Комплексные поставки запорной арматуры
и деталей трубопроводов →

Тел: +7 (3522) 55-48-26

Влажность воздуха как измеряется


Чем измеряют влажность воздуха. Приборы для определения влажности

Содержание:

Что такое влажность воздуха

Влажность воздуха — это показатель содержания водяного пара в воздухе. Влажность домашнего воздуха меняется в зависимости от погодных условий и процессов жизнедеятельности людей.

Понижение влажности в помещении может произойти из-за чрезмерного использования обогревательных приборов или кондиционера. Приготовление еды без вытяжки или качественной вентиляции, сушка белья в в доме, повышенная влажность на улице приводят к высокому уровню влажности в квартире.

Сухой воздух в помещении способен вызвать усыхание мебели и отделочных материалов, увядание растений, сухость кожи и слизистых оболочек. Нередко сухой воздух приводит к аллергическим реакциям и развитию простудных заболеваний.

Слишком влажный воздух также может испортить мебель и отделочные материалы, поспособствовать развитию грибка на стенах и снижению иммунитета у человека. В квартире может появиться неприятный запах сырости.

Чем измеряют влажность воздуха

Без специальной аппаратуры определить относительный точный уровень влажности воздуха сложно. Однако не соответствующую норме концентрацию влаги можно определить по сухости кожи и слизистых или скоплению конденсата (точка росы) на окнах и зеркальных поверхностях.

Относительная влажность — содержание водяного пара в воздухе и его взаимодействие с температурой воздуха.

Сегодня существуют специальные приборы, с помощью которых можно определить баланс влажности воздуха в помещении с высокой точностью.

Приборы для измерения влажности воздуха

Прибор для измерения влажности воздуха называется гигрометр.

Гигрометр — это прибор, который измеряет влажность воздуха в помещении. Если процент содержания влаги в воздухе слишком низкий, в организм могут попасть различные вирусы, которые могут значительно ослабить иммунитет. Благодаря гигрометру можно избежать дискомфорта и защитить слизистые и кожу от пересыхания.

Согласно ГОСТу, комфортный уровень относительной влажности в помещении зимой — 30–45%, в теплые месяцы — 30–60%.

Принцип работы этого прибора основан на физических характеристиках материалов, из которых он состоит. Материалы в зависимости от уровня влаги в воздухе меняют свойства: вес, плотность, длину и другие.

Гигрометр бывает нескольких видов:

  • волосяной,
  • пленочный,
  • весовой,
  • конденсационный,
  • психрометрический,
  • электронный.

Волосяной гигрометр

Волосяной измерительный прибор состоит из обезжиренного синтетического волоса, стрелки, пружины и шкалы. Когда количество паров в воздухе изменяется, происходит изменение силы натяжения волоса и пружина реагирует на эти изменения, меняя положение стрелки на шкале. Диапазон определения влажности у волосяного гигрометра — от 30 до 80%.

Сейчас можно встретить множество моделей гигрометров, среди которых есть и классические измерители влажности с температурным столбиком, и электронные, на дисплее которого отображаются сразу все показатели оптимального микроклимата в доме.

Пленочный гигрометр

Чувствительного элементом здесь служит пленка, которая также при изменении уровня влажности стягивается или растягивается. Это приводит в движение противовес, который меняет угол наклона стрелки по шкале. Рабочий диапазон также составляет от 30 до 80%.

Весовой и конденсационный гигрометры

Весовой механический и конденсационный гигрометр отличаются высокой точностью измерения уровня влажности в помещении, так как оба являются устройством для измерения абсолютной влажности воздуха. Такая аппаратура применяется только в лабораториях, но не для измерения влажности домашнего воздуха.

Абсолютная влажность воздуха — это показатель количества водяного пара в атмосферном воздухе.

Психрометрический гигрометр

Психрометр основан на взаимодействии между собой «сухого» и «влажного» термометров. В приборе установлены два градусника с подкрашенными жидкостями (красного и синего цветов). Одна из этих трубок обмотана хлопчатобумажной тканью, конец которой погружен в резервуар с раствором. Ткань намокает, а затем влага начинает испаряться, тем самым охлаждая «влажный» термометр. Чем ниже влажность воздуха в помещении, тем ниже будут показания термометра.

Чтобы высчитать процент влажности воздуха на психрометре, следует в таблице на приборе найти значение температуры воздуха согласно показаниям градусника и найти разницу значений на пересечении показателей.

Психрометры бывают нескольких видов:

  • стационарный. Включает два градусника (сухой и влажный). Работает по принципу, описанному выше. Процент влажности воздуха рассчитывается по таблице.
  • аспирационный. От стационарного отличается лишь наличием специального вентилятора, который служит для обдува термометров поступающим потоком воздуха, тем самым ускоряя процесс измерения влажности воздуха.
  • дистанционный. Этот психрометр бывает двух видов: манометрическим и электрическим. Вместо ртутных или спиртовых градусников имеет кремниевые датчики. Однако, как и в первых двух случаях, один из датчиков остается сухим, второй — влажным.

Электронный гигрометр (цифровой)

Также известны как домашние цифровые метеостанции. Принцип работы цифровых гигрометров строится на постоянном измерении состояния воздуха в помещении. Прибор функционирует от электросети или бытовой батарейки. Внутри гигрометра находится датчик, который фиксирует изменения концентрации влаги в комнатном воздухе.

Все расчеты отображаются на дисплее прибора, информация обновляется в режиме реального времени.

Как выбрать измеритель влажности воздуха

Современные электронные гигрометры безопасны и компактны. Точность измерения влажности воздуха практически не имеет погрешностей, а значит, это один из самых подходящих вариантов для квартиры.

Существует множество моделей, отличающихся по набору функций, дизайну, размерам и т. д.

Чтобы выбрать гигрометр в квартиру, нужно учитывать несколько моментов.

Преимущества устройства

  • в первую очередь следует обратить внимание на скорость выдачи результатов и коэффициент погрешности показаний;
  • гигрометры могут совмещать в себе сразу несколько устройств: термометр, часы, будильник, измеритель точки росы, календарь, барометр, уровень атмосферного давления, иметь голосовое сопровождение и другие возможности. Если измеритель влажности выполняет несколько функций одновременно, он называется стационарной домашней метеостанцией;
  • некоторые современные модели гигрометров имеют Wi-Fi модуль для вывода на дисплей информации о погоде в регионе;
  • также есть выносные модели, которые легко можно переносить из помещения в помещение или даже на улицу для измерения влажности воздуха.

Диапазон влажности и порог нагрева

Диапазон влажности воздуха зависит от назначения комнаты. К примеру:

  • в спальне и гостиной эти показатели могут разниться от 20 до 80%;
  • на кухне, возле балкона и в кладовке — от 10 до 90%;
  • в ванной комнате уровень влажности может достигать все 100%, особенно после принятия ванны или душа.

Чем шире диапазон рабочих значений у прибора, тем выше его цена. Перед покупкой гигрометра стоит учесть, где он будет находиться, отсюда и выбирать рабочий диапазон.

Порог нагрева важен для приборов установленных в бане или сауне. В таком случае рабочая температура должна быть не ниже 120 °С.

Точность измерения

Этот показатель тоже важен, однако приборов с большими расхождениями в показаниях на российском рынке нет, а максимальная точность с минимальными погрешностями нужна лишь для обслуживания, например домашней винотеки.

Как поддерживать относительную влажность воздуха в доме

Мы уже определились, чем измерить состояние влажности воздуха в помещении, осталось теперь разобраться, как же восстановить оптимальный уровень влажности.

Если влажность низкая

  1. Проветривайте помещение. Однако такой метод не всегда может существенно улучшить состояние домашнего микроклимата, так как летом уличный воздух может быть сухим.

    Также при проветривании традиционным способом в квартиру могут попасть опасные микробы, аллергены, пыль, вредные газы и неприятные запахи. Но если держать окна постоянно закрытыми, то есть большая вероятность столкнуться с еще одной проблемой поддержания микроклимата — духотой (высокий уровень углекислого газа).

    Качественная вентиляция также важна при проветривании комнат. Приток свежего воздуха в помещение может обеспечить клапан, однако его будет недостаточно, чтобы проветрить помещение, в котором проживают более одного человека. Воздух проходя через приточно-вытяжной клапан не подогревается и не очищается.

    Без труда разобраться с духотой и не запустить в дом опасных «гостей» с улицы поможет бризер. Это устройство приточной вентиляции, которое забирает воздух с улицы, подогревает, очищает его и подает в помещение.

