Чем измеряется влажность воздуха: Страница не найдена — Тион

Содержание

В чем измеряется влажность воздуха

Комфортность микроклимата в жилом помещении зависит минимум от двух параметров:

Можно еще учитывать скорость потока воздуха, качество поступаемого воздуха, но самым главным показателем, от которого зависит работоспособность, хорошее настроение, и самое главное здоровье людей, является состояние влажности воздуха.

Влажность можно рассматривать как наполнение воздуха частицами водяного пара. Представляет собой два типа: абсолютная и относительная влажность.

Что же такое абсолютная влажность воздуха? Это присутствие водяного пара в определенном объеме воздуха. Абсолютная влажность измеряется в г/м3. Существует прямопропорциональная зависимость между температурой и абсолютной влажностью. При возрастании температуры, содержание влаги увеличивается, при падении температуры, уровень удерживаемой в воздухе влаги снижается. Исходя из этого, зимой абсолютная влажность намного меньше, чем летом.

Относительная влажность – вторая составляющая понятия влажности. Выражается отношением массы водяного пара, находящегося в данный момент в конкретном объеме воздуха, к массе водяного пара, насыщающего этот объем при такой же температуре. Поэтому, отвечая на вопрос, в чем измеряется относительная влажность, ответ однозначен: в процентах.

Именно состояние относительной влажности, играет решающее значение, для хорошего самочувствия людей, растений, мебели, находящихся в данном помещении. Здоровая, благоприятная относительная влажность воздуха находится в пределах от 40% до 70%.

Чем измеряется относительная влажность воздуха

Относительная влажность измеряется специальными измерительными приборами – гигрометрами, которых на сегодняшний день существует большое количество, различного устройства и принципа действия. Статья про приборы.

Основные виды гигрометров:

  • электронные, которые автоматически сами определяют относительную влажность и температуру воздуха с выводом параметров на свое табло или экран;
  • волосные гигрометры, в которых используется человеческий волос, обладающий способностью сжиматься или растягиваться в результате изменения влажности;
  • психрометрические, с использованием двух термометров, одни из которых измеряет обычную температуру, а второй показывает температуру влажного материала, которым он обмотан. Относительная влажность определяется по психрометрической таблице.

При низких показаниях относительной влажности, рекомендуется применять увлажнители воздуха, с целью поддержания оптимальной относительной влажности.

Наиболее применяемые и приспособленные для работы в помещениях универсальные ультразвуковые промышленные увлажнители.

Производительность 3 л/ч, без управления

Производительность 3 л/ч, датчик емкостного типа

Производительность 6 л/ч, без управления, корпус из нержавеющей стали

Испаряет 3 л/ч, датчик психометрического типа, корпус — нержавеющая сталь

6 литров/ч, психометрический тип, корпус из нержавеющей стали

6 литров/ч, датчик емкостного типа, корпус из нержавеющей стали

Большой производительности: 15 литров в час, ультразвуковой. Датчик психометрического типа

Большой ультразвуковой увлажнитель на 15 л/ч, емкостный датчик, корпус из нержавейки

Образует 15 кг тумана за час, без управления

Модель на 12 литров, психометрический датчик, корпус из нержавеющей стали

Промышленный увлажнитель на 12 литров в час, датчик емкостного типа, корпус — нержавеющая сталь

Испаряет 12 литров в час, без управления, корпус — нержавеющая сталь

Производительность 9 л/ч, с датчиком психометрического типа

Генератор холодного сухого тумана, производит 9 литров в час, с модулем управления, корпус из нержавеющей стали, датчик емкостного типа

Увлажнитель воздуха 9 л/ч, без модуля управления

Твитнуть

Поделиться

Плюсануть

Поделиться

Отправить

Класснуть

Запинить

Загрузка.
..

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 загрязнений. Именно сенсор влажности определяет технические параметры и срок службы измерителя влажности. Поэтому так важно, чтобы сенсоры были взаимозаменяемы. Именно поэтому межповерочный интервал для измерителей влажности равен всего 1-му году. Лучшее значение абсолютной погрешности для измерителя влажности промышленного применения на сегодня, это — ±2,0%. 

Необходимо помнить, что относительная влажность воздуха по определению очень сильно зависит от температуры. Колебания температуры воздуха по объёму помещения в ±1⁰С могут приводить к колебаниям относительной влажности в ±5% и более. Если зимой ваш электронный гигрометр показывает отн. влажность в 7%, а психрометр – 30%, то это отнюдь не означает, что гигрометр сломался. Так и есть. Просто снимите со стены психрометр и положите подальше в шкаф. 

Директор НПК «Рэлсиб» Игорь Ландочкин

Измерители влажности воздуха: виды и назначение

Влажность воздуха играет важную роль в формировании комфортных условий жизнедеятельности людей, животных и растений. Поддерживать её в определённых пределах требуется в жилых, производственных, складских помещениях. Измерителями влажности воздуха являются гигрометры и психрометры. Они успешно решают задачу постоянного контроля над микроклиматом.

В зависимости от конструкции гигрометры разделяют на следующие основные группы: механические, конденсационные, резистивные, емкостные. По устройству и назначению психрометры могут быть аспирационными, стационарными или дистанционными.

Требования условий эксплуатации, точности, удобства и надежности определяют выбор того или иного прибора. Для бытовых целей обычно используют электронные гигрометры с емкостными и резистивными датчиками. Позволяя измерять влажность и температуру, они отличаются простотой, широким диапазоном измерений, а также приемлемой стоимостью.

Конденсационные гигрометры применяются преимущественно в промышленности. Их отличает высокая точность и надежность. При этом они сложны в эксплуатации, имеют высокую стоимость.

Аспирационные психрометры благодаря своей точности, стабильности и возможности работы при высоких температурах широко распространены. К их недостаткам относится инерционность и необходимость постоянного обслуживания.

Классификация измерителей влажности воздуха

Механические устройства различаются по виду чувствительного элемента.

Волосяные гигрометры. В них натянутая синтетическая нить или обезжиренный волос связаны со стрелкой, которая перемещается вдоль круговой шкалы. Диапазон измерений от 20 до 100%. При увеличении или уменьшении влажности нить меняют свою длину, поворачивая стрелку прибора в соответствующую сторону. Волосяные гигрометры достаточно точны, просты, удобны, но при этом их диапазон измерений ограничен. Они обычно применяются на метеорологических станциях.

Пленочные гигрометры. У данных устройств чувствительным элементом является мембрана. Она натягивается при уменьшении влажности и прогибается при увеличении. Движение пленочной мембраны передается стрелке.

Весовые гигрометры. Конструкция этих приборов основана на свойстве гигроскопических материалов поглощать водяные пары. Определяя объем пропущенного через материал воздуха и массу поглощенной влаги, вычисляют абсолютную влажность.

В резистивных электролитических гигрометрах используется раствор соли. Он меняет свою концентрацию в зависимости от влажности воздуха. Это приводит к увеличению или уменьшению электрического сопротивления раствора, что и фиксирует прибор. Недостатком гигрометров такого типа является погрешность, которую вызывает изменение температуры. В устройстве емкостных приборов используется связь влажности и диэлектрической проницаемости среды.

Работа конденсационных гигрометров основана на определении точки росы. Это такая температура, до которой нужно охладить воздух при постоянном давлении, чтобы водяной пар, содержащийся в нем, стал насыщенным. Конструкция конденсационного гигрометра включает в себя зеркало, которое охлаждается до появления на нем мелких капелек воды. Этот момент фиксируется с помощью оптического устройства. По его сигналу происходит измерение температуры зеркала.

Психрометры

Психрометр – это прибор, предназначенный для измерения влажности и температуры воздуха с помощью двух термометров. Один из них сухой, другой – влажный. Резервуар влажного термометра окружен полоской ткани. Она постоянно смачивается водой. В качестве ткани обычно используют батист или хлопчатобумажный отбеленный шифон.

