik užtikrinus komfortišką mikroklimatą, tinkamą gyvenamosioms patalpoms. Oro sąlygos kambaryje priklauso nuo temperatūros ir drėgmės, todėl šiuos rodiklius būtina atidžiai stebėti specialiais prietaisais.

Taigi, temperatūrai patalpoje nustatyti naudojamas termometras, o oro drėgmės matavimo prietaisas vadinamas higrometru. Termometro veikimo principas yra žinomas kiekvienam, o štai kaip veikia drėgmės matuoklis ir kaip pasirinkti tinkamą variantą, žino ne visi.

Kartu susipažinkime su esamomis šių prietaisų rūšimis ir jų veikimo ypatumais šioje medžiagoje. Taip pat pakalbėkime apie tinkamo higrometro pasirinkimo taisykles.

Kaip matuojama oro drėgmė?

Drėgmės kiekį galima sužinoti naudojant turimas priemones: uždegtą žvakę, eglės kankorėžį, stiklinę vandens arba namuose augančio drėgmę mėgstančio augalo lapų būklę. Tokie metodai naudojami seniai, tačiau jie nustato tik apytiksles vertes.

Tikslius rodmenis galima gauti paprastu termometru. Šis būdas yra ilgas ir nelabai patogus, nes reikalauja laikytis tam tikrų nurodymų, be kurių gauti duomenys turi didelę paklaidą.

Šiuolaikiniai drėgmės matuokliai yra saugūs ir harmoningai įsilieja į interjerą. Todėl jie gali būti naudojami bet kuriame kambaryje, siekiant sukurti komfortišką mikroklimatą.

Siekiant objektyviai matuoti vandens garus ore, naudojami specialūs prietaisai, kurie konvertuoja duomenis apie temperatūrą ir garų koncentraciją.

Tokiems įrenginiams priskiriami:

1. Higrometrai.
2. Psichrometrai.

Skirtingu veikimo principu veikiantys prietaisai rodo vertes su skirtinga paklaidos dalimi. Kai kurie įrenginiai pateikia tikslius duomenis apie drėgmės kiekį ore, kiti leidžia paklaidą.

Egzistuoja prietaisai, fiksuojantys absoliučias vertes, ir matuokliai, rodantys santykinę vertę. Todėl prieš renkantis higrometrą būtina išnagrinėti prietaisų veikimo principą ir atsižvelgti į sąlygas, kuriose prietaisas bus naudojamas.

Absoliuti vertė atspindi vandens garų svorį kubiniame metre oro. Reikšmė nurodoma gramais, kilogramais kubiniam metrui. Tokia vertė nieko nepasakys paprastam žmogui, todėl matavimo vienetu laikomas santykinis drėgnumas.

Santykinis drėgnumas – tai garų ir oro santykis. Didžiausias galimas garų kiekis ore – 100%, kitos reikšmės išvedamos santykinai su didžiausiu dydžiu.

Norint apskaičiuoti santykinį drėgmės kiekį ore, kiekvienas prietaisas turi termojutiklį. Kai kurie įrenginiai taip pat perduoda papildomus temperatūros duomenis, o tai patogu, nes nereikia papildomai pirkti termometro.

Pagal SNiP 2.04.05-91 santykinis oro drėgnumas turi išlikti 30-60% ribose. Klimatiškai drėgnuose rajonuose, kai garų kiekis lauke viršija 75%, reikšmės bus šiek tiek didesnės.

Veikimo principas ir prietaisų rūšys

Higrometrų veikimas pagrįstas įvairių medžiagų fizinių parametrų kitimu. Keičiantis garų kiekiui ore, kinta savybės: tankis, svoris, ilgis ir kiti darbiniai medžiagų parametrai. Registruojant medžiagų fizinių charakteristikų pokyčius, galima daryti išvadas apie garų kiekį ore.

Plaukų ir plėvelės drėgmės matuokliai

Paprasčiausi prietaisų mechanizmai, analizuodami medžiagų fizines savybes, leidžia be klaidų nustatyti garų kiekį ore.

Plaukų įtaisas susideda iš sintetinio nuriebalinto plauko, pagrindo su skale, rodyklės ir skriemulio. Didėjant ar mažėjant garų kiekiui, plauko įtempimo jėga keičiasi, skriemulys pasisuka, keisdamas rodyklės padėtį ant skalės su reikšmėmis.