  2. Регулярно проводите влажную уборку комнат.
  3. Установите дома аквариум. Содержание дома рыбок в аквариуме также может повлиять на влажность воздуха. Но помните, что за рыбками нужно ухаживать и содержать аквариум в чистоте.
  4. Можно расположить на подоконниках или около радиаторов отопления емкости с водой.
  5. Увлажнитель воздуха — хороший вариант для дома. Этот прибор справится с сухостью домашнего воздуха, улучшит микроклимат и предотвратит развитие респираторных заболеваний.
  6. Климатическая техника (кондиционер, бризер, очиститель воздуха, терморегулятор Danfoss Eco) в комплекте с базовой станцией MagicAir поможет не только отследить данные состояния микроклимата в доме, но и поддерживать оптимальные показатели.

Базовая станция собирает информацию из комнатного воздуха о температуре, его влажности и о концентрации углекислого газа. Все показатели отображаются на экране смартфона в приложении MagicAir.

Если влажность высокая

Вторая сторона медали — слишком много влаги в воздухе.

  1. Не сушите белье в квартире. Лучшего всего делать это на балконе.
  2. После принятия водных процедур, когда влажность воздуха в ванной комнате может доходить до 100%, нужно проветрить. При качественной вентиляции достаточно будет открыть дверь в ванную и ближайшее к ванной комнате окно или включить бризер.
  3. Можно приобрести специальное устройство для поглощения влаги. Принцип работы этого прибора противоположен процессу увлажнения воздуха: встроенный вентилятор прогоняет влажный воздух через устройство. Внутри также расположен испаритель, который превращает влагу в конденсат, стекающий в специальную емкость.

Если завести привычку постоянно поддерживать оптимальную влажность воздуха на необходимом уровне,то это поспособствует уменьшению риска развития болезней дыхательных путей и случаев аллергических реакций. Нормализованная влажность благоприятно влияет на кожу, защищает ее от пересыхания и преждевременного старения.

Комфорта и свежего чистого воздуха Вашему дому!

Автор: Полина Тарасова

Измерение влажности воздуха: как, чем и зачем

Оглавление статьи

  1. Что такое влажность и какой она бывает
  2. Как измерить подручными средствами
  3. Профессиональные приборы измерения
  4. Что делать, если влажность в помещении не соответствует норме
Понятие «влажность воздуха»

Влажность воздуха — это общее количество водяного пара в воздухе в конкретном помещении (или атмосфере, если говорить глобально). Она бывает:

  • абсолютной —данная величина постоянно меняется;
  • относительной — этот показатель знаком нам из метеопрогнозов, он указывает, какого процента влаги недостаёт в атмосфере до того, чтобы началась ее конденсация на поверхностях.

На этот показатель влияют: расположение помещения, его назначение, характер хранимого в нем имущества, климатические и погодные условия. Измерение влажности воздуха проводят исходя из характера помещения.
Существует несколько типов устройств для измерения влажности.Мы остановимся на двух: профессиональных и бытовых.

Измерение влажности воздуха в домашних условиях

К простейшим бытовым методам измерения влажности можно отнести:

  • стакан с водой. Принцип работы прост: наполнив стакан водой, ставим в холодильник на несколько часов, чтобы жидкость остыла почти до нуля, но не замёрзла, затем вносим в интересующее нас помещение.

а) если воздух сухой — стенки стакана запотели, а после практически разу высохли;
б) воздух со средним показателем влажности: стакан запотел, а через 10-12 минут конденсат испарился;
в) высокая влажность воздуха — по стенкам стакана стекаю капли воды.
Кстати, с таким же успехом можно использовать и обычную пластиковую бутылку, наполненную холодной водой.

  • Термометр. По принципу действия метод довольно близок к профессиональным измерителям влажности. Измеряем обычным ртутным термометром температуру в помещении, записываем полученную величину, после чего оборачиваем головку градусника мокрой марлей (ватой), и по истечении 10-12 минут фиксируем новый показатель. Полученная разница температур будет средним показателем влажности воздуха в процентах.
Профессиональные устройства измерения влажности

Если говорить о профессиональных приборах для измерения влажности в помещении, то к ним относятся:

  • термогигометры;
  • психрометры.

Гигометры измеряют влажность, термогигометры — более комплексный прибор, отмечающий также и температуру. Они бывают:

  1. Волосяные: приборы измерения на основе синтетического «волоса», который меняет длину в зависимости от влажности. Один его конец крепится к пружине, второй — к стрелке циферблата, что даёт возможность считывать малейшие изменения показателей. Такой прибор довольно точен и прост в использовании.
  2. Плёночные: органическая плёнка изменяет физические свойства зависимости от влажности воздуха: сжимается при ее снижении, и растягивается при повышении. Значения выводятся на циферблат. Гигрометры используют в помещениях с низкими температурами.

Психрометры — наиболее точные устройства для измерения влажности. Состоят из двух термометров. Один сухой, фиксирует температуру воздуха. Второй погружён в резервуар с водой, чтобы показывать температуру влажной среды. Полученная разница и будет искомой влажностью воздуха в помещении.

При измерении влажности в квартире или доме следует учитывать, что работающие кондиционеры, приборы отопления, вентиляции, вытяжки снижают общий показатель, а повышают его наличие в помещении открытых аквариумов, декоративных фонтанов, большого количества растений или регулярное проведение влажной уборки.

Как сделать показатель влажности комфортным

Оптимальным уровнем влажности воздуха в жилых помещениях — 65%, вне зависимости от времени года. Нижняя граница показателя — 30-40%. Для иных помещений гаражей, бань, саун, теплиц, производственных цехов и складов показатели регламентируются строительными нормами и правилами.

Если показатели ниже нормы — устанавливают специальные увлажнители воздуха. Но практика показывает, что чаще встречается проблема не пониженной, а повышенной влажности. Она знакома дачникам, владельцам гаражей и погребов, собственникам бань — сырость провоцирует развитие плесневых колоний, появление мокрых пятен, отмокание отделки, гниение несущих конструкций и перекрытий.

В странах Европы — Германии, Испании, Франции — с 80х годов XX века для снижения влажности применяют солнечные коллекторы. Приборы прогревают и вентилируют помещения каждый раз, когда на них попадают солнечные лучи. В России такие приборы появились в 2014 году.

Компания Solar Fox изобрела, протестировала и выпустила на рынок аналог европейских устройств — воздушный солнечный коллектор. Он обладает всеми преимуществами заграничного оборудования:

  • гарантированно избавляет от влажности и сырости;
  • прост в монтаже;
  • экологичен;
  • универсален;
  • работает в любой климатической и географической зоне;
  • экономит средства на вентиляцию и защищает строение.

Но кроме того — оборудование Solar Fox стоит дешевле европейского.

Что такое влажность воздуха? Как правильно измерять влажность? Давление водяного пара. Таблицы и примеры расчета

Измерение влажности

 

Здесь и далее мы будем говорить о влажности воздуха и газов. В отличие от температуры, с определением и физическим пониманием влажности проблем нет. Это количество воды, содержащееся в единице объёма воздуха. Но мы столкнулись в своей работе с тем, что люди, занимающиеся профессионально измерениями не чувствуют этот физический параметр и соответственно не могут провести элементарные расчёты и объяснить многие явления связанные с влажностью. Связано это во многом с тем, что в отличие от температуры мы не ощущаем влажность так явно (См. статью: Что такое температура? Как правильно измерять температуру? Что выбрать: термосопротивление или термопару? Советы по применению.). Представьте, что вы вышли зимним утром из дома. Какая температура на улице, вы сможете сказать с точностью 3…5⁰С, а вот вопрос, какая сейчас относительная влажность, поставит вас в тупик. В то же время влажность воздуха является очень важным параметром, непосредственно влияющим на самочувствие и работоспособность человека. Очень важно знать и поддерживать определённую влажность во многих отраслях промышленности и сельском хозяйстве. 

Что такое влажность воздуха

 

Существуют несколько единиц измерения относительной влажности воздуха. 
1. Абсолютная влажность - это количество воды в единице объёма воздуха, А(г/м3). 
2. Для определения второй единицы измерения нужно внимательно посмотреть на рисунок, отображающий движение молекул воды в закрытом сосуде, залитом до определённого уровня водой. Через некоторое время в этом сосуде два процесса: испарения и конденсации молекул воды выровняются и мы получим насыщенный водяной пар, который создаёт давление на стенки сосуда равное давлению насыщенного водяного пара, Ps(Ра). В воздухе всегда присутствуют молекулы воды, но их концентрация ниже, чем над водной поверхностью. Они так же, как и другие молекулы воздуха создают давление. Это давление, создаваемое именно молекулами воды, называется парциальным давлением водяного пара, P(Па). Отношение парциального давления водяного пара к насыщенному давлению водяного пара, выраженное в процентах называется относительной влажностью воздуха:

Из определения вытекает, что над поверхностью воды относительная влажность воздуха равна 100 %. И обратно, при 100%-ой влажности воздуха наблюдается конденсация влаги. Давление насыщенного водяного пара растёт при увеличении температуры. Если в изолированном помещении со 100%-ой влажностью повысить температуру, то относительная влажность резко снизится. 

