Gaisa mitruma mērīšanas ierīces telpā: veidi + ieteikumi izvēlei

Komfortabla uzturēšanās dzīvoklī ir iespējama pēc komfortabla mikroklimata, kas piemērots dzīvojamām telpām, nodrošināšanas. Klimatiskie apstākļi telpā ir atkarīgi no gaisa temperatūras un mitruma, tāpēc šie rādītāji ir rūpīgi jākontrolē, izmantojot speciālas ierīces.

Tā, lai noteiktu temperatūru telpā, tiek izmantots termometrs, bet ierīci gaisa mitruma mērīšanai sauc par higrometru. Termometra darbības princips ir zināms ikvienam, bet kā darbojas mitruma mērītājs un kā izvēlēties piemērotu variantu, zina ne visi.

Apskatīsim kopā esošos šo ierīču veidus un to darbības īpatnības šajā materiālā. Arī parunāsim par piemērota higrometra izvēles noteikumiem.

Kā tiek mērīts gaisa mitrums?

Mitruma daudzumu var uzzināt, izmantojot paštaisītus līdzekļus: aizdegtu sveci, egles čiekuru, glāzi ūdens vai mitrumu mīloša istabas auga lapu stāvokli. Šādas metodes tiek izmantotas jau sen, bet tās nosaka tikai aptuvenas vērtības.

Precīzus rādījumus var iegūt ar parastu termometru. Šī metode ir ilga un ne pārāk ērta, jo prasa ievērot noteiktas instrukcijas, bez kurām iegūtajiem datiem ir būtiska kļūda.

Mūsdienīgie mitruma mērītāji ir droši un harmoniski iekļaujas interjerā. Tāpēc tos var izmantot jebkurā telpā, lai radītu komfortablu mikroklimatu.

Objektīvai ūdens tvaiku mērīšanai gaisā tiek izmantotas speciālas ierīces, kas pārveido datus par temperatūru un tvaiku koncentrāciju.

Pie šādām ierīcēm pieder:

1. Higrometri.
2. Psihrometri.

Ierīces ar atšķirīgu darbības principu parāda vērtības ar dažādu kļūdas pakāpi. Dažas no ierīcēm sniedz precīzus datus par mitruma saturu gaisā, citas pieļauj kļūdu.

Pastāv ierīces, kas reģistrē absolūtās vērtības, ir mērītāji, kas atspoguļo relatīvo lielumu. Tāpēc pirms higrometra izvēles ir jāizpēta ierīču darbības princips un jāņem vērā apstākļi, kādos ierīce tiks izmantota.

Absolūtais lielums atspoguļo ūdens tvaiku svaru kubikmetrā gaisa. Vērtība tiek izteikta gramos, kilogramos uz kubikmetru. Šāds lielums neko neizteiks parastam cilvēkam, tāpēc par mērvienību ir pieņemts uzskatīt relatīvo gaisa mitrumu.

Relatīvais gaisa mitrums – tā ir tvaika un gaisa attiecība. Maksimāli iespējamais tvaika daudzums gaisā ir 100%, pārējās vērtības tiek aprēķinātas attiecībā pret maksimālo lielumu.

Lai aprēķinātu relatīvo mitruma daudzumu gaisā, katra ierīce ir aprīkota ar termosensoru. Dažas ierīces pārraida papildu datus par temperatūru, kas ir ērti, jo nav nepieciešams papildus iegādāties termometru.

Saskaņā ar SNiP 2.04.05-91 relatīvajam gaisa mitrumam jāpaliek robežās no 30% līdz 60%. Klimatiski mitros reģionos, kur tvaiku saturs brīvā gaisā ir lielāks par 75%, vērtības būs nedaudz augstākas.

Ierīču darbības princips un veidi

Higrometru darbība balstās uz dažādu materiālu fizikālo parametru variācijām. Mainoties tvaiku daudzumam gaisā, mainās īpašības: blīvums, svars, garums un citi vielu darba parametri. Reģistrējot materiālu fizikālo raksturlielumu izmaiņas, var izdarīt secinājumus par tvaiku daudzumu gaisā.

Matu un plēves mitruma mērītāji

Vienkāršākie ierīču mehānismi, analizējot materiālu fizikālās īpašības, ļauj bez kļūdām noteikt tvaiku daudzumu gaisā.

