Гигрометр: виды, особенности, сферы применения. Что такое гигрометр Как работает гигрометр

Существует несколько типов гигрометров (весовой, волосной, плёночный и другие), действие которых основано на различных принципах.

Виды гигрометров

1. Весовой (абсолютный) гигрометр состоит из системы U-образных трубок, наполненных гигроскопическим веществом, способным поглощать влагу из воздуха. Через эту систему насосом протягивают некоторое количество воздуха, влажность которого определяют. Зная массу системы до и после измерения, а также объём пропущенного воздуха, находят абсолютную влажность.

2. Действие волосного гигрометра основано на свойстве обезжиренного волоса, способного изменять свою длину при изменении влажности воздуха, что позволяет измерять относительную влажность от 30 до 100 %. Волос натянут на металлическую рамку. Изменение длины волоса передаётся стрелке, перемещающейся вдоль шкалы.

3. Плёночный гигрометр имеет чувствительный элемент из органической плёнки, которая растягивается при повышении влажности и сжимается при понижении. Изменение положения центра плёночной мембраны передаётся стрелке. Волосной и плёночный гигрометр в зимнее время являются основными приборами для измерения влажности воздуха. Показания волосного и плёночного гигрометра периодически сравниваются с показаниями более точного прибора - психрометра , который также применяется для измерения влажности воздуха.

4. В электролитическом гигрометре пластинку из электроизоляционного материала (стекло , полистирол) покрывают гигроскопическим слоем электролита - хлористого лития - со связующим материалом. При изменении влажности воздуха меняется концентрация электролита, а следовательно, и его сопротивление; недостаток этого гигрометра - зависимость показаний от температуры.

5. Действие керамического гигрометра основано на зависимости электрического сопротивления твёрдой и пористой керамической массы (смесь глины, кремния, каолина и некоторых окислов металла) от влажности воздуха.

6. Конденсационный гигрометр определяет точку росы по температуре охлаждаемого металлического зеркальца в момент появления на нём следов воды (или льда), конденсирующейся из окружающего воздуха. Конденсационный гигрометр состоит из устройства для охлаждения зеркальца, оптического или электрического устройства, фиксирующего момент конденсации, и термометра, измеряющего температуру зеркальца. В современных конденсационных гигрометрах для охлаждения зеркальца пользуются полупроводниковым элементом, принцип действия которого основан на эффекте Пельтье , а температура зеркальца измеряется вмонтированным в него проволочным сопротивлением или полупроводниковым микро-термометром

Электронные гигрометры

Электронные гигрометры могут использовать различные принципы:

оптоэлектронные - измерение точки росы при помощи охлажденного зеркала (зеркало замораживается, затем постепенно нагревается, так и определяется точка росы);
емкостные - измеряют изменение емкости полимерного или металоксидного конденсатора (измеряют только от 5% до 95%, стареют, зато от температуры почти не зависят);
резистивные - используют эффект изменения проводимости солей или проводящих полимеров в зависимости от влажности
измеряющие проводимость воздуха (измеряют абсолютную влажность, для вычисления относительной влажности требуется также измерение температуры).