При испарении воды влажный термометр охлаждается и показывает более низкую температуру, чем сухой. В соответствии с полученными значениями по психрометрической таблице определяют влажность воздуха. Для уменьшения погрешности измерений в устройстве аспирационных психрометров предусматривают обдув термометров воздушным потоком, создаваемым вентилятором.

Психрометрическая таблица

Показания сухого термометра, t1, ºC Разность показаний сухого и влажного термометров, ºC
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Влажность воздуха, %
0 100 81 63 45 28 11
2 100 84 68 51 35 20
4 100 85 70 56 42 28 14
6 100 86 73 60 47 35 23 10
8 100 87 75 63 51 40 28 18 7
10 100 88 76 65 54 44 34 24 14 5
12 100 89 78 68 57 48 38 29 20 11
14 100 89 79 70 60 51 42 34 25 17 9
16 100 90 81 71 62 54 45 37 30 22 15
18 100 91 82 73 65 56 49 41 34 27 20
20 100 91 83 74 66 59 51 44 37 30 24
22 100 92 83 76 68 61 54 47 40 34 28
24 100 92 84 77 69 62 56 49 43 37 31
26 100 92 85 78 71 64 58 51 46 40 34
28 100 93 85 78 72 65 59 53 48 42 37
30 100 93 86 79 73 67 61 55 50 44 39

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.

Приборы для измерения относительной влажности воздуха

Конденсационный гигрометр (от греческих слов hygros – влажный и metreo – измеряю).

При понижении температуры, относительная влажность воздуха увеличивается. При некоторой температуре, называемой точкой росы, водяной пар становится насыщенным. Это означает, что в воздухе находится максимально возможное количество водяных паров. Относительная влажность воздуха равна 100 %. Дальнейшее понижение температуры приводит к тому, что образующийся излишек водяных паров начинает конденсироваться в виде капелек росы или тумана.

Для определения относительной влажности воздуха, можно искусственно понизить температуру воздуха в какой-то ограниченной области до точки росы. Абсолютная влажность и, соответственно, давление водяных паров при этом останутся неизменными. Сравнивая давление водяного пара при точке росы с давлением насыщенного пара, которое могло бы быть при интересующей нас температуре, мы тем самым, найдем относительную влажность воздуха.

Быстрого охлаждения можно добиться при интенсивном испарении какой-нибудь летучей жидкости.

Конденсационный гигрометр состоит из металлической коробочки с двумя отверстиями. В коробочку заливается эфир. С помощью резиновой груши через коробочку прокачивается воздух. Эфир очень быстро испаряется, температура коробочки и воздуха, находящегося вблизи нее, понижается, а относительная влажность растет. При некоторой температуре, которая измеряется термометром, вставленным в отверстие прибора, поверхность коробочки покрывается мельчайшими капельками росы. Чтобы точнее зафиксировать момент появления на поверхности коробочки росы, эта поверхность полируется до зеркального блеска, а рядом с коробочкой для контроля располагается отполированное металлическое кольцо.

Значения давления и плотности насыщенного пара при разных температурах можно найти в справочниках. Ниже приведен фрагмент соответствующей таблицы.


ρ, г/м3 ρ, г/м3
–5 0,40 3,2 10 1,23 9,4
0 0,61 4,8 11 1,33 10,0
1 0,65 5,2 12 1,40 10,7
2 0,71 5,6 13 1,49 11,4
3 0,76 6,0 14 1,60 12,1
4 0,81 6,4 15 1,71 12,8
5 0,88 6,8 16 1,81 13,6
6 0,93 7,3 17 1,93 14,5
7 1,00 7,8 18 2,07 15,4
8 1,06 8,3 19 2,20 16,3
9 1,14 8,8 20 2,33 17,3

Таблица 1. Давление и плотность насыщенного пара при разных температурах

Пусть, например, измерения проводятся при температуре окружающего воздуха 20 °С.

Давление насыщенного водяного пара при этой температуре равно 2,33 кПа.

Коробочка конденсационного гигрометра покрылась капельками росы при температуре 5 °С.

Этой температуре соответствует давление насыщенного водяного пара 0,88 кПа.

Относительная влажность воздуха

Психрометр (от греческих слов: psychros – холодный и metreo – измеряю) – прибор для определения влажности и температуры воздуха.

Психрометр состоит из двух одинаковых термометров. Баллончик с жидкостью одного из термометров оборачивается тряпочкой, конец которой опущен в чашечку с водой. Благодаря этому тряпочка всегда остается влажной. При испарении воды тряпочка и баллончик охлаждаются, вследствие чего показания влажного термометра оказываются меньшими, чем показания сухого термометра. Зная разницу показаний термометров и показания сухого термометра, можно по специальным психрометрическим таблицам определить относительную влажность воздуха. Если воздух предельно насыщен водяными парами и его относительная влажность равна 100 %, термометры будут давать одинаковые показания.


Разность показаний сухого и влажного термометров
Показания сухого термометра, °С 0 1 2 3 4
Относительная влажность воздуха, %
12 100 89 78 68 57
14 100 89 79 70 60
16 100 90 81 71 62
18 100 91 82 73 65
20 100 91 83 74 66
22 100 92 83 76 68
24 100 92 84 77 69
26 100 92 85 78 71
28 100 93 85 78 72
30 100 93 86 79 73

Таблица 2. Фрагмент психрометрической таблицы

Например, пусть сухой термометр показывает температуру 24 °С, а влажный 21 °С. Разность показаний сухого и влажного термометра составляет 3 °С. На пересечении соответствующих строки и столбца находим, что относительная влажность воздуха равна 77 %.

Волосной гигрометр.

Действие волосного гигрометра основано на свойстве обезжиренного человеческого волоса и некоторых органических пленок изменять свою длину в зависимости от относительной влажности воздуха. Если волос или пленку через передаточный механизм соединить с подвижной стрелкой, укрепленной на оси, и проградуировать шкалу, то с помощью такого прибора можно напрямую измерять относительную влажность воздуха.

Физика 8 класс. Влажность воздуха. Точка росы. Измерение влажности :: Класс!ная физика

Физика 8 класс. ВЛАЖНОСТЬ ВОЗДУХА

В окружающем нас воздухе практически всегда находится некоторое количество водяных паров. Влажность воздуха зависит от количества водяного пара, содержащегося в нем.
Сырой воздух содержит больший процент молекул воды, чем сухой.
Большое значение имеет относительная влажность воздуха, сообщения о которой каждый день
звучат в сводках метеопрогноза.

Относительная влажность — это отношение плотности водяного пара, содержащегося в воздухе, к плотности насыщенного пара при данной температуре, выраженное в процентах.

ТОЧКА РОСЫ

Сухость или влажность воздуха зависит от того, насколько близок его водяной пар к насыщению.
Если влажный воздух охлаждать, то находящийся в нем пар можно довести до насыщения, и далее он будет конденсироваться.
Признаком того, что пар насытился является появление первых капель сконденсировавшейся жидкости — росы.
Температура, при которой пар, находящийся в воздухе, становится насыщенным, называется точкой росы.

Точка росы также характеризует влажность воздуха.
Примеры: выпадение росы под утро, запотевание холодного стекла, если на него подышать, образование капли воды на холодной водопроводной трубе, сырость в подвалах домов.

ИЗМЕРЕНИЕ ВЛАЖНОСТИ

Для измерения влажности воздуха используют измерительные приборы — гигрометры.
Существуют несколько видов гигрометров, но основные: волосной и психрометрический.

Так как непосредственно измерить давление водяных паров в воздухе сложно, относительную влажность воздуха измеряют косвенным путем.

Принцип действия волосного гигрометра основан на свойстве обезжиренного волоса ( человека или животного) изменять свою длину в зависимости от влажности воздуха, в котором он находится.