3. Из второй единицы измерения следует третья. Если в замкнутом объёме с определённой влажностью уменьшать температуру, то будет увеличиваться относительная влажность воздуха. При определённой температуре относительная влажность станет равной 100 %. Эта температура называется температурой точки росы. Для отрицательных температур существует своя точка росы - точка инея. Само определение подсказывает один из способов определения влажности воздуха в некотором объёме. Нужно медленно охлаждать какой-то предмет, контролируя его температуру. Температура, при которой на предмете возникнет водяная плёнка сконденсировавшихся молекул воды, будет равна температуре точки росы в данном объёме. 

Ниже приведены выражения для расчёта давления насыщенного водяного пара над поверхностью воды Psw и льда Psi в зависимости от температуры:

 

Значения давления насыщенного пара над поверхностью воды (Рsw) и льда (Рsi)

Таблица 1.  

Т,°C

psw, Па

psi, Па

Т,°C

psw, Па

psi, Па

Т,°C

psw, Па

psi,Па

-50

6,453

3,924

-33

38,38

27,65

-16

176,37

150,58

-49

7,225

4,438

-32

42,26

30,76

-15

191,59

165,22

-48

8,082

5,013

-31

46,50

34,18

-14

207,98

181,14

-47

9,030

5,657

-30

51,11

37,94

-13

225,61

198,45

-46

10,08

6,38

-29

56,13

42,09

-12

244,56

217,27

-45

11,24

7,18

-28

61,59

46,65

-11

264,93

237,71

-44

12,52

8,08

-27

67,53

51,66

-10

286,79

259,89

-43

13,93

9,08

-26

73,97

57,16

-9

310,25

283,94

-42

15,48

10,19

-25

80,97

63,20

-8

335,41

310,02

-41

17,19

11,43

-24

88,56

69,81

-7

362,37

338,26

-40

19,07

12,81

-23

96,78

77,06

-6

391,25

368,84

-39

21,13

14,34

-22

105,69

85,00

-5

422,15

401,92

-38

23,40

16,03

-21

115,32

93,67

-4

455,21

437,68

-37

25,88

17,91

-20

125,74

103,16

-3

490,55

476,32

-36

28,60

19,99

-19

136,99

113,52

-2

528,31

518,05

-35

31,57

22,30

-18

149,14

124,82

-1

568,62

563,09

-34

34,83

24,84

-17

162,24

137,15

0

611,65

611,66

 

Значения давления насыщенного пара над плоской поверхностью воды (Рsw) 

Таблица 2.  

Т, °C

psw, Па

Т, °C

psw, Па

Т, °C

psw, Па

Т, °C

psw, Па

0

611,65

26

3364,5

52

13629,5

78

43684,4

1

657,5

27

3568,7

53

14310,3

79

45507,1

2

706,4

28

3783,7

54

15020,0

80

47393,4

3

758,5

29

4009,8

55

15759,6

81

49344,8

4

814,0

30

4247,6

56

16530,0

82

51363,3

5

873,1

31

4497,5

57

17332,4

83

53450,5

6

935,9

32

4760,1

58

18167,8

84

55608,3

7

1002,6

33

5036,0

59

19037,3

85

57838,6

8

1073,5

34

5325,6

60

19942,0

86

60143,3

9

1148,8

35

5629,5

61

20883,1

87

62524,2

10

1228,7

36

5948,3

62

21861,6

88

64983,4

11

1313,5

37

6282,6

63

22878,9

89

67522,9

12

1403,4

38

6633,1

64

23936,1

90

70144,7

13

1498,7

39

7000,4

65

25034,6

91

72850,8

14

1599,6

40

7385,1

66

26175,4

92

75643,4

15

1706,4

41

7787,9

67

27360,1

93

78524,6

16

1819,4

42

8209,5

68

28589,9

94

81496,5

17

1939,0

43

8650,7

69

29866,2

95

84561,4

18

2065,4

44

9112,1

70

31190,3

96

87721,5

19

2198,9

45

9594,6

71

32563,8

97

90979,0

20

2340,0

46

10098,9

72

33988,0

98

94336,4

21

2488,9

47

10625,8

73

35464,5

99

97795,8

22

2646,0

48

11176,2

74

36994,7

100

101359,8

23

2811,7

49

11750,9

75

38580,2

 

 

24

2986,4

50

12350,7

76

40222,5

 

 

25

3170,6

51

12976,6

77

41923,4

 

 

 

Относительная влажность при отрицательной температуре Ψi

поправочный коэффициент k = psw / psi. 

Значения поправочного коэффициента «k» при различной температуре:

Таблица 3.  

Т,⁰С

0

-10

-20

-30

-40

0

1

1,104

1,219

1,347

1,489

-1

1,01

1,115

1,231

1,361

1,504

-2

1,02

1,126

1,243

1,374

1,519

-3

-1,03

1,137

1,256

1,388

1,534

-4

1,04

1,148

1,269

1,402

1,549

-5

1,05

1,16

1,281

1,416

1,565

-6

1,061

1,171

1,294

1,43

1,58

-7

1,071

1,183

1,307

1,445

1,596

-8

1,082

1,195

1,32

1,459

1,612

-9

1,093

1,207

1,334

1,474

1,628

 

Значения абсолютной влажности газа с относительной влажностью по воде 100% при различной температуре

Таблица 4.

 

Примеры расчёта относительной влажности и точки росы

Пример 1. 

Задача. Относительная влажность воздуха при температуре 20⁰С составляет 55%. Определить точку росы воздуха. 

Решение. Из Таблицы 2. давление насыщенного водяного пара при температуре 20⁰С равно 2340 Па. Определяем парциальное давление водяного пара в воздухе: 

p = ps (Ψ/100) = 2340 x 55 / 100 = 1287 Па 

Из Таблицы 2.находим температуру: 10,5⁰С. 

Пример 1. 

Задача. Параметры воздуха снаружи: Т = -10⁰С, Ψ=100%; в помещении: Т = 20⁰С. Чему равна отн. влажность в помещении? 

Решение. Из Таблицы 2. находим значение давления насыщенного водяного пара Рsн при температуре -10⁰С. Это давление равно парциальному давлению водяного пара в помещении. Из Таблицы 2. находим, чему равно давление насыщенного водяного пара Psп при 20⁰С в помещении. 

Ψп = Рsн / Psп х 100%
Ψп = 286/ 2340 х 100 % = 12,2%

Сенсоры для измерения влажности воздуха


Для определения влажности воздуха существуют как прямые, так и косвенные методы. Из прямых можно привести метод определения температуры точки росы по конденсации на зеркале. Это очень точный метод, позволяющий измерять малые значения влажности. Однако сами приборы - достаточно дорогие. Метод требует времени и неприспособлен для контроля быстрых процессов. В основном его используют в лабораториях для определения влажности сухих газов. 


Существует также спектрометрический метод прямого подсчёта молекул воды в воздухе. Но он также не подходит для промышленного применения. Наиболее популярным методом измерения является психрометрический, по разнице показаний сухого и влажного термометров. Но этот метод требует чётко задаваемой постоянной скорости обдува влажного термометра. Большинство же психрометров просто крепятся на стене и верить им, конечно же, нельзя. И из-за неконтролируемой скорости обдува и из-за недостоверного измерения температуры воздуха. 

Беда в том, что люди привыкли к этим приборам и ссылаются на их показания, как единственно верные. 

Для производства электронных датчиков и измерителей относительной влажности чаще всего используют емкостные полимерные чувствительные элементы. Данные сенсоры представляют собой подложку с нанесённым нижним металлическим слоем, слой полимера, легко адсорбирующего влагу, верхний пористый слой металлизации. При изменении влажности меняется как толщина полимера, так и его диэлектрические параметры, что приводит к изменению ёмкости сенсора. В последнее время внимание к этим сенсорам сильно выросло, так как появилась возможность создания датчиков с цифровым выходом с уже откалиброванным выходным сигналом. 

Особенности применения измерителей влажности воздуха с емкостным чувствительным элементом

 

К сожалению, емкостные чувствительные элементы реагируют не только на влажность, но и на большинство неинертных газов, что приводит к дополнительной погрешности, а часто и к полной деградации сенсора. При длительном нахождении сенсора при высокой влажности его необходимо просушить при повышенной температуре по методике, предоставляемой изготовителем. Полимер не может работать при высокой температуре, ограничивая диапазон использования измерителя. Нельзя допускать конденсации влаги на чувствительном элементе, так как это приведёт к коррозии тонкоплёночной структуры сенсора. Сенсор необходимо защищать от воздействия солнечных лучей, касания руками, различных

Абсолютная влажность и относительная влажность воздуха

Влажность воздуха (ВВ) — показатель, который определяет количество воды в воздухе.

Влажность воздуха

Абсолютно сухого воздуха в природе практически не встречается. В воздухе всегда присутствует некая толика воды, которая, как правило, находится в газообразном состоянии.

Водяной пар попадает в воздух через испарение воды с различных поверхностей. Большая часть влаги в атмосферу испаряется с поверхности океанов, морей … и растений.

Состав сухого воздуха

Вначале разберёмся с составом сухого воздуха, т. е. с воздухом который не содержит влаги вообще.

Сухой воздух, в большей своей части, содержит азот (N2) 72% и кислород (O2) 21%. Остальная часть содержит разнообразные газы в относительно небольших объёмах.

Так же состав сухого воздуха можно определить через массу газов на один m3 воздуха. В этом случае имеем таки е цифры: N2 — 1,165 кг/м3, а O2 — 1,331 кг/м3. Данные цифры верны при температуре 20 °C и давлении 1 атм.

Абсолютная влажность воздуха — Absolute humidity (AH)

Влажный воздух получается в результате попадания в сухой воздух влаги в виде водяного пара.

Абсолютная влажность воздуха (AH) определяет количество или концентрацию воды в м3, то есть определяет фактическую массу воды в одном кубическом метре воздуха.

Так например, для температуре 30 °C абсолютная ВВ может колебаться от 0 до 30 грамм на метр кубический.

Формула абсолютной влажности — как рассчитывается AH воздуха

Как вы уже могли догадаться абсолютная ВВ рассчитывается по такой формуле:

AH = M / V

Где, AH — абсолютная влажность, M – масса водяного пара, V – объём воздуха.

Единицы измерения абсолютной влажности: СИ — кг/м³ ; СГС — г/см³.

Где, СИ — международная система измерений, а СГС — абсолютная физическая система единиц (сантиметр-грамм-секунда), которая активно использовалась до утверждения СИ.

Количество воды в объёме воздуха имеет свои предельные значения. При достижении предельных значений происходит насыщение и водяной пар переходит в жидкое состояние воды — водяной пар конденсируется в малые капельки воды. Этот процесс в природе мы можем наблюдать, например, в виде тумана или росы на поверхности каких либо тел.

Момент конденсации, после достижения предельных значений, называется точкой росы. Предельные значения массы воды в воздухе зависит от температуры окружающей среды. Чем ниже температура воздуха, тем меньше воды он может содержать до момента насыщения или точки росы.

Относительная влажность воздуха — Relative humidity (RH)

Как было сказано выше, количество воды, которое воздух способен поглощать и удерживать зависит от температуры воздуха. Т. е. каждой конкретной температуре воздуха соответствует определённое максимальное количество водяного пара которое может в нём присутствовать. Эта величина называется — плотность насыщенного пара, воздух соответственно называется насыщенным.

Относительная влажность воздуха — определяется как отношение абсолютной влажности к её максимально возможному значению при той же температуре — предельное значение абсолютной влажности (точка росы). Чем ниже относительная влажность, тем воздух более сухой.

Формула относительной влажности воздуха — как рассчитывается RH воздуха

Относительная влажность воздуха рассчитывается по такой формуле, и измеряется в процентах:

RH = AH / maxAH x100%

Где, RH — относительная влажность воздуха, AH — абсолютная влажность воздуха, maxAH – предельная абсолютная ВВ для определённой температуры (точка росы).

Точка росы

Ещё раз остановимся на таком важном значении как точка росы.

Точка росы — это определённое соотношение температуры и влажности воздуха, когда вода переходит из газообразного состояния в жидкое — или, иначе говоря, водяной пар конденсируется. При этом выделяется тепло, которое замедляет понижение температуры, если таковое происходит.

Это значение весьма важно для многих аспектов жизни человека и в том числе в метеорологии. Напомним, что метеорология — это наука изучающая погоду. Метеорологам её важно знать, в том числе, для прогнозирования осадков. Метеорологи, зная прогнозируемую температуру воздуха для определённого региона и другие необходимые метеорологические параметры, могут прогнозировать вероятность осадков. При этом необходимо понимать — 100% относительная влажность ещё не означает, что обязательно будут осадки.

Влажность и метеорология — несколько простых примеров

Приведем несколько простых примеров, которые покажут как ВВ может помочь нам ориентироваться в окружающем мире.

  • Если абсолютная влажность уменьшается, вероятнее всего погода будет улучшаться.
  • Ждите ясную погоду если относительная влажность к вечеру возрастает.
  • Ждите осадки если заметно растут влажность и температура, а давление понижается. Летом возможны грозы.
  • Если абсолютная влажность в течении суток изменялась не сильно и в соответствии с температурой. То вероятнее всего погода будет хорошей.
  • Жди улучшения погоды если относительная влажность меняется резко.

Влажность воздуха и погода в народных приметах

  • Соль стало сырой и влажной — жди осадков.
  • Когда у музыкальных инструментах струны натянуты — жди сухую погоду, и наоборот.
  • Волосы на голове становятся более мягкими — жди осадков.

Влажность воздуха и самочувствие человека

Отметим, что ВВ является весьма важным фактором для самочувствия и комфортности окружающей среды для человека.

Например, существует такой термин — ИНДЕКС ТЕПЛА, который говорит о том, что одна и та же температура может ощущаться человеком по разному в зависимости от параметров окружающей среды. То есть, при одной и той же температуре, человеку может быть, по ощущениям, или холоднее или теплее, в зависимости от других метеорологических параметров. Чем выше ВВ тем выше по ощущению температура окружающей среды, чем ниже влажность тем ниже.

Выводы

Исходя из выше сказанного, можем сказать, что каждый человек должен понимать суть абсолютной и относительной влажности. Это поможет принимать более правильные решения при прогнозировании погоды, создавать комфортный микроклимат у себя дома и заботиться о своём здоровье.

Рекомендуем к изучению по теме

  • Норма влажности в квартире, или что такое микроклимат в помещении (читать → )
  • Какая должна быть влажность воздуха в квартире.
  • Какая влажность воздуха комфортная для человека.
  • Какие приборы измеряют влажность воздуха.
  • Как в квартире снизить влажность воздуха.

Источники:

https://www.britannica.com/science/climate-meteorology/Precipitation

https://study.com/academy/lesson/absolute-humidity-vs-relative-humidity-formulas-conversion.html

https://www.weather.gov/lmk/humidity

С. Н. Жарков — Народные приметы и предсказания погоды. 1953 г

Абсолютная и относительная влажность воздуха — как их рассчитать и как влажность влияет на погоду и самочувствие
ДАТА СОЗДАНИЯ ПУБЛИКАЦИИ: Waterman

обзор оборудования и лучших способов

Содержание водяных паров в воздухе – важный показатель комфортности микроклимата в помещении. Согласитесь, что чрезмерная сухость или, наоборот, влажность воздуха могут крайне негативно сказаться на самочувствии не только людей.

Некомфортный микроклимат влияет и на растения, домашних животных, состояние мебели, стен и их отделки. Для того, чтоб оптимизировать микроклимат, необходимо выяснить как измерить влажность в помещении и какие ее показатели считаются оптимальными для жизнедеятельности человека?

На эти и множество других вопросов вы сможете найти ответы в нашем материале.

Содержание статьи:

Первые признаки изменения микроклимата

Некомфортным микроклиматом можно назвать любые отклонения в показателях относительной влажности. Слишком сухой воздух, также как и , наносит вред здоровью человека, предметам интерьера, мебели и всему живому.

Первичными способами определения колебания показателей влажности и сухости воздуха являются:

  • неприятные ощущения на слизистых, несвойственной человеку сухости кожных покровов, появление кашля, частых простуд или аллергических реакций;
  • образование конденсата на окнах, зеркалах и прочих стеклянных поверхностях;
  • возникновение плесени, сырости;
  • увядание растений;
  • изменение внешнего вида мебели (высыхание, вздутие лакированных изделий и т.д.).

Любые из этих изменений могут быть вызваны слишком сухим или влажным воздухом.

Обратите внимание на первые признаки повышенной влажности или сухости – именно они становятся важной причиной для начала измерения показателей.

Увядание растений на подоконнике даже не смотря на частый полив является точным признаком слишком сухого воздуха в помещении

Для того, чтобы наиболее точно измерить относительную влажность и принять какие-либо меры для балансировки этого показателя, следует применять специальные приборы.

Способы измерения влажности

Показатель комфортного микроклимата в помещении именуется воздуха. Этот параметр рассчитывается исходя из содержания пара и его взаимодействия с воздушной средой.

Измерение относительной влажности осуществляется несколькими способами:

  • визуально и по ощущениям тех, кто регулярно находится в помещении;
  • при помощи специальной аппаратуры;
  • с задействованием альтернативных методов.

Давайте подробнее рассмотрим, как можно измерить влажность воздуха в помещении и что для этого потребуется.

Аппаратное измерение относительной влажности воздуха

К самым точным и востребованным считаются гигрометры.

Гигрометр – это прибор, который предназначен для высокоточного измерения влажности воздуха и подразделяется на несколько подвидов.

Для самого точного измерения относительной влажности в помещении нужно использовать только качественные и высокоточные приборы. Одними из самых точных устройств считаются электронные гигрометры

Наиболее классическими вариантами таких устройств считаются: волосяной, пленочный и психометрический гигрометры.

Вариант №1 – волосяной гигрометр

В основе этого типа гигрометра – синтетический волос, измерительная шкала со стрелкой и пружина. При колебании показателей относительно влажности изменяется сила натяжения волоса, которая заставляет пружину срабатывать и отображать измеренные данные на шкале.

Такое устройство может измерить показания в пределах от 30% до 80%.

Вариант №2 – гигрометр пленочного типа

Такой прибор состоит из чувствительной пленки и противовеса, которые реагируют на изменения сухости или влажности воздуха. Показатели отображаются на шкале и, также как и в предыдущем случае, колеблются от 30% до 80%.

Вариант №3 – психометрический прибор

Гигрометр психометрического типа. Данный прибор работает на принципе взаимодействия двух термометров (сухого и влажного). Показания, которые отображаются на шкале градусников необходимо сверить со специальной таблицей и высчитать точные данные о влажности в помещении.

Эта разновидность приборов бывает трех типов: дистанционными, станционными, аспирационными. Самым популярным считается станционный гигрометр.

Гигрометр психометрического типа является довольно простым, но не смотря на это довольно точным устройством. Поэтому некоторые пользователи отдают предпочтение именно этим приборам

Вариант №4 – лабораторные приборы

Такие устройства относятся к категории профессиональных гигрометров, применяющихся исключительно в лабораторных условиях. К этому подвиду измерительных приборов относятся механические весовые и конденсационные аппараты.

Для их применения необходимы особые навыки и знания, поэтому такие гигрометры не используются для домашнего измерения влажности.

Вариант №5 – электронные гигрометры

Эти устройства являются цифровыми приборами для измерения микроклимата в помещении. Они компактны, просты в применении и не требуют никаких особых навыков от владельца.

Цифровые гигрометры оснащены специальным датчиком и могут работать как от сети, так и от заряда аккумулятора в зависимости от модели и ее стоимости.

Цифровой гигрометр является не только прибором который с высокой точностью определяет уровень влажности в помещении. Он прекрасно вписывается в интерьер, а также сочетает в себе функции термометра и часов

Многофункциональные цифровые гигрометры часто заявлены производителями как метеостанции. Эти устройства позволяют не только отслеживать показатели влажности в помещении, но и обладают современным дизайном и удивительным сочетанием опциона.

Альтернативные методы измерения влажности

Не следует на 100% доверять альтернативным методам, однако, их показания могут стать причиной для покупки профессионального измерительного оборудования.

Помимо специального оборудования, существуют альтернативные методыоднако, такие методики не относятся к самым эффективнымОни лишь способны указать на отклонения в показателях относительной влажности помещения.

Так чем же измеряют относительную влажность в помещении, если гигрометра нет под рукой?

Способ №1 – стакан воды

Для того, чтоб применить в действии этот метод нужно набрать обыкновенной водопроводной воды в стакан и остудить его в холодильной камере до температуры не более +5 °С. Затем, достать стакан из холодильника, оставить в комнате на 10 минут и оценить результаты эксперимента.

Если на поверхности и стенках извлеченного из морозилки стакана образовался конденсат, это свидетельствует о чрезмерно влажном микроклимате в помещении

Если через 10 минут стакан высохнет – можно делать выводы о слишком сухом воздухе. Оптимальный результат – наличие конденсата, который не высыхает, но и не стекает большими каплями.

Это свидетельствует о нормальной влажности воздушной среды, комфортной для человека.

Способ №2 – использование ртутного термометра

Этот метод основан на принципе, схожем с функционированием психометрического гигрометра. Для того, чтобы измерить влажность помещения необходимо провести измерение температуры воздуха обычным ртутным градусником и зафиксировать показатели.

Затем, обернуть головку термометра плотной хлопчатобумажной тканью или марлей, смоченной в воде и повторно измерить температуру помещения. Для получения точных показателей нужно вычислить разницу между первым и вторым измерением и высчитать результат по специальной таблице.

Результаты двух вышеуказанных способов определения влажности нельзя назвать достоверными, поэтому для получения точных показателей рекомендуется использовать профессиональные или домашние гигрометры.

Рекомендации по выбору гигрометра

Современные гигрометры различаются не только по функционалу, но и габаритам, ценам и точности измерений.

Нормативной влажностью считается уровень от 40 до 60%. Для создания оптимальных условий в помещении могут использоваться увлажнители или осушители воздуха

Самым оптимальным видом устройств считаются цифровые приборы, для использования которых не нужно делать никаких расчетов и иметь каких-либо профессиональных умений.

Такой гигрометр следует выбирать исходя из следующих критериев:

  • допустимой производителем погрешности измерений;
  • ширины диапазона рабочих значений;
  • порога нагрева, если прибор планируют применять в саунах или банях;
  • скорости вычисления результатов;
  • компактности и мобильности;
  • наличия дополнительных опций – часов, календаря, будильника, барометра, встроенного Wi-fi модуля и прочих;
  • ценовой категории и фирмы производителя.

Перед покупкой гигрометра следует тщательно изучить не только характеристики предложенных на рынке устройств, но и отзывы покупателей, которые уже успели испытать аппарат в действии.

Купив качественный гигрометр, можно быть уверенным в точности измерений относительной влажности. Однако возникает ряд сопутствующих вопросов о том, как нормализовать микроклимат и какие методы, устройства использовать для нормализации показателей.

Советы для создания комфортного микроклимата

Придерживайтесь советов касательно регуляции влажности в помещении и будьте уверены в комфорте и здоровье своих домочадцев

При низкой влажности в помещении следует регулярно проветривать комнату, производить влажную уборку минимум 2-3 раза в неделю или приобрести специальный прибор для увлажнения воздуха

Вместо увлажнителя можно использовать со встроенной функцией увлажнения и ионизации.

В помещения, в которых влажность выше нормы необходимо избегать сушки белья в помещении и обеспечить качественную вентиляцию комнаты. Не забывайте регулярно применять прибор для осушки воздуха.

Тщательное измерение и контроль за относительной влажностью в любом помещении – залог здоровья и хорошего самочувствия человека, растений, животных и длительности службы мебели и прочих конструкций, которые могут потерять внешний вид из-за чрезмерной влажности или сухости воздушной среды.

Выводы и полезное видео по теме

О том, как измерить влажность воздуха в помещении при помощи стакана с водой:

Как видите, хороший измерительный прибор – лишь половина дела, самое главное – своевременно принять меры по восстановлению микроклимата в помещении и регулярно следить за изменениями показателей гигрометра.

А измеряете ли вы влажность воздуха в собственном жилище? При помощи каких способов или приборов вы это делаете? Пожалуйста, поделитесь собственным опытом с нашими читателями. Оставляйте свои комментарии в расположенном ниже блоке.

Чем измеряется влажность воздуха - приборы и способы

От того, какой микроклимат царит в квартире, напрямую зависят наше здоровье и самочувствие. Нередко от чрезмерной сухости воздуха возникают аллергические и респираторные заболевания. Поэтому если вы хотите избежать многих недугов, следите, чтобы в помещении всегда были благоприятные условия. Но для их поддержания необходимо знать, чем измеряется влажность воздуха и как ее грамотно откорректировать.

Оптимальные значения

Повышенную влажность в квартире можно определить даже без специальных приборов.  Ее вестники – плесень в углах и снижение иммунитета у жильцов. От низкой влажности страдают все: не только человек, но и окружающие предметы. Она отрицательно сказывается на деревянной мебели, которая начинает пересыхать и трескаться. У людей возникают такие проблемы, как раздражение органов дыхания и слизистой оболочки глаз и носа.

Чтобы микроклимат в жилом помещении всегда был благоприятен, необходимо регулярно проводить измерения влажности воздуха и корректировать их в зависимости от результата. Влажность в квартире определяется в процентном соотношении. При этом в каждой жилой комнате предусмотрена своя норма. Например, в гостиной и детской она должна быть 50–60%, в спальне – 45–50%, в ванне и на кухне – не более 60%.

На результаты влияют такие показатели, как время года, регион проживания и мощность радиаторов отопления. Также следует учитывать, что существуют 2 вида влажности: относительная и абсолютная. В быту используются относительные показатели. Для их определения следует пользоваться особыми приборами.

Виды приборов

Для измерения влажности практикуют разные способы. Но с помощью приборов-измерителей показатели получаются более точными. Чаще всего в быту используют гигрометр и психометр.

Принцип работы гигрометра базируется на фиксировании показателей концентрации молекул воды в окружающем воздухе. В продаже можно найти разные типы подобных приборов. Они различаются по виду, конструкции и назначению. По принципу устройства бывают весовой, волосяной, конденсаторный и психометрический гигрометры.

Весовой вариант определяет количество водяного пара (в граммах) на 1 куб. м. Принцип действия психометрического заключается в измерении разницы между показаниями сухого и влажного термометров. В основе волосяного гигрометра используется человеческий волос, который укорачивается или удлиняется в зависимости от относительной влажности воздуха. Конденсаторный вид основан на технологии охлаждения воздуха до «точки росы» и образования водяного пара. Обычно в квартирах используют психометрические или волосяные гигрометры. Они проще других в использовании, надежны и точны.

Гигрометры бывают психометрические, волосяные, весовые и конденсаторные.

Нередко влажность воздуха измеряется психометром. Этот прибор напоминает термометр, состоящий из двух шкал. Поверхность первой всегда остается сухой. Вторая часть термометра обернута влажной тканью. За счет испарения влаги показатели на этой шкале оказываются ниже, чем на сухой. Чем меньше влаги в окружающем воздухе, тем интенсивнее осуществляется испарение. Разница между сухой и влажной шкалой и будет указывать уровень влажности воздуха. Чтобы ее вычислить, необходимо воспользоваться специальной таблицей.

Измерение влажности народными способами

Если у вас нет возможности приобрести специальный прибор, то измерить влажность воздуха можно с помощью народных приспособлений. Для этих целей используйте обычный стеклянный стакан, наполненный водой. Поставьте его в холодильник и остудите до +3 … +5 °С. После этого установите охлажденный стакан вдали от приборов отопления и понаблюдайте за ним в течение 5–10 минут.

Если за это время конденсат на стакане полностью высохнет, значит, воздух в помещении очень сухой. Чрезмерную влажность можно определить по крупным каплям, которые образуются на поверхности и ручейками стекают вниз. Если конденсат через обозначенное время не высох и не потек, влажность в комнате находится в пределах нормы.

Нередко влажность воздуха измеряется обычным ртутным термометром. Процесс этот достаточно трудоемкий и протекает в 2 этапа. Сначала измерьте температуру воздуха в помещении обычным способом и зафиксируйте результат. Затем головку градусника оберните мокрой ватой или марлей и оставьте на 8–10 минут. Снова зафиксируйте показатели температуры. Теперь по специальной таблице определите разницу между двумя цифрами.

Способы повышения влажности

Если вы не хотите лишних проблем со здоровьем, относитесь со вниманием к уровню влажности в квартире. В случае необходимости обязательно предпринимайте меры для ее регулирования.

Не забывайте проветривать помещение. Однако имейте в виду, что этот способ не всегда дает нужный результат. Например, летом воздух на улице чаще всего сухой, поэтому проветривание не сыграет существенной роли для повышения влажности.

Периодически делайте влажную уборку. В идеале ее необходимо проводить 2 раза в день: утром и вечером.

Если есть возможность, установите в квартире аквариум. Только не забывайте доливать в него испаряющуюся воду.

Расставьте по всей квартире емкости с водой. Лучше всего ставить их на подоконники или вблизи радиаторов отопления.

Увеличьте количество комнатных растений. Так вы сможете не только регулировать влажность воздуха, но и будете отслеживать ее без лишних приспособлений. Если обнаружите, что в горшках появились пожелтевшие и сморщенные листья, немедленно предпринимайте меры для повышения уровня влажности.

Приобретите бытовой увлажнитель воздуха для дома. Он прекрасно справится с сухостью, значительно улучшит микроклимат в доме, благоприятно будет влиять на кожу, предупреждая ее старение, избавит от возникновения респираторных заболеваний.

Теперь вы знаете разные способы, чем измерить влажность воздуха в квартире. Каким из них пользоваться, решать только вам. Однако помните, что специальные приборы-измерители более точны и просты в использовании.

Оцените статью:

4.67 из 5 (Оценок: 6)

Похожие статьи

Что такое влажность? Как измеряется влажность?

Что такое влажность?

Легко определить влажность - это просто количество водяного пара, содержащегося в воздухе. Водяной пар - это газообразное состояние воды. При повышении температуры воздуха может удерживаться больше водяного пара, поскольку движение молекул при более высоких температурах предотвращает конденсацию.

Существует три основных измерения влажности: относительная, абсолютная и удельная.

Абсолютная влажность (единицы - граммы водяного пара на кубический метр объема воздуха) - это мера фактического количества водяного пара в воздухе, независимо от температуры воздуха. Чем больше количество водяного пара, тем выше абсолютная влажность. Например, максимум около 30 граммов водяного пара может существовать в кубометре воздуха с температурой в середине 80-х.

Относительная влажность , выраженная в процентах, является мерой количества водяного пара, удерживаемого воздухом, по сравнению с количеством, которое он может удерживать при определенной температуре.В теплом воздухе может содержаться больше водяного пара (влаги), чем в холодном, поэтому при том же количестве абсолютной / удельной влажности воздух будет иметь более высокую относительную влажность. Относительная влажность 50% означает, что воздух в этот день (определенная температура) содержит 50% воды, необходимой для насыщения воздуха. Насыщенный воздух имеет относительную влажность 100%.

Относительная влажность смеси воздух-вода также определяется как отношение парциального давления водяного пара в смеси к давлению насыщенного пара воды при данной температуре (см. Что такое давление пара). Таким образом, относительная влажность воздуха зависит как от содержания воды, так и от температуры.

Удельная влажность относится к весу водяного пара, содержащемуся в единице веса (количества) воздуха (выраженному в граммах водяного пара на килограмм воздуха). Абсолютная и удельная влажность по сути схожи.

Что такое точка росы?

Точка росы - это температура, при которой воздух насыщается водой и начинается конденсация влаги.Чем выше точка росы, тем больше влаги в воздухе.

Какая связь между точкой росы и относительной влажностью?

По сравнению с относительной влажностью, точка росы часто упоминается как более точный способ измерения влажности и комфорта воздуха, поскольку это абсолютное измерение (в отличие от относительной влажности).

Относительная влажность составляет 100 процентов, когда точка росы и температура совпадают.Если температура упадет еще больше, произойдет конденсация и начнется образование жидкой воды.

Если относительная влажность составляет 100 процентов (т.е. температура точки росы и фактическая температура воздуха совпадают), это не обязательно означает, что будут выпадать осадки. Это просто означает, что максимальное количество влаги находится в воздухе при определенной температуре воздуха. Насыщение может привести к появлению тумана на земле и облаков вверху (которые состоят из крошечных капель воды, взвешенных в воздухе).

В то время как точка росы дает быстрое представление о содержании влаги в воздухе, относительная влажность - нет, поскольку влажность зависит от температуры воздуха. Другими словами, относительную влажность нельзя определить, зная только точку росы, необходимо также знать фактическую температуру воздуха.

Относительная влажность - это также приблизительно отношение фактического давления пара к давлению насыщения.

RH = (Фактическое давление пара) / (Давление насыщенного пара) X 100%

Где фактическое давление пара является мерой количества водяного пара в объеме воздуха и увеличивается с увеличением количества водяного пара.

Давление насыщенного пара - это максимальное значение VP, которое может существовать при любой заданной температуре.

Воздух со 100% относительной влажностью (RH) содержит водяной пар, VP которого является его SVP при данной температуре. Это соответствует воздуху, который находится в равновесии с жидкой водой. RH - это отношение VP / SVP, выраженное в процентах. «Сухой» воздух будет содержать водяной пар с VP, которая меньше SVP при данной температуре.

Как измеряется влажность?

Устройство для измерения относительной влажности называется гигрометром.Самый простой гигрометр - строп-психрометр - состоит из двух установленных вместе термометров с ручкой, закрепленной на цепочке. Один градусник обычный. Другой имеет тканевый фитиль над колбой и называется термометром с мокрым термометром.

Как психрометр измеряет относительную влажность?

К психрометру, также называемому психрометром, прикреплены два термометра. Один из них является сухим (его часто называют термометром с сухим термометром) и измеряет фактическую температуру воздуха.Другой, называемый термометром с влажным термометром, имеет на кончике влажную ткань. Когда молекулы воды испаряются с поверхности влажного термометра, они забирают тепло, снижая показания термометра. Скорость испарения зависит от давления пара или количества водяного пара в воздухе. При относительной влажности 100% вода не будет испаряться из влажного термометра, и показания обоих термометров будут одинаковыми. Сравнение двух температур в таблице даст относительную влажность.

Sper Scientific Sling Psychrometer для измерения влажности - верхняя часть - влажный термометр - нижняя часть - сухой термометр

Для таблицы относительной влажности,% --- Разница между показаниями влажных и сухих ламп

См .: ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОТНОСИТЕЛЬНОЙ ВЛАЖНОСТИ ПРИ ПОМОЩИ ПСИХРОМЕТРА

.

Измерение влажности | JUMO

Относительная влажность определяется как отношение между фактическим парциальным давлением пара P w в газе и максимально возможным давлением пара, то есть давлением насыщенного пара P s , при конкретной температуре.

rH = 100 * (P w / P s (t)) [%]

Относительная влажность - безразмерная величина. Он представляет собой соотношение и указывается в процентах. Поскольку давление насыщения зависит только от температуры воздуха, отсюда следует, что относительная влажность также зависит от температуры.

Влияние изменения температуры на ± 1 К при разных температурах и влажности

10 ° С 20 ° С 30 ° С 50 ° С 70 ° С
10% rF ± 0,7% ± 0,6% ± 0,6% ± 0,5% ± 0,5%
50% от номинального значения ± 3,5% ± 3,2% ± 3,0% ± 2,6% ± 2,3%
90% rF ± 6,3% ± 5,7% ± 5,4% ± 4,6% ± 4,1%
.

Отношение влажности воздуха

Отношение влажности влажного воздуха можно выразить через

  • массу водяного пара во влажном воздухе - к массе сухого воздуха или через
  • парциальное давление пара в воздух - к парциальному давлению сухого воздуха

Отношение влажности по массе

Отношение влажности по массе может быть выражено как

  • отношение реальной массы водяного пара, присутствующего во влажном воздухе, к массе сухого воздух

Коэффициент влажности обычно выражается в килограммах (или фунтах) водяного пара на килограмм (или фунт) сухого воздуха.

Коэффициент влажности, выраженный массой:

x = m w / m a (1)

где

x = соотношение влажности (кг вода / кг dry_air , фунт воды / фунт dry_air )

м w = масса водяного пара (кг, фунт)

м a = масса сухого воздуха (кг, фунт)

Соотношение влажности по парциальному давлению пара

На основании закона идеального газа соотношение влажности может быть выражено как

x = 0.62198 p w / (p a - p w ) (2)

где

p w = парциальное давление водяного пара во влажном воздухе (Па, фунт / кв. Дюйм)

p a = атмосферное давление влажного воздуха (Па, фунт / кв. Дюйм)

Максимальное количество водяного пара в воздухе достигается, когда p w = p ws давление насыщения воды пар при фактической температуре.(2) можно изменить на:

x s = 0,62198 p ws / (p a - p ws ) (3)

где

x s = максимальный коэффициент насыщения и влажности воздуха (кг воды / кг воздуха , фунт воды / фунт dry_air )

p ws = давление насыщения водяного пара

Давление водяного пара мала по отношению к атмосферному давлению, а соотношение между отношением влажности и давлением насыщения почти линейно.

Примечание! - будьте осторожны с этими уравнениями при более высоких температурах - как указано в разделе «Температура и влагоудерживающая способность воздуха».

Максимальная удельная влажность при некоторых стандартных температурах:

Температура
( o C )
Водяной пар
Давление насыщения
( Па )
Максимальное насыщение
Отношение влажности воздуха 900 x -
( кг w / кг a )
0 609.9 0,003767
5 870 0,005387
10 1225 0,007612
15 1701 1701 15 1701
25 3130 0,019826
30 4234 0,027125

Обратите внимание на , что давление насыщения и максимальная влажность воздуха резко увеличиваются температура.Это важно для производительности процессов сушки.

Пример - коэффициент влажности влажного воздуха

Коэффициент влажности насыщенного влажного воздуха при 20 o C при парциальном давлении водяного пара 2333 Па при атмосферном давлении 101325 Па ( 1013 мбар, 760 мм рт. ) можно рассчитать как:

x = 0. 62198 (2333 Па) / ((101325 Па) - (2333 Па))

= 0.0147 (кг / кг)

= 14,7 (г / кг)

.

Относительная влажность воздуха

Влажность - это количество водяного пара, присутствующего в воздухе. Он может быть выражен как абсолютное, конкретное или относительное значение.

Относительная влажность выражается

  • парциальным давлением пара и воздуха,
  • плотностью пара и воздуха или
  • фактической массой пара и воздуха

Относительная влажность обычно выражается в процентах и ​​сокращенно на φ или RH .

Относительная влажность и парциальное давление пара

Относительная влажность как отношение парциального давления пара в воздухе к парциальному давлению пара насыщения, если воздух имеет фактическую температуру по сухому термометру.

φ = p w / p ws 100% (1)

где

φ = относительная влажность [%]

p w = парциальное давление пара [бар]

p ws = парциальное давление насыщенного пара при фактической температуре сухого термометра [мбар].Это давление пара при максимальном содержании водяного газа в воздухе до того, как он начнет конденсироваться в виде жидкой воды.

Давление насыщения пара при различных температурах:

Температура Давление насыщенного пара
[10 -3 бар]
[ o C] [ o F]
-18 0 1,5
-15 5 1.9
-12 10 2,4
-9 15 3,0
-7 20 3,7
-4 25 4,6
-1 30 5,6
2 35 6,9
4 40 8,4
7 45 10.3
10 50 12,3
13 55 14,8
16 60 17,7
18 65 21,0
21 70 25,0
24 75 29,6
27 80 35,0
29 85 41.0
32 90 48,1
35 95 56,2
38 100 65,6
41 105 76,2
43 110 87,8
46 115 101,4
49 120 116,8
52 125 134.2
  • 10 -3 бар = 1 миллибар
  • 1 бар = 1000 мбар = 10 5 Па (Н / м 2 ) = 0,1 Н / мм 2 = 10,197 кп / м 2 = 10,20 м H 2 O = 0,9869 атм = 14,50 фунтов на кв. дюйм (фунт на / дюйм 2 ) = 10 6 дин / см 2 = 750 мм рт. ст.

Если давление водяного пара в воздухе составляет 10,3 мбар, пар насыщается на поверхности с температурой 45 o F (7 o C).

Примечание! Атмосферное давление воздуха составляет 1013 мбар (101,325 кПа, 760 мм рт. Ст.). Как мы видим, максимальное давление водяного пара - давление насыщения - относительно невелико.

Пример: относительная влажность и давление пара

Из приведенной выше таблицы давление насыщения при 70 o F (21 o C) составляет 25,0 мбар. Если давление пара в реальном воздухе составляет 10,3 мбар, относительную влажность можно рассчитать как:

φ = 10.2 [мбар] / 25,0 [мбар] * 100 [%]

= 41 [%]

Относительная влажность и плотность пара

Относительную влажность также можно выразить как отношение плотности пара воздуха - к плотность насыщенного пара при фактической температуре по сухому термометру.

Относительная влажность по плотности:

φ = ρ w / ρ ws 100% (2b)

где

φ = относительная влажность [% ]

ρ w = плотность пара [кг / м 3 ]

ρ ws = плотность пара при насыщении при фактической температуре сухого термометра [кг / м 3 ]

Общая единица измерения плотности пара - г / м 3 .

Пример: Относительная влажность при заданной температуре и известной плотности пара и плотности насыщения

Если фактическая плотность пара при 20 o C (68 o F) составляет 10 г / м 3 и насыщение плотность пара при этой температуре составляет 17,3 г / м 3 , относительную влажность можно рассчитать как

φ = 10 [г / м 3 ] / 17,3 [г / м 3 ] * 100 [%]

= 57,8 [%]


Относительная влажность и масса пара

Относительная влажность также может быть выражена как отношение фактической массы водяного пара в данном объеме воздуха к массе водяного пара, необходимой для насыщения при этом объем.

Относительная влажность может быть выражена как:

φ = м w / m ws 100% (2c)

где

φ = относительная влажность [%]

м w = масса водяного пара в данном объеме воздуха [кг]

м ws = масса водяного пара, необходимая для насыщения в этом объеме [кг]

График относительной влажности - градусы Фаренгейта


График относительной влажности - градусы Цельсия

Высота и поправочные коэффициенты

2000
Барометрическая высота
[мбар]
Абс.Высота Поправочный коэффициент для
φ
[м] [фут]
1013 0 0 1.000
1000 108 354 0,987
989 200 656 0,976
966 400 1312 0,953
943 600 1996 0.931
921 800 2624 0,909
899 1000 3281 0,887
842 1500 4922 0,731
79598 6562 0,785
.

Блог AcuRite - Как измерить влажность

Что такое влажность? Влажность - это количество водяного пара (вода, которая превратилась из жидкости в невидимый газ) в воздухе. Абсолютная влажность - это фактическое количество водяного пара в заданном объеме воздуха. Относительная влажность - это отношение влажности воздуха к максимальному количеству влаги, которое может удерживать воздух, которое зависит от температуры воздуха. Например, более горячий воздух может удерживать больше влаги.

Почему важна влажность?

Влажность влияет на то, как мы воспринимаем данную температуру - другими словами, при той же температуре более высокая влажность обычно заставляет нас чувствовать себя теплее, а более низкая влажность заставляет нас чувствовать себя прохладнее. Это связано с тем, что охлаждающий механизм нашего тела - это пот, а когда в воздухе содержится больше влаги, влага на нашей коже не может так легко испаряться.

Информация об относительной влажности в помещении важна, поскольку влажность влияет на комфорт, здоровье и состояние домашнего имущества.Когда влажность в помещении слишком высока (выше 55%), люди склонны считать комнату жаркой и душной, даже если температура может быть на уровне, который обычно является комфортным. Когда влажность в помещении падает ниже 25%, сухой воздух также снижает комфорт. Поддержание оптимальной влажности в помещении помогает бороться с бактериями, вирусами, грибками (включая плесень), аллергией и астмой. Мониторинг влажности позволяет проверить, насколько хорошо работают увлажнители, осушители и кондиционеры. Правильный контроль влажности также может улучшить производительность оборудования и снизить потребление энергии.

Наружная влажность также имеет значение для ощущения температуры . Нашему организму труднее переносить жаркую погоду при высокой влажности. К сожалению, контроль влажности на открытом воздухе невозможен, но знание уровня относительной влажности может помочь нам понять, насколько теплый или прохладный воздух будет ощущаться при данной температуре. Использование устройства контроля влажности на открытом воздухе также может предупредить вас о дожде, снеге или плохой видимости. Когда относительная влажность составляет 100%, воздух становится насыщенным, что означает, что он не может больше удерживать влагу при этой температуре.Если он хоть немного остынет, воздух будет выделять воду в виде росы на земле, тумана или тумана в воздухе или осадков из облаков.

Использование гигрометров для измерения влажности

Устройство контроля влажности называется гигрометром . Гигрометры могут быть разработаны для мониторинга влажности в помещении или на улице (или и того, и другого). Ниже приводится краткое описание типов гигрометров, доступных для измерения влажности.

Типы гигрометров

1.Аналоговый гигрометр

В аналоговых гигрометрах

используется чувствительный к влаге материал, прикрепленный к винтовой пружине. Пружина управляет стрелкой на легко читаемом круглом циферблате. Аналоговые гигрометры часто являются частью прочного, погодоустойчивого устройства, которое также включает в себя термометр.

Преимущества аналоговых гигрометров в том, что они, как правило, недороги и просты в использовании. В сочетании с термометром они предоставляют полезную информацию о погоде или условиях в помещении с первого взгляда.Комбинации аналогового термометра и гигрометра бывают разных размеров, форм и отделки, чтобы дополнить ваш интерьер. Иногда аналоговые гигрометры сочетаются с привлекательными часами с влажностью или классической метеостанцией, которая отображает условия окружающей среды, включая относительную влажность. Шкала гигрометра на этих типах гигрометров обычно имеет маркировку, указывающую на оптимальные и проблемные уровни влажности.

Аналоговые гигрометры не так точны, как цифровые. Обычно они измеряют с точностью до ± 10%

.

Влажность воздуха, измеренная по температуре сухого и влажного термометра

Влажность воздуха можно оценить, измерив

  • температуры по сухому термометру и
  • температуры по влажному термометру

Температура сухого термометра - T дБ - можно измерить простым термометром, как показано выше.

Температура влажного термометра - T wb - может быть измерена стандартным термометром с влажной тканью, хлопчатобумажной или аналогичной, вокруг лампы.Обратите внимание, что постоянный поток воздуха вокруг термометра важен для испарения воды с влажной одежды и достижения правильной температуры по влажному термометру.

Достаточное движение воздуха может быть достигнуто с помощью термометра на стропе или аналогичного устройства.

Относительную влажность можно оценить по таблицам ниже или, альтернативно, с помощью психрометрии или диаграммы Молье.

Пример - Состояние воздуха на диаграмме Молье

Если температура воздуха по сухому термометру составляет 19 o C , а температура термометра составляет 12 o C - тогда состояние воздуха может быть на диаграмме Молье, как показано ниже.

  • относительная влажность составляет примерно 42%
  • соотношение влажности примерно 0,0057 кг h3o / кг dry_air

Относительная влажность - температура в градусах Цельсия

В таблице ниже используется для оценки относительной влажности воздуха, если известны температуры по сухому и влажному термометру.

901 24 10
Относительная влажность - RH (%)
T дБ - T wb
( o C )
Температура сухого термометра - T дБ ( o C )
15 18 20 22 25 27 30 33
1 91 91 92 92 92 93 93
2 80 82 83 84 85 87125

4
85 900
3 71 73 75 76 77 78 79 80
4 62 65 67 68 70 71 73 74
5 53 57 59 59 67 69
6 44 49 52 54 57 59 61 63
7 36 47 51 53 55 58
8 28 34 38 41 45 47 50

4 47
50 900 27 31 34 39 41 45 48
13 20 25 28 33 36 40 43

Пример - Относительная влажность

Если температура воздуха по сухому термометру o C и температура термобаллона 12 o C - тогда разница между ними составляет 6 o C .Используя таблицу выше

  • , относительная влажность составляет приблизительно 49%

Пример - Состояние воздуха на психрометрической диаграмме

Состояние воздуха с температурой по сухому термометру 75 o F и влажному термометру температура 62,5 o F можно визуализировать на психрометрической диаграмме, как показано ниже.

  • относительная влажность составляет примерно 50%
  • коэффициент влажности составляет примерно 65 зерен h3o / фунт dry_air

Относительная влажность - температура по Фаренгейту

Таблица ниже может быть используется для оценки относительной влажности воздуха, если известны температуры по сухому и влажному термометру.

80124 75 901 24 10
Относительная влажность - RH (% )
T дБ - T wb
( o F )
Температура сухого термометра - T дБ ( o F )
60 64 68 72 76 80 84 88
1 94 94 95 95 95 96 96 96 96
2 90 90 90 91 91

4 92

4 92
900
3 84 85 85 86 87 88 88 89
4 78 80 81 82 83 84 84 85
5 73 78 78 80 81
6 68 70 72 73 75 76 77 78
67 69 71 72 73 74
8 58 61 63 65 67 68 70

4

4

4

4 71
57 59 61 63 65 66 68
49 52 55 57 59 61 63 64

.

Смотрите также

Сделать заказ

Пожалуйста, введите Ваше имя
Пожалуйста, введите Ваш номер телефона
Пожалуйста, введите Ваше сообщение