См. также

Отрывок, характеризующий Гигрометр

– Ведь сказал, что не отдам, – отвечал Денисов.
– Вы будете отвечать, ротмистр, это буйство, – у своих транспорты отбивать! Наши два дня не ели.
– А мои две недели не ели, – отвечал Денисов.
– Это разбой, ответите, милостивый государь! – возвышая голос, повторил пехотный офицер.
– Да вы что ко мне пристали? А? – крикнул Денисов, вдруг разгорячась, – отвечать буду я, а не вы, а вы тут не жужжите, пока целы. Марш! – крикнул он на офицеров.
– Хорошо же! – не робея и не отъезжая, кричал маленький офицер, – разбойничать, так я вам…
– К чог"ту марш скорым шагом, пока цел. – И Денисов повернул лошадь к офицеру.
– Хорошо, хорошо, – проговорил офицер с угрозой, и, повернув лошадь, поехал прочь рысью, трясясь на седле.
– Собака на забог"е, живая собака на забог"е, – сказал Денисов ему вслед – высшую насмешку кавалериста над верховым пехотным, и, подъехав к Ростову, расхохотался.
– Отбил у пехоты, отбил силой транспорт! – сказал он. – Что ж, не с голоду же издыхать людям?
Повозки, которые подъехали к гусарам были назначены в пехотный полк, но, известившись через Лаврушку, что этот транспорт идет один, Денисов с гусарами силой отбил его. Солдатам раздали сухарей в волю, поделились даже с другими эскадронами.
На другой день, полковой командир позвал к себе Денисова и сказал ему, закрыв раскрытыми пальцами глаза: «Я на это смотрю вот так, я ничего не знаю и дела не начну; но советую съездить в штаб и там, в провиантском ведомстве уладить это дело, и, если возможно, расписаться, что получили столько то провианту; в противном случае, требованье записано на пехотный полк: дело поднимется и может кончиться дурно».
Денисов прямо от полкового командира поехал в штаб, с искренним желанием исполнить его совет. Вечером он возвратился в свою землянку в таком положении, в котором Ростов еще никогда не видал своего друга. Денисов не мог говорить и задыхался. Когда Ростов спрашивал его, что с ним, он только хриплым и слабым голосом произносил непонятные ругательства и угрозы…
Испуганный положением Денисова, Ростов предлагал ему раздеться, выпить воды и послал за лекарем.
– Меня за г"азбой судить – ох! Дай еще воды – пускай судят, а буду, всегда буду подлецов бить, и госудаг"ю скажу. Льду дайте, – приговаривал он.
Пришедший полковой лекарь сказал, что необходимо пустить кровь. Глубокая тарелка черной крови вышла из мохнатой руки Денисова, и тогда только он был в состоянии рассказать все, что с ним было.
– Приезжаю, – рассказывал Денисов. – «Ну, где у вас тут начальник?» Показали. Подождать не угодно ли. «У меня служба, я зa 30 верст приехал, мне ждать некогда, доложи». Хорошо, выходит этот обер вор: тоже вздумал учить меня: Это разбой! – «Разбой, говорю, не тот делает, кто берет провиант, чтоб кормить своих солдат, а тот кто берет его, чтоб класть в карман!» Так не угодно ли молчать. «Хорошо». Распишитесь, говорит, у комиссионера, а дело ваше передастся по команде. Прихожу к комиссионеру. Вхожу – за столом… Кто же?! Нет, ты подумай!…Кто же нас голодом морит, – закричал Денисов, ударяя кулаком больной руки по столу, так крепко, что стол чуть не упал и стаканы поскакали на нем, – Телянин!! «Как, ты нас с голоду моришь?!» Раз, раз по морде, ловко так пришлось… «А… распротакой сякой и… начал катать. Зато натешился, могу сказать, – кричал Денисов, радостно и злобно из под черных усов оскаливая свои белые зубы. – Я бы убил его, кабы не отняли.
– Да что ж ты кричишь, успокойся, – говорил Ростов: – вот опять кровь пошла. Постой же, перебинтовать надо. Денисова перебинтовали и уложили спать. На другой день он проснулся веселый и спокойный. Но в полдень адъютант полка с серьезным и печальным лицом пришел в общую землянку Денисова и Ростова и с прискорбием показал форменную бумагу к майору Денисову от полкового командира, в которой делались запросы о вчерашнем происшествии. Адъютант сообщил, что дело должно принять весьма дурной оборот, что назначена военно судная комиссия и что при настоящей строгости касательно мародерства и своевольства войск, в счастливом случае, дело может кончиться разжалованьем.
Дело представлялось со стороны обиженных в таком виде, что, после отбития транспорта, майор Денисов, без всякого вызова, в пьяном виде явился к обер провиантмейстеру, назвал его вором, угрожал побоями и когда был выведен вон, то бросился в канцелярию, избил двух чиновников и одному вывихнул руку.

Предназначенный для определения влажности воздуха . Существует несколько типов гигрометров (весовой, волосной, плёночный и другие), действие которых основано на различных принципах.

Энциклопедичный YouTube

1 / 3

✪ Калибровка гигрометра из набора «TermoKid» - Доктор Комаровский

✪ Урок 190. Приборы для измерения влажности

✪ Психрометр

Субтитры

Виды гигрометров

Электронные гигрометры

Электронные гигрометры могут использовать различные принципы:

оптоэлектронные - измерение точки росы при помощи охлажденного зеркала (зеркало замораживается, затем постепенно нагревается, так и определяется точка росы);
емкостные - измеряют изменение емкости полимерного или металоксидного конденсатора (измеряют только от 5 % до 95 %, стареют, зато от температуры почти не зависят);
резистивные - используют эффект изменения проводимости солей или проводящих полимеров в зависимости от влажности
измеряющие проводимость воздуха (измеряют абсолютную влажность, для вычисления относительной влажности требуется также измерение температуры).

Важнейшими показателями, определяющими состояние окружающей среды, является температура и влажность воздуха.

Прибор для измерения температуры – термометр – имеется сегодня в каждом доме, и перед выходом на улицу мы всегда сверяемся с его показателями, чтобы выбрать соответствующую одежду. Но хотя знать уровень влажности воздуха не менее важно, чем температуру, гигрометры не стали популярными у населения.

Обычно их можно встретить только в специализированных лабораториях или на метеостанциях. Между тем, это очень полезный прибор, который пригодится каждому из нас в повседневной жизни.

Что собой представляет гигрометр?

Как уже сказано, гигрометром называют прибор, измеряющий содержание влаги в атмосфере. В зависимости от размещения, он может показывать количество влаги в комнате или на улице, в подвале, кладовой и даже в вашем платяном шкафу.

Гигрометры различных конструкций могут показывать процентное содержание влаги или абсолютное количество паров воды в кубометре воздушной массы. Как правило, абсолютное содержание влаги показывает профессиональная узкоспециализированная аппаратура, тогда как приборы бытового и общего назначения демонстрируют процентное соотношение влажности.

Виды гигрометров

Измерением влажности воздуха ученые занимаются в течение нескольких последних столетий. Честь изобретения гигрометра принадлежит французскому естествоиспытателю и механику Гийому Амонтону, который изготовил первый прибор в 1677 году.

Самый простой гигрометр использует свойство человеческого волоса изменять свою длину при изменениях влажности. Обезжиренный волос закрепляют на рамке и одним концом прикрепляют к стрелке прибора.

При изменениях влажности волос натягивается или ослабевает, отклоняя стрелку в разные положения вдоль шкалы. Вместо волоса можно использовать сосновую стружку, которая при колебаниях влажности скручивается либо распрямляется.

Аналогичным образом действуют и пленочные гигрометры . Тонкая пленка из чувствительного к влажности материала при возрастании уровня влажности растягивается, а при уменьшении – сжимается. Изменение положения пленки заставляет отклоняться прикрепленную к ней стрелку, которая показывает влажность воздуха на градуированной шкале.

Электролитический гигрометр использует для измерения влажности свойство хлористого лития впитывать атмосферную влагу. При изменении концентрации солевого раствора изменяется и его электрическое сопротивление, что находит отражение в показаниях гигрометра.

Такой прибор желательно использовать только в комнатных условиях, в более-менее стабильном температурном режиме. При существенных колебаниях температуры показания не будут отличаться высокой точностью.

Принцип действия конденсационного гигрометра основан на осаждении паров воды на поверхности охлаждаемого металлического зеркала. При этом фиксируется температура, необходимая для появления конденсата: чем она ниже, тем более сухим является воздух.

Измерения проводятся, как правило, полупроводниковыми измерительными элементами – это одна из наиболее современных и точных конструкций, доступных для бытового использования.

Для чего необходим гигрометр?

Информация об уровне влажности воздуха может понадобиться в самых разных случаях. Не секрет, что чересчур влажный воздух в квартире приводит к росту простудных заболеваний, а также появлению на стенах и потолке пятен грибка, разрушающего строительные и отделочные материалы.

Однако слишком сухой воздух тоже вреден для здоровья, поскольку пересушивает слизистую оболочку горла и носоглотки, лишая ее защитных свойств.

Если летом влажность воздуха в квартире регулируется естественным путем с помощью открытых оконных форточек, то зимой с этим нередко возникают проблемы. Зная показатель влажности воздуха, намного проще избегать отклонений от нормы в ту или другую сторону.

Это может быть очень важным, особенно если в доме живут маленькие дети, пожилые люди или те, кто болеет астмой, бронхитом, сердечно-сосудистыми заболеваниями.