Волос натянут на металлическую рамку. Изменение длины волоса передаётся стрелке, перемещающейся вдоль шкалы. Волосной гигрометр в зимнее время являются основным прибором для измерения влажности воздуха вне помещения.

Более точным гигрометром является гигрометр психрометрический – психрометр
( по др. гречески «психрос» означает холодный).
Известно, что от относительной влажности воздуха зависит скорость испарения.
Чем меньше влажность воздуха, тем легче влаге испаряться.

В психрометре есть два термометра. Один — обычный, его называют сухим. Он измеряет температуру окружающего воздуха. Колба другого термометра обмотана тканевым фитилем и опущена в емкость с водой. Второй термометр показывает не температуру воздуха, а температуру влажного фитиля, отсюда и название увлажненный термометр. Чем меньше влажность воздуха, тем интенсивнее испаряется влага из фитиля, тем большее количество теплоты в единицу времени отводится от увлажненного термометра, тем меньше его показания, следовательно, тем больше разность показаний сухого и увлажненного термометров.

 

Устали? — Отдыхаем!

Как измерить влажность воздуха в квартире

Влажность воздуха в квартире является важной составляющей хорошего самочувствия живущих в ней людей, а также некоторых предметов мебели или интерьера. Влажность в пределах нормы создает комфортные условия для нахождения в квартире или, напротив, может повлиять на образование определенных заболеваний. К примеру, если воздух будет избыточно влажным, то в организме человека может возникнуть аллергическая реакция (насморк, кашель, астма). Сухой воздух негативно влияет на слизистую оболочку в носовой полости и может способствовать обострению хронических заболеваний (гайморит, синусит).

Нехватка влажного воздуха – это основная причина ослабления иммунитета, повышения усталости, ухудшения зрения и даже быстрому старению кожи. Наиболее уязвимы к перепадам во влажности воздуха – новорождённые дети. Они чувствительны к любым внешним изменениям, поэтому следует уделить должное внимание этому вопросу и определить основные пути его решения.

Содержание

Нормы влажности в помещении

Многие задаются вопросом: «А какой должна быть норма влажности воздуха?» и в чем она измеряется. Существует основная единица измерения влажности в помещениях – это процент. Он показывает основную или второстепенную долю от измеряемой влажности. Оптимальной нормой влажности в квартире является около 45%, но принято считать, что колебания во влажности меняются от 30 – 60 %, потому что они зависят от целевой принадлежности помещений:

  • в гостиной – до 60%;
  • в спальне – до 50%;
  • в детской – до 60%;
  • в кабинете – до 40%;
  • в кухне и в ванной – до 60%.

Достаточно трудно соблюдать такие показатели, так как в большинстве случаев влажность воздуха очень низкая и в таких условиях сложно продуктивно работать, или отдыхать даже совершенно здоровому человеку. Людям с контактными линзами очень сложно находится в квартире с низкой влажностью воздуха, потому что происходит пересыхание на слизистой оболочке глаз.

Чтобы сохранить или определить нормальную влажность в квартире следует постоянно следить за ее показателями и всячески способствовать ее оптимизации.

Приборы измерения воздуха, используемые в домашних условиях

Прибор, с помощью которого измеряют уровень влажности воздуха в комнате называется гигрометром. Его разделяют на несколько видов, которые характеризуются различными способами деятельности. Гигрометры могут выглядеть по-разному: в виде часов (настенные, настольные), экран может быть как электронным, так и механическим, в виде градусника для измерения температуры в квартире. Главным пунктом в устройстве является точность в его показаниях. Отклонение, которое считается нормой, составляет не более 1% и следует обратить внимание на местоположение гигрометра, он не должен находиться рядом со сквозняком.

Если нет возможности измерить воздух с помощью специального прибора, то наилучшим вариантом является обычный сосуд с водой. Его содержание следует остудить до 3 градусов, поместив в холодильник. Стакан следует расположить на нейтральной территории от очага, который пересушивает воздух. Если содержание сосуда через 15 минут совершено опустело, то воздух в данной квартире очень сухой. Если же, влага стекает по стенкам в виде больших капель, то воздух в помещении очень влажный. Показатели в норме – когда вода через несколько минут не испарилась и не потекла.

Еще одним распространенным прибором для измерения влажности выступает термометр, который схож по принципу работы психометра. Необходимо измерить и записать температуру обычным ртутным термометром, а затем завернуть кончик прибора влажной марлей и через несколько минут еще раз измерить температуру. После этого вычесть показания после «сухой» и «мокрой» проверки. Результат посмотреть в специальной таблице и таким способом узнать уровень влажности воздуха в данном помещении.

Увлажнение воздуха в домашних условиях

Чтобы увеличить влажную концентрацию воздуха в определенной комнате или во всей квартире нужно приобрести увлажнитель.

Чтобы уметь правильно управлять влажностью, необходимо соблюдать следующие пункты:

  • Постоянно проветривать комнаты – является самым распространенным способом увлажнения, но не достаточно результативным. В летнее время воздух совершенно не влажный и поэтому проветривание не имеет особого смысла. А вот в зимнее время наоборот, открытие окна позволяет за несколько минут определить и нормализовать уровень влажности, который будет комфортным для жителей квартиры;
  • Благотворным влиянием на влажность воздуха выделяются многие растения, поэтому следует увеличить их количество в доме. Они выступают также прибором измерения влажности, при сухости листьев можно проверить воздух в квартире на сухость и недостаток влаги. Растения очищают воздух и обладают дезинфицирующими свойствами;
  • Аквариум – еще один эффективный способ увлажнения воздуха. Важно соблюдать необходимое количество воды в нем, так как она со временем испаряется;
  • Влажная уборка несколько раз в день;
  • Налить воду в различные сосуды и поставить их в местах расположения центрального отопления в доме;
  • Вода во время испарения также увлажняет воздух, но в основном этот способ не рассматривается по причине его неэстетичности.

Другие виды увлажнителей помещения

Для нормализации влажности в квартире используют специальные увлажнители воздуха, которые обеспечивают благоприятные условия для вашего проживания. Их подразделяют на такие виды:

  1. Традиционные увлажнители – в комнате воздух увлажняется путем испарения воды из специального фильтра с помощью вентилятора. Для прибора используют наиболее очищенную воду, чтобы устройство могло нормально функционировать;
  2. Увлажнение с помощью паровых приборов – испарение воды 50 градусов позволяет быстро увлажнить воздух, но они противопоказаны для детей и растений;
  3. Ультразвуковой увлажнитель – наиболее эффективен и безопасен. Потребляет малое количество электроэнергии и совершенно бесшумен.
  4. Прибор «мойка» воздуха – принцип действия схож с работой пылесоса.

Для контроля влажности в квартире стоит поставить перед собой определенные цели по созданию более комфортных условий для себя и по предотвращению развития заболеваний взрослого и детского организма.

Если требуется наоборот понизить влагу в комнате, то можно:

  • расставить по квартире емкости с содой или силикагелем;
  • в летнее время проветрить помещение;
  • зимой – включить отопление.

Вас может заинтересовать

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. По мере увеличения температуры воздуха может удерживаться больше водяного пара, поскольку движение молекул при более высоких температурах предотвращает конденсацию.

Существует три основных способа 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 кубометровом объеме 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.Теплый воздух может содержать больше водяного пара (влаги), чем холодный воздух, поэтому при одинаковом 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 воздушно-водяной смеси 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 означает вес водяного пара, содержащегося в единице веса (количества) воздуха (выраженный 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 связана с температурой 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 по мере увеличения 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 обыкновенный. Другой имеет тканевый фитиль над колбой и называется термометром с мокрым термометром.

Как психрометр измеряет относительную влажность?

Психрометр, также называемый пращовым психрометром, имеет два прикрепленных 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. По мере того, как 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

Относительная влажность

— что это такое и почему это важно?

