Лабораторная работа по физике «определение влажности воздуха»

Первые признаки изменения микроклимата

Некомфортным микроклиматом можно назвать любые отклонения в показателях относительной влажности. Слишком сухой воздух, также как и чрезмерно влажный, наносит вред здоровью человека, предметам интерьера, мебели и всему живому.

Первичными способами определения колебания показателей влажности и сухости воздуха являются:

• неприятные ощущения на слизистых, несвойственной человеку сухости кожных покровов, появление кашля, частых простуд или аллергических реакций;
• образование конденсата на окнах, зеркалах и прочих стеклянных поверхностях;
• возникновение плесени, сырости;
• увядание растений;
• изменение внешнего вида мебели (высыхание, вздутие лакированных изделий и т.д.).

Любые из этих изменений могут быть вызваны слишком сухим или влажным воздухом.

Обратите внимание на первые признаки повышенной влажности или сухости – именно они становятся важной причиной для начала измерения показателей. Увядание растений на подоконнике даже не смотря на частый полив является точным признаком слишком сухого воздуха в помещении

Увядание растений на подоконнике даже не смотря на частый полив является точным признаком слишком сухого воздуха в помещении

Для того, чтобы наиболее точно измерить относительную влажность и принять какие-либо меры для балансировки этого показателя, следует применять специальные приборы.

Как повысить влажность воздуха

Зная способы, как проверить влажность воздуха в квартире, вы будете видеть, пускай и не точную, но приблизительную картину реальной ситуации. Благодаря этому, вы можете предпринять следующие меры для насыщения его влагой.

Увлажнитель воздуха

Как правило, подобные приборы рассчитаны на работу в помещениях площадью до 150 квадратных метров. Принцип его работы заключается в следующем: внутрь специального резервуара наливается вода до определенного уровня. При работе увлажнителя вода испаряется и насыщает своими молекулами воздух.

Увлажнители бывают трех видов.

Традиционный тип

Механический увлажнитель исполняет свою миссию с помощью встроенного вентилятора. Он прогоняет воздух через специальную емкость с водой, вследствие чего воздух очищается от пыли и насыщается влагой.

Паровой тип

Подобный прибор работает так же, как и чайник. Вода закипает и в виде пара выходит наружу. Некоторые модели имеют специальные насадки для проведения ингаляций. Таким образом, прибор может использоваться не только в целях повышения влажности воздуха, но и лечении дыхательных путей.

Недостатки:

• Горячий пар, температура которого достигает 60 градусов, может повлечь, при несоблюдении правил безопасности, повреждения кожи человека и поверхности близко находящихся предметов.
• Высокий уровень шума при работе.
• Достаточно большое потребление электроэнергии.

Ультразвуковой тип

Подобный прибор, благодаря встроенной специальной мембране, превращает воду в пар. Он менее шумный, нежели механический и паровой увлажнители. Наличие функции нагрева воды способствует эффективной борьбе с микробами в воздухе.

Работает только на дистиллированной воде или со специальными очистительными картриджами для очистки и смягчения жидкости. Последние следует регулярно менять.

Народные способы повышения влажности

В случае отсутствия увлажнителя воздуха, можно воспользоваться простыми народными методами не только, чтобы определить влажность воздуха в комнате в домашних условиях, но и исправить ситуацию.

В данном случае годятся такие меры:

• Самый простой способ – разместить на батарее мокрое полотенце или простыню. При нагревании ткани вода из нее начнет испаряться. После высыхания полотенца, его следует снова намочить.
• Аналогом первого способа является размещение на обогревательных приборах емкостей с водой. Доливать воду внутрь емкости необходимо будет раз в несколько дней.
• Можно расставить тару с водой на предметах мебели, например на шкафу. При таком методе вода испаряется не так быстро как на батарее, но все же, влажность повышается.

• Для следующего способа понадобится миска с водой и бинт. Поставив чашку с водой возле батареи, следует один конец бинта поместить в воду, а другой — закрепить на обогревательном элементе. Вода будет постоянно подниматься по нитям бинта вверх и с помощью исходящего от батареи тепла испаряться в воздух.
• Если воздух слишком сухой, то сушка постиранного белья в помещении сможет его увлажнить.
• Наличие большого количества комнатных растений благотворно влияет на нормализацию уровня влажности воздуха.
• После душа оставьте открытой дверь в ванной. Таким образом вы избавитесь от излишков влаги в ванной и насытите ею воздух других помещений.

Другие варианты приборов для измерения влажности воздуха в помещении

• форсуночные увлажнителипри помощи установленных в них вентиляторов, разбрызгивают воду. Способны самостоятельно регулировать скорость испарения;
• паровые увлажнители — принцип работы таких приборов напоминает работу электрочайника, который выпускает пар;
• ультразвуковые увлажнители благодаря бесшумной работе и компактным размерам подходят для работы в любом помещении, распыление воды происходит в виде тумана.

Также повышению увлажненности способствуют: установка большого аквариума, опрыскивание и полив комнатных растений; зимой — расставленные емкости с водой. Еще один красивый и эффективный способ — декоративный фонтан. Непрерывная циркуляция воды будет способствовать увлажненности воздуха.

Особое значение гигрометр приобретает, если в доме есть дети. Если воздух слишком сухой, у ребенка возникают проблемы со здоровьем в виде проблем с кожей, сгущения крови и пересыхания слизистых оболочек. Поэтому детская комната не должна перегреваться, чтобы избежать пересушивания воздуха. Влажность в детской должна соответствовать 50−70%.

Безусловно, далеко не каждому захочется постоянно возиться с вычислительной таблицей, и в таком случае купить психрометрический гигрометр – не лучший вариант. Большой популярностью сегодня пользуются электрические приборы, которые объединяют в себе сразу несколько функций, например, часы, термометр, барометр, гигрометр.

Еще одно популярное сочетание – увлажнитель воздуха с гигрометром. Купить такой прибор не сложно, однако его использование также имеет некоторые тонкости. Основная проблема состоит в том, что измерение влажности воздуха производится в непосредственной близости от источника влаги, а значит считать эти данные достоверными достаточно сложно.

Само собой, что в быту имеет место и использование самодельных приборов. Так, комнатный термометр-гигрометр своими руками сделать достаточно просто. Но стоит учитывать, что погрешность, с которой вам придется столкнуться в процессе его использования, несомненно, будет больше, чем в случае применения электронного или механического гигрометра.

Гигрометр в современном дизайне станет украшением интерьера

Описание показателя и важность соответствия нормам

Чтобы в помещении было комфортно находиться, в нем должна быть соответствующая температура и влажность. Последний показатель характеризуется количеством пара в воздухе. Его уровень может повышаться или падать в зависимости от ситуации.

Например, если семья активно пользуется обогревателями и системами кондиционирования, воздух становится сухим. Отсутствие вытяжки и вентиляции приводит к образованию сырости в квартире.

Сухость вредна для людей, склонных к аллергическим реакциям и простудным заболеваниям. Влажный климат способствует росту плесени на стенах.

Чтобы следить за параметрами помогают специальные приборы. Они помогут своевременно определить отклонение от нормы и устранить проблему до того, пока она сможет навредить жильцам.

Применение датчиков измерения влажности воздуха

В промышленных условиях, для определения относительной влажности почв, материалов или помещений чаще используются гигрометры, измеряющие относительную влажность. Они оснащены встроенными преобразователями сигналов и легко интегрируются в соответствующую измерительную систему. Также эти приборы могут иметь встроенный датчик температуры, чтобы проводить комплексный контроль микроклимата и устанавливать реальную связь между уровнями температуры и влажности.

Для измерения относительной влажности воздуха наиболее доступны несколько типов датчиков: психрометрические, аспирационные, емкостные и резистивные. Рассмотрим более детально каждый вид датчика.

Датчики емкостного и резистивного типа часто используют в офисных системах климат-контроля, где показатели влажности могут варьироваться от 30 до 70%.

Для агропромышленных комплексов (теплиц, грибоводческих хозяйств, овощехранилищах) такие модели не подойдут, так как в условиях повышенной влажности и при возможном выпадении конденсата дают сбой и могут показывать значения с погрешностью до 6%. В этом случае рекомендуется использование психрометрических датчиков.

Если замеры производятся в зонах с воздушным потоком, то стоит применять аспирационный датчик, то есть психрометрический, дополненный вентилятором. За счет работы электровентилятора на мокром термометре создается нормированный воздушный поток. При измерении высокой относительной влажности воздуха такой прибор дает погрешность 1%, не более.

В целом область использования датчиков влажности воздуха очень широка и включает в себя:

• Поддержание микроклимата в заданных пределах на производстве, оборудованном чувствительными к влажности электронными приборами;
• Контроль за показателями влажности в офисных помещениях, в быту;
• В сфере ЖКХ – в котельных и на водоочистных станциях позволяют не допустить образование конденсата;
• Периодический контроль помогает предотвратить появление грибка, плесени на стенах здания или в складе.

Измерительное устройство

Сегодня есть несколько типов бытового прибора для измерения влажности воздуха в комнатных помещениях или квартирах. Чем измеряют влажность воздуха в комнатах и определяют? Давайте подробнее рассмотрим все типы гигрометров.

Термогигрометр

Влажность воздуха возможно померить благодаря термогигрометру. Рассмотрим его работу. Он обладает сложной системой, поэтому он определяет не только уровень влаги, но и значение температуры внутри комнатного помещения. Также дополнительно данный аппарат проводит фиксацию значений состояния влаги и температурной величины в различных точках. То есть он сравнивает состояние двух показателей в месте, где он находится на этот момент, и в предыдущем помещении.

Прибор для определения влажности воздуха проводит синхронизацию значений, которые он получил в различных точках здания. Согласно этим показаниям термогигрометр дает общий результат значения влажности и температуры. Какими техническими характеристиками обладает он?

Рассмотрим технические характеристики термогигрометра. Длина провода составляет 150 сантиметров. Показатели изображаются как проценты, диапазон которых составляет от 0 до 90. Можно также приобрести в магазинах модели термогигрометров, которые являются беспроводными.

У данных моделей имеется дополнительная функция: когда состояние уровня влаги в комнате является критическим, измеряющий аппарат дает сигнал, который оповещает хозяина о плохой обстановке воздуха. Удобно пользоваться данным прибором (приборами) или измерителем, измеряя влажность в квартире.

Данным гигрометром вы сможете провести измерения температуры и влажности. Вы буквально будете участвовать в изменении домашней «погоды».

Психрометр

Полностью называется данный комнатный аппарат — психрометрический гигрометр. Как определить влажность воздуха в квартире с помощью психрометра? Они имеют два градусника. Один градусник имеет название «сухой», который выполняет стандартную работу – измерение температуры в помещении.

Другой термометр – увлажненный, потому что он находится внутри водяного сосуда, и обмотан фитилем из ткани. Он дает показатели температуры фитиля, который влажный. Значение данной температуры получается за счет испарения влажности. Если показатель влажности имеет низкий уровень, то испарение проводится гораздо быстрее. И наоборот.

Благодаря психрометру, вы сможете получить необходимую информацию о состоянии вашей комнаты, то есть определить влажность воздуха. Сегодня часто пользуются психрометром для контролирования влагосодержания.

Приборы: волосяной и пленочный

Волосяной прибор для измерения влажности воздуха в помещении достаточно легко устроен. Почему его так называют? Работа данного типа гигрометра ведется на основании волоса из синтетики, который является обезжиренным. Как узнать влажность воздуха на нем? Как измерить влажность воздуха в квартире благодаря волосяному устройству?

От изменения состояния воздуха, меняет и свою длину этот синтетический обезжиренный волос. Он натянут меж пружины и стрелочного конца. За счет колебания синтетического волоса осуществляется перемещение стрелки по пластинке с делениями (циферблат), которая и выдает общие значения уровня влаги в комнате. Обсудим «внутренности» аппарата.

Этот прибор для измерения влажности воздуха обладает большим охватом значений – от 0 до 100. Поэтому сведения о состоянии воздушного потока будут наиболее точными. Главная особенность его – это простота его работы. С ними легко обращаться, поэтому вы не будете мучиться с ним во время использования. Данный измеритель можно расположить на стене в комнате – это довольно удобно. Измерьте и узнайте данные о состоянии квартиры, которые будут у вас всегда перед глазами.

Есть другой тип гигрометра – это пленочный. Как проверить влажность воздуха в квартире с помощью него? Пленочный гигрометр состоит по-другому, поэтому и принцип функционирования отличается от волосяного. Главная отличительная особенность пленочного гигрометра – это наличие элемента, который является чувствительным. Данный компонент в устройстве – это органическая пленка. Принцип работы — органическая пленка может растягиваться, или наоборот, сжиматься – это зависит от состояния влажности воздуха в доме. Значение влажности также отображается на циферблате.

Если во влажном определенном помещении относительно низкие температуры, то рекомендуется использовать именно волосяной или пленочный гигрометры. Другие аппараты просто не подходят для определения уровня влажности в помещении, их практически не используют.

Устройство и принцип работы

Простейший электронный гигрометр представляет собой устройство, состоящее из корпуса, дисплея, батареек и специальной пластинки с нанесённым на неё хлористо-литиевым электролитом. Принцип его действия достаточно прост и состоит в следующем: через слой электролита проходит небольшое напряжение, которое поступает на индикатор. При увеличении уровня влажности происходит изменение электротехнических характеристик, которое незамедлительно фиксируется и отображается на цифровом дисплее.

Помимо измерения уровня влажности, многие электронные гигрометры оснащены выносным датчиком – термосенсором, измеряющим температуру воздуха в помещении и вне его. Полученная прибором информация постоянно обновляется в режиме реального времени и выводится на экран.

Как поддерживать относительную влажность воздуха в доме

Мы уже определились, чем измерить состояние влажности воздуха в помещении, осталось теперь разобраться, как же восстановить оптимальный уровень влажности.

Если влажность низкая

1. Проветривайте помещение. Однако такой метод не всегда может существенно улучшить состояние домашнего микроклимата, так как летом уличный воздух может быть сухим.

   Также при проветривании традиционным способом в квартиру могут попасть опасные микробы, аллергены, пыль, вредные газы и неприятные запахи. Но если держать окна постоянно закрытыми, то есть большая вероятность столкнуться с еще одной проблемой поддержания микроклимата — духотой (высокий уровень углекислого газа).

   Качественная вентиляция также важна при проветривании комнат. Приток свежего воздуха в помещение может обеспечить клапан, однако его будет недостаточно, чтобы проветрить помещение, в котором проживают более одного человека. Воздух проходя через приточно-вытяжной клапан не подогревается и не очищается.

   Без труда разобраться с духотой и не запустить в дом опасных «гостей» с улицы поможет бризер. Это устройство приточной вентиляции, которое забирает воздух с улицы, подогревает, очищает его и подает в помещение.

2. Регулярно проводите влажную уборку комнат.
3. Установите дома аквариум. Содержание дома рыбок в аквариуме также может повлиять на влажность воздуха. Но помните, что за рыбками нужно ухаживать и содержать аквариум в чистоте.
4. Можно расположить на подоконниках или около радиаторов отопления емкости с водой.
5. Увлажнитель воздуха — хороший вариант для дома. Этот прибор справится с сухостью домашнего воздуха, улучшит микроклимат и предотвратит развитие респираторных заболеваний.
6. Климатическая техника (кондиционер, бризер, очиститель воздуха, терморегулятор Danfoss Eco) в комплекте с базовой станцией MagicAir поможет не только отследить данные состояния микроклимата в доме, но и поддерживать оптимальные показатели.

Базовая станция собирает информацию из комнатного воздуха о температуре, его влажности и о концентрации углекислого газа. Все показатели отображаются на экране смартфона в приложении MagicAir.

Если влажность высокая

Вторая сторона медали — слишком много влаги в воздухе.

1. Не сушите белье в квартире. Лучшего всего делать это на балконе.
2. После принятия водных процедур, когда влажность воздуха в ванной комнате может доходить до 100%, нужно проветрить. При качественной вентиляции достаточно будет открыть дверь в ванную и ближайшее к ванной комнате окно или включить бризер.
3. Можно приобрести специальное устройство для поглощения влаги. Принцип работы этого прибора противоположен процессу увлажнения воздуха: встроенный вентилятор прогоняет влажный воздух через устройство. Внутри также расположен испаритель, который превращает влагу в конденсат, стекающий в специальную емкость.

Если завести привычку постоянно поддерживать оптимальную влажность воздуха на необходимом уровне,то это поспособствует уменьшению риска развития болезней дыхательных путей и случаев аллергических реакций. Нормализованная влажность благоприятно влияет на кожу, защищает ее от пересыхания и преждевременного старения.

Комфорта и свежего чистого воздуха Вашему дому!

Классификация приборов для измерения относительной влажности воздуха (гигрометров)

Состояние здоровья человека зависит от большого количества факторов. Немаловажная роль в этом отведена чистоте и увлажненности воздуха. Если влаги в помещении будет недостаточно, слизистые дыхательный путей будут пересыхать, в результате чего у человека могут развиться заболевания, связанные с жизнедеятельностью вредных бактерий.

Гигрометр с электронным таблом

Самые простые гигрометры предполагают использование таблицы относительной влажности воздуха, по температуре, указанной в ней, можно составить представление о состоянии микроклимата на текущий момент. В более совершенных моделях имеется набор микросхем, которые самостоятельно производят вычисления и выводят результат на экран в электронном виде.

Кроме конструкций традиционного типа, предложение современного рынка позволяет купить измерители влажности с дополнительным функционалом. Такие устройства выводят на экран и другие данные:

• температуру воздуха в комнате;
• текущее время и дату;
• уровень атмосферного давления.

Наиболее используемые виды приборов для измерения влажности воздуха

Особенности волосяного комнатного измерителя влажности воздуха

Данный тип устройства применяется для определения показателя влажности в рамках 30-80%. Конструкция прибора состоит из нескольких элементов:

• металлический каркас в виде рамы;
• измерительная шкала (шаг каждого деления соответствует 1% влажности);
• человеческий волос (обезжиренный);
• регулируемая с помощью винта стрелка;
• шкив, предназначенный для того, чтобы можно было перекинуть свободный конец волоса с закрепленным грузиком.

Современные приборы для измерения влажности воздуха могут так же показывать дату

Волосяной гигрометр – разновидность измерительного прибора, предназначенного для определения влажности воздуха, принцип действия которого основан на гигроскопичности человеческого волоса, другими словами, способности удлиняться или укорачиваться под влиянием влаги. Когда влажность в помещении снижается или увеличивается, натяжение волоса ослабляется или наоборот, возрастает. В результате этого шкив поворачивается и приводит в движение стрелку, указывающую на шкалу. За счет этого можно определить точный показатель влажности окружающей среды.

Гигрометр волосяного типа обладает значительным преимуществом перед другими устройствами. На его показания не может повлиять температура воздуха, как это бывает с электролитическими моделями. Для его работы не требуется электричество, гигрометр функционирует за счет механических процессов.

Каким прибором измеряется влажность воздуха в ее абсолютном значении

Для того чтобы выявить текущий уровень влажности помещения следует знать два значения: показатель относительной влажности и значение абсолютной. Процентное соотношение между ними и составляет искомый параметр. Поэтому нелишним будет знать, как называется прибор для измерения влажности воздуха в ее абсолютном значении и принцип его действия. Весовой гигрометр измеряет количество водяного пара, находящегося в составе одной единицы воздуха (в 1 м³).

Гигрометр механического типа

Устройство включает несколько U-образных трубок, образующих систему. Внутри их находится гигроскопическое вещество, которое впитывает влагу из воздушных масс. По системе проходит определенный объем воздуха, который берется из одной точки. Подобная конструкция позволяет определить массу воздуха на входе и на выходе, а также его объем. Путем математических вычислений определяется абсолютное значение.

Характеристика керамических приборов для определения влажности воздуха

Керамические устройства – часто используемая  разновидность влагомеров, измерители влажности этого типа отличаются простотой и действуют механически. Прибор изготовлен из керамической массы, которая может быть пористой или твердой. В ее составе содержатся металлические элементы. Керамическая масса обладает электрическим сопротивлением, а влажность помещения оказывает непосредственное влияние на уровень этого сопротивления.

Комнатный гигрометр

Чтобы механическая конструкция прибора для определения влажности воздуха в помещении функционировала как следует, в керамическую массу должны быть включены определенные окислы металла. Кремний, глина и каолин применяются в качестве основы.

Итог

Благодаря тому, что вы будете осуществлять контроль уровня влажности в помещении, поможет исключить вероятность возникновения плесени или грибка на разных поверхностях. Также это сохранит ваш организм здоровым. Поэтому и был создан гигрометр, который облегчит вашу задачу. В магазинах имеется достаточно широкий ассортимент данных устройств, что позволяет осуществить выбор подходящего гигрометра именно для себя.

Во время выбора посмотрите на точность значений аппарата. Не всем нужны приборы (измерители), которые отображают сверхточные показания уровня относительной влажности воздуха. Большая часть покупателей устраивают и приближенные величины при определении. Влажность воздуха в помещении и точность показаний находится в зависимости от технического составляющего измерителя.

Сначала сравните технические характеристики того или иного типа определителя влаги. Устройство, которое выбрано случайно, вызовет множество недовольств во время использования, и не будет соответствовать всем требованиям. Вы только испортите себе нервы и настроение и потратите свои денежные средства впустую.

Поэтому после покупки определителя сохраните чек на него, чтобы не столкнуться с будущими неприятностями. Благодаря чеку гигрометр можно вернуть в магазин обратно, если он не удовлетворил ваши требования. Покупайте качественный определитель, чтобы защитить комнату! Вы сможете поддерживать домашний уют и комфорт.

Выводы и полезное видео по теме

В видеоролике речь пойдет о принципах работы стационарных психрометров, будет приведено сравнение полученных результатов с показателями цифровых гигрометров:

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.

У вас остались вопросы по выбору гигрометра? Или хотите дополнить нашу публикацию полезными замечаниями? Пишите свои под этим материалом.

Если у вас дома есть гигрометр и вы хотите рассказать о его плюсах и минусах, напишите об этом внизу под статьей.

Выводы и полезное видео по теме

В видеоролике речь пойдет о принципах работы стационарных психрометров, будет приведено сравнение полученных результатов с показателями цифровых гигрометров:

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.

У вас остались вопросы по выбору гигрометра? Или хотите дополнить нашу публикацию полезными замечаниями? Пишите свои комментарии под этим материалом.

Если у вас дома есть гигрометр и вы хотите рассказать о его плюсах и минусах, напишите об этом внизу под статьей.