Retos ir išskirtinės plaukų higrometrų modeliai veikia tik pagal mechanikos dėsnius, todėl nereikalauja išorinio maitinimo šaltinio.

Toks matuoklis veikia nuo 30 iki 80% diapazone. Dabar jis praktiškai nenaudojamas, nes yra kitų modelių, turinčių didesnį veikimo diapazoną.

Plėvelės drėgmės matuoklyje jautriuoju elementu yra organinė plėvelė, prijungta prie skriemulio. Keičiantis drėgmės rodikliui, plėvelės įtempimas padidėja arba sumažėja, dėl ko juda skriemulys, keičiantis rodyklės pasvirimo kampą.

Rodyklė juda išilgai lanko formos ciferblato, rodydama patalpos oro drėgmės procentą.

Abu mechanizmai veikia pagal mechanikos dėsnius, todėl gali tiksliai išmatuoti drėgmę patalpose, kuriose palaikoma žema temperatūra, iki 0 °C.

Svoriniai ir kondensaciniai matuokliai

Naudojant svarstyklį higrometrą galima nustatyti absoliutų oro drėgnumą. Toks įrenginys naudojamas laboratoriniams eksperimentams, todėl namų naudojimui patalpose jis netinka.

Kondensacinis matuoklis apibendrina tiksliausius duomenis. Tokio prietaiso konstrukciją sudaro plokščias paviršius, ant kurio nusėda drėgmė, termometras, nustatantis kondensato susidarymo momentą, ir šviesos pluoštas, fiksuojantis pirmojo kondensato atsiradimą. Matuoklio darbinis diapazonas nuo 0 iki 100%.

Kondensacinis prietaisas yra didelių gabaritų. Prietaisui įjungti naudojama guminė kriaušė, todėl tokie drėgmės matuokliai naudojami tik laboratorijose.

Šie mechanizmai generuoja rezultatus dideliu tikslumu, kas būtina tyrimams, bet ne kaip namų oro drėgmės matuokliai.

Mechaniniai ir elektriniai prietaisai

Mechaninis arba keraminis drėgmės matuoklis veikia naudodamas masės elektrinę varžą. Kadangi keraminės masės sudėtyje yra silicio ir kaolino su metalo dalelėmis, gautas mišinys keičia varžą pasikeitus oro drėgmei.

Dėl to, esant skirtingam garų kiekiui, prietaiso rodyklė keičia padėtį, atspindėdama oro drėgmę.

Šis veikimo mechanizmas leidžia keraminius prietaisus padaryti kompaktiškus, todėl jie yra paklausūs matuojant oro drėgmę buityje.

Elektroninis arba kambarinis higrometras – modernus didelės spartos prietaisas oro drėgmei patalpoje nustatyti.

Konstrukcijoje gali būti naudojami šie veikimo principai:

• aplinkos oro elektrinio laidumo matavimas;
• optoelektroninis metodas, matuojant rasos tašką;
• polimerų ir druskų elektrinės varžos matavimas;
• kondensato talpos analizė.

Skaitmeninis drėgmės matuoklis veikia naudodamas mikroschemas, todėl skaičiavimai atliekami per kelias sekundes, o išvesties duomenys turi minimalią paklaidą.

Tikslūs elektroninio higrometro rodmenys galimi, kai nėra skersvėjo. Kai kurie modeliai leidžia svyravimus iki 2 m/s; norint į tai atsižvelgti, būtina iš anksto susipažinti su technine dokumentacija.

Nustatant oro drėgmę šio tipo prietaisais, būtina atsižvelgti į aplinkos temperatūrą. Mažiausi nukrypimai nuo stacionarių sąlygų turi įtakos galutiniams rodikliams, todėl prieš pat matavimą lauko durys turi būti uždarytos 15 minučių.

Be temperatūros svyravimų, prietaisų darbui įtakos turi šildymo prietaisų artumas. Todėl, išdėstydami bet kokio tipo higrometrus, atsižvelkite į radiatorių artumą ir statykite juos priešingoje sienoje arba ant staliuko, esančio dideliu atstumu nuo šildytuvų.

