Относительная влажность воздуха прибор: Приборы для измерения влажности воздуха — урок. Физика, 8 класс.

Измерение влажности воздуха — Выращивание растений на гидропонике.

При выращивании многих растений, важно следить за влажностью воздуха в помещении. Для этого используют гигрометр — прибор для измерения относительной влажности воздуха.

В магазинах продаются цифровые и стрелочные гигрометры. Цифровые удобны в применении, у них хороший внешний вид, но насколько они точны и как подстраиваются — не знаю. А вот стрелочные можно настраивать. Настройка — лишняя забота, зато вы всегда уверены, что прибор показывает правильное значение. Если вы и так знаете, что прибор точен, то понятно, что не надо пытаться сделать лучше .

Для настройки поместите гигрометр рядом с другим измерителем влажности, в показаниях которого вы уверены (например, сделанного на основе двух градусников — см. ниже). Настраивать нужно натяжение нити, которая отклоняет стрелку (а не изгибая саму стрелку) — просто сделайте так, чтобы показания двух приборов совпали. Лучше, если настройка производится при влажности в пределах 50-90%. Если второго точного гигрометра нет, то настройку можно провести в закрытой ванной комнате, напустив туда больше пара и обернув гигрометр мокрой тканью. Подождав около 5-7 минут, ткань нужно снять и быстро выставить влажность на приборе 100% — именно такое значение относительной влажности получится внутри мокрой ткани. Потом опять обернуть прибор в ткань, опять подождать и проверить что получилось — должно быть 100%. Обычно,удается настроить за 2-3 раза.

Поскольку точность выше 5%, привыращивании орхидей, редко нужна, то этими премудростями можно и пренебречь. Но всё-таки приятно, когда видишь то, что есть на самом деле.

Также измеритель влажности можно сделать из двух термометров: сухого и влажного.Из-заиспарения воды, показание влажного термометра всегда ниже, чем показание сухого. По этой разнице и определяют относительную влажность воздуха. Разумеется, показания обоих термометров в сухом состоянии должны быть одинаковы.

Термометр должен быть именно влажным, а не находиться в воде 😉 — можно простообернуть термометр одним слоем ткани, нижний конец которой опустить вводу (лучше взять автопоилку для птиц — чтобы реже доливать воду). Если вода жёсткая,то кусочек ткани нужно будет менять примерно раз в два-три месяца- на нём откладываются соли.

Необходимость использования таблицы делает этот способ измерения влажности не очень удобным, зато у него высокая точность, не нужны батарейки, и точность показаний не меняется, если только не забывать доливать воду и иногда следить за отложением солей.

Таблица гигрометра

Пояснение. В левой красной колонке надо найти показание сухого термометра, далее в найденной строке надо искать показание влажного, тогда в верхней синей строке будет относительная влажность воздуха.

Курдяпин Н.Д.

http://orchis.ru/index.php?id=172

Исследование влажности воздуха с помощью самодельных гигрометров

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы
• Наградные документы

Воробьёва В. С. 1Музюков К.О. 1

---

1МОУ СШ №6

Анкудинова О.В. 1Глазов С.Ю. 2

---

1МОУ СШ №6

2ФГБОУ ВО «ВГСПУ»

Автор работы награжден дипломом победителя II степени

Диплом школьникаСвидетельство руководителяСвидетельство руководителя

Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке «Файлы работы» в формате PDF

Введение

Влажность воздуха — важный экологический показатель среды. От влажности зависит интенсивность испарения влаги с поверхности кожи человека. А испарение влаги имеет большое значение для терморегуляции организма. При слишком низкой или слишком высокой влажности наблюдается быстрая утомляемость человека, ухудшение восприятия и памяти.

Влажность влияет не только непосредственно на самого человека, но на окружающий его мир. Хранение произведений искусства и книг требуют поддержания влажности воздуха на необходимом уровне. Поэтому на стенах   в музеях можно увидеть психрометры (приборы  для измерения влажности). Продукты питания, строительные материалы и даже многие электронные устройства допускается хранить в строго определённом диапазоне относительной влажности воздуха. Многие технологические процессы возможны только при строгом контроле содержания паров воды в воздухе производственного помещения. Хотя количество водяного пара в атмосфере сравнительно невелико, роль его в атмосферных явлениях значительна. Конденсация водяного пара приводит к образованию облаков и последующему выпадению осадков, что приводит к выравниванию климатических условий в достаточно удаленных друг от друга районах Земли. Известно, что большое значение имеет знание влажности в метеорологии для предсказания погоды. В сухом воздухе, имеющем малую относительную влажность, испарение (и связанное с ним охлаждение) происходит быстро. В воздухе с большой относительной влажностью испарение замедляется и охлаждение незначительно.
Влажность играет большую роль в жизни человека.  Поэтому очень важно следить за влажностью воздуха, уметь измерять её. Влажность воздуха является одним из основных параметров микроклимата помещения, и поэтому нас очень заинтересовала проблема определения влажности воздуха в помещении школы.

Соответствует ли относительная влажность воздуха, который нас окружает, санитарным нормам?

Но мы столкнулись с проблемой определения содержания водяного пара в школе и у себя дома. Гигрометр старый был разбит, а выписанный с доставкой новый прибор шёл очень долго. Мы предложили учителю физики самим изготовить приборы для определения влажности воздуха и за помощью обратились к учителю технологии.

В связи с поставленной проблемой, мы сформулировали тему: «Исследование влажности воздуха с помощью самодельных гигрометров».
Цель работы – исследовать влажность воздуха в различных помещениях школы, используя самодельные гигрометры.

Для достижения поставленной цели нужно решить следующие задачи:

дать определение основным понятиям влажности воздуха;

выяснить, какое влияние оказывает влажность воздуха на организм человека, а также на различное оборудование, технику и другие предметы, находящиеся в помещении;

определить оптимальные значения влажности воздуха в различных условиях;

описать основные способы измерения влажности воздуха;

разобрать устройство и принцип действия приборов для определения влажности воздуха;

изготовить гигрометры и проверить их в работе, определив их технические характеристики;

измерить влажность воздуха в различных помещениях школы, соотнести её с санитарными нормами, сделать выводы.

Объект исследования – влажность воздуха кабинетов школы .

Предмет исследования – работа самодельных гигрометров.
Методы: сравнительный, статистический, логический, системного подхода и анализа.

Оборудование: три самодельных гигрометра, заводской гигрометр психрометрический.

 Гипотеза: одинаково точные получаются значения относительной влажности, измеряемые самодельными и заводскими гигрометрами.

Практическая значимость. Самодельные гигрометры используются для исследования влажности воздуха на ряду с заводскими. Результаты исследований могут использоваться в целях улучшения микроклимата школы, т.к. в школе ученики и учителя проводят большую часть своего времени.

Актуальность нашего исследования заключается в том, что в последние годы среди обучающихся школ высокий процент простудных заболеваний, а низкая влажность вызывает быстрое испарение и высыхание слизистой оболочки носа, гортани, легких, что приводит к простудным и другим заболеваниям. Высокая влажность также вызывает некоторые негативные явления в организме человека, например, нарушается теплообмен организма с окружающей средой, что приводит к перегреву тела.

Влажность воздуха

1.1 Сведения о воздухе

Воздух необходим для существования и жизнедеятельности всех живых организмов.

В 1754 году шотландский химик и физик Джозеф Блэк экспериментально доказал, что воздух представляет собой смесь газов, а не простое вещество.

Воздух (атмосферный воздух) – это смесь газов, основными компонентами которого являются азот и кислород, которые в сумме составляют 98-99%.

Кислород, содержащийся в воздухе, в процессе дыхания поступает в клетки организма и используется в процессе окисления, в результате которого происходит выделение необходимой для жизни энергии (метаболизм, аэробы).

1.2

Влажность воздуха 

Влажность воздуха — это мера содержания влаги (водяного пара) в воздухе. Чем больше водяного пара в объеме воздуха, тем больше его влажность. При низкой влажности, мера водяного пара в воздухе снижена, и воздух становится сухим. Влажность воздуха на улице и в помещении меняется в зависимости от погодных условий, процессов жизнедеятельности людей, работы технического оборудования, системы отопления, вентиляции и кондиционирования.
      Степень сухости и влажности воздуха, находятся в прямой зависимости от того, насколько водяной пар близок к насыщению, иными словами, к 100-процентной влажности (т.е. такое состояние воздуха, при котором он полностью насыщен влагой). Если охладить влажный воздух, можно довести находящуюся в нем влагу до такого состояния, что она начинает конденсироваться, т.е. превращаться в воду. Данное явление можно наблюдать при охлаждении воздуха в обычном кондиционере, при охлаждении комнатного воздуха, в кондиционере начинает образовываться конденсат.

В природе данное явление наблюдается при возникновении росы ранним утром, после конденсации охладившегося ночного воздуха.
      Сам процесс конденсации охлаждаемого воздуха проявляется в появлении капель сконденсировавшейся жидкости – росы. Температура, при которой происходит перенасыщение водяного пара, находящегося в воздухе, т.е. возникновение конденсата, называется точкой росы [1].

Абсолютная влажность воздуха — это весовое количество водяных паров, содержащихся в 1м³ воздуха. В состоянии насыщения (при максимально возможном содержании влаги) абсолютную влажность воздуха называют влагоёмкостью.

Несмотря на то, что абсолютную влажность можно представить, тем не менее, это не дает полного понятия о влажности или сухости воздуха. Для того чтобы определить степень сухости или влажности воздуха, введено такое понятие, как относительная влажность.

Относительная влажность дает другое абстрактное понятие содержания влаги в воздухе. Данная величина показывает долю в процентном отношении, т.е. как насыщен воздух водяным паром.

Другими словами, относительная влажность – это отношение массы влаги, находящейся в воздухе в данный момент, к максимальной массе влаге, которая вообще может находиться в этом объеме воздуха при данной температуре.

Когда говорят о влажности воздуха, например, в сводках метеопрогноза, всегда имеют в виду именно относительную влажность воздуха, выраженную в процентах.

Оптимальная влажность воздуха в жилых помещениях около 60%. Что касается комнат, где живут астматики и аллергики, лучше её выдерживать 70%.

Проветривать зимой комнаты, чтобы увеличить в них влажность, бесполезно. Потому что в холодном воздухе мало влаги. Попав внутрь дома, он нагревается, становясь сухим, что способствует снижению влажностного режима.

Самый большой враг влажности – отопительная система дома. Но на этот показатель также влияют все электрические бытовые приборы.

Способы определения влажности воздуха

Измерение влажности воздуха в домашних условиях

К простейшим бытовым методам измерения влажности можно отнести:

стакан с водой. Принцип работы прост: наполнив стакан водой, ставим в холодильник на несколько часов, чтобы жидкость остыла почти до нуля, но не замёрзла, затем вносим в интересующее нас помещение.

а) если воздух сухой — стенки стакана запотели, а после практически разу высохли;
б) воздух со средним показателем влажности: стакан запотел, а через 10-12 минут конденсат испарился;
в) высокая влажность воздуха — по стенкам стакана стекаю капли воды.
Кстати, с таким же успехом можно использовать и обычную пластиковую бутылку, наполненную холодной водой.

Термометр. По принципу действия метод довольно близок к профессиональным измерителям влажности. Измеряем обычным ртутным термометром температуру в помещении, записываем полученную величину, после чего оборачиваем головку градусника мокрой марлей (ватой), и по истечении 10-12 минут фиксируем новый показатель. Полученная разница температур будет средним показателем влажности воздуха в процентах.

Профессиональные устройства измерения влажности

Если говорить о профессиональных приборах для измерения влажности в помещении, то к ним относятся [3]: термогигометры, психрометры.

Гигрометры измеряют влажность, термогигрометры — более комплексный прибор, отмечающий также и температуру. Они бывают: волосяные: приборы измерения на основе синтетического «волоса», который меняет длину в зависимости от влажности. Такой прибор довольно точен и прост в использовании; плёночные: органическая плёнка изменяет физические свойства зависимости от влажности воздуха: сжимается при ее снижении, и растягивается при повышении. Значения выводятся на циферблат. Гигрометры используют в помещениях с низкими температурами.

Психрометры — наиболее точные устройства для измерения влажности. Состоят из двух термометров. Один сухой, фиксирует температуру воздуха. Второй погружён в резервуар с водой, чтобы показывать температуру влажной среды. Полученная разница и будет искомой влажностью воздуха в помещении.

При измерении влажности в квартире или доме следует учитывать, что работающие кондиционеры, приборы отопления, вентиляции, вытяжки снижают общий показатель, а повышают его наличие в помещении открытых аквариумов, декоративных фонтанов, большого количества растений или регулярное проведение влажной уборки [4].

Самодельные гигрометры

Изготовление и подготовка к работе

Мы решили самостоятельно изготовить волосяные гигрометры и протестировать их, оценив его точность, удобство и погрешность измерений.

Принцип действия волосяного гигрометра основан на небольшом увеличении длины волоса при увеличении влажности.

Устройства гигрометров, внешний вид, принцип действия приборов, точность измерений в Таблице №1.

Табл. №1 Устройства самодельных гигрометров, внешний вид, принцип действия приборов, точность измерений

	Гигрометр №1	Гигрометр №2	Гигрометр №3
Внешний вид
Устройство	В качестве основы, на которой разместились детали гигрометра, был взят лист фанеры размером 40 см на 10 см. Для эксперимента мы взяли жёсткий обезжиренный ацетоном волос длиной 50 см. На листе фанеры закрепили ось шкива и один конец волоса привязали к вбитому в фанеру гвоздику. В качестве шкива использовали деталь от детской игрушки, который легко вращается вокруг оси (ещё один вбитый в фанеру гвоздик). Стрелка 15 см. изготовлена на 3D принтере, в которой сделано отверстие для шкива и насажена на горизонтально расположенный гвоздик таким образом, чтобы она могла свободно в ращаться [2].	Корпус этого гигрометра- полированные части полки. Вместо волоса мы использовали шерстяную нить. Ко второму концу нити подвесили грузик массой 50г из набора разновесов. На толстый короткий конец стрелки в качестве противовеса приклеили кусочек ластика, подобрав массу так, чтобы стрелка находилась в безразличном состоянии. Стрелка вырезана из тонкого металлического л иста.	Два термометра с ценой деления 10С прикреплены для удобства к пластмассовой коробке, на дне которой помещена психрометрическая таблица, которая подходит для данной скорости аспирации. Правый термометр опущен в небольшой пластиковый резервуар, который заполняется водой.
Принцип действия	Принцип действия волосяного гигрометра основан на небольшом увеличении длины волоса при увеличении влажности.	Принцип действия- увеличение длины шерстяной нити при увеличении влажности.	Метод измерения относительной влажности основывается на зависимости между влажностью воздуха и психрометрической разницей показаний «сухого» и разницей показаний «сухого» и «влажного» термометров, что состоят в термодинамическом равновесии с окружающей средой. Влажность воздуха определяют по таблице.
Шкала	Изготовленный нами гигрометр проградуирован был с помощью гигрометра №3.	Изготовленный нами гигрометр проградуирован был с помощью гигрометра №3.	Заводская шкала на термометрах.
Точность измерений, причины погрешностей	Погрешность измерений (после доработки шкалы) составляет около 5%. Цену деления шкалы пришлось делать меньше, чтобы увеличить точность измерений.	Погрешность измерений до 10% причина- шерстяная нить очень сильно реагирует на изменения влажности.	Самые точные показания влажности воздуха, но таблица имеет большой «шаг» значения температур.

Для измерения влажности мы также решили использовать датчик DHT11. Фото 1. Такие датчики очень популярны в среде Ардуино и часто используются в проектах метеостанций и умного дома.

Датчик состоит из двух частей – емкостного датчика температуры и гигрометра, используется для измерения температуры, второй – для влажности воздуха. Находящийся внутри чип может выполнять аналого-цифровые преобразования и выдавать цифровой сигнал, который считывается посредством микроконтроллера [6].

Фото №1 Устройство для измерения влажности воздуха

Технические характеристики датчика DHT11. Питание: DC 3,5 – 5,5 В. Ток питания: в режиме измерения 0.3mA. Определение влажности 20–80 % с точностью 5 %- 7%. Размеры 15,5´12´5,5 мм [5].

3.2 Измерение влажности воздуха в школьных кабинетах

Самодельные гигрометры были протестированы измерениями влажности в квартире и учебных кабинетах. В Таблице №2 можно увидеть показания самодельных гигрометров и измерения, полученные с помощью школьного гигрометра психрометрического. Можно сделать вывод о том, что точность измерений у всех приборов разная.

Табл. №2 Показания гигрометров

Название прибора	Кабинет физики	Кабинет географии	Кабинет биологии	Кабинет истории		Оптимальные значения влажности
	Относительная влажность, %
Гигрометр №1 самодельный	65	70	65	70		40- 60 %
Гигрометр №2 самодельный	70	75	70	75
Гигрометр №3 самодельный	63	67	65	64
Гигрометр№4 психрометрический школьный (заводской)	63	65	67	63
Гигрометр№5 цифровой датчик влажности	65,3	66,2	66,4	62,1

Диаграмма №1 Измерение влажности воздуха. По вертикали-влажность в %, по горизонтали- виды гигрометров, по цвету- название кабинетов

Выводы

Были изготовлены приборы, которыми измеряется влажность воздуха внутри помещений. В них использовались: в первом — обезжиренный волос, который натянут и связан со стрелкой, изготовленной на 3D принтере; во втором- шерстяная нить на круговой шкале. В данных гигрометрах принцип действия одинаков: при увеличении или уменьшении влажности нить/ волос меняют свою длину, поворачивая стрелку прибора в соответствующую сторону. Волосяной гигрометр достаточно точен, прост, удобен, но диапазон измерений ограничен.

Третий гигрометр изготовлен из термометров, закреплённых на пластмассовом основании с использованием психрометрической таблицы. Он, конечно, более точный, т.к. шкала у термометров — заводская.

Данные цифровых датчиков отличаются точностью, они просты в использовании. Датчики имеют высокую чувствительность.

Цель достигнута. Задачи решены. Гипотеза подтверждена не полностью: не все самодельные гигрометры конкурентные с заводским школьным оборудованием, но при усовершенствовании шкалы приборов, точность измерений увеличивается.

В школьных кабинетах показатели влажности чуть превышали оптимальные значения, это объясняется временем года, частыми проветриваниями (т.к. ученики занимаются в одном кабинете в период ограниченности из-за распространения коронавируса), поливом цветов.

Относительная влажность воздуха, который нас окружает в исследуемых кабинетах, санитарным нормам соответствует.

Во время работы над исследовательским проектом, мы приобрели колоссальный опыт: научились многому, а именно: работать с 3D принтером, выпиливать и шлифовать дерево, работать с металлом. Познакомились с электронным конструктором Arduino для проектирования электронных устройств и работой цифрового датчика температуры и влажности DTh21.

Литература и электронные источники:

Мякишев Г.Я., Бухонцев Б.Б., Сотский Н.Н. Классический курс. Физика 10 класс. Учебник для общеобразовательных организаций: базовый уровень/ Г.Я. Мякишев, Б.Б. Бухонцев, Н.Н. Сотский -Москва, 2018- 416с.

Генденштейн Л.Э, Булатова А.А., Корнильев И.Н, Кошкина А.В. Физика 10 класс, часть 2. Учебник для общеобразовательных организаций: углублённый уровень/ Л.Э. Генденштейн, А.А. Булатова, И.Н. Корнильев, А.В. Кошкина — Москва, 2019- 239с.

https://ventkam.ru/vozduh/vlazhnost/izmeritel-svoimi-rukami — дата обращения 11.04.21

https://m-strana.ru/articles/normalnaya-vlazhnost-vozdukha/?utm_source=copy&utm_medium=direct&utm_campaign=copy_from_site- дата обращения 20.04.21

https://3d-diy.ru/wiki/arduino-datchiki/datchik-vlazhnosti-i-temperatury-dht11/- дата обращения 31.10.21

https://arduinoplus. ru/arduino-datchik-vlazhnosti-temperaturi/- дата обращения 02.10.21

Просмотров работы: 252

Датчики относительной влажности и измерители влажности

Мы применили наши экспертные знания в области измерения и калибровки влажности при разработке широкого ассортимента наших Зонды и преобразователи относительной влажности, разработанные для удовлетворения требований сложных промышленных приложений. Как крупнейший производитель преобразователей точки росы в Европе и оператор нескольких высокопроизводительных калибровочных лабораториях по всему миру, у нас есть опыт проектирования и производства точных, надежных и долговечных датчики и преобразователи влажности.

Мы настолько уверены в нашей технологии относительной влажности, что используем ее для контроля условия камеры в нашей популярной линейке калибраторов влажности.

Индивидуальные продукты с обслуживанием и поддержкой приложений по всему миру

Если наши стандартные продукты не совсем соответствуют вашим требованиям, наша команда инженеров-технологов и проектировщиков систем может работать с вами, чтобы ваш проект от проектирования и консультации до производства и ввод в эксплуатацию. Наши 10 глобальных центров продаж и обслуживания в Америке, Европе и на Ближнем Востоке и Азии, а также наша всемирная сеть дистрибьюторов всегда готовы оказать поддержку в решении ваших сложных задач. Приложения. Нажмите здесь, чтобы связаться сегодня.

Сменные модули датчиков влажности HygroSmart для простоты обслуживания

Сменные датчики Michell сочетают в себе новейший чувствительный элемент и гибридную электронику, образуя модуль датчика влажности, который содержит собственные калибровочные данные. Для обеспечения прослеживаемости пользователь может просто заменить старый модуль новым, откалиброванным.

Оранжевый символ HygroSmart обозначает изделия, в которых используется сменный датчик влажности HygroSmart HS3 последнего поколения.

Синий символ HygroSmart обозначает продукты, в которых используется сменный датчик влажности I7000XP.

ВНИМАНИЕ:
Мы являемся частью Process Sensing Technologies, и теперь все наши продукты доступны на нашем новом веб-сайте ProcessSensing. com. Приведенные ниже ссылки ведут на страницы новых продуктов — не забудьте обновить свои закладки и избранное!

Датчики относительной влажности/датчики влажности

PC33 и 52 — Аналог преобразователя относительной влажности и температуры

Датчики

∅19 мм с выходами контура напряжения или тока.

Эта ссылка ведет на сайт ProcessSensing.com — новый дом для продуктов Michell Instruments

PC62 и 62V — цифровой преобразователь относительной влажности и температуры

Датчики

∅19 мм с выходами напряжения или RS232/RS485.

Эта ссылка ведет на сайт ProcessSensing.com — новый дом для продуктов Michell Instruments

PFMini72 — Преобразователь относительной влажности и температуры

Зонд

∅18 мм для наружной установки с выходами по напряжению, опциональное прямое измерение температуры с помощью 3-проводного ПТС.

Эта ссылка ведет на сайт ProcessSensing. com — новый дом для продуктов Michell Instruments

PCMini70 — Миниатюрный датчик относительной влажности и температуры

Датчики

∅19 мм с выходами контура напряжения или тока.

PCMini52 — Мини-датчик относительной влажности и температуры

Очень компактный зонд

∅12 мм с двумя выходами напряжения.

Эта ссылка ведет на сайт ProcessSensing.com — новый дом для продуктов Michell Instruments

Преобразователи/измерители влажности для монтажа в воздуховоде

DT722 — прочный промышленный преобразователь относительной влажности и температуры

Фиксированный зонд ∅19 мм для высокотемпературные приложения. Выходы токовой петли. Дополнительный встроенный дисплей.

Эта ссылка ведет на сайт ProcessSensing.com — новый дом для продуктов Michell Instruments

ГИГРОФЛЕКС1 — HF1

Серия HygroFlex1 — это последняя разработка в области недорогих преобразователей HVAC для измерения относительной влажности и температуры.

Эта ссылка ведет на сайт ProcessSensing.com — новый дом для продуктов Michell Instruments

ГИГРОФЛЕКС4 — HF4

Измеряет относительную влажность и температуру и вычисляет точку росы/инея в системах отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха и в промышленности.

Эта ссылка ведет на сайт ProcessSensing.com — новый дом для продуктов Michell Instruments

Преобразователи/измерители влажности настенного монтажа

ГИГРОФЛЕКС1 — HF1

Серия HygroFlex1 — это последняя разработка в области недорогих преобразователей HVAC для измерения относительной влажности и температуры.

Эта ссылка ведет на сайт ProcessSensing.com — новый дом для продуктов Michell Instruments

ГИГРОФЛЕКС5 — HF5

Серия HF5 совместима с датчиками HygroClip2 со встроенной технологией AirChip3000.

Эта ссылка ведет на сайт ProcessSensing. com — новый дом для продуктов Michell Instruments

Датчики относительной влажности

OEM

Датчики OEM

Обладая 40-летним опытом предоставления решений для измерения и анализа точки росы, влажности и кислорода, мы понимаем, что для многих приложений требуется нечто большее, чем готовый продукт. Свяжитесь с нашей командой инженеров-технологов и проектировщиков систем, и мы сможем реализовать ваш проект, начиная с этапа проектирования и консультирования, вплоть до производства и ввода в эксплуатацию.

Сменный датчик влажности HygroSmart

HygroSmart I7000XP — сменный датчик относительной влажности и температуры

Сменный датчик относительной влажности и температуры. С напряжением, выходами PT100 и I ² C.

Элементы датчика влажности

H8000 — Элемент относительной влажности

Емкостной полимерный элемент H8000 — это технология последнего поколения, разработанная для надежного и точного измерения влажности в широком диапазоне применений относительной влажности.

Ручной гигрометр MDM25

Портативный измеритель влажности MDM25

Портативный измеритель температуры и влажности с батарейным питанием, доступный с несколькими конфигурациями датчиков. Отображает относительную влажность, температуру и одно расчетное значение, что делает его пригодным для широкого спектра применений.

Контроль влажности в системах HVAC важен для поддержания качества воздуха и комфорта человека. Избыточная влажность может способствовать росту бактерий и привести к структурным повреждениям.

• Системы управления зданием
• Обработчики воздуха
• Осушители для бассейнов
• Мониторинг сауны
• Внутренние и наружные установки

Контроль влажности и температуры имеет решающее значение на всех этапах фармацевтического производства, от исследований и разработок до производства и хранения.

• Машины для нанесения покрытий на таблетки
• Сушильные машины
• Исследования и разработка лекарств
• Хранение материалов и продуктов
• Контроль производственной среды

Точное измерение относительной влажности важно для прогнозирования погодных условий и мониторинга изменения климата. У нас есть ряд датчиков с классом защиты IP/NEMA, подходящих для наружной установки.

Наши датчики и преобразователи относительной влажности могут поставляться с радиационными экранами для установки снаружи зданий или на метеостанциях в отдаленных местах по всему миру.

Мониторинг и контроль относительной влажности и температуры являются жизненно важными факторами практически в любой контролируемой среде.

• Контроль перчаточного ящика
• Чистые помещения
• Вытяжные шкафы
• Климатические камеры
• Камеры для соляного тумана

Относительная влажность и температура играют важную роль во многих аспектах сельского хозяйства, от роста растений и комфорта животных до обработки, хранения и транспортировки пищевых продуктов.

• Хранение фруктов и овощей
• Теплицы и теплицы
• Комфорт для животных
• Вяление и копчение продуктов
• Экологический мониторинг при транспортировке

Область применения наших продуктов для увлажнения не ограничивается тем, что указано на этой странице. Мы обладаем более чем 40-летним опытом измерения влажности и выполнения калибровок и можем помочь вам выбрать лучший продукт для вашего применения.

Свяжитесь с нашей командой опытных инженеров, и мы поможем вам найти решение ваших проблем с влажностью.

Принцип измерения влажности — Inst Tools

Измерение влажности — важный инструмент для прогнозирования климата на открытом воздухе, а также для контроля климата в помещении. Контроль влажности особенно важен в жилых, складских и производственных помещениях.

Определения

С научной точки зрения влажность является мерой содержания водяного пара в газе. Пар — это термин, который относится к газообразной форме вещества, которое обычно существует в твердом или жидком состоянии. Когда жидкость существует в виде газа, она оказывает давление на окружающую среду. Это давление определяет количество пара в воздухе при данной температуре. Это значение, известное как пар давление, зависит от температуры и давления, а также от вещества к веществу. Вода, например, имеет высокое давление пара при температурах, близких к температуре кипения (в точке кипения давление пара = атмосферному давлению). Низкое давление пара при температурах ниже точки замерзания (все твердые тела обычно имеют низкое давление пара; в противном случае они испарялись бы). Давление пара увеличивается по мере снижения давления, что объясняет, почему вода кипит при более низкой температуре на больших высотах (низкое давление). Абсолютная влажность является мерой массы водяного пара, присутствующего в определенном объеме. Поскольку массу водяного пара трудно измерить, используется более распространенное измерение, называемое относительной влажностью. Относительная влажность (RH) — это процент количества воды, которое воздух может удерживать при данной температуре. Следующее уравнение вычисляет относительную влажность в процентах.

Где:

P a = фактическое давление

Ps = давление насыщения

Относительная влажность зависит от температуры. При относительной влажности 100 % фактическое давление водяного пара равно давлению насыщения. Температура, при которой это существует, называется точкой росы . Любое охлаждение ниже точки росы приводит к конденсации воды. Если атмосфера стабилизируется при постоянной влажности в течение дня, понижение температуры ночью может опуститься ниже точки росы, что приведет к конденсации пара. Конденсирующийся пар создает явление, широко известное как роса. Важно отметить, что датчику необходимо получить только одно измерение, абсолютную влажность, относительную влажность или точку росы, потому что два других могут быть рассчитаны с использованием температуры окружающей среды, графиков или уравнений.

Методы измерения

Как правило, измерение влажности – непростая задача. Многие приборы имеют низкую точность, узкую полосу пропускания, проблемы с загрязнением и гистерезис. Некоторые инструменты большие, неудобные и дорогие. Проблема усугубляется наличием нескольких высокоточных устройств для генерации и измерения влажности, необходимых для использования при калибровке датчиков. Ниже обсуждаются различные методы определения влажности.

Психрометрический метод

Самым старым методом измерения относительной влажности является психрометрический метод. Психрометрия широко известна как метод «мокрой» и «сухой» колбы. Психрометрический датчик не измеряет влажность напрямую, а измеряет температуру, чтобы косвенно определить относительную влажность. Чувствительными элементами могут быть термометры, RTD или термисторы. Первый чувствительный элемент, сухой термометр, измеряет температуру окружающей среды. Второй чувствительный элемент, смоченный термометр, заключен в фитиль, пропитанный дистиллированной водой. Воздух, нагнетаемый через смоченный термометр, создает испарение, которое охлаждает его ниже температуры окружающей среды. Количество испарения (охлаждения) зависит от давления паров воздуха. Используя температуры влажного и сухого термометров, относительную влажность можно посмотреть на психрометрической диаграмме. Поиск % относительной влажности на диаграмме для каждого измерения занимает много времени и является громоздким. С помощью современных технологий психрометрические диаграммы и уравнения точки росы можно хранить в микропроцессоре, что делает этот метод прямым измерением относительной влажности и точки росы.

Пращный психрометр датируется концом 19 ^го века. В нем использовались ртутные термометры для измерения температуры, а вращение колбы создавало движение воздуха по смоченной колбе. В настоящее время в устройства встроены вентиляторы для вентиляции смоченного термометра. Психрометрический датчик имеет хорошую точность с разрешением относительной влажности 0,1 %, диапазоном влажности от 10 до 100 % при температуре от 32 90 103 o 90 104 F до 140 90 103 o 90 104 F и точностью + 2 %. К недостаткам психрометрических датчиков относятся медленное время отклика и их существенно более высокая стоимость.

Метод определения точки росы

Другой метод измерения влажности — использование датчика точки росы. Существует два распространенных типа датчиков точки росы: датчик охлаждаемой поверхности конденсата или датчик насыщенного раствора хлорида лития. Раствор насыщенного хлорида лития не воспринимает относительную влажность напрямую. Насыщение фитиля резистивными электродами в растворе и ток возбуждения через фитиль создают джоулев нагрев. При нагревании часть раствора испаряется, что снижает сопротивление и замедляет нагрев. В конце концов достигается равновесие, и тогда температура раствора может быть связана с точкой росы.

Тип охлаждаемой поверхности конденсации очень точно определяет температуру, при которой начинается конденсация. Наиболее часто используемым устройством является зеркало для обнаружения конденсата. Система настроена таким образом, что светодиод (светоизлучающий диод) отражается от зеркала под углом около 45 градусов. Фототранзистор улавливает отраженный свет. Затем температура зеркала регулируется электронным способом. Система работает путем охлаждения поверхности зеркала ниже температуры окружающей среды до образования конденсата. Конденсат на поверхности зеркала приводит к рассеиванию света светодиода. Рассеянный свет создает резкое падение выходного сигнала фототранзистора. В этот момент температура поверхности зеркала считывается с помощью датчика температуры, такого как RTD или термистор. Эта температура является точкой росы. Благодаря контуру обратной связи охлаждение или нагрев зеркала постоянно отслеживает точку росы. Также используются несколько различных конструкций поверхностей конденсации. Метод охлаждаемого зеркала является наиболее стабильным и точным методом определения относительной влажности. Крайне важно содержать зеркало в чистоте и обеспечивать высокое качество датчика температуры и зеркала. Этот метод имеет наилучший диапазон влажности (0–100 % относительной влажности) и может использоваться для многих газов при различных давлениях. Эти инструменты громоздки и очень дороги.

Гигрометрический метод

Гигрометрический метод измерения относительной влажности является наиболее распространенным. Приборы, как правило, компактны, надежны и недороги. Гигрометрические датчики влажности обеспечивают выходной сигнал, который напрямую указывает на влажность. Первые датчики влажности были механическими. Физические размеры различных материалов будут изменяться при адсорбции 90 103 1 90 104 воды. Некоторыми примерами этого являются волосы, мембраны животных и некоторые пластмассы. Для изготовления датчика из этих материалов элемент удерживается в напряжении с помощью пружины. Тензодатчик контролирует смещение, вызванное изменением содержания влаги в воздухе. Выход тензодатчика прямо пропорционален относительной влажности. Второй метод гигрометрии — покрытие колеблющегося кристалла (кварца) гигроскопическим покрытием. Когда покрытие поглощает воду, масса изменяется, что приводит к изменению частоты колебаний кристалла. Более малоизвестный метод — электролитический гигрометр. Этот метод сложен и используется недостаточно часто, чтобы его можно было объяснить.

Последние достижения в области тонкопленочных технологий и микрообработки позволяют производить высококачественные резистивные и емкостные гигрометрические датчики. В последние годы эти датчики стали более точными, компактными и стабильными, что сделало их популярными в промышленности. Материалы, используемые для изготовления этих чувствительных элементов, обладают способностью изменять свои электрические характеристики при адсорбции воды. Материалы с годами изменились: от электролитических солей до керамики и популярных в последнее время полимеров. Новые конструкции чувствительных материалов позволили решить многие проблемы. Первой серьезной проблемой датчиков была узкая полоса пропускания. Каждый отдельный датчик был надежным только в диапазоне относительной влажности от 10 до 20%. Многочисленные изготовленные датчики с определенными диапазонами охватывают весь диапазон % относительной влажности. Затем возникла проблема, когда адсорбированная вода оставляла примеси на поверхности. Эти примеси изменили бы электрические характеристики чувствительных материалов. Используемые в настоящее время полимеры позволили решить эти ранние проблемы.

Емкостной датчик сконструирован как плоский конденсатор. Чувствительный элемент служит диэлектриком. Поскольку влага в воздухе изменяет водяной пар, чувствительный полимер изменяется при адсорбции, что приводит к изменению диэлектрической проницаемости. Диэлектрическая проницаемость прямо пропорциональна емкости, которая обратно пропорциональна относительной влажности. Новые технологии изготовления тонких пленок сделали их точными, стабильными и простыми в производстве в больших количествах.

Резистивные типы гигрометров — это датчики, которые ACI использует в своей продукции. Датчики состоят из тонкой пленки чувствительного полимера, нанесенной на набор гребенчатых электродов. На рис. 1 представлены физические части датчика влажности. Датчик впитывает воду в материал, чувствительный к влаге, что изменяет сопротивление полимеров. Другие материалы адсорбируют воду, которая изменяет только удельное поверхностное сопротивление. Поскольку вода поглощается, объемное сопротивление полимера изменяется, что делает датчик устойчивым к поверхностному загрязнению.