Matu ierīce sastāv no sintētiska attaukota mata, pamatnes ar skalu, rādītāja un skriemeļa. Palielinoties vai samazinoties tvaikiem, mata spriegojuma spēks mainās, skriemelis pagriežas, mainot rādītāja pozīciju uz skalas ar vērtībām.

Reti un ekskluzīvi matu higrometru modeļi darbojas tikai saskaņā ar mehānikas likumiem, tāpēc tiem nav nepieciešams ārējs barošanas avots.

Šāds mērītājs darbojas diapazonā no 30 līdz 80%. Pašlaik tas praktiski netiek izmantots, jo pastāv citi modeļi ar lielāku darbības diapazonu.

Plēves higrometrā kā jutīgs elements darbojas organiskā plēve, kas piestiprināta skriemelim. Mainoties mitruma rādītājam, plēves spriegojums palielinās vai samazinās, kas izraisa skriemeļa kustību, kurš maina rādītāja slīpuma leņķi.

Rādītājs pārvietojas pa lokveida ciparnīcu, rādot gaisa mitruma procentu telpā.

Abi mehānismi darbojas saskaņā ar mehānikas likumiem, tāpēc tie var precīzi izmērīt mitrumu telpās, kur tiek uzturēta zema temperatūra līdz 0 °C.

Svaru un kondensācijas mērītāji

Ar svara higrometra palīdzību var noteikt absolūto gaisa mitrumu. Šāda ierīce tiek izmantota laboratorijas eksperimentiem, tāpēc tā nav piemērota lietošanai mājas telpās.

Kondensācijas mērītājs apkopo visprecīzākos datus. Šāda instrumenta konstrukcija sastāv no plakanas virsmas, uz kuras nosēžas mitrums, termometra, kas nosaka kondensāta veidošanās brīdi, un gaismas stara, kas uztver pirmā kondensāta parādīšanos. Mērītāja darbības diapazons ir no 0 līdz 100%.

Kondensācijas ierīcei ir lieli izmēri. Lai iedarbinātu ierīci, tiek izmantota gumijas spuldze, tāpēc šādus mitruma mērītājus izmanto tikai laboratorijās.

Šīs ierīces sniedz rezultātus ar augstu precizitāti, kas ir nepieciešams pētniecībai, bet tās nav piemērotas kā mājas mitruma mērītāji.

Mehāniskās un elektriskās ierīces

Mehāniskais jeb keramiskais mitruma mērītājs darbojas, izmantojot masas elektrisko pretestību. Tā kā keramiskajā masā ir silīcijs un kaolīns ar metāla daļiņām, iegūtais maisījums maina pretestību pēc gaisa mitruma izmaiņām.

Pateicoties tam, pie dažāda tvaika satura, instrumenta adata maina pozīciju, atspoguļojot gaisa mitrumu.

Šis darbības mehānisms ļauj padarīt keramiskās ierīces kompaktas, tāpēc tās ir pieprasītas gaisa mitruma mērīšanai mājas apstākļos.

Elektroniskais jeb istabas higrometrs – mūsdienīga ātrdarbīga ierīce gaisa mitruma noteikšanai telpā.

Konstrukcijā var tikt izmantoti šādi darbības principi:

• apkārtējā gaisa elektrovadītspējas mērīšana;
• optoelektroniskā metode, mērot rasas punktu;
• polimēru un sāļu elektriskās pretestības mērīšana;
• kondensāta kapacitātes analīze.

Ciparu mitruma mērītājs darbojas ar mikroshēmu palīdzību, tāpēc aprēķini tiek veikti dažu sekunžu laikā, un izvades datiem ir minimāla kļūda.

Precīzi elektroniskā higrometra rādījumi ir iespējami, ja nav caurvēja. Daži modeļi pieļauj svārstības līdz 2 m/s, lai to ņemtu vērā, iepriekš jāiepazīstas ar tehnisko dokumentāciju.

Nosakot gaisa mitrumu ar šāda tipa ierīcēm, jāņem vērā apkārtējās vides temperatūra. Mazākās novirzes no stacionāriem apstākļiem ietekmē galīgos rādītājus, tāpēc pirms tiešas mērīšanas ārdurvīm jābūt aizvērtām 15 minūtes.

Papildus temperatūras svārstībām ierīču darbu ietekmē arī sildierīču tuvums. Tāpēc, novietojot jebkura veida higrometrus, ņemiet vērā radiatoru tuvumu un novietojiet tos pretējā sienā vai uz galdiņa, kas atrodas ievērojamā attālumā no sildītājiem.

