Влажность чем измерить: Как измерить влажность воздуха в квартире

Содержание

Измерение влажности — Статьи — ЭйрПромВент

Измерение влажности газов играет особую роль в процессах сушки, так как испарение влаги может происходить интенсивно только при минимальном значении влажности окружающего воздуха или газа.

Не меньшее значение имеет измерение влажности твердых сыпучих тел, например зерна, формовочной земли и др. Следует отметить, что применение влагомеров в настоящее время очень ограничено вследствие многих недостатков их конструкций.

Влажностью какого-либо вещества называется количество влаги, содержащееся в единице объема или веса этого вещества.

В газах влага может содержаться в виде водяного пара или в виде мельчайших капелек воды, взвешенных в газе (туман). Количество водяного пара, содержащегося в 1 м3 смеси газа н водяного пара, называется абсолютной влажностью.

Чаще величину влажности относят к 1 м3 сухого газа при нормальных условиях. Эта величина также называется абсолютной влажностью или влагосодержанием.

Для каждого значения температуры имеется определенное значение абсолютной влажности, выше которого содержание водяного пара в 1 м3 газа невозможно. Избыток влаги сверх этого значения выделяется в виде капель воды.

Вели газ содержит максимально возможное количество водяного пара, которое может быть при данной температуре, то газ называется насыщенным.

Методы измерения влажности газов

Измерение влажности газон может производиться несколькими методами, однако большинство из них пригодно только в лабораторных условиях. Для измерения влажности газов применяются следующие методы: весовой, конденсационный, метод определении точки росы и психрометрический метод. Последний имеет наибольшее распространение в промышленных измерениях.

В лабораторной практике и при различных испытаниях применяется весовой метод определения влажности. Для этой цели определенное количество газа просасывается через П-обрпзиую трубку, заполненную веществом, жадно поглощающим влагу. В большинстве случаев этим веществом является хлористый кальций CnCU, хорошие результаты даст фосфорный ангидрид РаО», по он требует очень аккуратного обращения и тщательного хранении.

Поглотительные трубки (для большей надежности измерения соединяют последовательно дне или три трубки) предварительно взвешиваются на аналитических весах. Когда через них будет пропущено определенное количество гЛ9Л, учитываемое; барабанным газовым счетчиком, соединенным последовательно с поглотительными трубками, они-вновь взвешиваются. Приращение веса дает количество влаги, поглощенное из газа. Частное от деления этой величины на количество прошедшего газа, которое учтено газовым счетчиком, дает абсолютную влажность газа. 11росасыванпе газа производится большей частью при помощи водоструйного эжектора.

Если газ просасывается перса холодильник, охлаждающий газ ниже точки росы, т. е. ниже той температуры, при которой начинается выделение влаги при охлаждении газа, то на поверхности холодильника конденсируется некоторое количество влаги. Из холодильника газ будет выходить уже насыщенным. Измеряя температуру выходящего газа, можно определить содержание в нем водяного пара. Если к этой величине прибавить количество влаги, сконденсировавшейся в холодильнике, то полученный результат будет абсолютной влажностью газа. Такой метод измерения называется конденсационным. Наиболее распространенным является психрометрический метод измерения влажности газа. Сущность этого метода заключается в том. что в пространство, в котором требуется измерить влажность газа, погружаются два термометра, причем чувствительная часть одного из них обернута чехлом из тонкой ткани, непрерывно смачиваемой водой. Вследствие испарения влаги с мокрой ткани происходит охлаждение чувствительной части термометра, поэтому между показаниями термометров сухого и влажного появляется разность.

Простейший психрометр состоит из двух термометров, укрепленных рядом на одном основании. Шарик одного из термометров обернут тонкой тканью, конец которой опущен в ванночку с водой и непрерывно увлажняется за счет гигроскопичности ткани.

Для более точных измерений применяется психрометр с вентилятором для просасывания воздуха с большой скоростью.

Для непрерывных измерений влажности как на открытом воздухе, так и в трубопроводах может быть применен автоматический психрометр ПЭ, состоящий из датчика ДВП и электронного моста ЭМД. Чувствительными элементами в этом приборе служат два термометра сопротивления градуировки 11а, один из которых обернут чулком, непрерывно смачиваемым водой.

Датчик психрометра представляет собой цилиндрический корпус с фланцем, при помощи которого он может быть укреплен в стенке трубопровода или резервуара. В корпусе помещены рядом два термометра сопротивления; через корпус непрерывно протекает газ или воздух, влажность которого измеряется. Воздух входит в отверстия в нижней части корпуса и выходит во фланце, омывая оба термометра сопротивления.

Если измеряемая среда находится под давлением, большим атмосферного, то протекание ее через корпус прибора обеспечивается этим давлением. В случае необходимости просасывание среды через датчик может производиться специальным просасывающим устройством, которое представляет собой небольшой вентилятор с электродвигателем.

Термометры сопротивления включены в схему двойного моста, причем сопротивления, составляющие мост, рассчитаны таким образом, что напряжение, снимаемое с диагонали и подающееся на вход электронного усилителя, пропорционально относительной влажности, в значениях которой ироградуирована шкала прибора.

Психрометром ПЭ можно измерять влажность газов в пределах 10—100% при температурах среды 10—80° С.

Кроме психрометров, для измерения влажности применяются приборы, называемые гигрометрами. Действие гигрометра основано на свойстве человеческого волоса удлиняться пропорционально относительной влажности воздуха. Обезжиренный волос натянут между штифтомна основании прибора и роликом. При удлинении волоса при повышении влажности воздуха ролик, связанный со стрелкой, поворачивается на угол, пропорциональный удлинению волоса. Шкала гигрометра градуируется в значениях относительной влажности.

СИСТЕМЫ ДИСТАНЦИОННОЙ ПЕРЕДАЧИ ПОКАЗАНИИ

Необходимость дистанционной передачи показаний измерительных приборов диктуется требованиями иметь показания одной и той же измеряемой величины в нескольких местах одновременно. Например, наблюдение за рядом параметров, определяющих работу парового котла, должно осуществляться одновременно кочегаром, находящимся на рабочей площадке котла, и диспетчером или дежурным инженером, находящимся в помещении центрального пункта управления электростанции.

Системы дистанционной передачи показании, пли, как их еще называют, системы телепередачи, весьма разнообразны и зависит от ряда причин: расстояния, на которое требуется передача показаний, системы измерительных приборов и т. д. Расстояния дистанционной передачи могут быть очень большими, порядка десятков и сотен километров, могут ограничиваться и пределами цеха, т. е. десятками метров.

Система дистанционной передачи показаний не должна вносить искажений и погрешностей и показания прибора.

В настоящее время преимущественно находят применение электрические и пневматические системы,

Прибор, показания которого передаются на расстояние, называется датчиком или первичным прибором. Для того чтобы измерительный прибор мог выполнять функции датчика, в пего должно быть встроено специальное устройство, конструкция которого зависит от системы телепередачи.

Прибор, воспринимающий импульсы, подаваемые от датчика, и преобразовывающий их в перемещения указателя относительно шкалы, называется вторичным прибором.

Измерение влажности. Методы и работа. Устройство и приборы

Измерение влажности жидких веществ зависит от полярности жидкости, то есть, если вода хорошо растворяется в жидкости, то такая жидкость полярная, и наоборот. Например, бензин является неполярной жидкостью, а спирт – полярной. Концентрация воды в полярной жидкости может быть любой. Плотность жидкости наиболее удобно определять ареометром, который имеет плавающую шкалу.

В неполярной жидкости содержание воды определяют по изменению диэлектрической проницаемости, так как вода в таких жидкостях растворяется в незначительных количествах. Измерение влажности сухих веществ производят методом высушивания в лабораторных условиях. Для этого сравнивают массу вещества до сушки, и после нее. Чтобы быстро определить влажность, применяют специальные измерительные устройства.

В каждом конкретном случае, в котором необходимо измерение влажности, существуют специальные методы.

В настоящее время наиболее популярным стало:

Измерение влажности воздуха для осуществления мониторинга погодных условий с некоторым предсказанием возможного изменения влажности.
Нормы гигиены по содержанию в воздухе влаги.
Условия технологии, зависящие от влажности внешней среды.

Измерение влажности на химическом производстве требуется для определения влаги в сыпучих или твердых материалах. Например, для управления режимом работы печей требуется контроль текущей величины влажности газов или воздуха. При выполнении сушки в химическом производстве также необходимо периодически измерять содержание влаги в различных веществах. Такой процесс требует значительных затрат энергии, достигающих 15% расходуемого топлива. Например, перед фасовкой цемента, удобрений в мешки осуществляют предварительную сушку.

Психрометрический метод

Заключается в том, что измеряется разность температур 2-х термометров: сухого и влажного. С помощью специального фитиля мокрый термометр поддерживается во влажном состоянии, путем его непрерывного смачивания водой. Вода испаряется с поверхности термометра, тем самым охлаждает его. Скорость испарения прямо пропорционально зависит от влажности. Чем более сухой газ, тем быстрее будет испаряться вода с мокрого термометра. Возникает разность температур влажного и сухого термометров, по которой определяют влажность газа.

Формула для определения влажности использует зависимость между значениями обоих термометров, и давлением пара:

р _н.м – р = А р_б(t _c – t _m)

где р –давление газа, р _н.м. – давление пара при t_m (влажного термометра), р_б – давление по барометру, А – психрометрическая константа, t _c – температура сухого термометра.

По следующей формуле определяют относительную влажность:

φ = р : р _н.с*100 = 100 * [р _н.м – А р _б(t_c – t_m)] : р _н.с

где р н.с, р н.м – парциальное давление насыщенного пара при температурах t c и t m. В связи с тем, что р н.с и р н.м однозначно определяются t c и t m, то при А = const, можно получить зависимость:

φ = f(t _c – t _{m ,}t _c)

Исходя из этой формулы, рассчитываются психометрические таблицы, которые отличаются в зависимости от различных видов термометров. Константа А зависит от условий отведения тепла от термометра во внешнюю среду. В связи с этим для отдельного устройства термометра величина А будет отличаться от других.

Для создания постоянного значения параметра А в каждом термометре создают такой обдув термометра, при котором этот параметр будет постоянным. Шкала психрометра имеет градуировку в влажности. Принцип действия разных видов психрометров одинаков.

Сорбционный метод

Заключается в связи свойств материалов с количеством поглощенной влаги, зависит от влажности контролируемого газа. Работа сорбционного влагомера описана ниже.

Метод точки росы

Фиксация температуры конденсации пара до момента насыщения влагой. Абсолютную влажность вычисляют по температуре точки росы. Это наиболее точный способ, позволяющий при любом давлении газа измерить влажность.

Чувствительным элементом является зеркало, которое требуется охлаждать для образования на нем конденсата влаги газа. Для измерений температуры образования росы спроектированы влагомеры с автоматическим действием.

Очищенная газовая смесь поступает по каналу 1 в камеру 2. В этой камере газ касается с зеркалом оптического канала 3. По нему поток света попадает на оптрон 5 от источника 4. Происходит охлаждение поверхности 3 с помощью термобатареи 6, которая функционирует на элементах Пельтье. Ее принцип действия заключается в протекании тока через поверхности прикосновения разных типов проводников. Вследствие этого выделяется тепло или холод.

При подходе к точке росы оптрон закрывается, и протекание тока по термобатарее прерывается. Термопара 7 определяет температуру точки росы.

На практике имеются трудности в осуществлении этого метода измерения:

Определение момента конденсации зависит от способа фиксации.
Температура конденсации росы зависит от вида поверхности. Значительно снизить температуру росы может наличие жирных веществ.
В агрессивных химически активных газах точка росы может иметь значительные отличия от расчетных значений. Агрессивные газы могут взаимодействовать на поверхность выпадения росы, вызывая ее коррозию.

Влагомеры сорбционного типа

В таких типах чувствительный компонент должен быть в равновесии с контролируемым газом. Практическую популярность получили несколько видов преобразователей.

Электролитические

Содержат электролит. Влажность газа изменяется, вследствие чего изменяется объем влаги на чувствительном элементе. Это ведет к изменению концентрации электролита на чувствительном элементе.

В состав электролита входит хлористый литий. Схемы измерений таких моделей являются мостовыми схемами измерений. Электролитические гигрометры имеют такие недостатки, как влияние концентрации вещества, а также непостоянство характеристики градуировки на измерения.

Электролитические измерители с подогревом по конструкции подобны измерителям электролитического типа без подогрева. Но их принцип работы имеет отличия. Изменение величины электропроводности обуславливает изменение температуры преобразователя.

В случае, если влажность газа повышается, следовательно, повышается электрическая проводимость преобразователя. Это приводит к повышению тока, испарению влаги, что приводит к снижению электрической проводимости.

Температура, которая соответствует этому равновесию, подлежит измерению преобразователем. Электролитические влагомеры, имеющих подогрев, обладают повышенной надежностью и простотой конструкции. Их свойства не зависят от загрязнения и пыли

Кулонометрические преобразователи

Выполняют измерение влажности по электрической энергии, потраченной на электролиз влаги, поглощаемой пентаоксидом фосфора. В таких приборах преобразователь включает в себя пластиковый корпус. В его внутреннем канале находятся два электрода, выполненных в виде спиралей, которые не касаются друг друга. Промежуток между электродами занят пентаоксидом фосфора, который обладает хорошей способностью к сушке.

Влага, находящаяся в газе, при соединении с гигроскопическим веществом, создает раствор фосфорной кислоты, имеющей повышенную удельную проводимость. При подключении питания возникает электролиз поглощаемой влаги. При неизменном расходе газа объем воды равен концентрации влаги в контролируемом газе.

Достоинством кулонометрических влагомеров стала независимость показаний от питания и составных частей газа. На качество измерения не влияет загрязненность сорбента. Этот способ не нуждается в градуировке эталонных смесей, и является оптимальным для замеров минимальных концентраций влаги в газе.

Отрицательным фактором способа является необходимость недопущения газов, которые имеют щелочную реакцию. Чувствительный элемент может выйти из строя при их присутствии. Также на точность измерения влияет наличие спиртов.

Пьезосорбционные гигрометры

Работают по принципу применения зависимости частоты колебаний от веса влаги, которая поглощена сорбентом, находящемся на кварцевой пластине.

Характеристики метрологии пьезосорбционных влагомеров зависят от материала сорбента и способа его нанесения на кварцевую пластину. Использование силикагеля позволяет применять пьезосорбционный способ для измерения минимальной концентрации влаги. Устройство чувствительного компонента имеет элементарную конструкцию.

Гигрометры пьезосорбционного типа нуждаются в градуировке по газам, имеющим уже известную величину влажности. Могут быть дополнительные погрешности из-за сорбирования кроме влаги других компонентов контролируемого газа. Такие модели гигрометров используются в химическом производстве и при исследованиях материалов в термобарокамерах.

Измерение влажности

Оптический метод основывается на ослаблении ИК излучения из-за поглощения его водяными парами.
Конденсационный метод заключается в охлаждении газа в холодильнике до окончательной конденсации влаги. Затем влагу измеряют. Этот метод является абсолютным, однако при этом необходимы более трудные процессы.
Тепловой способ измерение влажности заключается в эффекте разной теплопроводности влажных и сухих газов.
Радиационный метод основан на зависимости поглощения инфракрасных лучей, зависящих от влажности.
Емкостный метод основывается на принципе действия емкости, ее емкость будет намного выше, если газ более сухой, так как влага, попавшая между обкладками, снижает емкость.
Кондуктометрический метод работает на зависимости влажности газа от его электрической проводимости. При возрастании влажности повышается и проводимость газа.

Какие существуют методы измерения влажности?

Наука

Факт проверен

Эрин Дж. Хилл

Дата последнего изменения: 10 января 2023 г.

Существуют различные методы измерения влажности, в большинстве из них используется устройство, называемое гигрометром. Гигрометр может работать по-разному, в зависимости от типа, и является наиболее точным методом определения влажности воздуха. Некоторые из них подключены к другим устройствам, называемым гигростатами, которые подключены к увлажнителям и осушителям и помогают контролировать уровень влажности воздуха.

В гигрометре одного типа используются волосы, обычно человеческие, которые крепятся к рычагам внутри прибора. При повышении влажности воздуха волосы вытягиваются, а при снижении сжимаются. Рычаги обычно соединены с циферблатом, который отображает показания влажности.

Другие методы измерения влажности с использованием гигрометра включают психрометр, а также электрические гигрометры.

Оба метода достаточно точны, хотя электрическая версия более сложна по конструкции. Существуют также химические гигрометры, аналогичные по эффективности.

Психрометр, также известный как гигрометр с двумя колбами, работает с использованием двух термометров. Одна лампочка сухая и измеряет температуру воздуха. Другая луковица покрыта веществом, обычно фитилем или муслином, а затем смачивается. После смачивания колба подвергается воздействию движущегося воздуха либо через вентилятор, либо путем подбрасывания психрометра по воздуху. По мере испарения воды в движущемся воздухе температура на термометре будет падать.

Количество падений температуры помогает определить количество влажности в воздухе.

Этот метод измерения влажности подобен тому, когда человек купается в теплый ветреный день. Перед входом в воду температура кажется теплой даже с ветерком. Если кто-то прыгнет в воду и промокнет, а затем выберется обратно, ветерок вдруг станет очень прохладным. Это называется испарительным охлаждением. Как правило, чем ниже влажность воздуха, тем больше падение температуры.

Электрические гигрометры работают путем измерения электрического сопротивления определенного вещества.

Большинство веществ, таких как хлорид лития, имеют различное сопротивление электрическому току в зависимости от влажности воздуха. Эти различия затем рассчитываются для отображения влажности.

Химические гигрометры работают, используя химическое вещество и подвергая его воздействию воздуха. Химическое вещество будет измеряться до воздействия, а затем снова после. Любые изменения в весе указывают на то, сколько влаги в воздухе.

Хотя гигрометры являются довольно точными методами измерения влажности, наиболее точным способом измерения влажности в глобальном масштабе является использование спутников.

Специализированные спутники могут определять точную влажность в тропосфере, тем самым давая точные данные о погодных условиях по всему миру. Они способны отслеживать внезапные изменения влажности и погодных условий, чтобы предсказывать грозы, ветер и изменения климата.

Измерение влажности пращевым психрометром

Один из способов измерения влажности — а подвесной (качающийся) психрометр

Краткое обсуждение того, как можно попытаться измерить влажность (краткое потому что это тема, которая обычно усыпляет людей). Один один из способов — использовать пращу (нагляднее качели) психрометр.

Строп психрометр состоит из двух термометров установлены рядом. Один из них обычный термометр, другой покрыт мокрым кусок ткани. Чтобы сделать влажность измерения вы качаете психрометр вокруг на минуту или две, а затем прочитать температуры от двух термометров. Сухой термометр измеряет воздух температура.

Будет ли мокрый термометр теплее или холоднее или так же, как сухой термометр? Ты можете проверить это сами — зайдите на один из твои руки мокрые. Чувствуется ли это так же, как сухая рука? Вы можете дуть на обе руки для увеличения испарения влаги рука. Я думаю, ты найдешь мокрую руку чувствует себя холоднее. Это в основном то, что происходит с мокрым термометром.

Что вы можете сказать об относительной влажности в эти две ситуации ( вы можете считать воздух температура на обеих картинках одинаковая

) . Вам было бы холодно в сухой день (левый рисунок указывает на сухой воздух). Испарительные охладители которые люди вроде меня используют в Тусоне летом, много работают лучше (более прохладно) в начале лета, когда воздух сухой. Как только в июле начинается грозовой сезон и воздух более влажный трудно охладить дом ниже 80 F (но к тому времени ты уже привык, и это не имеет значения много).

Вам становится холоднее, потому что для воды требуется энергия. испариться. Энергия в приведенных выше случаях исходит от твое тело. Когда ваше тело начинает терять энергию, вы холодно.

Вот куча деталей, которые вы можете прочитать, если вы так склонны. Моя цель что вы понимаете основной принцип слинга психрометр. Если вы не хотите беспокоиться о деталях перейти к резюме несколько фотографий дальше.

Вам нужно знать несколько вещей, чтобы понять подробности ниже:
(1a) испарение – это процесс охлаждения
(1b) теплая вода испаряется быстрее, чем холодная (подумайте о дымящемся стакане горячего чая и стакане чая со льдом)

(2a) конденсация – это процесс нагревания
(2b) всякий раз, когда в воздуха будет некоторая конденсация, скорость конденсации зависит от количества водяного пара в воздухе

(3) эти два явления, испарение и конденсация, работать независимо друг от друга

Вот ситуация в день с низким относительным влажность.

На рисунке показано, что произойдет, когда вы начнете качать мокрую лампочку термометр. Вода начнет испаряться от мокрого куска ткани. Количество или скорость испарения будет зависеть от воды температура Теплая вода испаряется быстрее, чем холодная вода.

Испарение показано синими стрелками, потому что это охладит термометр. Вода на влажный термометр начинается с 80 F и испаряется довольно быстро.

На рисунке вверху слева также показана одна стрелка конденсация. Сумма или скорость конденсации зависит от количества воды пар находится в воздухе вокруг термометр. В этом случае (низкий относительный влажность) водяного пара не много. стрелка конденсации оранжевая, потому что конденсация выделяет скрытую теплоту и нагревает термометр.
Потому что там больше испарения (4 стрелки), чем конденсация (1 стрелка) смоченный термометр термометр упадет. Как термометр охлаждает скорость испарения начнет уменьшаться. термометр будет продолжать остывать до тех пор, пока испарение уменьшилось настолько, что уравновешивает конденсацию.

ставки испарение и конденсация находятся равный.

температура теперь будет оставаться постоянный.

рисунок ниже показывает ситуация на день с выше родственник влажность . Есть достаточно влага в воздух к предоставить 3 стрелы конденсация.

Скорость испарения остается неизменной, скорость конденсат выше. Скорость испарения выше, чем конденсация, но ненамного.

Там будет только немного остыть перед испарение уменьшается настолько, чтобы быть в баланс с конденсатом.

Вот резюме

Большая разница между сухая и влажная температуры означают относительную влажность низкий.

А небольшая разница означает, что относительная влажность выше. Нет разница означает, что относительная влажность 100%.

Мы видели такие же отношения между RH и разница между температурой воздуха и точкой росы.

Индекс охлаждения и жары ветром

Из-за холода и ветра кажется холоднее, чем на самом деле является. Ветер Температура озноба говорит вам, насколько холоднее будет ощущаться ( термометр будет измерять одинаковую температуру на обоих штилях и ветреный день). Если ваше тело не в состоянии справиться с потери тепла, вы можете получить гипотермию и умереть.

Есть что-то подобное, связанное с теплом и влажность. Высокая температура и высокая влажность заставляют чувствовать себя жарче, чем есть на самом деле. Ваше тело пытается сохранять прохладу, вспотевший.

Влажность чем измерить: Как измерить влажность воздуха в квартире