Kaip apskaičiuoti drėgmę higrometru: prietaisų naudojimo vadovas + skaičiavimo pavyzdžiai

Mikroklimatas patalpoje vaidina didelį vaidmenį. Mokslininkai įrodė, kad drėgmė daro reikšmingą poveikį žmonių sveikatai. Todėl pageidautina, kad šis rodiklis visada būtų normos ribose. Ar sutinkate?

Drėgmei matuoti naudojami higrometrai. Jie skiriasi veikimo principu, būna įvairių tipų. Vieni modeliai automatiškai nustato drėgmės lygį. Naudojant kitų rūšių prietaisus, tenka atlikti keletą veiksmų, savarankiškai atlikti skaičiavimus. Tam reikia tam tikrų žinių, todėl reikia suprasti, kaip teisingai apskaičiuoti drėgmę higrometru.

Toliau papasakosime, kokie yra patalpų drėgmės matavimo prietaisai, susipažinsime su jų veikimo principu. Be to, iš mūsų medžiagos sužinosite, kaip išsirinkti tinkamą drėgmės matavimo prietaisą.

Kam reikalingi higrometrai?

Higrometras – tai laboratorinė įranga, kurios pagalba matuojama santykinė arba absoliuti atmosferos oro, dujų drėgmė. Šis prietaisas dar vadinamas higroskopu.

Higrometras išvertus iš graikų kalbos, «ὑγρός» reiškia «skystas», o «μετρέω» – «matas». Toks prietaisas bus naudingas tiek buityje, tiek pramoninėje srityje.

Drėgmė, kaip ir temperatūra, yra svarbus mikroklimato rodiklis. Ją rekomenduojama palaikyti normos ribose: kiekvienam patalpų tipui nustatytas savas optimalus lygis. Tai naudinga žmonių sveikatai ir daiktų, konstrukcijų, maisto produktų išsaugojimui.

Nuo per drėgno oro greitai plinta grybeliai ir virusai, pradeda pūti daržovės ir vaisiai, atsiranda pelėsis ant sienų. Kondensatas, nusėsdamas ant elektros įrangos, metalinių konstrukcijų, popieriaus, sukelia jų pažeidimus. Taip pat pažeidžiama vaistų cheminė sudėtis.

Per sausa atmosfera pablogina nosiaryklių gleivinės apsaugines savybes. Dėl to žmogus tampa jautrus įvairių virusų ir infekcijų poveikiui.

Taip pat žema drėgmė blogai veikia maisto produktų kokybę ir išsilaikymą: jie pradeda vysti, praranda savo naudingąsias savybes. Optimalus mikroklimatas yra svarbus atliekant statybos ir remonto darbus, ypač jei naudojami įvairūs tirpalai.

Higrometrų rūšių yra pakankamai daug. Jų tikslumas gali būti skirtingas. Prietaiso pasirinkimą reikėtų atlikti atsižvelgiant į tai, kurioje srityje jį planuojama naudoti.

Norint palaikyti drėgmę reikiamame lygyje, būtina reguliariai atlikti jos matavimą ir imtis atitinkamų priemonių, kai rodiklis nukrypsta nuo normos.

Higrometras naudojamas įvairiose srityse:

• maisto pramonėje;
• prekyboje;
• gyvulininkystėje;
• augalininkystėje;
• farmacijos pramonėje;
• šiltnamių ir komunaliniame ūkyje;
• statyboje ir pan.

Nepaisant savo naudingumo, higrometrai nėra plačiai paplitę gyvenamosiose patalpose. Jie paprastai naudojami meteorologijos stotyse ir kontrolės tarnybose.

Primygtinai rekomenduojama reguliariai atlikti drėgmės lygio matavimus ligoninėse, darželiuose ir mokyklose. Verta įsigyti tokią įrangą ir namams. Palaikydami drėgmę nustatytame diapazone, galite žymiai pagerinti visas savo gyvenimo sritis.

Populiarūs prietaisų tipai

Drėgmės lygio matavimo higrometru tvarka ir ypatumai priklauso nuo naudojamos laboratorinės įrangos tipo. Tokie prietaisai skiriasi vienas nuo kito įrenginiu, veikimo principu ir keletu kitų parametrų.

Pagal konstrukciją higrometrai būna mechaniniai ir elektroniniai. Pirmieji turi ciferblatą su rodykle, antrieji – ekraną, kuriame rodoma informacija.

Pagal veikimo principą yra šie prietaisų tipai:

• plėvelinės;
• plaukų;
• svertiniai;
• talpiniai;
• varžiniai;
• keraminiai;
• kondensaciniai;
• elektrolitiniai;
• psichrometriniai.

Plėveliniai higroskopai turi ciferblatą su rodykle. Jutikliu veikia speciali plėvelė. Ji sudaryta iš organinės medžiagos ir sujungta su rodykle.

Veikiant atmosferos oro drėgmės pokyčiams, plėvelė keičia savo dydį. Dėl to rodyklė pasislenka į dešinę arba kairę pusę, rodydama rezultatą ciferblate.

Plaukų higrometro privalumas yra jo paprasta konstrukcija. Šį prietaisą galima naudoti nustatant oro drėgmę, kai temperatūra yra žemesnė už nulį laipsnių.

Pagrindinis plaukų prietaisų elementas yra ant rėmo su rodykle ištemptas nuriebalintas žmogaus arba sintetinis plaukas. Prietaiso veikimo principas panašus į plėvelinius higrometrų tipus.

Keičiantis drėgmei, plauko ilgis keičiasi. Dėl to rodyklė nukrypsta į tam tikrą pusę.

Svertiniai higroskopai naudojami absoliučiai drėgmei apskaičiuoti. Jie yra su vamzdeliais, užpildytais higroskopine medžiaga. Praeinant oro masei, užpildas sugeria drėgmę ir padidėja jo svoris.

Mėginio paėmimas atliekamas specialiu siurbliu. Sistema sveriama prieš oro įpumpavimą ir po jo. Absoliutus drėgnumas apskaičiuojamas remiantis gautais rodikliais ir praleisto oro masės tūriu.

Talpiniai higrometrai turi oksidinį kondensatorių. Jo talpa kinta priklausomai nuo drėgmės koncentracijos ore. Tokius modelius reikia periodiškai kalibruoti. Taip yra todėl, kad laikui bėgant detektoriaus talpa mažėja, o tai turi įtakos matavimo tikslumui.

Varžiniai higroskopai veikia pagal drėgmės lygio kitimo principą, priklausomai nuo druskų ir polimerų elektrinės varžos. Keraminiai prietaisai susideda iš ciferblato su rodykle. Jutikliu veikia specialus keraminis mišinys (molio, silicio). Jo elektrolitinė varža priklauso nuo drėgmės lygio.

Keraminiai higrometrai rodo tik drėgmės lygį. Jie neturi papildomų funkcijų. Tačiau jie tikslūs ir leidžia stebėti mikroklimato pokyčius patalpoje.

Kondensacinio tipo prietaisai dar vadinami Lambrechto higrometrais. Įrangos veikimo principas grindžiamas įmontuoto veidrodžio naudojimu. Šio elemento temperatūra kinta kartu su atmosferos oro temperatūra.

Pagrindinis elektrolitinių prietaisų elementas yra stiklinė, polistirolinė arba kita izoliacinė plokštelė, padengta elektrolito sluoksniu. Priklausomai nuo drėgmės koncentracijos oro aplinkoje kinta elektrolito varža.

Kondensacinis higrometras pasižymi dideliu tikslumu. Tačiau buitiniam naudojimui jis mažai tinka dėl tam tikrų naudojimo sudėtingumų.

Psichrometriniai higrometrai matuoja atmosferos oro drėgmę, remdamiesi sudrėkinto kūno temperatūros sumažėjimu. Jie susideda iš dviejų termometrų: sauso ir sudrėkinto.

Taip pat prietaisas aprūpinamas maitintuvu – stikliniu kolbu, kuri užpildoma vandeniu. Skaičiavimą atlieka tyrėjas savarankiškai. Santykinį oro drėgnumą padeda nustatyti prie prietaiso pridedama higrometro lentelė.

Be prietaisų, egzistuoja alternatyvūs drėgmės matavimo būdai. Išsamiau – skaitykite toliau.

Kaip naudotis higrometru?

Prie kiekvieno tipo, modelio higrometro pridedama naudojimo instrukcija. Jos reikia griežtai laikytis. Nuo to priklauso gauto rezultato tikslumas.

Psichrometriniai prietaisai turi du pranašumus: jie tikslūs ir rodo ne tik drėgmę, bet ir temperatūros lygį patalpoje.

Prietaiso pase nurodyta, kaip teisingai atlikti drėgmės lygio matavimą. Pateikiamos saugos taisyklės ir atsargumo priemonės dirbant su įrenginiu. Pateikiamos rekomendacijos dėl laboratorinės matavimo įrangos priežiūros.

Šiandien buityje ir gamyboje paprastai naudojami mechaniniai, elektroniniai, kondensaciniai ir psichrometriniai higrometrai.

Variantas Nr.1 – elektroniniai prietaisai

Elektroniniai higrometrai yra paprasti naudoti. Jiems nereikia nustatymų, jie yra visiškai paruošti darbui. Prieš naudojant prietaisą reikia apžiūrėti, ar nėra matomų defektų – įtrūkimų, skilimų.

Drėgmės lygio matavimo elektroniniu higrometru algoritmas yra toks:

• įjungti prietaisą paspaudus maitinimo mygtuką;
• jei reikia, nustatyti savaitės dieną, laiką, įjungti žadintuvą ir kitus parametrus naudojant mygtukus «UP», «MODE» ir «DOWN»;
• palaukti, kol aparatas apskaičiuos drėgmės lygį;
• įvertinti rezultatą elektroniniame ekrane.

Paprastai tokie higrometrai naudojami buityje. Kai kurie juos naudoja inkubatoriuose.

Elektroniniai higrometrai turi gana aukštą paklaidos lygį. Todėl visiškai pasitikėti jų rezultatais nereikėtų, geriau patikrinti rezultatus mechaniniu prietaisu.

Šiuolaikiniai elektroninių higrometrų modeliai yra aprūpinti įvairiomis papildomomis funkcijomis: pavyzdžiui, rodo oro temperatūrą, apšvietimo lygį, savaitės dieną ir pan.

Variantas Nr.2 – mechaniniai higrometrai

Mechaninių higrometrų tikslumas nėra didelis. Paklaida sudaro 5-8%. Prieš pradedant naudotis prietaisu, rekomenduojama atlikti jo kalibravimą. Nustatymui reikia etaloninio higrometro, rodančio tikslias drėgmės vertes.

Reikia pastatyti du prietaisus vienas šalia kito. Jei mechaninio prietaiso rodmuo neatitinka etaloninio, jį reikia pakoreguoti reguliavimo varžtu. Šis elementas yra įrenginio galinėje panelėje.

Mechaniniai higrometrai, be drėgmės lygio patalpoje, gali papildomai rodyti temperatūros lygį. Jų tikslumas yra didesnis nei elektroninių.

Naudotis mechaniniu higrometru yra pakankamai paprasta. Reikia įstatyti prietaisą reikiamoje vietoje (pastatyti ant stalo arba pakabinti ant sienos) ir įvertinti rezultatą.

Variantas Nr.3 – kondensaciniai prietaisai

Kondensacinis higrometras susideda iš termometro, metalinės dėžutės ir guminės lemputės. Jis nustato absoliučią oro drėgmę rasos taške. Pasižymi dideliu tikslumu. Buityje toks prietaisas paprastai nenaudojamas.

Kondensacinis higrometras yra gana tikslus. Tačiau norint nustatyti drėgmės lygį reikia atlikti keletą veiksmų. Pagal naudojimo patogumą jis nusileidžia elektroniniams modeliams.

Kondensacinio tipo higrometro naudojimo algoritmas:

• į dėžutę įpilti eterio (spirto);
• pradėti pučiant orą lempute, kol pasirodys pirmieji rasos lašai;
• užrašyti termometro rodmenį;
• Pažiūrėkite drėgmės lygį lentelėje, pridedamoje prie prietaiso.

Kaip matote, nustatyti drėgmę kondensacinio tipo higrometru nėra nieko sudėtingo. Pakanka laikytis aukščiau pateiktos instrukcijos.

Variantas Nr.4 – psichrometrinis higrometras

Psichometrinis higrometras yra pakankamai tikslus. Tokią įrangą tikrina metrologijos tarnybos. Šio prietaiso rezultatais galima pasitikėti.

Paprastai psichometriniai higroskopai naudojami ligoninėse, poliklinikose, mokyklose, viešosiose valgyklose. Jie perkami ir namams. Psichometriniai higrometrai pateikiami modeliais VIT-1 ir VIT-2. Kaip jie atrodo, galite susipažinti žemiau esančiame paveikslėlyje.

Psichrometras VIT-1 naudojamas esant temperatūros rodikliams nuo 0 iki +24 laipsnių. VIT-2 rekomenduojama naudoti patalpose, kurių temperatūra yra nuo +16 iki +40 laipsnių.

Prieš tiesioginį prietaiso naudojimą būtina atlikti keletą parengiamųjų darbų:

1. Išpakuokite higroskopą. Įsitikinkite, kad prietaiso komplektacija atitinka pase nurodytus duomenis.
2. Patikrinkite įrangos elementų vientisumą.
3. Nuimkite tiektuvą nuo pagrindo. Nuleiskite jį į talpyklą su distiliuotu vandeniu užlydytu galu žemyn.
4. Sudrėkinkite dagtį, panardindami šlapio termometro rezervuarą į stiklinę kolbą su vandeniu.
5. Nustatykite tiektuvą taip, kad dagtis neliestų jo sienelių, o nuo atviro kolbos galo krašto iki termometro rezervuaro būtų bent 2 cm atstumas.
6. Nustatykite higroskopą vertikalioje padėtyje akių lygyje. Psichometrinis įrenginys neturi stovo. Prietaisą galima pakabinti ant sienos. Tam viršutinėje gaminio dalyje yra speciali anga.

Baigus parengiamąjį etapą, galima pradėti tiesiogiai nustatyti drėgmės lygį psichometriniu higrometru.

Tiektuvas visada turi būti užpildytas vandeniu. Skystį reikia įpilti iš anksto. Būtina stebėti vandens lygį kolboje. Jei vanduo įpilamas prieš matavimą, reikia palaukti pusvalandį, o tada pradėti nustatinėti temperatūras drėgname ir sausame termometruose.

Matuojamoje aplinkoje prietaisą reikia palaikyti ne mažiau kaip 30 minučių. Priešingu atveju rezultato tikslumas bus abejotinas.

Psichometrinio higroskopo naudojimo tvarka:

• Atsistokite priešais prietaisą tokiu atstumu, kad būtų gerai matomos skalės žymos. Svarbu nekvėpuoti ant termometrų, kad nebūtų iškreiptas rezultatas;
• Užrašykite sauso tipo termometro rodmenis. Jis yra kairėje pusėje ir turi atitinkamą žymą. Užrašykite gautą rezultatą 0,1 °C tikslumu;
• Nuskaitykite rodmenis ant drėgno termometro;
• Įveskite gautų rezultatų pataisas pagal rekomendacijas, pateiktas matavimo prietaiso pase;
• Iš sauso termometro rodmens atimkite drėgno termometro vertę;
• nustatykite santykinį drėgnį naudodamiesi lentele, esančia dešinėje prietaiso pusėje. Ieškoma reikšmė bus temperatūros pagal sausą termometrą eilučių ir dviejų termometrų rodmenų skirtumo sankirtoje.

Žemiau pateiktame paveikslėlyje pavaizduota, kaip nustatomas drėgnis naudojant psichrometrinį higrometrą.

Sausas termometras rodo 20 °C temperatūrą, o šlapias – 19 °C. Skirtumas tarp šių verčių yra 20-19=1 °C. Lentelėje sausos termometro rodmenų stulpelyje randame rodmenį „20“, nubrėžiame horizontalią tiesią liniją. Temperatūrų skirtumo reikšmėse randame „1“ ir brėžiame vertikalią. Dviejų linijų sankirtoje yra santykinio drėgnio lygio rodmuo – 90%

Kad psichrometras rodytų tikslų rezultatą, reikia reguliariai atlikti jo techninę priežiūrą.

Taigi, vanduo turi būti kambario temperatūros. Leidžiama naudoti virintą skystį. Vanduo turi būti iš anksto išvalytas naudojant filtrą. Jį reikia virti mažiausiai 15 minučių.

Šlapio tipo termometro rezervuaro filtras visada turi būti minkštas, švarus ir drėgnas. Periodiškai reikia keisti šį elementą. Jei oro dulkėtumas neviršija 5 mg/m³, šią procedūrą verta atlikti kas dvi savaites.

Jei nagrinėjamas parametras yra didesnis, dagtį reikia keisti jam susitepus. Prieš montuojant naują dagtį, reikia nuvalyti termometro rezervuarą vatos tamponu, suvilgytu šiltame vandenyje.

Reikia periodiškai tikrinti higrometrą. Prietaiso tikslumas įvertinamas iš karto po išleidimo iš gamybos. Vėliau prietaisą reikia tikrinti 1-2 kartus per metus.

Saugaus eksploatavimo taisyklės

Nepaisant to, kad higroskopai būna įvairių rūšių, yra bendros taisyklės, kurių reikia laikytis juos naudojant. Su bet kokia įranga reikia elgtis atsargiai. Negalima leisti prietaisui nukristi.

Taip pat draudžiama apdoroti įrenginį agresyviomis cheminėmis medžiagomis: pavyzdžiui, tirpalais, turinčiais šarmų arba rūgšties. Nerekomenduojama perkaitinti įrenginio. Maksimali leistina temperatūra, kurioje galima naudoti įrangą, nurodyta jos pridedamoje instrukcijoje.

Svarbu teisingai pasirinkti vietą higrometrui. Šalia įrangos neturi būti šalčio ir šilumos šaltinių. Svarbu, kad nebūtų vibracijos. Neverta dėti higroskopų tiesioginių saulės spindulių paveiktose vietose.

Svarbu nepamiršti saugumo priemonių naudojant prietaisus, turinčius nuodingų medžiagų. Pavyzdžiui, psichrometrinio aparato VIT-2 termometrai užpildyti toluenu. Tai toksiškas ir degus skystis.

Todėl svarbu neleisti įrenginio sudužti ir perkaitinti. Jei rezervuaras plyšo, tolueną nuo aplinkinių daiktų galima pašalinti vandeniu su plovikliu.

Jei drėgmei matuoti reikia naudoti vandenį, reikėtų naudoti distiliuotą (net jei instrukcijoje to tiesiogiai nenurodyta). Vandentiekio nevalytas skystis turi druskų, kurios nusės ant prietaiso elementų, mažindamos jo tarnavimo laiką ir rezultatų tikslumą.

Koks higrometras geriausias?

Kokį higrometro tipą geriau įsigyti norint kontroliuoti drėgmės lygį, priklauso nuo patalpos tipo, tikslų ir atliekamų matavimų reguliarumo. Sandėliams, gamybos cechams, mokykloms ir medicinos įstaigoms geriau rinktis psichrometrą. Jis pasižymi aukštų tikslumu ir patikimumu.

Buitinėms reikmėms pakaks mechaninio arba elektroninio higrometro – šiuos prietaisus galima įsigyti artimiausioje technikos parduotuvėje. Be to, modelių įvairovė padės išsirinkti prietaisą, derantį prie patalpos stiliaus.

Psichrometriniai modeliai, kurių sudėtyje yra tolueno, namuose, ypač jei šeimoje yra vaikų ir gyvūnų, naudoti nerekomenduojama. Atsitiktinis prietaiso sudaužymas gali sukelti daug nemalonių pasekmių.

Norint kontroliuoti drėgmės lygį namuose, geriau įsigyti mechaninį higroskopą. Jis yra tikslesnis nei elektroninis. Tuo tarpu jis neturi daug papildomų funkcijų, skirtingai nei pastarojo tipo įranga.

Be to, jūs galite savo rankomis surinkti drėgmės matavimo prietaisą. O kaip tai padaryti, galite perskaityti šioje medžiagoje.

Išvados ir naudingas vaizdo įrašas šia tema

Pateiktame vaizdo įraše aprašytas psichrometrinio prietaiso veikimo principas ir drėgmės lygio apskaičiavimo tvarka:

Apie psichrometrinio ir elektroninio higrometro tikslumą galima spręsti pagal šį vaizdo įrašą:

Labiausiai paplitę psichrometriniai prietaisai VIT-1 ir VIT-2. Jie yra tikslūs ir papildomai rodo oro temperatūrą.

Buitiniam naudojimui galima naudoti elektroninius prietaisus. Paprastai jie yra daugiafunkciai ir rodo ne tik drėgmę, bet ir temperatūrą, apšviestumą, laiką, savaitės dieną ir pan. Jų tikslumas palieka pageidauti geresnio.

Mechaniniai higroskopai taip pat turi tam tikrą paklaidą, tačiau juos galima sureguliuoti kalibruojant.

Ar jūs naudojatės drėgmės matuokliais namuose? Kuriam prietaisui suteikėte pirmenybę ir ar esate patenkinti jo darbu? Prašome palikti savo komentarus bloke po straipsniu.