Основы
Проще говоря, относительная влажность (RH) — это мера содержания водяного пара в воздухе.Более точно, это количество водяного пара, присутствующего в воздухе, выраженное в процентах (% относительной влажности) от количества, необходимого для достижения насыщения при той же температуре.

RH сильно зависит от температуры и очень чувствителен к изменениям температуры. Это означает, что если у вас стабильная температура в вашей системе, ваша относительная влажность также будет стабильной. Относительная влажность зависит не только от температуры, но и от давления в рассматриваемой системе.

Некоторые полезные практические правила
Есть несколько полезных практических правил, которые помогут нам понять, как RH работает на базовом уровне, хотя важно помнить, что, если вы не находитесь в закрытой системе, такой как камера экологических испытаний, другие факторы могут повлиять на результаты.

Первое практическое правило состоит в том, что при повышении температуры воздух становится суше (относительная влажность уменьшается), а при понижении температуры воздух становится более влажным (относительная влажность увеличивается). Думая о давлении, можно руководствоваться практическим правилом: при понижении давления воздух становится суше (уменьшается относительная влажность), а по мере увеличения давления воздух становится более влажным (относительная влажность увеличивается).

Почему так важно контролировать относительную влажность?
Самая большая причина для контроля относительной влажности — это контроль влажности вокруг конечного продукта.В большинстве случаев это означает, что относительная влажность никогда не поднимается слишком высоко. Например, возьмем такой продукт, как шоколад. Если относительная влажность в хранилище поднимается выше определенного уровня и остается выше этого уровня в течение достаточно длительного периода времени, может произойти явление, называемое цветением. Здесь на поверхности шоколада образуется влага, растворяющая сахар. Когда влага испаряется, сахар образует более крупные кристаллы, что приводит к обесцвечиванию.

Влажность также может иметь тяжелые и дорогостоящие последствия для таких продуктов, как строительные материалы.Предположим, вы строите пристройку к своей собственности и кладете бетонный черновой пол перед тем, как положить паркет. Если бетон недостаточно высохнет перед укладкой пола, это может вызвать огромные проблемы, потому что любая влага из бетона естественным образом попытается перейти в более сухую область — в данном случае на материал пола. Это может привести к вздутию, образованию пузырей или трещин на полу, что сведет на нет всю вашу тяжелую работу и не оставит никакого выбора, кроме замены.

Влажность также является большой проблемой для продуктов с повышенной чувствительностью к влаге, таких как некоторые фармацевтические препараты.Это связано с тем, что он может изменять характеристики продукта до тех пор, пока он не станет бесполезным, поэтому такие продукты, как медицинские таблетки и сухие порошки, хранятся в контролируемых условиях с точными уровнями влажности и температуры.

Наконец, относительная влажность также является важным фактором в системах автоматизации зданий, ориентированных на комфорт человека, таких как кондиционирование воздуха. Возможность измерения и контроля относительной влажности не только помогает поддерживать комфортную среду внутри здания, но также помогает оптимизировать эффективность систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, обеспечивая указание того, сколько наружного воздуха необходимо кондиционировать, в зависимости от температура на улице.

Хотите узнать больше? Загрузите наше электронное руководство по влажности для умных производств, чтобы получить удобный пакет со ссылками на калькулятор влажности, моделирование сушки, вебинары и другую информацию.

Относительная влажность

— Watt Watchers of Texas

Обзор деятельности: Температура — это метрическая метрика, наиболее очевидно связанная с комфортом человека, но реальным ключом является влажность. Влажность — это количество влаги в виде водяного пара в воздухе вокруг нас, и оно действительно влияет на то, как мы себя чувствуем в погоду.Метеорологи используют термин относительная влажность, который относится к соотношению количества водяного пара в воздухе по сравнению с тем, сколько водяного пара может удерживать воздух. Другими словами, туман — это 100% относительная влажность; воздух содержит столько воды, сколько может вместить.

Для измерения относительной влажности используется гигрометр. Существует множество различных цифровых и аналоговых моделей, но вы можете создать простую версию с вашим классом. Этот гигрометр, известный как строп-психрометр, выполняет измерения одновременно с помощью термометра с влажным термометром и термометра с сухим термометром.Разницу между измерениями можно интерпретировать как определение относительной влажности, поскольку испарение по влажному термометру напрямую связано с количеством влаги в воздухе.

Материалы:

  • хлопчатобумажная марля 2 «x2»
  • резинка
  • 2 аналоговых термометра
  • вода
  • папка / журнал / кусок картона

Процедура:

Сначала смочите ватную марлю водой. Марля должна быть влажной, но не капать.Накройте грушу одного термометра влажной марлей и прикрепите марлю к термометру резинкой. [ПРИМЕЧАНИЕ. В некоторых термометрах используется жидкая ртуть, которая токсична. Соблюдайте особую осторожность при работе с ртутными термометрами. Если у вас есть только эти термометры для работы, рассмотрите возможность выполнения этой части процедуры в качестве инструктора, а затем разрешите только ученикам наблюдать.] Марля должна быть смочена водой, чтобы это упражнение работало.

Поместите оба термометра рядом друг с другом в одинаковых условиях.Используйте папку, журнал или кусок картона, чтобы обдувать термометры воздухом. Обдувание не приведет к значительному изменению температуры воздуха, но, по возможности, ускорит испарение. Подождите несколько минут, пока термометры не приспособятся к температуре воздуха. Вода будет испаряться из марли, если позволяет относительная влажность, слегка охлаждая термометр с влажным термометром и позволяя показывать разницу температур между ними.

Попросите учащихся понаблюдать за температурой двух термометров и записать результаты.Затем сверьтесь со следующей таблицей, чтобы интерпретировать измерения термометра для определения относительной влажности окружающей среды. Например, если температура по сухому термометру составляет 24 ° C, а разница температур между влажным и сухим термометром составляет 2 ° C, тогда относительная влажность в вашей среде составляет 84%.

SCI.6.4A, SCI.7.4A, SCI.8.4A, SCI.6.2A, SCI.7.2A, SCI.8.2A

Обсуждение влажности

Обсуждение водяного пара, влажности и точки росы и связи с осадками

ВОДЯНОЙ ПАРА:

Вода — уникальное вещество.Он может существовать в виде жидкости, твердого тела (лед) и газа (водяной пар). Основной способ увеличения содержания водяного пара в атмосфере — испарение. Жидкая вода испаряется из океанов, озер, рек, растений, земли и выпавших дождей. В воздухе может присутствовать много или мало водяного пара. Затем ветер в атмосфере переносит водяной пар из одного места в другое. Основным источником водяного пара в Кентукки является Мексиканский залив. Большая часть водяного пара в атмосфере содержится в пределах первых 10 000 футов или около того над поверхностью земли.Водяной пар еще называют влагой.

АБСОЛЮТНАЯ ВЛАЖНОСТЬ:

Абсолютная влажность (выраженная в граммах водяного пара на кубический метр объема воздуха) — это мера фактического количества водяного пара (влаги) 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 кубометровом объеме воздуха с температурой в середине 80-х. УДЕЛЬНАЯ ВЛАЖНОСТЬ относится к весу (количеству) водяного пара, содержащемуся в единице веса (количества) воздуха (выраженному в граммах водяного пара на килограмм воздуха).Абсолютная и удельная влажность по сути схожи.

ОТНОСИТЕЛЬНАЯ ВЛАЖНОСТЬ:

Относительная влажность (RH) (выраженная в процентах) также измеряет водяной пар, но ОТНОСИТЕЛЬНО к температуре воздуха. Другими словами, это мера фактического количества водяного пара в воздухе по сравнению с общим количеством пара, которое может существовать в воздухе при его текущей температуре. В теплом воздухе может содержаться больше водяного пара (влаги), чем в холодном, поэтому при одинаковом количестве абсолютной / удельной влажности воздух будет иметь более высокую относительную влажность, если воздух холоднее, и более низкую относительную влажность, если воздух теплее.То, что мы «чувствуем» снаружи, — это действительное количество влаги (абсолютная влажность) в воздухе.

