Rodzaje i zasada działania mierników wilgotności powietrza
- Szczegóły
Na mikroklimat panujący w domu składa się nie tylko rodzinne ciepło i przyjazna aranżacja, ale także - w dosłowny sposób - warunki atmosferyczne. Jest to na przykład temperatura lub wilgotność względna powietrza. Choć na co dzień większość z nas nie zwraca na nie uwagi, w dużej mierze od nich zależy nasze samopoczucie. Często jakiś czynnik z otoczenia wpływa na nasze zdrowie, więc warto wiedzieć, co to jest.
Co to jest higrometr?
Higrometr - co to jest? To niewielkie urządzenie, które może poszczycić się długą historią. Prototyp przyrządu do pomiaru wilgotności powietrza stworzył sam Leonardo da Vinci w 1500 roku. Z czasem odkryto również inne materiały, które w podobny sposób pokazywały wilgotność powietrza. Popularnością najdłużej cieszyły się higrometry włosowe, które jeszcze niedawno można było spotkać w postaci wiejskich „pogodynek”, czyli figurek zawieszonych na włosiu końskim.
Obecnie na rynku rzadko można spotkać urządzenia, których jedyną funkcją jest pomiar poziomu wilgotności powietrza. W niewielkiej obudowie zazwyczaj mieszczą się co najmniej dwa przyrządy - higrometr i termometr wewnętrzny. Różnego rodzaju produkty omówimy bardziej szczegółowo w dalszej części tego artykułu.
Dlaczego warto mierzyć wilgotność powietrza?
Zawartość pary wodnej w powietrzu to czynnik, który wpływa na warunki panujące w pomieszczeniu, a także na samopoczucie przebywających w nim osób. Dlatego zarówno w domowych warunkach, jak i w przemyśle lub ogrodnictwie tak ważnym elementem wyposażenia jest higrometr. Aby dobrze zrozumieć, na czym polega zastosowanie i funkcjonalność higrometru, niezbędna jest garść podstawowych informacji z pogranicza fizyki, biologii i meteorologii.
Pierwszym z najistotniejszych pojęć jest wilgotność powietrza, która oznacza zawartość pary wodnej. W umiarkowanym klimacie naszego kraju ten parametr jest niestabilny - zależy bowiem od wahań pogody, a przede wszystkim od pory roku. Choć nie masz wpływu na czynniki zewnętrzne, możesz kontrolować warunki panujące w Twoim domu. Dzięki higrometrowi odczytasz precyzyjny pomiar wilgotności powietrza w każdym z pomieszczeń i zareagujesz, jeżeli zajdzie taka potrzeba.
Przeczytaj także: Wilgotność drewna a jakość
Pamiętaj, że zbyt suche powietrze powoduje podrażnienie błon śluzowych układu oddechowego - zwłaszcza ust i nosa, co w długofalowej perspektywie może prowadzić do poważnych problemów zdrowotnych, na przykład z zatokami. Troska o utrzymanie prawidłowej zawartości pary wodnej w powietrzu jest całkowicie uzasadniona, biorąc pod uwagę zdrowie domowników.
Jakie są inne argumenty przemawiające za zastosowaniem higrometru? Zbyt wysoka wilgotność powietrza w domowych pomieszczeniach zazwyczaj prowadzi do rozwoju grzybów i pleśni. Są one nie tylko szkodliwe dla zdrowia (szczególnie dla dzieci, osób starszych, alergików i astmatyków), ale także zaburzają estetykę pomieszczenia i bywają niezwykle trudne do usunięcia - dlatego lepiej zadbać o profilaktykę.
Jeżeli w Twoim domu znajdują się materiały budowlane o niskiej odporności na wilgoć - zwłaszcza drewno - utrzymywanie stałej i optymalnej wilgotności powietrza wpłynie na ich wieloletnią funkcjonalność. Pamiętaj, że meble i panele z naturalnego surowca „pracują”. Drewniane włókna kurczą się lub rozpulchniają pod wpływem temperatury oraz wilgoci. Jeżeli zimą zauważysz szpary pomiędzy poszczególnymi elementami, oznacza to zbyt suche powietrze! W takiej sytuacji przydatny jest miernik wilgotności drewna.
Rodzaje higrometrów i zasady ich działania
Istnieją różne rodzaje narzędzi służących do pomiaru wilgotności powietrza:
- Higrometry włosowe wykorzystują naturalne właściwości włosa zwierzęcego (aktualnie zastępowanego nicią syntetyczną), który zmienia długość w zależności od wilgotności.
- Higrometry kondensacyjne mierzą punkt rosy poprzez schładzanie próbki powietrza do momentu, aż na powierzchni pojawi się kondensat.
- Higrometry elektrolityczne bazują na zmianach przewodności elektrycznej w materiałach wrażliwych na wilgoć.
- Psychrometry składają się z dwóch termometrów (suchego i mokrego). Służą do obliczania wilgotności względnej na podstawie różnicy temperatur.
Od wynalezienia higrometru minęło już kilkaset lat - przez ten czas naukowcy proponowali coraz to lepsze rozwiązania, dzięki którym dziś możemy się cieszyć prostymi i skutecznymi urządzeniami. Tradycyjna wersja higrometru to przyrząd, który umożliwia odczyt za pomocą zegarowej wskazówki. Zwykle występuje w połączeniu z tradycyjnym termometrem analogowym, więc nie wymaga zasilania elektrycznego. Zależnie od obudowy możesz go zawiesić lub postawić w dowolnym pomieszczeniu i stale mieć w zasięgu wzroku.
Przeczytaj także: Jak prawidłowo używać miernika twardości wody?
Współczesny wilgotnościomierz elektroniczny jest nieco droższym urządzeniem, jednak dysponuje dodatkowymi funkcjami - na przykład grafu lub zapisu. Zwykle dodatkowo zawiera termometr z czujnikiem elektronicznym, dzięki któremu łatwo i precyzyjnie odczytasz również temperaturę powietrza w pomieszczeniu.
Zasada działania higrometru wynika z jego konstrukcji, która jest inna w przypadku sprzętu tradycyjnego i elektronicznego. Najdokładniejszy pomiar zawartości pary wodnej w powietrzu zapewni Ci nowoczesny higrometr elektrolityczny. Jego zasada funkcjonowania opiera się na stałym działaniu specjalnego czujnika, który rejestruje zmiany wilgotności powietrza w przewodzeniu i oporności.
Jeżeli potrzebny Ci prosty i tani wilgotnościomierz do domu, który pozwoli Ci zyskać ogólną orientację na temat wilgotności powietrza, wystarczające będzie urządzenie tradycyjne. Higrometr analogowy działa w oparciu o badanie długości włókna włosa - ze względu na higienę oraz masową produkcję dziś do tego stosuje się specjalny materiał syntetyczny. Naprężenie włókna decyduje od tym, w jakiej pozycji znajdzie się wskazówka na podziałce zegara. Tradycyjna metoda charakteryzuje się marginesem błędu, który może wynieść nawet 7%.
Jak dbać o prawidłowy pomiar wilgotności?
Aby zadbać o optymalny wskaźnik zawartości pary wodnej w domowym powietrzu, przede wszystkim musisz poznać wartości, w między którymi wynik powinien oscylować. Dopuszczalne granice wilgotności to 30-65%, lecz w pomieszczeniach takich jak łazienka czy kuchnia okresowo może skoczyć do 70%.
Celem higrometru jest uzyskanie jak najdokładniejszego pomiaru, dlatego urządzenie powinno znaleźć się w odpowiednim miejscu. Unikaj lokalizacji w pobliżu działającego pieca lub kaloryfera, a także długotrwałej ekspozycji na światło słoneczne - te czynniki mogą zaburzyć pracę przyrządu.
Przeczytaj także: Jakość powietrza: Miernik czy Oczyszczacz?
Jeżeli odczyt z higrometru wskaże nieprawidłowy wynik, możesz od razu zareagować. Najprostszym sposobem na zmianę wilgotności powietrza jest systematyczne wietrzenie. Jeżeli w pomieszczeniu jest za sucho, możesz zastosować tradycyjną zawieszkę na grzejnik lub nowoczesny nawilżacz powietrza. W przypadku, gdy powietrze jest zbyt wilgotne, a wietrzenie nie przynosi efektu lub nie jest możliwe ze względu na brak okien (spiżarnia, garderoba), konieczne może okazać się zastosowanie specjalnego pochłaniacza wilgoci.
Osuszacze występują zarówno w postaci jednorazowych saszetek, jak i niewielkich urządzeń.
Zastosowanie higrometrów w różnych branżach
Higrometry znajdują zastosowanie nie tylko w domu. Potrzebne są także w wielu branżach, gdzie ze względu na utrzymanie jakości produktów oraz bezpieczeństwo środowiska pracy konieczne jest precyzyjne monitorowanie wilgotności. W przemyśle farmaceutycznym, spożywczym i drzewnym, kontrola wilgotności jest niezbędna do zachowania właściwości surowców i produktów końcowych - od leków, które muszą być przechowywane w suchych warunkach, po drewno, które może pękać lub deformować się przy niewłaściwej wilgotności. Natomiast w rolnictwie higrometry pomagają zapewnić optymalne warunki uprawy roślin oraz zadbać o zdrowie zwierząt.
Parametry wilgotności powietrza
Nowoczesne higrometry mogą mierzyć wiele zróżnicowanych parametrów związanych z wyznaczaniem wilgotności powietrza:
- wilgotność względna - oznaczana jest symbolem RH i podawana w procentach. Określa proporcje masy pary wodnej (znajdującej się w danej objętości powietrza) do masy pary, która nasyca tę objętość w tej samej temperaturze.
- wilgotność bezwzględna - podawana jest w gramach i opisywana symbolem dv. Jest to masa pary wodnej zawarta w 1 m³.
- wilgotność właściwa - podawana jest w gramach (g) i opisywana symbolem r. Jest to masa pary wodnej wyrażona w gramach przypadająca na 1 kg powietrza.
- temperatura punktu rosy - podawana w stopniach Celsjusza i oznaczana symbolem Td.
Większość higrometrów elektronicznych, obok wskazań dotyczących wilgotności powietrza, wskazuje również jego temperaturę.
Przykłady higrometrów dostępnych na rynku
Obecnie na rynku możemy wybierać w wielu modelach higrometrów.
- Termohigrometr VOLTCRAFT HY-10 TH to niewielki ręczny przyrząd do pomiaru temperatury powietrza i względnej wilgotności powietrza.
- Higrometr testo 605-H1 to mały, poręczny i precyzyjny termohigrometr.
- Termohigrometr Testo 635-1 jest pomocny przy pomiarze wilgotności powietrza, materiałów, punktu rosy i ciśnienia w instalacji sprężonego powietrza oraz wilgotności na sufitach i ścianach. Testo 635 natychmiastowo wyświetla różnicę między punktem rosy otoczeniem a powierzchnią ściany.
- Termohigrometr testo 610 to dokładny, niezwykle poręczny miernik wilgotności.
Przedstawione modele to tylko kilka przykładów higrometrów z bogatej oferty profesjonalnych urządzeń do pomiaru warunków środowiskowych.
Zalecane wartości temperatury i wilgotności powietrza w pomieszczeniach
Zalecane wartości temperatury i wilgotności powietrza wewnątrz pomieszczeń wentylowanych i klimatyzowanych, które są przeznaczone do stałego przebywania ludzi ustala w Polsce norma PN78/B-03421.
- przy niskim tempie metabolizmu (np. szycie, pisanie na maszynie): temperatura powietrza zimą 20-22°C, latem 23-26° C, wilgotność względna latem 40-55%, maksymalna prędkość ruchu powietrza zimą 0,2 m/s, latem 0,3 m/s.
- przy średnim tempie metabolizmu (np. wbijanie gwoździ, tynkowanie) temperatura powietrza zimą 18-20°C, latem 20-23°C, wilgotność względna latem 40-60%, maksymalna prędkość ruchu powietrza zimą 0,2 m/s, latem 0,4 m/s.
- przy wysokim tempie metabolizmu (np. przenoszenie ciężkich przed-miotów) temperatura powietrza zimą 15-18 °C, latem 18-21°C, wilgotność względna latem 40-60%, prędkość ruchu powietrza zimą maksymalnie 0,3 m/s, latem 0,6 m/s.
Biorąc pod uwagę postęp technologiczny oraz popularyzację systemów klimatyzacji i wentylacji, jaki dokonał się na przełomie ostatnich lat istotne jest zapewnienie parametrów komfortu cieplnego. W tym kontekście pomiar i kontrola wilgotności staje się sprawą ważną i istotną.
Jak wybrać odpowiedni higrometr?
Należy pamiętać, aby podczas doboru typu higrometru wziąć pod uwagę system regulacji wilgotności powietrza (zakres pomiarów oraz rozdzielczość) oraz parametry powietrza, jakie mają panować w pomieszczeniu lub prowadzonym procesie technologicznym. Należy również zwrócić uwagę na świadectwo wzorcowania. Wzorcowanie daje gwarancję dokładności wskazań, zwiększając jednak przy tym cenę urządzenia.
| Temperatura (°C) | Prężność maksymalna (hPa) |
|---|---|
| 0 | 6.1 |
| 5 | 8.7 |
| 10 | 12.3 |
| 15 | 17.0 |
| 20 | 23.4 |
tags: #miernik #wilgotności #powietrza #rodzaje #i #zasada