Psihrometra darbības princips

Vēl viena ierīce gaisa mitruma mērīšanai telpās ir psihrometrs. Psihrometrisko ierīču darbības mehānisms ir balstīts uz šķidrumu fizikāli ķīmisko īpašību izmantošanu.

Mērīšanai ierīcē ir uzstādītas divas graduētas caurulītes ar šķidrumu, no kurām viena ir aptīta ar mitru audumu. Mitrumam iztvaikojot, temperatūras rādījums uz aptītās caurulītes ir zemāks nekā uz sausās.

Kā šķidros materiālus psihrometra termometru pildīšanai izmanto dzīvsudrabu un toluolu. Ierīce ar toluolu ir mazāk bīstama lietošanai mājsaimniecībā.

Lai iegūtu rezultātu, jāskatās gaisa temperatūra uz termometra, kas nav aptīts ar audumu, jāaprēķina šķidruma rādījumu atšķirība starp abām caurulītēm.

Tālāk vērtību tabulas pirmajā kolonnā jāatrod gaisa temperatūra saskaņā ar termometru. Augšējā rindā jāatrod vērtību atšķirība. Skaitlis kolonnas un rindas krustpunktā ir mitruma rādītājs.

Psihrometri ir trīs veidu:

1. Stacionārais. Vienkārša ierīce, kas sastāv no diviem termometriem, ievietotiem meteoroloģiskā kolbā. Viens no termometriem mijiedarbojas ar mitru audumu, tāpēc šķidrums maina fizikāli ķīmiskās īpašības un parādās grādu atšķirība. Rezultāti tiek aprēķināti pēc tabulas.
2. Aspirācijas psihrometrs ir līdzīgs stacionārajam, atšķirība ir tā, ka aizsargkorpusā ir uzstādīts aspirācijas ventilators saspiestas gāzes pārvietošanai. Savdabīgs vakuums rada apstākļus, lai iegūtu pēc iespējas precīzākus rādījumus.
3. Attālināta ierīce var būt manometriska vai elektriska. Konstrukcijā ir manometriskie termometri vai termistori, kas maina pretestību atkarībā no ārējās vides stāvokļa. Gatavie rezultāti tiek parādīti ierīces digitālajā displejā.

Psihrometriskās ierīces tiek standartizētas un verificētas, tāpēc izejas vērtības var uzskatīt par visprecīzākajām.

Stacionārās ierīces gaisa mitruma daudzuma mērīšanai ir piekaramās un galda, tāpēc tās harmoniski iederēsies jebkurā interjerā.

Kam pievērst uzmanību, pērkot?

Pie telpu modeļiem ierīcēm gaisa mitruma daudzuma mērīšanai pieder mehāniskie un elektroniskie higrometri. Tiem ir kompakta konstrukcija, tie ir droši apkārtējiem un sniedz minimālu aprēķinu kļūdu. Lai atbalstītu dizaina ideju, mūsdienu ierīcēm ir lakonisks dizains.

1. kritērijs — darbības princips

Mehāniskajiem un digitālajiem higrometriem ir vairākas priekšrocības, kas var ietekmēt ierīces izvēli.

Pie mehānisko mitruma mērītāju modeļu plusiem var minēt to, ka:

• ierīces darbība nav atkarīga no ārējiem barošanas avotiem;
• tie ir vienkārši lietošanā, jo nepieciešama minimāla papildu nepieciešamo darba parametru pielāgošana;
• mehāniskā higrometra cena ir nedaudz zemāka nekā elektroniskā.

Digitālie modeļi tiek izgatavoti kā salokāmas, pārnēsājamas ierīces.

Turklāt pie elektronisko modeļu priekšrocībām pieder:

• augsts rezultātu izdošanas ātrums;
• Mazāka rādījumu kļūda, salīdzinot ar mehānisko ierīci;
• Izejas dati ir pakļauti tālākai apstrādei, ņemot vērā iebūvēto iekšējo atmiņu.

Daži elektroniskie mitruma mērītāji apvieno sevī vairākas ierīces: higrometru, pulksteni, kalendāru, termometru, barometru, rasas punkta mērītāju. Tāpēc, ja ierīce veic vairākas klimatiskās funkcijas – tā ir stacionāra meteoroloģiskā stacija.

