Гигрометры: что это такое и как пользоваться?

Гигрометром называется прибор, измеряющий влажность воздуха в комнате. Также подобное устройство пригодится для исследования влажности иных газов. Классы гигрометров могут сильно отличаться. Анализаторы влажности необходимы в самых различных сферах. Их единица измерения – процент относительной и абсолютной влажности.

Изначально подобное оборудование использовалось только в лабораторных исследованиях и экспертизах. Существует сразу несколько типов гигрометра. Показания таких приборов пересчитывают в единый индекс по особым таблицам. Существует множество вариантов снятия показаний (точнее, принципов работы).

Прибор для измерения относительной влажности воздуха очень важен для любого дома или квартиры. Особенно актуально такое устройство в течение отопительного сезона, когда воздух неизбежно пересушивается. Учитывая особенности отечественного климата, гигрометры придется использовать большую часть года. Но прибор, который измеряет влажность, необходим и в сельском хозяйстве, в пищевой промышленности.

Хранение зерна и корнеплодов, бобовых культур и хлопка, фармакологического сырья (лекарственных растений) можно как следует организовать только при постоянном уровне влажности и температуры.

Влажность, которую можно измерить с помощью гигрометра, очень важна также:

• в картинной галерее;

• в библиотеке;

• в административном здании;

• в хранилище документов.

На этом, впрочем, роль гигрометрического контроля не заканчивается. Процесс строительства и ремонта во многих случаях немыслим без такой процедуры. Только установив фактическую влажность, можно прогнозировать скорость схватывания цемента (бетона), гарантировать высыхание затирок, приклеивание обоев. Гигрометры крайне нужны:

• в особо чистых цехах (по производству микросхем и их сборке);
• в химической, нефтехимической, цементной промышленности;
• в торговых залах;
• в музеях;
• на предприятиях по выпуску взрывчатых веществ и на объектах, где они хранятся;
• в медицинских, санаторно-курортных учреждениях;
• при производстве мебели, текстиля.

Эти устройства называют еще «абсолютными» гигрометрами. Они состоят из целого комплекса трубок в форме буквы U. Внутри трубок скрывается вещество, которое поглощает влагу из проходящего воздуха. Перед измерением систему взвешивают.

Именно такое устройство чаще всего используется для отслеживания влажности в окружающей среде и в помещениях. Обычный диапазон измерения волосяного гигрометра колеблется от 30 до 80%. Конструкция включает:

• раму из прочного металла;
• обезжиренный волос;
• шкив (через него перебрасывают свободный край волоска с подвешенным грузом);
• указательную стрелку;
• шкалу (обычно 1 деление принимается равным 1%);
• регулирующий винт (позволяющий калибровать стрелочный блок).

Работает все очень просто. Длина волоска меняется в зависимости от того, какова его влажность. Вбирая или отдавая влагу, измерительный орган становится то длиннее, то короче. Это воздействует на шкив, а следом поворачивается и стрелка. Для нормальной работы волосяные гигрометры надо устанавливать на уровне глаз наблюдателя, чтобы упростить контроль за ними.

В профессиональной среде давно пришли к выводу, что компенсировать этот эффект помогает дополнительная обдувка воздухом. Для расчетов с использованием аспирационного психрометра вместо типовых формул применяется формула Шпрунга. Специалисты рекомендуют брать кипяченую, а еще лучше дистиллированную воду. Она меньше забивает капилляры ткани и потому меньше влияет на погрешность измерений.

Как нетрудно понять по названию, внутри находится органическая пленка. Увлажняясь, она растягивается, а при иссушении сжимается. Меняющееся положение центральной части вызывает движение стрелки. Как волосяной, так и пленочный гигрометры должны периодически сверяться с профессионально отлаженным психрометром. Электронные компоненты в таком устройстве не используются.

Этот вид гигрометров работает за счет специальной пластинки из изолирующего материала. Чаще всего используют стеклянные и полистирольные пластинки. На них наносят хлорид лития, а под основным рабочим слоем располагается связующий материал. Когда меняется влажность воздуха, меняется и концентрация электролита. Вслед за этим меняется и сопротивление, которое можно точно измерить и вычислить линейную зависимость; проблема в том, что точность показаний зависит от температуры.

Именно подобные системы рекомендуют использовать в домах и квартирах. Работает аппарат относительно просто. В нем используется керамическая масса, имеющая определенный уровень электрического сопротивления. Чтобы система действовала четко и правильно, в ней должны содержаться окислы металлов в строго определенной пропорции. Чаще всего за основу берутся обычная глина, каолин и кремнезем.

Хороший вариант такого устройства – гигрометр Ламбрехта. Его разработали еще в 1875 году. В современном виде конструкцию представили в 1877 году после усовершенствования Вильгельмом Ламбрехтом. Камера в форме цилиндра имеет никелированную фронтальную стенку. Вокруг располагается еще одно точно такое же кольцо.

В таких системах применяются методы, позволяющие куда более точно оценить реальную влажность воздуха, чем при использовании традиционных моделей. Сюда относятся:

• определение электрической проводимости воздуха;

• установление точки росы при помощи оптоэлектронного блока;

• определение электрического сопротивления полимерных веществ или солей металлов;

• определение колебаний емкости специально калиброванных конденсаторов.

Напоследок стоит сказать еще о двух типах устройств. Термометры-гигрометры спиртовые пригодны для измерения температуры и влажности воздуха как внутри помещений, так и на улице. Отзывы на подобную технику показывают, что она работает достаточно точно. В кулонометрических гигрометрах определяется сила тока, которую нужно потратить для электролиза газов. Данный показатель прямо зависит от влажности расщепляемого электричеством газа.

В подобной системе применяются:

• электроды из родия;

• частично гидратированная пятиокись фосфора (ею покрывают электроды и воздушный канал);

• источники питания;

• специальные отсчетные устройства.

Правильное использование каждого гигрометра, как и периодичность поверки, полнее всего отражается, конечно, в сопроводительной инструкции. Но в любом случае запрещено:

• бросать устройство;

• подвергать его сильным механическим воздействиям;

• обрабатывать кислотами, щелочами и другими едкими веществами;

• перегревать устройства свыше 45 градусов.

Только в таком случае показания гигрометра будут действительно точны и адекватны. Если для работы устройства нужно налить воду, следует брать дистиллированную жидкость, даже когда инструкция прямо об этом не говорит. Отдельного внимания заслуживает калибровка прибора. Электронные модели во многих случаях невозможно настраивать – их уже должны были как следует настроить на заводе.

Рекомендуется для упрощения процесса использовать соляной тест:

• кладут гигрометр в стеклянную банку или контейнер с плотно прилегающей крышкой;

• ¼ емкости заполняют солевым раствором;

• ставят прибор над ним на подставке;

• через 8 часов проверяют, достигнуто ли значение 75% влажности (именно таким и будет оно).

Если нужная цифра определена верно, значит, калибровать измеритель не потребуется. При ошибке механического гигрометра нужно вручную (максимально быстро) установить стрелку в требуемом положении. Электронные устройства обычно настраивают сервисные службы в рамках гарантии. Если она уже закончилась, то шансы, что что-то можно сделать, невелики.

О том, как пользоваться гигрометром, смотрите далее.