ТОЧКА РОСЫ:

Метеорологи обычно рассматривают температуру «точки росы» (вместо, но аналогично абсолютной влажности) для оценки влажности, особенно весной и летом. Температура точки росы, которая является мерой фактического количества водяного пара в воздухе, представляет собой температуру, до которой воздух должен быть охлажден, чтобы он стал насыщенным. Хотя погодные условия по-разному влияют на людей, в целом весной и летом температура точки росы на поверхности в 50-е годы обычно комфортна для большинства людей, в 60-е годы несколько неудобно (влажно), а в 70-е годы довольно неудобно (очень влажно).В долине Огайо (включая Кентукки) обычная точка росы летом колеблется от середины 60-х до середины 70-х годов. Были зарегистрированы точки росы до 80 или ниже 80, что очень тяжело, но, к счастью, относительно редко. 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.Если воздух полностью насыщен на определенном уровне (например, поверхность), то температура точки росы совпадает с фактической температурой воздуха, а относительная влажность составляет 100 процентов.

СВЯЗЬ ТОЧКИ РОСЫ И ОТНОСИТЕЛЬНОЙ ВЛАЖНОСТИ С ОБЛАКАМИ И ОСАДКАМИ:

Если относительная влажность составляет 100 процентов (т.е. температура точки росы и фактическая температура воздуха одинаковы), это НЕ означает, что 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 поверхности) и облаков вверху (которые состоят из крошечных капель воды, взвешенных в воздухе). Однако для выпадения осадков воздух должен подниматься с достаточной скоростью, чтобы усилить конденсацию водяного пара в жидкие капли воды или кристаллы льда (в зависимости от температуры воздуха) и способствовать росту капель воды, переохлажденных капель и / или льда. кристаллы в облаках. Капли растут в результате процесса, называемого «столкновением-коалесценцией», при котором капли различного размера сталкиваются и сливаются (сливаются).Процессы кристаллов льда (включая осаждение и агрегацию) также важны для роста частиц. Во время грозы также может выпадать град. Когда взвешенные частицы осадков вырастают до достаточного размера, воздух больше не может выдерживать их вес, и осадки выпадают из облаков. Во влажном климате грозы часто вызывают более сильные дожди, чем обычные зимние осадки, поскольку содержание влаги в воздухе обычно выше весной и летом, и поскольку воздух обычно поднимается с гораздо большей скоростью во время грозы, чем в обычных зимних системах.«Микрофизика облаков» — это изучение образования и роста капель и кристаллов льда в облаках и их связи с осадками.

ОСУЩЕСТВЛЯЕМАЯ ВОДА:

Метеорологов интересует не только точка росы или абсолютная влажность на поверхности, но и на высоте. Осажденная вода (PW) — это мера общего количества водяного пара, содержащегося в небольшом вертикальном столбике, простирающемся от поверхности до верха атмосферы. Однако, как упоминалось выше, большая часть влаги в атмосфере содержится примерно в самых нижних 10 000 футов.Количество выпадающей воды около 1 дюйма или выше обычное явление весной и летом к востоку от Скалистых гор (включая Кентукки). Летом 2 дюйма указывают на очень высокое содержание влаги в атмосфере, типичное для тропической воздушной массы. В целом, чем выше PW, тем выше вероятность появления очень сильных дождей от гроз, если они будут развиваться. Однако еще одним очень важным фактором является не только количество окружающей влаги в конкретном месте, но также количество адвекции и конвергенции влаги, которые обеспечивают дополнительную влажность в определенной области.Если эти дополнительные факторы значительны, эти дополнительные факторы помогают объяснить, почему общее количество осадков от гроз может превышать фактические значения PW воздуха, в котором происходят штормы. Движение грозы, называемое распространением, также очень важно для определения фактического количества осадков в любом месте. Чем медленнее идет гроза, тем выше вероятность выпадения осадков в одном районе.

ТЕПЕРЬ ВАША очередь. ПОЖАЛУЙСТА, ОТВЕТЬТЕ НА СЛЕДУЮЩИЕ ВОПРОСЫ:
ВОПРОС 1: Зимой, если температура воздуха была 40 F и точка росы также была 40, какой была бы относительная влажность? Теперь, весной, если бы температура воздуха была 70, а точка росы была 70, какой была бы относительная влажность? В какой ситуации было бы более влажно? Что это говорит вам об относительной влажности? Ответ на вопрос 1
ВОПРОС 2: Если бы температура воздуха была 95 F с точкой росы 70, была бы относительная влажность воздуха выше или ниже, чем если бы температура воздуха была 70 градусов с точкой росы 55? Какая воздушная масса была бы вам более неудобной? Ответ на вопрос 2
ВОПРОС 3: Если бы температура воздуха днем ​​была 90 градусов при относительной влажности 60 процентов, чувствовал бы он себя более неудобно для человека, чем если бы на улице было 75 градусов при относительной влажности 100 процентов утром? ? Ответ на вопрос 3

Эти примеры показывают, насколько относительная влажность может вводить в заблуждение. В целом, если предположить, что точка росы или абсолютная влажность не изменится, относительная влажность будет самой высокой ранним утром, когда температура воздуха самая низкая, и самой низкой во второй половине дня, когда температура воздуха самая высокая .

ИНДЕКС ТЕПЛА:

Хотя точка росы является более точным показателем содержания влаги, это относительная влажность, которая обычно используется для определения того, насколько жарко и влажно он «ощущается» для нас весной и летом на основе комбинированного воздействия температуры и влажности воздуха.Этот комбинированный эффект называется «тепловым индексом». Чем выше температура воздуха и / или выше относительная влажность, тем выше индекс тепла и тем горячее кажется нашим телам снаружи.

ИНДЕКС ОХЛАЖДЕНИЯ ВЕТРА:

Зимой есть еще один индекс, который мы используем, чтобы определить, насколько холодно наше тело, когда мы на улице. Это называется «индекс охлаждения ветром» (также известный как «коэффициент охлаждения ветром»). Этот индекс объединяет влияние температуры воздуха со скоростью ветра.Когда на улице холодно и дует ветер, ветер уносит тепло от наших тел быстрее, чем если бы его не было. От этого нам становится холоднее. Следовательно, чем сильнее ветер зимой, тем холоднее он нам кажется и тем ниже индекс холода ветром.

ВОПРОС 4: Если бы температура на улице была 20 градусов при скорости ветра 20 миль в час, будет ли это «ощущаться» холоднее, чем если бы температура была 5 градусов при скорости ветра 5 миль в час? Ответ на вопрос 4

Высокая влажность / точки росы летом и холодный ветер зимой важны, потому что они влияют на то, как наши тела «чувствуют», когда мы на улице.Если индекс жары очень высок или индекс охлаждения ветром очень низок, то мы должны принять меры безопасности, чтобы защитить наш организм от возможных погодных воздействий, включая тепловое истощение, солнечный и тепловой удар летом, а также обморожение в холодное время года. зима.

Вернуться к учебным документам

Какие единицы используются для измерения влажности?

Влажность может быть сложной темой для понимания. Почти все знают, что это относится к количеству влаги в воздухе, но гораздо меньше шансов найти кого-то, кто разбирается в различных единицах измерения влажности .

В этой статье мы рассмотрим пять различных единиц, которые вам необходимо изучить, и объясним, почему относительная влажность является наиболее полезной. И вы познакомитесь с действительно полезным датчиком влажности для помещений .

5 единиц измерения влажности

Существует пять единиц измерения, которые вы захотите понять, когда начнете изучать влажность.

Абсолютная влажность

Абсолютная влажность обычно не используется. На него влияет слишком много переменных, что делает его практически бесполезным для всего, кроме нескольких отраслевых целей.

