Jak funguje vlhkoměr?

Vlhkoměr je přesný měřicí přístroj určený ke stanovení úrovně vlhkosti ve vzduchu nebo jiných plynech. Může být použit jako samostatné zařízení určené k měření vlhkosti nebo jako součást zařízení pro řízení klimatu, například klimatizací atd.

Kde se používá vlhkoměr?

Zařízení má širokou škálu aplikací. Důležité jsou údaje o úrovni vlhkosti vzduchu, které umožňují udržovat optimální mikroklima.

To může být nutné v:

• Chov zvířat.
• Lék.
• Laboratorní výzkum.
• Obsah muzejních skladovacích prostor atd.

Pomocí vlhkoměru můžete během výrobního procesu kontrolovat požadovanou vlhkost. Jeho kontrola a údržba na určité úrovni je důležitá i pro obytné prostory. Znalost vlhkosti je nezbytná pro úpravu mikroklimatu v prostorách, kde se chovají zvířata. Vlhkoměry se používají i ve sklenících.

Typy vlhkoměrů

K měření vlhkosti lze použít různé fyzikální principy. V tomto ohledu existuje několik typů vlhkoměrů s významnými technickými rozdíly. Oni jsou:

• Vlasy.
• Film.
• Vážení.
• Keramický.
• Kondenzační.
• Elektronický.
• Psychrometrické.

Jedná se o různá zařízení, z nichž mnohá poskytují přibližné výsledky a mají také další omezení použití, v důsledku čehož nejsou žádaná.

Vlasová linie

Je zastaralý a nejčastěji se vyskytuje jako muzejní exponát. Princip jeho fungování je založen na fyzikální vlastnosti vlasů měnit délku v závislosti na úrovni vlhkosti. Konstrukce vlhkoměru využívá natažený vlas, jeden konec spojený se šipkou. V závislosti na tom, jak daleko se vlasy natahují, závisí úhel šipky.

Zařízení tohoto typu jsou považována za zastaralá kvůli nízké přesnosti, ale pro domácí použití je dostačující. Jsou však velmi citlivé na mechanické namáhání. Pokud dojde k silnému otřesu nebo nárazu, vlasy se mohou zlomit a zařízení může selhat. Je velmi obtížné jej opravit, protože tato funkce není k dispozici. Odmaštěné lidské vlasy použité v systému umožňují stanovit vlhkost vzduchu v rozsahu od 30 % do 100 %. Zařízení lze použít pro výpočet vlhkosti v případě teplot pod nulou.

Filmový vlhkoměr

Princip fungování je podobný jako u vlasů. Je opatřen organickou fólií. Mění svou délku v závislosti na vlhkosti. K fólii je připojen šupinový mechanismus. Takové zařízení se nebojí mechanického nárazu v rozumných mezích, což je lepší než vlasové vlhkoměry. Přístroj lze použít ke stanovení vlhkosti vzduchu při záporných teplotách.

Zařízení často obsahuje kalibrační mechanismus. Lze jej upravit pomocí dat získaných z přesnějších přístrojů, kterými jsou psychometrické nebo absolutní vlhkoměry.

Vážený

Tyto vlhkoměry jsou velmi přesné. To je pro domácí použití nadměrné, takže taková zařízení se používají spíše v laboratořích, protože jsou absolutní. Zařízení se skládá z připojených trubek. Uvnitř nich je látka, která dokáže rychle absorbovat páru ze vzduchu. Trubky jsou neustále uzavřeny.

Pro měření relativní vlhkosti je nutné na určitou krátkou dobu otevřít přístup vzduchu. V důsledku průchodu trubicemi zůstane pára ze vzduchu v absorpční látce. V důsledku toho se zvýší hmotnost samotného vlhkoměru. Stanovením aktuální hmotnosti zařízení po zvlhčení a jejím porovnáním s výchozími údaji lze vypočítat relativní vlhkost.

Chcete-li použít toto zařízení, musíte provést matematické výpočty. Pro výpočty jsou vyžadovány údaje o hmotnosti vlhkoměru před a po měření a také o objemu vzduchu procházejícího trubicemi. Pro získání více či méně přesných dat měření jsou tedy zapotřebí váhy s minimální chybou. Kromě toho může být úroveň přesnosti ovlivněna faktorem stárnutí látky v trubicích. Časem ztrácí své původní vlastnosti a hůře přijímá vlhkost ze vzduchu.

Keramika

Zařízení se také nazývá mechanické. Princip jeho činnosti je založen na závislosti úrovně vlhkosti dielektrika na jeho proudové vodivosti. Vlhkoměr je vybaven keramickým porézním snímacím prvkem. Absorbuje vlhkost ze vzduchu. Pokud je vlhkost vysoká, nabírá hodně vody a pokud je nízká, keramická kostka naopak vysychá.