Psichrometro veikimo principas

Dar vienas prietaisas oro drėgmei patalpose matuoti yra psichrometras. Psichrometrinių įrenginių veikimo mechanizmas pagrįstas fizikinių-cheminių skysčių savybių naudojimu.

Matavimui prietaire sumontuoti du graduoti vamzdeliai su skysčiu, vienas iš jų apvyniotas drėgnu audiniu. Drėgmei garuojant temperatūros rodmuo ant apvynioto vamzdelio yra žemesnis nei ant sauso.

Psichrometro termometrams užpildyti naudojami skystieji medžiagos – gyvsidabris ir toluolas. Prietaisas su toluolu yra mažiau pavojingas naudoti buityje

Norint gauti rezultatą, reikia pažiūrėti oro temperatūrą ant termometro, neapvynioto audiniu, apskaičiuoti skysčio rodmenų skirtumą tarp abiejų vamzdelių.

Toliau pirmajame verčių lentelės stulpelyje raskite oro temperatūrą pagal termometrą. Viršutinėje eilutėje raskite verčių skirtumą. Skaičius stulpelio ir eilutės sankirtoje yra drėgmės rodiklis.

Psichrometrai būna trijų rūšių:

1. Stacionarus. Paprastas prietaisas, sudarytas iš dviejų termometrų, įdėtų į meteorologinę kolbą. Vienas iš termometrų sąveikauja su drėgnu audiniu, dėl to skystis keičia fizikines ir chemines savybes, ir atsiranda laipsnių skirtumas. Rezultatai apskaičiuojami pagal lentelę.
2. Aspiracinis psichrometras panašus į stacionarų, skirtumas tas, kad apsauginiame korpuse sumontuotas ventiliatorius-aspiracinis, skirtas suspaustoms dujoms perkelti. Savotiškas vakuumas sudaro sąlygas gauti kuo tikslesnius rodmenis.
3. Nuotolinis prietaisas gali būti manometrinis arba elektrinis. Konstrukcijoje yra manometriniai termometrai arba termistoriai, kurie keičia varžą priklausomai nuo aplinkos būklės. Galutiniai rezultatai rodomi prietaiso skaitmeniniame ekrane.

Psichrometriniai įtaisai yra standartizuojami ir tikrinami, todėl išvesties vertes galima laikyti tiksliausiomis.

Stacionarūs prietaisai drėgmės kiekiui ore matuoti būna kabinami ir staliniai, todėl harmoningai įsilies į bet kokį interjerą

Į ką atkreipti dėmesį perkant?

Patalpų modeliams, skirtiems drėgmės kiekiui ore matuoti, priskiriami mechaniniai ir elektroniniai higrometrai. Jie yra kompaktiškos konstrukcijos, saugūs aplinkiniams ir duoda minimalią skaičiavimo paklaidą. Siekiant išlaikyti dizaino idėją, šiuolaikiniai prietaisai turi lakonišką dizainą.

1 kriterijus – veikimo principas

Mechaniniai ir skaitmeniniai higrometrai turi keletą privalumų, galinčių paveikti prietaiso pasirinkimą.

Prie mechaninių drėgmės matuoklių modelių privalumų galima priskirti tai, kad:

• prietaiso darbas nepriklauso nuo išorinių maitinimo šaltinių;
• juos lengva naudoti, nes reikia minimalaus papildomo reikiamų darbo parametrų reguliavimo;
• mechaninio higrometro kaina yra šiek tiek mažesnė nei elektroninio.

Skaitmeniniai modeliai yra sulankstomų, nešiojamų programėlių pavidalu.

Be to, prie elektroninių modelių privalumų priskiriami:

• didelis rezultatų pateikimo greitis;
• mažesnė rodmenų paklaida, palyginti su mechaniniu prietaisu;
• Išvesties duomenys yra toliau apdorojami dėl integruotos vidinės atminties.

Kai kurie elektroniniai drėgmės matuokliai sujungia kelis prietaisus: higrometrą, laikrodį, kalendorių, termometrą, barometrą, rasos taško matuoklį. Todėl, jei įrenginys atlieka kelias klimato funkcijas – tai stacionari meteorologinė stotis.

Kai kurie drėgmės matuokliai turi įmontuotą įspėjimo sistemą, kuri suveikia, kai garų lygis nukrenta arba pakyla iki 30 ir 60 % ribos. Toks prietaisas turėtų būti namuose, kur regiono klimato sąlygos lemia padidėjusį drėgnumą arba sausrą.

Vaiko ir tėvų patogumui higrometras gali būti įmontuotas į radijo auklę. Toks prietaisas turi didelį funkcionalumą ir įspėjimo sistemą.

Pačios naujausios modeliuose įrengtas Wi-Fi modulis, skirtas rodyti ekrane informaciją apie regiono orus, gaunant duomenis internetu.

Šiuolaikiniai higrometrų modeliai skirti tam tikrai darbo specifikai, todėl norint tiksliai išmatuoti oro drėgnumą kambaryje, bute ar kitose patalpose, būtina suprasti, kaip bus naudojamas prietaisas. Tuomet įsigytas drėgmės matuoklis visiškai atitiks reikiamus reikalavimus.

2 kriterijus – drėgmės diapazonas

Optimalus oro drėgnumas nustatomas pagal patalpų paskirtį. Miegamuosiuose, svetainėje normalios higrometro vertės yra nuo 20 iki 80 %. Prie balkono, hole, palėpėje ir virtuvėje – nuo 10 iki 90 %. Išsamiau apie oro drėgmės normas bute rekomenduojame paskaityti šioje medžiagoje.

Drėgmės prisotintose patalpose darbinių verčių diapazonas gali siekti 100 %. Kuo platesnis prietaiso fiksuojamų verčių diapazonas, tuo didesnė jo kaina. Todėl, renkantis prietaisą miegamiesiems, holui ir palėpės erdvei, galima sustoti ties įrenginiais su mažu verčių diapazonu.

Pirkdami higrometrą, išstudijuokite gaminio pase nurodytas darbo charakteristikas. Svarbu, kad prietaiso parametrai apimtų aukščiausias numatytos darbinės temperatūros diapazono vertes.

Kai kuriems drėgmės matuokliams svarbi maksimali įkaitimo riba. Taigi, pirtimi ar saunai skirtas prietaisas turi apimti darbinės temperatūros diapazoną iki 120 °C. Todėl patalpose, kur temperatūra ir drėgmė gali siekti gana aukštas vertes, reikėtų įsigyti specialius prietaisus garų ore matavimui.

3 kriterijus – matavimo tikslumas

Specialioms saugykloms įrengti reikalingi prietaisai su mažiausia rodmenų paklaida.

Taigi, namų vyno rūsyje cirkuliuojančio oro drėgnumas turi būti 65–75 %, o vandens garų kiekis bibliotekoje neturi būti mažesnis nei 50 % ir didesnis nei 60 %.

Todėl, norint išmatuoti drėgmę ore tokiose patalpose, reikėtų naudoti psichrometrą arba aukšto tikslumo elektroninį higrometrą, kuris matuoja vandens garų kiekį keičiant oro elektrinį laidumą.

Psichrometro paklaida svyruoja nuo 1 iki 5%, skaitmeninio prietaiso paklaida nuo 5 iki 10%. Todėl jie gali būti naudojami patalpose, kuriose oro drėgmė turi būti tiksliai palaikoma pagal nustatytas reikšmes.

Jei drėgmės lygis neatitinka normų, jums prireiks prietaiso jam padidinti – oro drėkintuvo.

Išvados ir naudingas vaizdo įrašas šia tema

Vaizdo įraše bus kalbama apie stacionarių psichrometrų veikimo principus, bus pateiktas gautų rezultatų palyginimas su skaitmeninių higrometrų rodmenimis:

Optimali oro drėgmė kambariuose sumažina lėtinių ligų riziką, palengvina esamų bronchoplautinių ligų simptomus, mažina alerginių reakcijų pasireiškimą.

Drėgmės kiekis ore veikia darbingumą, išvaizdą ir žmogaus sveikatą. Todėl vandens garų matavimas patalpoje turėtų tapti naudingu įpročiu kiekvienoje šeimoje.

Ar jums liko klausimų dėl higrometro pasirinkimo? Arba norite papildyti mūsų publikaciją naudingomis pastabomis? Rašykite savo komentarus po šia medžiaga.

Jei jūsų namuose yra higrometras ir norite papasakoti apie jo privalumus ir trūkumus, parašykite apie tai apačioje po straipsniu.