Dažiem mitruma mērītājiem ir iebūvēta brīdinājuma sistēma, kas aktivizējas, kad tvaika līmenis pazeminās vai paaugstinās līdz atzīmei 30% un 60%. Šādai ierīcei vajadzētu būt mājās, kur reģiona klimatiskie apstākļi paredz paaugstinātu mitrumu vai sausu gaisu.

Bērna un vecāku ērtībai higrometrs var būt iebūvēts radio auklē. Šādai ierīcei ir liela funkcionalitāte un brīdinājuma sistēma.

Jaunākie modeļi ir aprīkoti ar Wi-Fi moduli, lai ekrānā parādītu informāciju par reģiona laikapstākļiem, iegūstot datus caur internetu.

Mūsdienu higrometru modeļi ir paredzēti noteiktai darba specifikai, tāpēc, lai precīzi izmērītu gaisa mitrumu istabā, dzīvoklī vai citās telpās, ir jāsaprot, kā ierīce tiks izmantota. Tad iegādātais mitruma mērītājs pilnībā atbildīs nepieciešamajām prasībām.

2. kritērijs — mitruma diapazons

Optimālo gaisa mitrumu nosaka telpu mērķis. Guļamistabās, dzīvojamā istabā mitruma mērītāja normālās vērtības ir no 20% līdz 80%. Pie balkona, gaitenī, bēniņos un virtuvē no 10% līdz 90%. Sīkāk par gaisa mitruma normām dzīvoklī iesakām izlasīt šajā materiālā.

Mitruma piesātinātās telpās darba vērtību diapazons var sasniegt 100%. Jo plašāks ir ierīces uztveramo vērtību diapazons, jo augstāka ir tās cena. Tāpēc, izvēloties ierīci guļamistabām, gaitenim un bēniņu telpai, var izvēlēties ierīces ar nelielu vērtību diapazonu.

Iegādājoties higrometru, izpētiet darbības raksturlielumus, kas norādīti izstrādājuma pasē. Svarīgi, lai ierīces parametri iekļautu paredzamo darba temperatūru diapazona augšējās vērtības.

Dažiem mitruma mērītājiem svarīgs ir maksimālais sildīšanas slieksnis. Tā, ierīcei pirtij vai saunai jāiekļauj darba temperatūras diapazonā vērtības līdz 120 °C. Tāpēc telpās, kur temperatūra un mitrums var sasniegt diezgan augstas vērtības, vajadzētu iegādāties īpašas ierīces gaisa tvaiku mērīšanai.

3. kritērijs — mērījumu precizitāte

Speciālo glabātavu aprīkošanai ir nepieciešamas ierīces ar vismazāko rādījumu kļūdu.

Tā, mājas vīna pagrabā cirkulējošā gaisa mitrumam jābūt 65–75% līmenī, bet ūdens tvaiku saturam bibliotēkā nevajadzētu būt zemākam par 50% un augstākam par 60%.

Tāpēc, lai izmērītu mitrumu gaisā šādās telpās, būtu jāizmanto psihrometrs vai augstas precizitātes elektroniskais higrometrs, kas mēra ūdens tvaiku daudzumu, mainot gaisa elektrovadītspēju.

Psihrometra kļūda svārstās no 1 līdz 5%, digitālās ierīces kļūda no 5 līdz 10%. Tāpēc tās var izmantot telpās, kur gaisa mitrumam precīzi jāatbilst noteiktām vērtībām.

Ja mitruma līmenis neatbilst normām, būs nepieciešama ierīce tā paaugstināšanai – gaisa mitrinātājs.

Secinājumi un noderīgs video par tēmu

Videoklipā tiks apskatīti stacionāro psihrometru darbības principi, tiks sniegts iegūto rezultātu salīdzinājums ar digitālo higrometru rādītājiem:

Optimāls gaisa mitrums telpās samazina hronisku slimību rašanās risku, atvieglo esošo bronhu-plaušu slimību simptomu norisi, mazina alerģisku reakciju izpausmes.

Mitruma daudzums gaisā ietekmē cilvēka darbaspējas, izskatu un veselību. Tāpēc ūdens tvaika mērīšana telpā būtu jākļūst par noderīgu ieradumu katrā ģimenē.

Vai Jums ir palikuši jautājumi par higrometra izvēli? Vai vēlaties papildināt mūsu publikāciju ar noderīgām piezīmēm? Rakstiet savus komentārus zem šī materiāla.

Ja Jums mājās ir higrometrs un Jūs vēlaties pastāstīt par tā plusiem un mīnusiem, uzrakstiet par to zemāk zem raksta.