Elektrický proud prochází keramickým prvkem. Když je vlhkost vysoká a je více hydratovaný, elektrický odpor klesá. Jehla nástroje reaguje na odpor, což způsobuje, že je umístěna pod určitým úhlem na číselníku, čímž ukazuje relativní vlhkost.

Tato zařízení nejsou nejpřesnější, ale poskytují docela přijatelné výsledky, což umožňuje jejich použití v systémech klimatizace atd. Jejich hlavní výhodou je, že poskytují přímé měření vlhkosti v aktuálním čase. Není potřeba nic počítat pomocí vzorců nebo používat kalkulační tabulky. Zařízení také nemusí aktivovat proces měření. Jeho šipka neustále ukazuje úroveň vlhkosti.

Kondenzační

Tento typ vlhkoměru také poskytuje velmi přibližný výsledek. Princip jeho činnosti je založen na vlastnosti kondenzace páry. Zařízení je vybaveno malým zrcátkem. Před měřením se změří teplota zrcadla. Poté se ochladí podle principu Peltierova jevu. Chlazením zrcadla se na něm sráží vlhkost. Jakmile k tomu dojde, je v tuto chvíli změřena teplota zrcadla. Porovnáním údajů o teplotě můžete použít tabulku k určení úrovně relativní vlhkosti.

Aby byly údaje co nejpřesnější, musíte včas určit okamžik tvorby kondenzace a včas změřit teplotu zrcadla. K tomuto účelu je vlhkoměr vybaven optickým nebo elektrickým zařízením. Elektrický je přesnější, protože eliminuje lidský faktor.

Elektronické

Je to nejpohodlnější a velmi přesné. Vlhkoměr je vybaven deskou z elektroizolačního materiálu. Na jeho vrcholu je vrstva chloridu lithného. Úroveň elektrického odporu chloridu lithného se mění v závislosti na úrovni vlhkosti vzduchu.

Na základě těchto údajů zařízení nezávisle provádí všechny výpočty a zobrazuje hotový výsledek na displeji. Zařízení velmi rychle reaguje na změny relativní vlhkosti vzduchu. Obvykle jsou tato zařízení navíc vybavena teploměrem.

Je třeba poznamenat, že elektrické vlhkoměry mají různé úrovně chyb v závislosti na okolní teplotě. Složitější přístroje mají vylepšené výpočetní schopnosti, což minimalizuje chyby.

Psychrometrické

Tento vlhkoměr se také nazývá psychrometr. Má velmi jednoduchý design. Zařízení je založeno na 2 teploměrech. Jedna je suchá a druhá mokrá. Mokrý se liší od suchého tím, že na dně je jeho baňka v kontaktu s cambrickou páskou. Okraj pásky se ponoří do nádoby s vodou. V důsledku toho je páska vždy mokrá. Zvlhčuje mokrou žárovku. Voda na něm se vypařuje, čímž se teploměr ochlazuje. Z tohoto důvodu vykazuje nižší teplotu.

Chcete-li zjistit vlhkost, musíte porovnat normální teplotu získanou na suchém teploměru a sníženou teplotu získanou z vlhkého teploměru. K tomu slouží speciální tabulka. Obvykle se tiskne přímo na tělo psychrometru.

Chcete-li toto zařízení ovládat, musíte do baňky, do které je ponořena cambrická páska, včas přidat vodu. Pokud se voda vypaří, budou údaje z teploměrů stejné.

Kritéria výběru vlhkoměru

Klíčovými body při výběru vlhkoměru jsou jeho následující parametry:

• Teplotní rozsah měření.
• Rozsah detekce vlhkosti.
• Princip fungování.

Většina vlhkoměrů je navržena pro použití pouze při kladných teplotách. Pokud je potřeba pracovat při nízkých teplotách, pak se používají membránové a vlasové vlhkoměry. Jednotlivá zařízení lze navíc používat pouze v teplých podmínkách. Vlhkoměr VIT-2 tak může být použit v rozsahu teplot +15…+40°C.

Také vlhkoměry různých zařízení mají různé rozsahy pro stanovení relativní vlhkosti. Většina z nich dokáže produkovat správné výsledky měření pouze v rozmezí 20–90 %.

Důležitým kritériem je princip fungování zařízení. Některá zařízení fungují přibližně, jiná dávají celkem přesné výsledky. Princip činnosti vlhkoměru určuje, zda bude úroveň relativní vlhkosti zobrazovat nepřetržitě nebo pouze v době určitých manipulací. Nejpohodlnější jsou elektronické a keramické vlhkoměry. Chcete-li pracovat s ostatními, musíte provést výpočty, to znamená, že budete muset strávit několik minut, abyste určili úroveň vlhkosti.

K měření vlhkosti plynů a materiálů ve stavebnictví, zemědělství a běžném životě se používá vlhkoměr, jehož oblíbeným typem je vlhkoměr.

1. Kde a jak se používá?
2. Jak fungují vlhkoměry? Jejich vlastnosti a princip činnosti

• materiály
• Velikost, váha
• Metrický systém, přesnost
• Parametry měření
• Další funkce

1. Ověření. normy GOST
2. Požadavky na označování
3. Druhy, cena

Kde a jak se používá?

Vlhkoměr (také nazývaný hygroskop) byl původně zařízení sloužící ke stanovení množství vlhkosti v plynných látkách v laboratorních podmínkách. Dnes taková zařízení řeší problém určování indikátorů:

• absolutní a relativní vlhkost;
• teplota, při které začíná kondenzace při stálém indikátoru tlaku (rosný bod).

Pomocí speciálních tabulek můžete převádět hodnoty z různých typů zařízení. Indikátory se zjišťují různými metodami. Princip fungování může být založen na obsahu polymerů, solí, vodivosti vzduchu atd.

Vlhkost je důležitým ukazatelem v různých oblastech lidského života. Vlhkoměry se používají ve stavebnictví: například ve fázi malování a omítání, dokončování stěn, stropů tapetami, pokládání podlah (laminát, parkety atd.).

Toto zařízení měří obsah vlhkosti plynných látek a dalších materiálů:

• dřevo;
• beton a jiné tvrdnoucí stavební materiály;
• půdy, obilné produkty, sypké látky;
• ropa, její produkty atd.

Jak fungují vlhkoměry? Charakteristika a princip činnosti

Jakýkoli typ vlhkoměru má krytovou část s mechanismem, který určuje úroveň vlhkosti. Každý typ má své vlastní konstrukční prvky. Elektronické bezdrátové modely mají baterie a dobíjecí baterie. V drátových verzích jsou indikátory umístěny na koncích drátu. Síťové modely vyžadují elektrické připojení.

Digitální model má displej pro zobrazení úrovně vlhkosti. Ciferník (analogový) model je vybaven ciferníkem se šipkou.

Zařízení obsahují senzory, které při výzkumu přicházejí do kontaktu s okolím. Vnitřní senzory určují úroveň okolní vlhkosti, externí senzory měří hladinu určitého bodu.

materiály

Tělo zařízení je často vyrobeno z plastu. Existují však modely s kovovými a dřevěnými pouzdry. Ciferníky jsou kryty průhledným plastem nebo sklem.

Velikost, váha

Rozměry, stejně jako hmotnost, závisí na typu zařízení. Může to být mono zařízení nebo část celého systému (například domácí meteostanice).

Pokud se jedná o stolní nebo nástěnné zařízení, pak má kompaktní rozměry. Stolní analogový přístroj má číselník o průměru 80 až 100 mm, zatímco digitální model připomíná kalkulátor 110 x 100 mm. Existují kapesní možnosti. Meteostanice váží více než 1 kg a je velká jako hodiny, které visí na stěně.

Metrický systém, přesnost

Pokud je relativní vlhkost stanovena hygroskopem, pak se získá v procentech, pro absolutní vlhkost je výsledek v kg na m3 (nebo g/cm3). U modelů pro měření rosného bodu je konečným ukazatelem teplota ve stupních Celsia.

Existují zařízení různých tříd přesnosti (s různými chybami), což závisí na citlivosti snímače. Tyto informace spolu s dalšími technickými charakteristikami jsou uvedeny v pasu zařízení. Digitální vlhkoměry mají většinou chybu maximálně 1 %. Například u modelů s chybou asi 5 % (levné) je vlhkost 80 % od 75 do 85 %.

Přesnost navíc závisí na kvalitě použitých baterií.

Analogové vlhkoměry, které jsou považovány za nejméně přesné, se používají hlavně jako indikátor pro potřeby domácnosti. Jejich rozsah nepřesnosti (chyby) je 2–5 %. Pro vysoce přesná měření se používá přesná zařízení s chybou až 0,1 %.

Parametry měření

Indikátor hloubky měření se vztahuje výhradně na kontaktní zařízení se sondami (jehlami) ponořenými do zkoumaného materiálu. Hloubka pro sypké materiály dosahuje 30 cm.

Meze stupnice při stanovení vlhkosti v procentech jsou 0 a 100. U multifunkčních zařízení existuje více než jeden rozsah. Vše závisí na účelu vlhkoměru (typy testovaných materiálů).

Další funkce

Vlhkoměry mají často další funkce:

spolu s vlhkostí lze měřit teplotu a čas;

upozornění na narušení mikroklimatu pomocí signálních světel a zvuků;

digitální přístroje mohou měřit tlak v místnosti;

modely napájené bateriemi jsou chráněny před rušením a vybaveny systémem indikace úrovně nabití;

příjem a přenos dat do počítače;

podsvícení obrazovky (zapíná se automaticky, při různých úrovních osvětlení, tlačítkem v manuálním režimu);

kalendář, budík, automatický záznam minimálních a maximálních hodnot.

Ověření. normy GOST

Metody ověřování jsou regulovány GOST:

• 8.472-2013;
• 8.547-86;
• R 8.881-2015;
• 8.519-84;
• R 8.781-2012.

Technické specifikace, požadavky na vlhkoměry coulometrického typu v souladu s GOST R 8.758-2011.

Normy GOST pro zkušební metody a obecné technické požadavky:

Vlhkoměry zařazené do Státního registru SI a používané v GROEI jsou každoročně bezchybně ověřovány. Navíc ověřování provádějí orgány se zvláštní akreditací.

Každý mechanický model by měl být kalibrován (přizpůsoben vlhkosti prostředí se známou úrovní) pomocí šroubu, který je obvykle součástí sady.

Kvalita vlhkoměrů je garantována certifikáty o schválení typu měřicího systému.

Požadavky na označování

Vlhkoměr podle GOST 26828 má označení, které informuje:

• o ochranné známce výrobce;
• o označení vlhkoměru;
• o sériovém čísle;
• o datu vydání;
• o znaku státního rejstříku.

Na vlhkoměrech jsou plomby, pokud prošly testy přenosu a příjmu.

Druhy, cena

Existují následující typy vlhkoměrů:

• Psychrometrické – nejjednodušší modely s teplotními čidly ve formě smáčeného tělesa. Úroveň relativní vlhkosti plynné směsi se určuje na základě rozdílu teplot mezi dvěma teploměry, které jsou upevněny na držáku spolu se speciálním stolkem. „Dry“ se používá k zobrazení teploty okolního vzduchu. V „mokrém“ režimu s navlhčeným knotem uvnitř jsou indikátory nižší, protože kapalina se intenzivně odpařuje a ochlazuje.
• Vážící modely s trubicemi s hygroskopickou látkou a vzduchovým čerpadlem určují koeficient absolutní vlhkosti. Zařízení umožňuje vypočítat hodnotu vlhkosti na základě známých ukazatelů objemu a hmotnosti vzduchu v systému před a po odběru vzorku.
• Film – číselníkové vlhkoměry se šipkami a organické fólie jako senzor.
• Modely vlasů jsou podobné filmovým modelkám, ale jejich senzorem jsou vlasy bez tuku.
• Elektrolytické – možnosti, které fungují na základě závislosti odporu elektrolytů na vlhkosti obsažené ve vzduchu.
• Keramika – vlhkoměry s porézní, keramickou směsí jako senzor, který různě odolává v podmínkách měnící se vlhkosti.
• Kondenzační systémy se zrcátkem, chladičem, teploměrem. Nejprve se změří teplota (rosný bod). Poté se pomocí tabulek zjistí úroveň vlhkosti.
• Elektronické modely jsou rozděleny do několika podtypů:
• Optoelektronický typ – podobný principu činnosti jako kondenzační zařízení.
• Kapacitní – možnost s kondenzátorem. Vzduch působí jako jeho dielektrikum.
• Odporové zařízení pracuje na principu vlivu vzdušné vlhkosti na elektrický odpor solí a polymerů.

Vlhkoměry zobrazují informace různými způsoby a mohou být:

• digitální – multifunkční, obvykle přístroje s displejem pro zobrazování číselných výsledků;
• analogové – přístroje s číselníky a šipkami.

Kromě toho existují:

• kontaktní – zařízení se snímači, které se opírají o povrchy a jsou ponořeny do materiálů;
• bezkontaktní – typ zařízení pro vzduch, plyny a jejich směsi.

Podle typu systému existují:

• plocha počítače;
• nástěnné;
• přenosné (kompaktní přenosné modely);
• stacionární.

Nejjednodušší mechanická verze vlhkoměru stojí asi 500 rublů, cena elektronického začíná od 1000 35 rublů, digitální – asi 5. Domácí meteostanici lze zakoupit za 000 XNUMX nebo více.