Однако мы объясним это здесь. Абсолютная влажность — это измерение воды в газообразном состоянии по сравнению с метром воздуха. Граммы используются для измерения водяного пара, а воздух измеряется в кубических метрах.

Звучит достаточно просто, но атмосферное давление и другие переменные сильно влияют на воздух, что затрудняет получение полезной информации из показаний абсолютной влажности. Однако по абсолютной влажности можно определить точное количество влажности в воздухе, если ее правильно измерить.

Относительная влажность

Относительная влажность гораздо полезнее абсолютной. Вместо того, чтобы точно определять количество водяного пара в воздухе, блок относительной влажности измеряет, сколько воды может удерживать воздух в довольно широком диапазоне температур, и измеряет, сколько влаги в данный момент находится в воздухе.

Представлено в процентах. 100 процентов означает, что воздух полностью заполнен влагой, а 0 процентов представляет воздух, в котором нет влаги.

Этот метод измерения не является очень точным, но он дает вам более широкий диапазон измерений и позволяет точно понять, как влажность будет меняться в зависимости от погоды. Если идет дождь, процент влажности будет расти и медленно падать по мере высыхания окружающей среды.

Удельная влажность

Удельная влажность — это единица измерения влажности, которая очень похожа на абсолютную влажность, но более полезна. Вместо того, чтобы измерять воздух в кубических метрах, метод удельной влажности измеряет воздух в килограммах.Водяной пар по-прежнему измеряется в граммах.

Это более полезный другой метод, поскольку он не учитывает атмосферное давление или температуру. Это статическое измерение, основанное только на двух переменных.

Давление пара

Давление пара — еще одна специализированная единица измерения, и она не очень полезна для обычных людей. Он не измеряет количество водяного пара в воздухе. Вместо этого он измеряет давление, которое создается любым количеством водяного пара в воздухе.В некотором смысле это похоже на уменьшенную версию атмосферного давления.

Точка росы

Точка росы — это просто температура, при которой водяной пар превращается в жидкость и вызывает конденсацию. Точка росы изменяется в зависимости от барометрического давления, температуры, давления пара и влажности. Вы часто видите точку росы в утренних новостях, и это позволяет узнать, когда ожидать образования конденсата на растениях или скользких тротуарах.


Почему мы больше используем относительную влажность?

Короче говоря, мы используем относительную влажность для измерения влажности воздуха, потому что это то, что на самом деле влияет на нас больше всего.На самом деле мы не замечаем точное количество влаги в воздухе. Вместо этого мы замечаем скорость испарения нашего пота. Таким образом, в таком сложном измерении нет необходимости, и оно не помогает нам понять, на что будет похожа влажность.

Это тоже по-разному влияет на нас в зависимости от температуры. Если на улице очень жарко, из-за высокой влажности поту нужно больше времени, чтобы испариться. Вот почему в жаркие и влажные дни мы чувствуем себя липкими и потными. Однако, если в жаркий день влажность ниже, на поверхности нашей кожи не будет столько воды, и она не так сильно повлияет на нас.Вот почему вы всегда должны сравнивать влажность с индексом жары в вашем районе. Простое знание относительной влажности не очень поможет.


Почему важно знать относительную влажность в помещении

Важно знать относительную влажность в доме по нескольким причинам.

Во-первых, контроль влажности в доме поможет предотвратить респираторные заболевания. Влажность влияет на ваши легкие, поскольку способствует образованию конденсата. Во влажной и жаркой среде этот конденсат не может быстро испаряться.Это создает идеальную питательную среду для бактерий и микробов.

Во-вторых, это может помочь вам снизить счета за электроэнергию. Часто вы чувствуете себя слишком холодно из-за слишком высокой влажности, из-за чего в доме становится на несколько градусов холоднее. Многие люди пытаются защитить себя от холода, увеличивая температуру, и в этом нет необходимости. Просто отрегулировав влажность, вы почувствуете себя немного теплее, и вам не придется платить более высокий счет за электроэнергию, потому что вы запустили обогреватель.

Наконец, вы почувствуете себя более комфортно, если сможете определить относительную влажность, а затем отрегулировать влажность до более подходящего уровня.В вашем доме должна быть расслабляющая обстановка. Трудно расслабиться, когда вы вспотели, дышите странно или слишком холодно.

Определите влажность вашего дома с помощью ThermoPro

Теперь, когда вы знаете все об измерениях влажности и почему они так важны, вы, вероятно, захотите узнать, как на самом деле получить эти измерения. Что ж, ThermoPro может в этом помочь. Ниже приведены несколько лучших комнатных гигрометров на ваш выбор.

Внутренний / наружный гигрометр ThermoPro может определить относительную влажность в вашем доме одним взглядом, и он может дать вам точную температуру в вашем доме.Располагая этой информацией, вы можете легко отрегулировать влажность в своем доме, чтобы всегда чувствовать себя комфортно и здорово.

Как работают гигрометры | Измерение влажности

Как работают гигрометры | Измерение влажности — объясните, что вещи Рекламное объявление

Если вы когда-либо были в засушливой пустыне или в палящей палящей жаре тропического леса, вы наверняка это запомните.Что делает эти В экстремальных условиях настолько отличаются друг от друга их влажность : количество водяного пара в атмосфере. Пустыни, очевидно, содержат мало или совсем не содержат воды, во время похода по тропическому лесу можно чувствую себя так, как будто идете под душем. Измерение влажности — это неотъемлемая часть прогноза погоды, а также очень полезна для садовники с оранжереями и люди, которые управляют саунами. Мы можем сделать это просто и качественно с хитрыми приборами под названием гигрометры .Давайте посмотрим, как они работают!

Фото: Традиционный погодный дом в стиле Шварцвальда построен на очень простом гигрометре. Женщина (слева) и мужчина (справа) стоят на вращающейся платформе, поддерживаемой скрученным волокном (оранжевого цвета). Когда влажность высока в сырую погоду, волосы распускаются, и поворотный столик вращается по часовой стрелке, поэтому мужчина выходит со своим зонтиком. Когда становится суше, волосы стягиваются, поворотный столик вращается в другую сторону, и женщина выходит на солнце!

Что такое влажность?

Фото: вы можете измерить влажность с помощью своего смартфона, но только если он имеет встроенный датчик влажности (или тот, который к нему подключен).Это ретро-приложение влажности для Android представляет собой снимок экрана из книги «Гигрометр» Борце Трайковски.

Влажность — это «влажность» окружающего нас воздуха. Это определенно то, что мы можем почувствовать, но мы не всегда можем его увидеть … так как же мы можем его точно измерить?

Прежде чем мы сможем понять, как что-то измерить, мы должны иметь представление о что мы измеряем — и что будут значить наши измерения. Мы измеряем большинство вещей в тех или иных научных единицах, таких как килограммы, метры или секунды; но влажность немного другая, и обычно мы измеряем его двумя совершенно разными способами.

Одно из возможных измерений называется удельной влажностью , т.е. количества водяного пара, присутствующего в килограмме массы воздуха (включая воду), выраженное в таких единицах, как граммы на килограмм. Есть очень похожее измерение, называемое соотношением смешивания , которое представляет собой массу водяного пара в килограмме массы сухого воздуха, также записанного в таких единицах, как граммы на килограмм.

Гораздо более распространенное измерение называется относительной влажностью , т.е. количество водяного пара в воздухе по сравнению с максимальное количество, которое может быть при этой температуре, записывается в процентах (без единиц измерения).В действительно влажный и сырой день относительная влажность может составлять 90–100 процентов; на сухой день, дует сухой ветер, и вероятность дождя практически отсутствует, более вероятно, что это будет 60–75 процентов. Когда мы говорим о влажности в процентах, мы имеем в виду относительную влажность.

Поскольку определенная влажность не имеет значения для большинства людей, прогнозы погоды обычно указать относительную влажность — и удобные гигрометры откалиброваны (отмечены с измерениями на их циферблатах или дисплеях) тоже.

Рекламные ссылки

Как мы можем измерить изменения влажности?

Иллюстрации: Люди веками изобретали все более изобретательные способы измерения влажности. На этой иллюстрации показаны термометры и гигрометры из Флоренции 17 века. Произведение Лоренцо Магалотти (1637–1712) из ​​его классического Saggi di naturali Esperienze («Очерки естественных экспериментов») любезно предоставлено Библиотека Конгресса США.

Многие растения реагируют на изменение влажности.Сосновые шишки открывают свои колючки, когда они высохнут (для высвобождения семян) и плотно закрывают их, когда мокро. Вот почему (как известно большинству детей) вы можете использовать упавший сосновая шишка, чтобы выяснить, насколько влажно на улице. Сосновые шишки не однако самые точные гигрометры, не в последнюю очередь потому, что на это уходит много времени открывать и закрывать — но вы все равно можете делать забавные и интересные домашние гигрометры с ними, и они проводят хорошие научные эксперименты (см. ссылки ниже).

Фото: Сосновая шишка — простой гигрометр.Он плотно закрывается во влажном состоянии (вверху) и открывается в сухом состоянии (внизу). Хотя вы можете построить приличный домашний гигрометр из сосновой шишки, потребуется некоторое время, чтобы отреагировать на изменения влажности.

Гигрометры с витым волокном

Некоторые приборы для измерения влажности не намного сложнее сосновых шишек. В погодный дом маленький мужчина и маленькая женщина стоят пополам дверные проемы закрытого деревянного ящика. Когда пойдет дождь, мужчина выходит из двери с зонтиком; когда высохнет, мужчина идет внутрь, и вместо этого из двери выскакивает женщина.Внутри погоды дома, две фигуры установлены на поворотном столе и подвешены к кусок плотно скрученных волос (или растительное волокно). Когда он высыхает, волосы подтягиваются и поворачивает поворотный стол в одну сторону. Во влажных условиях волосы распускаются а поворотный стол вместо этого вращается в другую сторону. Так же, как ты можешь сделать домашний гигрометр из сосновой шишки, чтобы можно было делать то же самое прядь собственных волос или услужливого друга! (Опять же, вы найдете несколько ссылок ниже.)

Изображение: Типичный гигрометр из скрученного волокна.До того, как электронные гигрометры стали популярными в 20-м веке самые недорогие гигрометры работали так, как этот, запатентованный Луисом Уллманом из Нэшвилла, штат Теннесси, в 1859 году. У него есть коробка (открытая для воздуха, чтобы влага могла входить и выходить) с кусочком скрученного растительного волокна (оранжевого цвета) внутри. Волокно подключено к стрелке (красный), которая вращается вокруг шкалы, и при изменении влажности волокно либо сжимается, либо ослабляется, перемещая указатель вверх или вниз по шкале. Как объясняет Ульман в своем патенте, можно использовать различные растительные волокна, в том числе волокна Герань эродиумная.Иллюстрация из патента США № 25,457: гигрометр любезно предоставлен Управлением по патентам и товарным знакам США.

Психрометры

Сосновые шишки и погодные домики довольно смутно указывают на влажность, в лучшем случае. Как мы можем поставить какие-то числа на влажность и точнее измерить? Один из способов — использовать инструмент, называемый психрометр (также известный как термометр с влажным и сухим термометром). Он использует пару термометров, стоящих рядом. У одного есть лампочка открыты воздуху; на другом — лампочка, покрытая влажной тканью.В попадание воды на ткань вызывает испарение и потерю тепла от лампы. сделать его показание ниже, чем на сухом термометре. В количество испарения (и понижение температуры) зависит от от того, сколько водяного пара уже есть в атмосфере. Измерение разница температур между двумя термометрами позволяет измерить относительную влажность.

Изображение: Типичный психрометр (термометр с влажно-сухим термометром) имеет два термометра. бок о бок. Один из них (слева) представляет собой термометр с сухим термометром и просто измеряет температуру окружающего воздуха. как любой обычный градусник.Другой термометр (справа) — это влажный термометр: его колба погружена в бутылку или резервуар. жидкости (зеленого цвета) у основания. Вы измеряете влажность, сравнивая показания двух термометров. С помощью скользящим указателем (синий), вы сможете определить влажность на вращающейся диаграмме (желтой) в центре, которая По сути, это справочная таблица, которая преобразует разницу температур в измерения влажности. Эта конкретная версия гигрометра с влажно-сухим термометром была изобретена в 1930-х годах Джоном Леонардом Шварцем из Филадельфии, а рисунок взят из его патента США № 1 933 283: гигрометр, любезно предоставленного Управлением по патентам и товарным знакам США.

Гигрометры электронные

Фото: электронный гигрометр Холмса имеет легко читаемый циферблат. Доступно множество других брендов, в том числе Honeywell и GE Panametrics. Фотография любезно предоставлена ​​Беном Уинслоу, опубликована на Flickr в 2008 г. под лицензией Creative Commons.

Photo Керамическая чувствительная мембрана электронного гигрометра. Фото любезно предоставлено Исследовательский центр НАСА в Лэнгли (NASA-LaRC).

В эпоху, когда для нас измеряется практически все, мгновенно и в электронном виде последнее, что многие из нас хотят делать, это играть насчет термометров и влажных тряпок.Слава богу, за электронные гигрометры. Обычно они измеряют емкость или сопротивление образца воздуха и рассчитать по нему влажность. В емкостном гигрометре есть две металлические пластины с воздухом в между ними. Чем больше воды в воздухе, тем сильнее она влияет емкость пластин (способность накапливать статический электрический заряд). Измеряя, сколько заряда может храниться, можно измерить влажность быстро и точно. В резистивном датчике электричество протекает через кусок керамического материала, подверженный воздействию воздух.Чем выше влажность, тем больше водяного пара конденсируется внутри керамика, меняя свое сопротивление. Измерение силы тока протекает через керамику, что дает точное измерение влажность.

Приложения для гигрометра

В наши дни вы можете даже получить приложения для гигрометров для мобильных телефонов; вам понадобиться смартфон со встроенным датчиком влажности или автономный датчик, к которому вы можете подключиться с помощью USB-кабеля или Bluetooth (беспроводного) соединения, чтобы они работали. Некоторые приложения-гигрометры также работают косвенно, определяя ваше местоположение (с помощью «служб определения местоположения» или спутникового приемника GPS телефона) и отправляя запрос на сервер местной метеостанции, который отправляет обратно измерения влажности для отображения на вашем телефоне.Это приблизительное измерение влажности при погоде. станции, которая может находиться за много километров или миль от вашего дома. Это даст вам приблизительное представление от общей влажности (если это сухой или влажный день), но не от точной местной влажности прямо там, где вы находитесь.

Гигрометры на метеостанциях

Фото: Основные части переносной военной метеостанции. Он может отправлять свои показания автоматически используя передатчик на солнечной энергии. Фото Maynelinne De La Cruz любезно предоставлено ВВС США.

Типичная электронная метеостанция содержит термометр (измеряет температуру), барометр (измеряет максимальное и минимальное давление воздуха), датчик осадков (осадков), анемометр, и наш старый друг гигрометр!

Современные электронные метеостанции обычно имеют ЖК-дисплей, показывает все измерения автоматически и мгновенно обновляет их, избавляя от необходимости читать инструменты один за другим. С помощью измерения, микрочип внутри также определит и отобразит то, что называется тенденция (приблизительный прогноз погоды на следующий день, резюмируется простой картинкой, такой как солнце (ясный день), частично затемненное солнце (пасмурный день) или дождевая туча (влажный день).Электронные станции также обычно имеют память, поэтому они могут записывать сотни отдельных измерения за последние несколько месяцев. Некоторые станции могут быть подключен к компьютеру с помощью USB-кабеля, чтобы вы могли загружать свои данные и рисовать правильную погоду и климатические карты.

Фото: Эта традиционная метеостанция содержит гигрометр и другое оборудование для прогнозирования погоды. Белый ящик с жалюзи, называемый экраном Стивенсона, защищает инструменты от прямого солнечного тепла, но позволяет воздуху циркулировать внутри, обеспечивая более надежные измерения.

Создание собственной метеостанции

Достаточно легко собрать вместе несколько основных инструментов для измерения погоды — термометр, гигрометр, измеритель осадков и т. д. — чтобы делать свои собственные локальные записи и прогнозы, но как насчет этого? автоматически? Есть ли альтернатива покупке готовой электронной метеостанции? Конечно! Благодаря широкому распространению электронных микроконтроллеров, таких как Ардуино (и Raspberry Pi настроен для работы аналогичным образом) это относительно легко превратить ваш компьютер в метеостанцию ​​своими руками, которая может получать данные от электронных датчики и составить прогнозы погоды и климатические карты.Я добавил несколько ссылок на Arduino-type проекты метеостанций в конце дальнейшего чтения ниже.

Сейчас довольно круто и по последнему слову техники построить собственную метеостанцию, но как насчет того, чтобы пытались сделать это полвека назад, до того, как компьютеры и микроэлектроника произвели революцию в мире. Невозможно? Не тут-то было! Пролистайте назад все патенты, зарегистрированные в US Patent and Trademark Office, и вы обнаружите, что немало людей пытались сделать механические, электрические и электронные инструменты, которые могут автоматически записывать данные с метеостанций.

В 1942 году Гарри Даймонд и Уилбур Хинман-младший из Национального бюро стандартов США (NBS) построили замечательное оборудование для автоматической записи погоды вы можете увидеть здесь. Используя хитроумную смесь механических устройства (рычаги, шестерни и часовой механизм), простые электрические схемы и радиопередатчик, он собирал данные о давлении, температуре, влажности, направлении ветра, скорости ветра и осадках и автоматически передавал их в приемный офис с помощью кодированных радиосигналов.Ешьте свое сердце, Ардуино!

Иллюстрации: Как работала автоматическая метеостанция Даймонда и Хинмана: во-первых, они разработали общий механизм (1, зеленый), который мог преобразовывать движения, вызванные различными видами механических датчиков, в движения переменного резистора, другими словами, превращая механические движения в измеримые электрические токи. Затем они создали простые механические датчики погоды, которые по-разному управляли этим механизмом. Здесь показаны три из них. 2 — барометр-анероид, в котором расширяющийся и сжимающийся анероидная ячейка перемещает рычаг вверх и вниз при изменении давления; 3 — датчик влажности, который измеряет влажность, используя натяжение тех проводов, которые предположительно сжимаются или ослабляются в зависимости от того, насколько влажный или сухой воздух; 4 — датчик дождя, в котором ведро движется вниз и поворачивает колеса, когда оно наполняется дождем.Наконец, они изобрели способ преобразования измерений сопротивления в коды, которые можно было передавать с помощью радиосигналов. Подробнее об этом читайте в патенте США 2 287 786: Автоматическая метеостанция Гарри Даймонда и Уилбура Хинмана-младшего, правопреемников правительства США, запатентовано 30 июня 1942 года. Изображение предоставлено Управлением по патентам и товарным знакам США с небольшими изменениями и окраской оригинала для повышения четкости.

Рекламные ссылки

Узнать больше

На сайте

Книги — для старших читателей

  • Метеорология сегодня: введение в погоду, климат и окружающую среду автор C.Дональд Аренс, Роберт Хенсон. Cengage, 2021. Содержательный, четко написанный учебник.
  • Haynes Meteorology Manual: Практическое руководство по погоде от Шторма Данлопа. Haynes, 2014. Разборчивое вступление в доступном стиле Haynes.
  • Погода для чайников Джона Д. Кокса. John Wiley & Sons, 2011. Простое руководство, написанное в строгом формате манекенов, включая облака, штормы, местную и глобальную погоду, а также ненастную погоду, такую ​​как ураганы.
  • Роберт Хенсон «Грубый путеводитель по погоде».Penguin / Rough Guides, 2007. Очень четко написанное, хорошо иллюстрированное руководство. Все, что вам нужно знать, объясняется просто!
  • Вопросы погоды Бернар Мерген. University Press of Kansas, 2008. Почему мы так заботимся о погоде? Как это повлияло на нашу историю?

Книги — для младших читателей

  • Все, погода, Кэти Фурганг. National Geographic Kids, 2018: увлекательный красочный 64-страничный обзор с фотографиями и мероприятиями (в возрасте 8–10 лет.)
  • Свидетель: Погода Брайана Косгроува. Dorling Kindersley Children’s, 2016: простое 72-страничное иллюстрированное введение. (Возраст 9–12.)
  • Погода Майкла Аллаби. Dorling Kindersley Children’s, 2001: ясное и простое введение в работу нашей погоды. (Возраст 9–12.)
  • Справочник погоды для учителей Тома Конвички. Libraries Unlimited, 1999. Он содержит несколько хороших и простых погодных заданий для детей, в том числе подробное описание того, как построить несколько различных типов гигрометров (в главе 6).

Сайты

Общие сайты
Как сделать гигрометр

Создание собственной метеостанции типа Arduino

Пожалуйста, НЕ копируйте наши статьи в блоги и другие сайты

статей с этого сайта зарегистрированы в Бюро регистрации авторских прав США. Копирование или иное использование зарегистрированных работ без разрешения, удаление этого или других уведомлений об авторских правах и / или нарушение смежных прав может привести к серьезным гражданским или уголовным санкциям.

Авторские права на текст © Крис Вудфорд 2009, 2018. Все права защищены. Полное уведомление об авторских правах и условиях использования.

Подписывайтесь на нас

Сохранить или поделиться этой страницей

Нажмите CTRL + D, чтобы добавить эту страницу в закладки на будущее, или расскажите об этом своим друзьям с помощью:

Цитировать эту страницу

Вудфорд, Крис. (2009/2018) Гигрометры. Получено с https://www.explainthatstuff.com/hygrometers.html. [Доступ (укажите дату здесь)]

Больше на нашем сайте…

Что такое относительная влажность и как она влияет на мое самочувствие на улице?

Если вы когда-нибудь были в южном Арканзасе жарким июльским днем, вы знакомы с невероятной мерзостью, пограничным галлюцинаторным переживанием, когда вы чувствуете, будто ходите по тушенке собственного пота. Но для понимания этого липкого, грубого ощущения нужно больше, чем просто взглянуть на показания синоптика влажности . Чтобы действительно понять, как влажность влияет на ваше здоровье, дом и ваше рассудок, вам нужно получить представление о типах влажности, а также о концепции точки росы .

Влажность можно измерить несколькими способами, но относительная влажность (RH) является наиболее распространенным. Чтобы понять относительную влажность, полезно сначала понять абсолютную влажность.

Абсолютная влажность — это масса водяного пара, деленная на массу сухого воздуха в объеме воздуха при данной температуре. Чем горячее воздух, тем больше в нем воды. Абсолютная влажность выражается в граммах влаги на кубический метр воздуха (г / м3).

Относительная влажность — это отношение текущей абсолютной влажности к максимально возможной абсолютной влажности (которая зависит от текущей температуры воздуха).Относительная влажность 100% означает, что воздух полностью насыщен водяным паром и больше не может удерживаться, что создает вероятность дождя. Это не означает, что относительная влажность должна быть 100 процентов, чтобы пошел дождь — она ​​должна быть 100 процентов там, где формируются облака, но относительная влажность у земли может быть намного меньше [источник: Университет Иллинойса].

Люди очень чувствительны к влажности, так как кожа избавляется от влаги с помощью воздуха.Процесс потоотделения — это попытка вашего тела сохранять прохладу и поддерживать текущую температуру.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *