Cum se calculează umiditatea pe higrometru: ghid de utilizare a aparatelor + exemple de calcul

Microclimatul din încăpere joacă un rol important. Oamenii de știință au demonstrat că umiditatea are o influență semnificativă asupra sănătății umane. Prin urmare, este de dorit ca acest indicator să se afle întotdeauna în limitele normale. Sunteți de acord?

Pentru măsurarea umidității se folosesc higrometre. Ele diferă prin principiul de funcționare, fiind de diferite tipuri. Unele modele determină automat nivelul de umiditate. La utilizarea altor varietăți de aparate, trebuie efectuate o serie de acțiuni și calculat singur. Aceasta necesită anumite cunoștințe, de aceea este necesar să înțelegeți cum să calculați corect umiditatea pe higrometru.

În continuare, vă vom spune ce tipuri de aparate pentru măsurarea umidității în încăpere există, vom înțelege principiul de funcționare a acestora. În plus, din materialul nostru veți afla cum să alegeți aparatul potrivit pentru măsurarea umidității.

Pentru ce sunt necesare higrometrele?

Higrometrul este un echipament de laborator cu ajutorul căruia se efectuează măsurarea umidității relative sau absolute a aerului atmosferic, a gazelor. Acest aparat mai este numit și higroscop.

Higrometrul, tradus din greacă, «ὑγρός» înseamnă «lichid», iar «μετρέω» – «măsură». Un astfel de aparat va fi util atât în uz casnic, cât și în domeniul industrial.

Umiditatea, la fel ca și temperatura, este un indicator important al microclimatului. Se recomandă menținerea ei în limitele normei: pentru fiecare tip de încăpere este stabilit propriul nivel optim. Acest lucru este benefic pentru sănătatea umană și pentru păstrarea obiectelor, construcțiilor, produselor alimentare.

Din cauza aerului prea umed, ciupercile și virusurile se răspândesc rapid, legumele și fructele încep să putrezească, apare mucegai pe pereți. Condensul, depunându-se pe echipamente electrice, structuri metalice, hârtie, duce la deteriorarea lor. De asemenea, se alterează compoziția chimică a medicamentelor.

Atmosfera prea uscată agravează proprietățile protectoare ale mucoasei nazofaringiene. Acest lucru duce la faptul că omul devine susceptibil la influența diferiților viruși și infecții.

De asemenea, nivelul scăzut de umiditate afectează negativ calitatea și conservarea alimentelor: acestea încep să se ofilească, să-și piardă proprietățile benefice. Microclimatul optim este important în efectuarea lucrărilor de construcție și reparații, mai ales dacă se utilizează diverse soluții.

Există destul de multe tipuri de higrometre. Precizia lor poate fi diferită. Alegerea aparatului trebuie făcută în funcție de domeniul în care se intenționează utilizarea.

Pentru a menține umiditatea la nivelul dorit, este necesar să se efectueze periodic măsurători și să se ia măsuri corespunzătoare atunci când indicatorul se abate de la normă.

Higrometrul este utilizat în diferite domenii:

• industria alimentară;
• comerț;
• zootehnie;
• fitotehnie;
• industria farmaceutică;
• gospodăria de sere și comunală;
• construcții etc.

În ciuda utilității lor, higrometrele nu au avut o răspândire largă în încăperile de locuit. Ele sunt de obicei utilizate în stații meteorologice și servicii de control.

Se recomandă insistent efectuarea periodică a măsurătorilor nivelului de umiditate în spitale, grădinițe și școli. Merită să achiziționați un astfel de echipament și pentru casă. Menținând umiditatea în intervalul specificat, puteți îmbunătăți semnificativ toate aspectele vieții dumneavoastră.

Tipuri populare de aparate

Ordinea și particularitățile măsurării nivelului de umiditate cu higrometrul depind de tipul echipamentului de laborator utilizat. Astfel de aparate se deosebesc între ele prin construcție, principiu de funcționare și o serie de alți parametri.

Din punct de vedere constructiv, higrometrele pot fi mecanice și electronice. Primele au un cadran cu ac, cele de-al doilea – un afișaj pe care este afișată informația.