Наблюдение за уровнем влажности важно и во многих других случаях – например, для тех, кто хочет сохранить в погребе овощи в течение зимы, до будущего урожая. Высокая влажность воздуха в погребе приведет к загниванию овощей, а чересчур сухой воздух сделает их вялыми и непригодными в пищу.

Особенно большое значение это имеет для фермерских хозяйств, которые не только выращивают сельскохозяйственную продукцию для собственных нужд, но и продают ее населению.

Соблюдение определенных параметров влажности может оказаться важным в самых разных сферах деятельности: в строительстве, пищевой промышленности, тепличном хозяйстве, медицине, коммунальном хозяйстве, в школах и дошкольных детских учреждениях и т.д.

Привыкнув контролировать уровень влажности, вы вскоре обязательно заметите улучшения во всех сферах своей жизни, от здоровья до материального благосостояния.

Некоторые понятия только звучат грозно и странно, а как попытаешься разобраться - все легко и просто. Вот и если попробовать выяснить, что такое гигрометр, ответ можно найти минут за 5, а на само восприятие материала уйдет еще столько же времени. Ну, может чуть больше.

Какие существуют параметры погоды?

Новости всегда заканчиваются метеорологической сводкой, к этому уже все привыкли. Также понятны и основные параметры, которые озвучивает диктор:

Температура в тени;
Облачность;
Вероятность осадков;
Скорость ветра;
Влажность.

Хотя, последний показатель вызывает определенные вопросы. На самом деле, относительна влажность - мера насыщенности воздуха парами. Чем более влажный воздух:

Тем легче дышать;
Тем выше вероятность осадков;
Тем быстрее портятся продукты;
Тем легче больным с хроническими поражениями легочной системы.

Конечно же, ощущения зависят еще и от соотношения влажности к температуре окружающей среды. В любом случае, сухой воздух никто не любит, поэтому при планировании пикника или любого другого выезда на природу, лучше обратить внимание на этот параметр.

Высокая влажность не является 100% гарантией осадков, но их вероятность несколько повышается.

В определенной местности этот показатель, как правило, держится на одном и том же уровне и зависит только от сезона и осадков. Если взять десяток солнечных дней, влажность каждый раз будет приблизительно на одном и том же уровне.

Как работает гигрометр?

Существует несколько видов гигрометров, каждый из которых базируется на своем принципе работы:

Волосной;
Пленочный;
Весовой;
Керамический;
Конденсационный;
Электрический.

Самый простой для понимания - волосной:

В основе механизма действия лежит лишенный жира волос;
Под действием уровня влажности изменяется длина самого волоса;
Можно зафиксировать изменения от 30 до 100% влажности;
Прибор прост в изготовлении и дешев.

Весовой действует несколько иначе:

Состоит из системы трубочек, заполненных специальным веществом;
Содержимое способно поглощать из окружающего воздуха влагу;
При помощи насоса воздух «протягивается» по трубочкам;
Взвешивая наполнитель до и после, определяют влажность.

В электронных гигрометрах могут использовать охлажденные зеркала, конденсаторы и соли. Но конечный результат всегда выдается на экран в виде пары цифр.

Механизм работы каждого аппарата сводится к тому, что создается система, которая тем или иным образом реагирует на влажность воздуха. Фиксируются изменения, протекающие в этой системе, и выдается конечный результат. Вопрос заключается лишь в точности, долговечности и дешевизне. Какой именно прибор будет наиболее оптимален по всем трем параметрам.

Что измеряет гигрометр?

Данный прибор служит для измерения всего одного параметра - влажности .

Благодаря этому приспособлению можно выяснить:

Какой уровень влажности в помещении;
Насколько отличаются имеющиеся показатели от нормы;
Следует ли что-то делать, для улучшения условий проживания;
Соблюдаются ли в учебном или образовательном учреждении заданные нормы.

Чисто теоретически - прибор дешевый и простой, он мог бы быть в каждом доме. Но мало кто интересуется уровнем влажности в своем жилище, если это не касается санитарных норм. Разбирая старые вещи на чердаке, можно наткнуться еще на советские образцы, которые до сих пор исправно работают.

Теоретически, при помощи гигрометра можно определять и уровень влажности на улице, но это может понадобиться только:

Метеорологам;
Юным экспериментаторам;
Любителям сверять данные;
Тем, кто не слушает прогноз погоды.

Как правило, о приборе вспоминают только во время проведения каких-либо проверок, что убедиться в соблюдении норм или оформить протокол о нарушении.

Зачем нужны метеорологи?

Погоде, как и самой природе, никогда не было особого дела до человека:

Наука еще не научилась контролировать погодные явления, во всяком случае, широкую общественность об этом еще не уведомили;
Природные катаклизмы до сих пор уносят тысячи жизней;
Качество предсказаний от метеорологов растет, но все еще находится не на самом высоком уровне.

Можно ругать прогнозы, на чем свет стоит, ведь часто они полностью не совпадают с реальной картиной. Но невозможно отказать метеорологам в том, что они заблаговременно предугадывают смерчи, цунами и тайфуны.

Без всех этих данных в некоторых регионах жизнь стала бы невозможной. Ну, или очень непродолжительной. А во всем этом метеорологам помогает опыт и целый набор приборов, в том числе и тот самый гигрометр.

Изменение уровня влажности, как и атмосферного давления, может свидетельствовать о резких переменах.

Как пользоваться гигрометром?

В своем жилище мы редко когда пытаемся определить уровень влажности и прочие «незначительные» параметры. Всегда интересует температура и, пожалуй, все.

Но даже несмотря на это, можно завести домашний гигрометр:

Если в доме живут дети или старики;
Если имеются хронические заболевания дыхательной системы;
Если есть сомнения о том, что условия проживания соответствуют санитарным нормам;
Если интересно фиксировать изменения в течение года.

Куда важнее показания прибора для:

Лечебных учреждений;
Пищевых производств;
Строительства;
Школ и детских садиков;
Складов;
Погребов и подвальных помещений.

Важно соблюдать определенный уровень влажности, когда дело касается хранения пищевых продуктов. Чем выше будет этот показатель, тем меньше шансов сохранить еду на протяжении длительного периода.

Касательно больниц и учебных заведений все еще проще - есть санитарные нормы, которые необходимо соблюдать. Их нарушения оказывают негативное влияние на жизнь и здоровье больных и учащихся. Естественно, наказание понесут лица, ответственные за это, при первой же проверке.

И не стоит забывать о метеорологах. Они тоже используют гигрометры для определения уровня влажности и для составления прогнозов погоды на ближайшее время.

Как же используется этот прибор?

Гигрометром человечество пользуется не первую сотню лет. Первым и самым примитивным являлся волосной:

В качестве индикатора использовался лишенный жира волос;
По изменению длины определялся уровень влажности;
Высокий уровень надежности объяснялся простотой приспособления;
Ничего более дешевого до сих пор не придумали.

В качестве детектора уже попробовали использовать:

Пленку;
Керамическую массу;
Впитывающую влагу субстанцию;
Электролиты;
Охлажденные зеркала;
Проводящие полимеры;
Полимерные конденсаторы.

Все это не менее эффективно, но чуть сложней и дороже. Сегодня чаще можно столкнуться с электронными гигрометрами - показатели выводятся на дисплей прибора в виде цифр.

Мало кто использует гигрометр для своих повседневных нужд, этот прибор все еще остается «диковинкой». Механизм его действия стоит уяснить для общего развития, можно будет удивить знакомых своих кругозором. А вдруг и в реальной жизни пригодится.

Видео: принцип работы измерителей влажности

В данном ролике Денис Романов расскажет об устройстве психометрического гигрометра, за счет чего он работает, насколько точны показания:

Гигрометр представляет собой измерительный прибор, который используется для определения влажности воздуха в окружающей среде. Уровень влажности воздуха – важный показатель, так как от него во многом зависит самочувствие человека.

Особенно чувствительными к нему являются метеозависимые люди, а также те, кто страдает гипертонической болезнью, заболеваниями сердечно-сосудистой системы и бронхиальной астмой. Да и при повышенной сухости воздуха даже абсолютно здоровые люди склонны ощущать дискомфорт, сонливость, сухость кожных покровов, сопровождающуюся зудом, раздражением.

Довольно часто сухость воздуха провоцирует развитие различных заболеваний дыхательной системы, начиная от банальных ОРВ и ОРЗ и заканчивая бронхитами и даже воспалением легких.

Гигрометр не менее важен и для нормального функционирования некоторых предприятий, так как повышенная или пониженная влажность воздуха может значительно влиять на сохранность их продукции. Поэтому он нужен как для использования в быту, так и на производстве.

Виды гигрометров

Гигрометр – это прибор, который появился относительно давно. Как любое устройство, он за период своего существования неоднократно усовершенствовался, пройдя путь от простого конденсационного до высокосложного электронного устройства.

Гигрометр конденсационный

Этот прибор имеет самое простое устройство среди всех существующих на сегодняшний день таких приборов. Он измеряет влажность воздуха, конечно, не с такой точностью, как электронный прибор, однако вполне может быть использован для бытового применения.

Принцип его работы основывается на применении металлического зеркала, температура которого напрямую зависит от температуры окружающей среды.

Пользоваться таким прибором очень просто. Он начинает свою работу в тот момент, когда на поверхности зеркала образуются либо капельки влаги, либо кристаллики льда. В момент образования конденсата начинает работать термометр, определяющий температуру зеркала. Таким образом, в основе измерения влажности этим прибором лежит температурная разность зеркала.

Гигрометр механический

В основе измерения влажности этим прибором лежит способность человеческого либо синтетического волоса изменять свою длину при изменении концентрации влаги в воздухе. Принцип его работы достаточно прост. Человеческий либо синтетический волос, который натянут на специальную рамку, имеет определенную длину.

А в результате изменения влажности изменяется и его длина, он начинает толкать стрелку, двигающуюся вдоль шкалы. Стрелка передвигается по шкале, показывая влажность воздуха на данный момент.

Такой гигрометр идеально подходит для измерения в бытовых и промышленных целях в том случае, если нет необходимости в получении максимально точных данных. Гигрометр стабильно функционирует в достаточно широком диапазоне и относительно точно показывает влажность воздуха.

Существенным его недостатком является то, что прибор очень чувствителен не только к резким ударам или встряскам, но и к изменениям положения в пространстве, такое явление легко объясняется ювелирностью его устройства.

Гигрометр электронный

Принцип работы и измерения влажности воздуха этого устройства основывается на изменении концентрации электролита, который покрывает собой любой электроизоляционный материал (пластмассу или стекло). Существуют приборы, обладающие автоматическим подогревом, измерения которых привязаны к точке росы.

Чаще всего точка росы измеряется над концентрированным раствором хлорида лития, который по своей сути является достаточно чувствительным к любым изменениям влажности. Для максимального удобства такой гигрометр может дополнительно оборудоваться термометром, что очень удобно.

Основной особенностью этого прибора является высокая точность измерения, которую не могут обеспечить другие виды этого устройства.

Еще одним неоспоримым преимуществом этого вида является возможность обеспечения получения стабильно точного измерения влажности вне зависимости от температуры окружающей среды и очень низкий процент погрешности.

На самом деле принцип работы всех приборов для измерения влажности воздуха не отличается чрезмерной сложностью и основывается на физических и химических особенностях вещей.

Сегодня некоторые путают гигрометр с психрометром, так как не знают, чем один прибор отличается от другого. Давайте с вами более подробно разберемся, чем гигрометр от психрометра отличается в действительности.
Следует заметить, что как гигрометр, так и психрометр – это приборы, использующиеся для измерения влажности воздуха.

Принцип работы

При снижении влажности воздуха увеличивается скорость испарения влаги, вызывающая в свою очередь охлаждение и конденсирование, что способствует снижению температуры объекта, чего не происходит при повышении этого параметра. В основе измерения этого параметра при помощи психрометра лежит разность температуры воздуха и влажного объекта.

Поэтому при возникновении спора на предмет отличия между гигрометром и психрометром можно дать только один ответ: устройством. Однако при этом гигрометры и психрометры – это приборы для определения одного и того же параметра, но имеющие разную конструкцию.

Гигрометры и психрометры сегодня пользуются достаточно высокой популярностью среди потребителей. Следует заметить, что единица измерения влажности воздуха как в гидрометрах, так и в психрометрах выражается в процентном соотношении показания уровня влаги.

Гигрометр – это важный измерительный прибор, использование которого поможет сделать ваше жилье более удобным и комфортным в плане доведения влажности воздуха до максимально комфортных показателей.

Это может пригодиться: