Виды и принципы работы датчиков влажности

Многие из нас знают, что одной из составляющих хорошего самочувствия является качество воздуха в жилом помещении. Если влажность воздуха нормальная, тогда в помещении легко дышится. Как определить влажность воздуха в квартире, и какой прибор для этого использовать? Мы рассмотрим несколько приборов и способов, которые применяют для таких измерений.

Для измерения влажности воздуха применяются приборы, использующие различные методики:

  • психрометрический метод – осуществляется путем измерения, в процессе охлаждения, исследуемого материала, вследствие испарения влаги с его поверхности;
  • конденсационный метод – используется эффект конденсации влаги;
  • волосяной метод – определяется изменение длины натурального волоса или специальной полимерной нити;
  • емкостной метод – учитывается изменение емкости многослойного конденсатора;
  • электролитический способ – измеряется концентрация электролита, нанесенного на изолированную пластину.

Между собой, перечисленные методы отличаются временем процесса и точностью показаний. Устройства измерения влажности могут очень сильно отличаться по своей стоимости. Прибор, который показывает влажность воздуха, называется влагомер или гигрометр.

Терминология

Чтобы использование датчика влажности было полезным, нужно понять его конструкцию и действие. Многие пользователи не понимают его эффективности и принципа устройства, отсюда возникают сложности.

Влажность воздуха условно делится на абсолютную и относительную. Абсолютная соответствует измерению объема воды в воздушной массе. Существует предельный порог насыщения, который соответствует 100 %. От этого показателя начинается следующий процесс, именуемый конденсацией.

Терминология

Нередко приборы собираются с дополнительным датчиком температуры, по которому определяется взаимосвязь между температурой среды и количеством влаги в воздухе.

Относительная влажность воздуха измеряется соотношением влагоемкости к абсолютной влажности. Чем выше относительная влажность, тем выше “точка росы”, соответственно ближе к фактической температуре воздуха.

Приборы, измеряющие влажность

Рядовому потребителя, естественно, нужно приспособление, которое будет просто в эксплуатации. Также будут предельно понятны его функции и наглядно отражены результаты. Самым подходящим по данным характеристикам является гигрометр.

Их достаточно много разновидностей, но самыми удобными для использования рядовым потребителем считаются:

Волосяной

Что за смешное название, почему он волосяной, там что прядь волос внутрь вмонтирована? Да, действительно принцип его работы основан на гигроскопичности (способности впитывать влагу) обычного человеческого волоса, который является частью конструкции. Обязательным условием является его обезжиривание. В зависимости от уровня влажности, волос либо сокращается, либо удлиняется.

Прибор высокочувствительный, быстро реагирующий на изменения влажности.

Недостатками этой разновидности влагоизмерителей является довольно большая погрешность результата. Также устройство очень чувствительное и правильность его работы может нарушаться из-за таких причин, как: несоответствующее хранение и эксплуатация, нахождение вблизи отопительных приборов, влажность выше 80 %. Также при загрязнении волоса, его необходимо протирать с использованием дистиллированной воды. Как видим, это не совсем просто и удобно для использования.

Психрометрический

Действие этого измерителя влажности построено на взаимодействии двух термометров. Один в сухом состоянии, а второй – увлажненный. И соответственно, основываясь на физических свойствах веществ, а именно, способности жидкости испаряться, можно выяснить показатели влаги в воздухе. Чем суше воздух, тем интенсивнее испаряется вода из мокрого термометра, и наоборот.

Психрометр довольно надежный, простой и точный прибор. Единственное, требуется контроль постоянного наличия воды в емкости влажного термометра. К тому же показатели температуры также всегда будут известны.

Более совершенной разновидностью этого вида гигрометров является психрометр Ассмана. Данная модификация ввиду того, что корпус защищает термометры от сквозняков и воздействия солнца, выдает более точную информацию.

Электронный

Последние разработки позволили создать наиболее современную версию гигрометра – электронную (цифровую). Прибор определяет показатели влажности воздуха исходя из измерения сопротивления электричества, которое меняется в зависимости от понижения или повышения уровня влаги в электролите.

Этот прибор покажет на жидкокристаллическом дисплее помимо влажности, время, температуру, атмосферное давление. Также он может быть оснащен подсветкой и другими различными функциями, соединив в себе качества нескольких гаджетов.

Но электронный гигрометр может работать только от сети, либо от батареек.

Не стоит забывать также о том, что любые разновидности гигрометров не нужно устанавливать вблизи отопительных приборов, кондиционеров, увлажнителей, потому что это может повлиять на достоверность результатов.

Сегодня при необходимости каждый сможет выбрать себе наиболее подходящую модель, исходя из собственных пожеланий. При этом тип устройства, технические характеристики, наличие дополнительных опций, внешнее оформление могут различаться кардинально. Влагоизмерительный прибор может быть настоящим произведением искусства.

Самым оптимальным выходом будет приобретение увлажнителя воздуха со встроенным гигрометром и функцией контроля заданного уровня влажности. Увлажнитель сам установит параметры влаги в воздухе квартиры и скорректирует до нормальных значений.

Где купить

Приобрести датчик влажности можно как в специализированном магазине, так и онлайн в Интернет-магазине. Во втором случае, особого внимания заслуживает бюджетный вариант приобретения изделий на сайте Алиэкспресс. Для некоторых товаров есть вариант отгрузки со склада в РФ, их можно получить максимально быстро, для этого при заказе выберите «Доставка из Российской Федерации»:

Где купить
Где купить
Где купить
Беспроводной датчик температуры и влажности Baldr Умный датчик температуры и влажности Tuya, поддержка Zigbee Высокоточный цифровой датчик температуры и влажности SHTC3, I2C
Цифровой датчик температуры и влажности DHT11 Измеритель температуры и влажности с цифровым дисплеем Гигрометр для определения влажности почвы
Где купить
Где купить
Где купить

Каков оптимальный показатель?

Считается, что идеальный уровень в домашних условиях должен быть в пределах 40-60%.Такой уровень является оптимальным, чтобы поддерживать в квартире здоровый микроклимат . Это даст возможность чувствовать себя комфортно.

В каждом отдельном помещении уровень может быть разным, например:

  • рабочий кабинет или библиотека — 40-45%;
  • зона кухни, столовой, гостиная и ванная комната — 40-60%;
  • спальня для взрослых — 40-50%;
  • детская комната — 45-60%.

Достаточно сложно сохранить такой уровень влажности во всех комнатах, ведь на такие показатели влияют многие факторы:

  • смена погодных условий;
  • отопительные приборы и кондиционеры;
  • отделочные материалы для внутренних работ и фасада;
  • смена поры года.

Такие факторы могут изменить параметры влажности на 20% в сторону уменьшения. По этой причине важно знать, как измерить влажность воздуха в квартире?

Поддержание влажности с помощью климатических систем

Каждый знает, как можно повысить влажность в комнате. Для этого достаточно поставить на батарею ванночку с водой. Что касается других параметров, то здесь дело обстоит сложнее. Преимущественно используют электрические приборы для создания микроклимата. Они работают от сети и могут подогревать или охлаждать воздух, создавать поток ветра, влиять на влажность.

Кондиционер в наше время предназначен не только для охлаждения воздуха. Выпускают модели, осуществляющие управление климатом в помещении. Современная система микроклимата измеряет качество воздуха и осуществляет централизованное управление кондиционером, увлажнителем, вытяжкой и другими климатическими приборами. Это позволяет экономить время и электроэнергию, поскольку техника работает столько времени, сколько необходимо.

Поддержание влажности с помощью климатических систем

Систему контроля микроклимата можно установить в центральный шкаф управления технологических линий, где важно поддерживать заданную температуру и влажность.

Читайте также:  Для чего нужен накопительный резервуар для водоснабжения

Для бытовых нужд применяют увлажнитель, создающий и распространяющий по комнате струю пара. Увлажнители бывают ультразвуковые, центробежные и паровые, они отличаются по производительности, цене, дополнительным функциям.

Обзор лучших психрометрических датчиков влажности на год

По внешнему виду, данные устройства напоминают уличные и комнатные термометры, но с двумя шкалами или более современного вида – электронные приспособления с выносным датчиком. Второй вариант может быть оснащён дополнительными функциями, потому и стоимость таких устройств в разы выше простых психометрических датчиков влажности. Популярность моделей, среди населения, завоевали психрометры от следующих производителей:

  • «Стеклоприбор»;
  • «RST».

Модель «ВИТ-2» от производителя «Стеклоприбор»

Назначение: для измерения относительной влажности и температуры воздуха в помещении.

Психрометрический настенный прибор продольной формы, корпус из пластика, голубого цвета. Оснащён двумя шкалами измерения, которые подписаны. Справой стороны располагается психрометрическая таблица. Показатель влажности воздуха зависит от разности измерений «сухого» и «влажного» термометров. Инструкция по эксплуатации:

  • Фиксируется показатель температуры и влажности воздуха;
  • От значения температуры отнимают значение влажности;
  • Полученный результат ищут в таблице справа и находят показать влажности воздуха на данный момент.

Психометр «ВИТ-2» от производителя «Стеклоприбор», внешний вид

Технические характеристики:

Тип: спиртовой
Габариты (сантиметры): 32,5/12/5
Диапазон измерения температуры: +15-+40 градусов
Температурный диапазон измерения влажности: +20-+40: °С – 1 м,
20-90: относительная влажность, мин
Деление шкалы: 0,2 градуса
Жидкость в приборе: толуол, метилкарбитол
Материал: пластик
Средняя стоимость: 320 рублей

Достоинства:

  • Прибор прост в использовании;
  • Недорогой;
  • Долгий срок службы;
  • Компактный;
  • Точный.

Недостатки:

  • Не вывялены.

Модель «RST02413» от производителя «RST»

Назначение: для измерения микроклимата в помещении и на улице.

Оборудование квадратной формы с большим дисплеем и хромированной вставкой, оснащёно проводным датчиком. Очень точно определяет влажность и температуру воздуха, реагирует на малейшие изменения в воздушной среде.

Можно устанавливать время для корректного отражения минимального и максимального значений показаний в течение суток. Управление метеостанцией осуществляется с помощью кнопок.

Психометр «RST02413» от производителя «RST» с замеренными показаниями

Технические характеристики:

Тип: электронный
Габариты (сантиметры): 10,2/10,2/0,9
Диапазон температур: -50-+70 градусов на улице, от -10 в помещении
Диапазон влажности (%): 20-99 – на улице и в помещении
Разрешение (%/градус): 0,1 – на улице, в помещении – 1
Цвет: серебристый
Длина шнура датчика: 3 метра
Питание: 2 батарейки типа «АА»
Страна-производитель: Швеция, КНР
Сколько стоит: 1950 рублей

Достоинства:

  • Большой дисплей;
  • Крупные цифры;
  • Длинный провод для выносного датчика;
  • Минимальный набор функций;
  • Инструкция на русском языке.

Недостатки:

  • Не выявлены.

Выводы и полезное видео по теме

Оптимальная влажность воздуха в комнатах уменьшает риск возникновения хронических заболеваний, облегчает симптомы течения существующих бронхолегочных болезней, снижает проявление аллергических реакций.

Количество влаги в воздухе влияет на работоспособность, внешность и здоровье человека. Поэтому измерение водяного пара в помещении должно стать полезной привычкой в каждой семье.

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.

Оптимальные значения

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

Читайте также:  Делаем наливной пол своими руками — пошаговая инструкция

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

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

Гигрометры бывают следующих видов:

  • волосной;
  • весовой;
  • керамический;
  • конденсационный;
  • электронный;
  • психрометрический (психрометр).

Рассмотрим более подробно технологию действия каждого вида устройства.

Волосной гигрометр

Гигрометры бывают следующих видов:

Волосные гигрометры работают на основе обычного волоса и его свойств. Волос может изменять свою длину при различной влажности воздуха. Он натягивается на дощечку или рамку и, удлиняясь или укорачиваясь, двигает стрелку, которая в свою очередь перемещается по шкале устройства.

Волосной гигрометр хорош для домашнего использования, если необязательно получение предельно точных данных.

Также их не стоит перемещать или как-то иначе механически на них воздействовать. При малейшем ударе гигрометр может выйти из строя, так как вся его конструкция достаточно хрупка и деликатна.

Весовой гигрометр

Абсолютный весовой гигрометр состоит из нескольких трубок, приведенных в систему. В них помещается гигроскопическое вещество, которое может поглощать из воздуха влагу.

Через всю систему протягивается определенная порция воздуха, взятая в одной точке пространства.

Гигрометры бывают следующих видов:

Так, человек определяет массу трубочной системы до пропуска через нее воздуха и после, а также непосредственно объем проведенного воздуха и при нехитрых математических манипуляциях может просчитать изучаемый показатель в абсолютном значении.

Механический (керамический) гигрометр

Пористая или твердая керамическая масса, в состав которой также входят металлические элементы имеет электрическое сопротивление. Его уровень напрямую зависит от влажности.

Для правильного его действия керамическая масса должна состоять из некоторых окислов металла. В качестве основы используется каолин, кремний и глина.

Конденсационный гигрометр

Такой гигрометр достаточно прост в применении. Принцип его действия основывается на использовании встроенного зеркала. Температура этого зеркала изменяется вместе с температурой воздуха в окружающем пространстве.

Гигрометры бывают следующих видов:

Определяется его температура в первоначальный момент измерения. Далее на поверхности зеркала появляются капли влаги либо небольшие кристаллы льда. Температура измеряется еще раз.

С помощью разницы температур, определенных конденсационным гигрометром, и определяется влажность воздуха.

Электронный гигрометр

На пластинку из стекла или другого подобного электроизоляционного вещества наносят слой хлорида лития.

Меняется влажность — увеличивается или уменьшается концентрация и сопротивляемость хлористого лития.

Стоит отметить, что на показания электронного (электролитического) гигрометра может оказывать незначительное влияние температура воздуха, поэтому он часто оборудован встроенным термометром.

Гигрометры бывают следующих видов:

Такой гигрометр предельно точен и дает показания с минимальной погрешностью.

Психрометрический гигрометр (психрометр)

Психрометр представляет собой систему из двух обычных спиртовых термометров. Один из них сухой, а второй — влажный (это состояние регулярно поддерживается).

Чем быстрее испаряется влага, тем ниже относительная влажность. Конденсированная жидкость при этом начинает охлаждаться. Таким образом, устанавливают разницу между температурами двух термометров и скорость испарения, а на их основе находят влажность воздуха.

Психрометр не является гигрометром в прямом смысле, но измеряет тот же показатель, поэтому их зачастую отожествляют.

По сути, принцип действия любого гигрометра достаточно прост и базируется на физических или химических свойствах материалов и веществ.

Гигрометры бывают следующих видов:

Практически любой гигрометр подойдет для использования вы бытовых условиях, но самые точные данные все же дают электронные гигрометры.