După principiul de funcționare, există următoarele tipuri de aparate:

• cu folie;
• capilare;
• gravimetrice;
• capacitive;
• rezistive;
• ceramice;
• cu condensare;
• electrolitice;
• psihrometrice.

Higroscoapele cu peliculă au un cadran cu ac. Senzorul este o peliculă specială. Aceasta este formată dintr-un material organic și este conectată cu acul.

Sub influența variației umidității aerului atmosferic, pelicula își modifică dimensiunea. Aceasta duce la deplasarea acului spre dreapta sau spre stânga, indicând rezultatul pe cadran.

Avantajul higrometrului capilar constă în construcția sa simplă. Acest aparat poate fi utilizat pentru determinarea umidității aerului la temperaturi sub zero grade.

Elementul principal al aparatelor capilare este un fir de păr uman sau sintetic, degresat, întins pe un cadru cu ac. Principiul de funcționare al dispozitivului este similar cu cel al higrometrelor cu peliculă.

La modificarea umidității, lungimea firului de păr se schimbă. Aceasta duce la devierea acului într-o direcție anume.

Higroscoapele gravimetrice sunt utilizate pentru calcularea umidității absolute. Ele sunt echipate cu tuburi cu material higroscopic. La trecerea masei de aer, materialul de umplutură absoarbe umezeala și crește în greutate.

Prelevarea probei se realizează cu o pompă specială. Sistemul se cântărește înainte de injectarea aerului și după aceasta. Umiditatea absolută se calculează pe baza indicatorilor obținuți, a volumului de masă de aer trecut.

Hygrometrele capacitive conțin un condensator de oxid. Capacitatea acestuia se modifică în funcție de concentrația de umiditate din aer. Astfel de modele trebuie să fie calibrate periodic. Acest lucru se datorează faptului că, în timp, capacitatea detectorului scade, ceea ce afectează precizia măsurării.

Higroscoapele rezistive funcționează pe principiul modificării nivelului de umiditate în funcție de rezistența electrică a sărurilor și polimerilor. Aparatele ceramice constau dintr-un cadran cu ac. Senzorul este un amestec ceramic special (argilă, siliciu). Rezistența sa electrolitică depinde de nivelul de umiditate.

Hygrometrele ceramice indică exclusiv nivelul de umiditate. Nu au funcții suplimentare. Dar sunt precise și permit monitorizarea schimbărilor microclimatului din încăpere.

Aparatele de tip condensare sunt numite și higrometre Lambrecht. Principiul de funcționare al echipamentului se bazează pe utilizarea unei oglinzi încorporate. Temperatura acestui element se modifică odată cu temperatura aerului atmosferic.

Elementul principal al aparatelor electrolitice este o placă izolatoare din sticlă, polistiren sau alt material, acoperită cu un strat de electrolit. În funcție de concentrația de umiditate din mediul aerian, se modifică rezistența electrolitului.

Hygrometrul de condensare se remarcă printr-o precizie ridicată. Dar pentru uz casnic nu este foarte potrivit din cauza anumitor dificultăți de utilizare.

Hygrometrele psihrometrice măsoară umiditatea aerului atmosferic pe baza scăderii temperaturii unui corp umezit. Ele constau din două termometre: unul uscat și unul umed.

De asemenea, aparatul este dotat cu un alimentator – un balon de sticlă care se umple cu apă. Calculul este efectuat de către cercetător în mod independent. Un tabel atașat dispozitivului ajută la determinarea umidității relative a aerului cu higrometrul.

Pe lângă aparate, există metode alternative de măsurare a umidității. Mai multe detalii – citiți mai departe.

Cum să utilizați higrometrul?

Fiecărui tip și model de higrometru i se atașează un manual de utilizare. Trebuie să îl urmați cu strictețe. De aceasta depinde precizia rezultatului obținut.

Aparatele psihrometrice au două avantaje: sunt precise și indică nu doar umiditatea, ci și nivelul de temperatură din încăpere.

În pașaportul aparatului se menționează cum se efectuează corect măsurarea nivelului de umiditate. Sunt prezentate regulile de siguranță și măsurile de precauție la lucrul cu dispozitivul. Se oferă recomandări privind întreținerea echipamentului de măsurare de laborator.

Astăzi, în uz casnic și industrial, de regulă, se folosesc higrometre mecanice, electronice, cu condensare și psihrometrice.

Varianta №1 – aparate electronice

Higrometrele electronice sunt simple în exploatare. Nu necesită setări, sunt complet pregătite de lucru. Înainte de utilizare, aparatul trebuie inspectat pentru defecte vizibile – fisuri, ciobituri.

Algoritmul măsurării nivelului de umiditate cu un higrometru electronic este următorul:

• porniți aparatul, apăsând butonul de alimentare;
• dacă este necesar, setați ziua săptămânii, ora, alarma și alți parametri prin butoanele «UP», «MODE» și «DOWN»;
• așteptați până când aparatul efectuează calculul nivelului de umiditate;
• evaluați rezultatul pe afișajul electronic.

De obicei, astfel de higrometre sunt utilizate în uz casnic. Unele persoane le folosesc în incubatoare.

Higrometrele electronice au un nivel destul de ridicat de eroare. De aceea, nu merită să aveți încredere totală în rezultatele lor, este mai bine să verificați rezultatele cu ajutorul unui dispozitiv mecanic.

Modelele moderne de higrometre electronice sunt dotate cu diverse funcții suplimentare: de exemplu, afișează temperatura aerului, nivelul de iluminare, ziua săptămânii etc.

Varianta №2 – higrometre mecanice

Precizia higrometrelor mecanice nu este ridicată. Eroarea este de 5-8%. Înainte de a începe să utilizați aparatul, se recomandă să efectuați calibrarea acestuia. Pentru reglare este necesar un higrometru etalon, care indică valori exacte ale umidității.

Trebuie să plasați două dispozitive unul lângă altul. Dacă indicatorul dispozitivului mecanic nu corespunde cu cel etalon, atunci trebuie să-l corectați cu ajutorul șurubului de reglare. Acest element este situat pe panoul din spate al echipamentului.

Higrometrele mecanice pot indica suplimentar, pe lângă nivelul de umiditate din încăpere, și nivelul temperaturii. Precizia lor este mai mare decât a celor electronice.

Utilizarea higrometrului mecanic este destul de simplă. Trebuie să instalați aparatul în locul potrivit (așezați pe masă sau agățați pe perete) și să evaluați rezultatul.

Varianta №3 – dispozitive de condensare

Higrometrul cu condensare constă dintr-un termometru, o cutie metalică și o pară de cauciuc. Acesta determină umiditatea absolută a aerului la punctul de rouă. Se remarcă printr-o precizie ridicată. În uz casnic, un astfel de aparat nu se utilizează de obicei.

Higrometrul cu condensare este destul de precis. Dar pentru a determina nivelul de umiditate, trebuie efectuate o serie de acțiuni. În ceea ce privește confortul de utilizare, este inferior modelelor electronice.

Algoritmul de utilizare a higrometrului de tip cu condensare:

• turnați eter (alcool) în cutie;
• începeți să injectați aer cu ajutorul părului de cauciuc până la apariția primelor picături de rouă;
• notați indicația termometrului;
• Consultați nivelul de umiditate în tabelul atașat aparatului.

După cum vedeți, nu este nimic complicat în determinarea umidității cu higrometrul de tip condensare. Este suficient să respectați instrucțiunile de mai sus.

Varianta №4 – higrometru psihrometric

Higrometrul psihrometric este destul de precis. Un astfel de echipament este verificat de serviciile metrologice. Rezultatelor acestui dispozitiv li se poate acorda încredere.

De obicei, higrometrele psihrometrice sunt utilizate în spitale, policlinici, școli și cantine publice. Ele sunt achiziționate și pentru acasă. Higrometrele psihrometrice sunt reprezentate de modelele VIT-1 și VIT-2. Pentru a vedea cum arată, vă puteți uita la figura de mai jos.

Psihrometrul VIT-1 se utilizează la temperaturi cuprinse între 0 și +24 de grade. VIT-2 se recomandă a fi utilizat în încăperi unde temperatura se situează între +16 și +40 de grade.

Înainte de utilizarea directă a aparatului, este necesar să se efectueze o serie de lucrări pregătitoare:

1. Despachetați higrometrul. Asigurați-vă că setul de dotări al dispozitivului corespunde datelor specificate în fișa tehnică.
2. Inspectați elementele echipamentului pentru integritate.
3. Scoateți alimentatorul de pe bază. Introduceți-l într-un recipient cu apă distilată, cu capătul sigilat în jos.
4. Udați fitilul, scufundând rezervorul termometrului umed într-un balon de sticlă cu apă.
5. Montați alimentatorul astfel încât fitilul să nu atingă pereții acestuia, iar distanța de la marginea capătului deschis al balonului până la rezervorul termometrului să fie de cel puțin 2 cm.
6. Plasați higrometrul în poziție verticală la nivelul ochilor. Dispozitivul psihrometric nu are suport. Aparatul poate fi agățat pe perete. În acest scop, în partea superioară a produsului există un orificiu special.

După ce etapa pregătitoare este finalizată, se poate trece la determinarea directă a nivelului de umiditate cu higrometrul psihrometric.

Alimentatorul trebuie să fie întotdeauna umplut cu apă. Lichidul trebuie completat din timp. Trebuie să monitorizați nivelul apei din balon. Dacă apa se completează înainte de efectuarea măsurătorii, trebuie să așteptați o jumătate de oră, apoi să treceți la determinarea temperaturilor pe termometrele umed și uscat.

În mediul măsurat, aparatul trebuie menținut cel puțin 30 de minute. În caz contrar, acuratețea rezultatului va fi îndoielnică.

Modul de utilizare a higrometrului psihrometric:

• stați în fața aparatului la o distanță la care marcajele scalei sunt bine vizibile. Este important să nu respirați asupra termometrelor pentru a evita denaturarea rezultatului;
• notați indicațiile termometrului de tip uscat. Acesta este situat în partea stângă și are marcajul corespunzător. Scrieți rezultatul obținut cu o precizie de 0,1 °C;
• citiți indicațiile termometrului umed;
• efectuați corecțiile la rezultatele obținute conform recomandărilor prezentate în fișa tehnică a dispozitivului de măsurare;
• scădeți valoarea termometrului umed din valoarea termometrului uscat;
• determinați umiditatea relativă folosind tabelul situat în partea dreaptă a aparatului. Valoarea căutată se va afla la intersecția rândurilor temperaturii termometrului uscat și a diferenței dintre indicațiile celor două termometre.

Mai jos, în figură, este ilustrat modul în care se determină umiditatea cu ajutorul higrometrului psihrometric.

Termometrul uscat indică temperatura de 20 °C, iar cel umed – 19 °C. Diferența dintre aceste valori este de 20-19=1 °C. În tabel, în coloana indicațiilor termometrului uscat, găsim valoarea «20», trasăm o linie orizontală dreaptă. În valorile diferenței de temperatură găsim «1» și trasăm o verticală. La intersecția celor două linii se află indicatorul nivelului relativ de umiditate – 90%

Pentru ca psihrometrul să indice un rezultat precis, este necesar să se efectueze întreținerea tehnică a acestuia în mod regulat.

Astfel, apa trebuie să fie la temperatura camerei. Este permisă utilizarea lichidului fiert. Apa trebuie să fie prefiltrată cu ajutorul unui filtru. Trebuie fiartă timp de cel puțin 15 minute.

Filtrul rezervorului termometrului de tip umed trebuie să fie întotdeauna moale, curat și umed. Periodic, este necesară înlocuirea acestui element. Dacă praful din aer nu depășește 5 mg/mc, atunci această procedură trebuie efectuată la fiecare două săptămâni.

Dacă parametrul respectiv este mai mare, atunci fitilul trebuie schimbat pe măsură ce se murdărește. Înainte de instalarea unui fitil nou, este necesar să ștergeți rezervorul termometrului cu un tampon de vată înmuiat în apă caldă.

Trebuie să verificați periodic higrometrul. Precizia aparatului se evaluează imediat după producție. Ulterior, verificarea dispozitivului trebuie efectuată de 1-2 ori pe an.

Regulile de exploatare în siguranță

Deși higroscoapele sunt de diferite tipuri, există reguli generale care trebuie respectate la utilizarea lor. Orice echipament trebuie manipulat cu grijă. Nu trebuie lăsat să cadă aparatul.

De asemenea, este interzisă tratarea dispozitivului cu substanțe chimice agresive: de exemplu, soluții care conțin alcalii sau acizi. Nu se recomandă supraîncălzirea dispozitivului. Temperatura maximă admisă la care poate fi utilizat echipamentul este indicată în instrucțiunile sale de însoțire.

Este important să alegeți corect locul pentru amplasarea higrometrului. Lângă echipament nu trebuie să existe surse de frig și căldură. Este importantă absența vibrațiilor. Nu amplasați higroscoapele în locuri expuse direct la razele solare

Este important să rețineți măsurile de siguranță la utilizarea aparatelor care conțin substanțe toxice. De exemplu, termometrele aparatului psihrometric VIT-2 sunt umplute cu toluen. Acesta este un lichid toxic și inflamabil.

Prin urmare, este important să nu permiteți spargerea și supraîncălzirea dispozitivului. Dacă rezervorul se sparge, toluenul poate fi îndepărtat de pe obiectele din jur cu apă și detergent.

Dacă pentru măsurarea umidității trebuie să se folosească apă, atunci trebuie să se utilizeze apă distilată (chiar dacă instrucțiunile nu menționează în mod direct acest lucru). Lichidul de la robinet nepurificat conține săruri care se vor depune pe elementele dispozitivului, reducând durata de viață și precizia rezultatelor.

Care higrometru este mai bun?

Ce tip de higrometru este mai bine să achiziționați pentru a controla nivelul de umiditate depinde de tipul încăperii, de scopuri și de regularitatea măsurătorilor efectuate. Pentru depozite, ateliere de producție, școli și instituții medicale, este mai bine să alegeți psihrometru. Acesta se remarcă printr-un nivel ridicat de precizie și fiabilitate.

Pentru scopuri casnice, va fi suficient un higrometru mecanic sau electronic – aceste aparate pot fi achiziționate din cel mai apropiat magazin de tehnică. În plus, varietatea de modele vă va ajuta să alegeți un aparat în stilul încăperii.

Modelele psihrometrice care conțin toluen în compoziție nu sunt recomandate pentru uz casnic, mai ales dacă în familie sunt copii și animale. Spargerea accidentală a dispozitivului poate duce la o serie de consecințe neplăcute.

Pentru controlul nivelului de umiditate în casă, este mai bine să achiziționați un higroscop mecanic. Acesta este mai precis decât cel electronic. În același timp, nu dispune de numeroase funcții suplimentare, spre deosebire de ultimul tip de echipament.

În plus, puteți asambla cu propriile mâini un dispozitiv pentru măsurarea umidității. Iar cum se face acest lucru, puteți citi în acest material.

Concluzii și material video util pe această temă

În videoclipul prezentat este descris principiul de funcționare al aparatului psihrometric și modul de calcul al nivelului de umiditate:

Despre precizia higrometrelor psihrometrice și electronice se poate judeca după acest videoclip:

Cele mai răspândite sunt dispozitivele psihrometrice VIT-1 și VIT-2. Acestea sunt precise și arată în plus temperatura aerului.

Pentru uz casnic se pot utiliza aparate electronice. Acestea sunt de obicei multifuncționale și arată nu numai umiditatea, ci și temperatura, iluminarea, ora, ziua săptămânii etc. Precizia lor lasă de dorit.

Higroscoapele mecanice au, de asemenea, o anumită eroare, dar acestea pot fi reglate prin calibrare.

Dar folosiți dumneavoastră măsurători de umiditate acasă? Cărui aparat i-ați acordat preferința și sunteți mulțumit de funcționarea lui? Vă rugăm, lăsați comentariile dumneavoastră în blocul de sub articol.