Термогигрометр что это такое, статья

Что такое Термогигрометры? Для чего нужно контролировать температуру и влажность воздуха?

Относительная влажность и температура воздуха - очень важные показатели, которые способны оказывать значительное влияние на здоровье человека. Часто бывает что условия труда, не соответствующие общепринятым стандартам, создают неблагоприятную среду для работников того или иного предприятия. Изменять показатели микроклимата на предприятии может технологическое оборудование, работающее с высокими температурами нагрева (плавильные станки, сушильные печи, котлы и пр.), разогретые до высоких температур детали и расплавленные материалы, такие как металл, стекло, а также тепло-энергия, которая образуется при движении механизмов. Контролировать показатели температуры и влажности воздуха - очень важно для создания благоприятных условий труда.

После ряда исследований ученые пришли к выводу, что организм человека является работоспособным и хорошо себя чувствует в условиях, когда температура воздуха в помещении не больше 18-20 ° С, а относительная влажность в пределах 40-60%.

Избыток относительной влажности в воздухе, отрицательно влияет на механизм терморегуляции организма человека. Особенно вредным уровнем относительной влажности воздуха является 70-75% и температуры выше 30 ° С. Физические работы в условиях повышенных температур вызывает учащение сердцебиения и снижение артериального давления. Высокие температуры ослабляют организм и вызывает вялость, а низкая температура - может стать причиной травмирования при работе с опасным оборудованием, поскольку при низких температурах опорно-двигательный аппарат работает сковано.

Термогигрометры - это незаменимый прибор для моментального контроля параметров влажности и температуры воздуха.

Электронные термогигрометры. Контролируем температуру и влажность

Сейчас на крупных производственных объектах всё чаще можно встретить специальные датчики — термогигрометры. Они могут отличаться по конструкции и объёму измерений, возможностям передачи информации и другим параметрам. Такие регистраторы фиксируют полученные данные в своей встроенной памяти. Их главная задача — автономное периодическое измерение температуры и влажности.

Устройство и особенности работы электронного термогигрометра

У него, как правило, небольшой корпус из пластика. В нём смонтированы чувствительные элементы, электронный модуль и блок питания. Подобный регистратор имеет компьютерную программу, которая обычно выкладывается на сайте производителя электронного термогигрометра. Такое программное обеспечение позволяет быстро настроить параметры регистрации данных и получать результаты анализа измерений. С его помощью можно просматривать температурные графики и влажностные показатели. Результаты измерений регистрируются и могут сохраняться или пересылаться в графическом и текстовом виде, а также в таблицах.

По мере модернизации термогигрометров, программы изменяется. Для работы с ними специальной подготовки не нужно, достаточно знаний обычного пользователя компьютером. Чтобы запустить регистратор, нужно активировать его программу и подключить его к компьютеру. Программой обычно предусматривается включение регистратора кнопкой или в определённое время. Нажатие кнопки означает немедленный запуск устройства. Если необходимо задать включение по времени, оно указывается в часах, минутах и секундах. Также необходимо зафиксировать, с каким интервалом сведения должны записываться. После этого термогигрометр закрепляется в нужном месте. По сути, он одновременно выполняет функции термометра и гигрометра, обеспечивая постоянную фиксацию сведений. Показатели температуры измеряются в градусах по Цельсию, а показатели влажности в процентах наличия воды в измеряемой среде. Диапазон измерений обычно от -50 до + 70 градусов.

Где нужны электронные термогигрометры?

Термогигрометры всё шире используются в различных сферах производства, научно-исследовательских и испытательных помещениях, для контроля систем теплоснабжения, охлаждения и вентиляции. Они часто используются в медицине и в хозяйственно-бытовых целях.

В производственной сфере такие устройства позволяют обеспечивать систематический контроль температуры и влажности в процессе перевозки, хранения и изготовления:

медикаментов и медицинских изделий, зооветеринарных препаратов;
продовольственного сырья и продуктов питания;
тканей и нетканых материалов, текстильных изделий;
целлюлозно-бумажной продукции, изделий из дерева;
строительных и отделочных материалов (цемент, гипс, гипсокартон, сухие смеси и пр.);
химического сырья и взрывчатых веществ.

Эти электронные регистраторы позволяют контролировать поддержание температурных параметров работы разного рода печей, сушильных, изотермических и холодильных камер. Благодаря высокой чувствительности термогигрометров их можно использовать для дополнительного контроля доступа в помещения.

Важную роль играют электронные термогигрометры в обеспечении контроля функционирования климатических систем в помещениях различного назначения, в залах кинотеатров, музеев, библиотек, в медицинских учреждениях. Без них сложно контролировать комфортность условий проезда в общественном транспорте, в самолётах и поездах. Они используются при настройке систем вентиляции и кондиционирования, жилых домов и промышленных зданий. Без термогигрометров сложно организовать грамотную эксплуатацию двигательных установок и транспортных средств.

С помощью термогигрометров испытывают:

термостаты, термошкафы и климатические камеры;
сложную электронную технику и приборы;
сырье и материалы для использования в процессе производства;
средства наземного, воздушного и морского транспорта;
специальную экипировку для работы в экстремальных условиях.

Кроме того, они широко используются для измерений в сельском хозяйстве, строительстве и эксплуатации шахт, геологических изысканиях, экологии и др.

Зачем электронный термогигрометр дома?

Все более актуальной становится проблема снабжения жилья теплом. Его объективные показатели могут стать весомым аргументом в спорах с тепловиками. Кроме того, этот маленький приборчик поможет контролировать работу холодильника и условия хранений продуктов в погребе. Его показатели могут стать предметом обсуждения условий пребывания ребёнка в детском саду или школе.

Термогигрометры температуры и влажности становятся все более востребованными. Цены этих изделий вполне доступны и зависят от дизайна и комплектации конкретного регистратора. В интернет магазинах электронный термогигрометр может стоить от 2 до 50 тыс. рублей. Цена зависит от производителя, объёма функций, количества каналов и других параметров.

Что такое гигрометр и для чего он нужен?

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 в воздухе 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.

Гигрометры – что это такое?

16.10.2017

Гигрометры - приборы, основной функцией которых является измерение влажности. Этот показатель влияет и на здоровье людей, и на работу многих приборов, и на свойства материалов, поэтому необходимость его контролировать может возникать в различных отраслях. За время использования гигрометра были разработаны различные принципы действия, получившие широкое распространение.

Виды гигрометров

Существует несколько методов измерения влажности. Абсолютная влажность характеризует, сколько весит водяной пар, который в настоящий момент содержится в кубическом метре атмосферы. Относительная влажность - характеристика, которая показывает, насколько количество влаги, содержащейся в воздухе в момент измерения, близко к максимуму, возможному для данной температуры. Она измеряется в процентах и часто именно с ее помощью описывают метеообстановку. Наконец, кроме абсолютной и относительной влажности, гигрометр может определять точку росы - температуру конденсации водяного пара, содержащегося в воздухе, на холодной поверхности.

Как правило, измерительное оборудование определяет один из трех перечисленных показателей. Однако существуют формулы, позволяющие с помощью вычислений получить остальные два. Поэтому, вне зависимости от того, что измеряет ваш гигрометр - точку росы, абсолютную или относительную влажность - вы сможете при необходимости рассчитать все три характеристики.

За время существования гигрометра было разработано несколько методик, позволяющих определить влажность воздуха. Они отличаются по точности получаемых данных и по сфере применения.

В волосяных гигрометрах измерение выполняется за счёт того, что длина тонкого волоса меняется, реагируя на количество влаги, с которой он контактирует. Прибор имеет определенные ограничения - измерения проводятся лишь в пределах от 30 до 80%. Индикация влажности осуществляется посредством несложного механизма. Изменение микроклимата воздействует на волос, сила натяжения которого усиливается или ослабляется. Он воздействует на шкив, к которому подсоединен. Шкив поворачивается и перемещает стрелку вдоль дугообразной шкалы. Поскольку действие такого гигрометра определяется исключительно законами механики, он не требует внешнего источника питания.

Для определения абсолютной влажности воздуха применяют весовой гигрометр. Он состоит из изогнутых в форме буквы U трубок, соединенных друг с другом и заполненных веществом с хорошей гигроскопичностью, то есть активно впитывающим влагу из воздуха. Через описанную систему трубок продувают фиксированное количество воздуха. Содержавшаяся в нём влага оседает на содержимом трубок, и их масса меняется. Разница между массой системы трубок до и после выполнения измерений позволяет рассчитать, сколько влаги присутствует в данном объеме.

В основе работы механического (керамического) гигрометра - изменение электрического сопротивления массы, содержащей керамические и металлические компоненты. За основу берутся кремний, глина или каолин, к которым добавляются окислы металлов. В результате получается смесь, заметно меняющая сопротивление в ответ на изменение влажности. Гигрометры этого типа часто используются в быту.

Конденсационный гигрометр позволяет получить более точные данные, чем описанные выше механические приборы. Конструкция такого устройства включает в себя охлаждаемую поверхность, на которой конденсируется влага. Встроенный термометр фиксирует температуру, при которой произошла конденсация, а узкий пучок света, направленный на упомянутую поверхность, позволяет точно зафиксировать момент образования конденсата. На основании этих данных электроника рассчитывает относительную влажность и выводит ее на дисплей. Такой принцип действия позволяет свести погрешность к минимуму, выполняя измерения в пределах от 0 до 100%.

В электронных гигрометрах могут использоваться различные принципы действия, в том числе:

измерение электропроводимости воздуха, которая зависит от содержащейся в нём влаги;
определение точки росы оптоэлектронным методом;
измерение электрического сопротивления солей или полимеров, меняющегося в зависимости от влажности;
отслеживание изменения ёмкости металлоксидного или полимерного конденсатора.

Все эти методы позволяют получить более точные данные, чем при использовании механического гигрометра. Электронный гигрометр дает меньшую погрешность и особенно удобен, если необходима дальнейшая обработка собранных данных.

Психрометрический гигрометр используется для измерения относительной влажности воздуха за счёт сравнения показаний двух термометров, один из которых помещен во влажную среду. Поскольку влажный будет охлаждаться за счёт испарения жидкости, он покажет более низкую температуру, чем контрольный. При этом, чем меньше влаги в воздухе, тем сильнее показания термометров будут отличаться. Относительная влажность определяется по специальной таблице, а на ее основании при необходимости вычисляется абсолютная.

На основе этого принципа функционируют несколько разновидностей психрометров:

Стационарный представляет собой простую конструкцию, смонтированную в метеорологической будке. На штативе укрепляются два термометра, один из которых контактирует с влажной тканью. Считывание показаний и вычисления производятся вручную.
Дистанционный конструируется с использованием преобразователей температуры, таких как термисторы или термопары. Например, такой психрометр может состоять из двух манометрических термометров, один из которых увлажняется. Дистанционный психрометр может быть манометрическим или электрическим.
Аспирационный состоит из двух термометров, смонтированных в защищенном корпусе и обдуваемых вентилятором-аспиратором. Такая конструкция позволяет получить наибольшую точность измерений.

Сфера применения гигрометров

Задачи, требующие контроля влажности, нередко возникают в различных отраслях промышленности. Современные производители выпускают гигрометры, рассчитанные на конкретную специфику применения, а значит, они наилучшим образом приспособлены для эксплуатации в той или иной сфере деятельности. Вот лишь несколько примеров ситуаций, которые можно решить с помощью этих измерительных приборов:

Для длительного хранения сельскохозяйственной продукции, например, в овощехранилищах или зернохранилищах, необходимо соблюдать температурно-влажностный режим. Добиться этого можно, постоянно контролируя микроклимат с помощью гигрометра.
Многие лекарственные препараты требуют особых условий хранения и могут потерять свои свойства, если находятся в условиях избыточной влажности.
Гигрометр необходим и в библиотеке, поскольку книги, особенно старинные, во влажном микроклимате значительно быстрее приходят в негодность. Материалы, которым уже много лет, могут разрушиться от избытка влаги, а значит, контролировать влажность воздуха нужно, чтобы обеспечить оптимальный режим хранения.
Необходимость проконтролировать влажность материалов часто возникает на стройке. Например, степень просушки древесины проверяется для определения, можно ли ее использовать как стройматериал, и если да, то каким образом. Также существуют специализированные гигрометры, предназначенные для определения влажности бетона.
Проверка влажности материалов часто проводится и при производстве мебели, ведь изделие, изготовленное из слишком сырой или пересушенной древесины, произведено с нарушением технологии и, скорее всего, прослужит намного меньше.

Профессиональные гигрометры

Гигрометр позволяет измерить не только влажность атмосферного воздуха, но и долю влаги в газовых средах. Для этого используется профессиональные устройства для анализа температуры и влажности неагрессивных газовых сред. Результат измерений часто выражается в единицах точки росы. Они могут быть переносными или стационарными.

Портативные

Основная сфера применения портативных гигрометров - нефтегазовая и нефтехимическая промышленность. С помощью такого прибора определяют микровлажность газа в баллонах или трубопроводах. Они могут работать в широком температурном диапазоне и выводить влажность в различных единицах измерения. Компактность гигрометра позволяет без проблем проводить измерения в нужных точках.

Видеообзор портативного электронного гигрометра

Стационарные

Стационарные гигрометры позволяют не только проводить измерения, но и контролировать технологические процессы. Конструкция прибора позволяет детектировать даже небольшой процент микровлажности. Система подогрева датчика делает измерения более точными, поскольку предотвращает воздействие на него осушающих агентов, которые могут содержаться в газовой смеси.

Сфера применения профессиональных гигрометров

Портативные и стационарные приборы для измерения влажности применяются, в первую очередь, в нефтегазовой и химической промышленности. Однако сфера их использования этим не ограничивается. Гигрометр может понадобиться всюду, где предполагается работа с неагрессивными газовыми смесями и нужно контролировать их состояние. Благодаря этому оборудование для измерения доли влаги в воздухе находит применение на атомных электростанциях, на производстве микроэлектроники, в энергетике. Также их применяют для контроля за процессом осушки природного газа.

Профессиональные гигрометры используются для решения широкого круга задач, связанных с организацией различных производственных процессов. В частности, они становятся незаменимыми, если нужно:

обеспечить заданный уровень влажности в помещении, например, для хранения продукции в определенных условиях;
оценить влажность в производственном помещении для целей охраны труда;
обеспечить нормальное функционирование электротехнического оборудования различного назначения;
обеспечить уровень влажности, нужный для реализации конкретного производственного процесса.

Как выбрать гигрометр

Чтобы выбрать подходящий гигрометр, определитесь, как его предстоит использовать. В быту отдают предпочтение недорогим механическим гигрометрам, тогда какна производстве эксплуатируются в основном электронные различных типов, ведь именно они дают наивысшую точность измерений.

Важно определиться, для чего прибор будет использоваться в первую очередь и насколько часто предстоит проводить измерения. Для использования в строительстве может понадобиться специализированный гигрометр для работы с определенной группой материалов, например, древесиной, а в других случаях подходящей окажется стандартная модель. Определите, что именно предстоит измерять, и оцените возможности различных гигрометров, представленных на рынке.

Значимым фактором являются и условия использования. Обратите внимание на то, в каком диапазоне температуры и влажности прибор будет давать корректные показания. В зависимости от особенностей производства может понадобиться гигрометр, функционирующий при крайне высоких или крайне низких температурах. Также следует учитывать погрешность изменений.

Имеет значение и то, как в дальнейшем будут обрабатываться полученные данные. В самом простом случае вам нужно просто однократно провести измерения, чтобы оценить влажность воздуха в помещении или микровлажность газовой смеси. Но стационарные гигрометры позволяют решать и более сложные задачи. С их помощью можно отслеживать изменение параметров, сигнализировать о достижении пороговых значений, а значит, более эффективно контролировать технологический процесс.

Не стоит забывать и об эргономических характеристиках прибора. Крупные цифры на дисплее должны быть контрастными и легко читаемыми. Возможно, вы предпочтете приобрести модель с подсветкой, чтобы без проблем считывать показания при любом уровне освещенности. Эргономика в особенности важна для переносных приборов: их корпус должен быть легким, таким, чтобы его было удобно держать в руке.

Профессиональный гигрометр - инструмент, имеющий широкое применение в различных отраслях промышленности. Он помогает контролировать влажность воздуха, обеспечивая безопасность людей и стабильное функционирование оборудования.