Termometr mierzący wilgotność: zasada działania i zastosowanie

Szczegóły: Opublikowano: 02. December 2025

W powietrzu, którym oddychamy, znajdują się cząsteczki pary wodnej. Mikroskopijne drobiny silnie oddziałują na wszystkie organizmy żywe i materiały. Nadmiar wody sprzyja powstawaniu korozji, procesów gnilnych i namnażania się bakterii. Przesuszone powietrze osłabia zaś płuca ludzi i zwierząt, wywołuje też skurcz drewna. Jak zachować optymalną wilgotność powietrza? Wystarczy użyć higrometru.

Co to jest higrometr?

Higrometr - zwany także wilgotnościomierzem jest przyrządem służącym do wyznaczania zawartości wilgoci w powietrzu. Higrometr, nazywany też wilgotnościomierzem, to przyrząd, służący do mierzenia wilgotności powietrza. Nazwa pochodzi od z greckiego słowa hygros oznaczającego wilgotny, mokry. Nazwa tego miernika powstała ze zlepku dwóch greckich słów: hygrós, czyli mokry oraz métron - miara.

Historia higrometru

Pierwsze próby analizy zawartości pary wodnej w powietrzu podejmował już pół tysiąca lat temu Leonardo da Vinci. Za twórcę pierwszego higrometru uznawany jest Leonardo da Vinci, który w 1500 roku zbudował przyrząd składający się z kuli wełnianej zawieszonej na wadze, która zmieniała swój ciężar pod wpływem wchłoniętej wilgoci. Szczyt osiągnięć w dziedzinie badań nad wilgotnością powietrza przypada na wiek osiemnasty. Twórcą pierwszego higrometru był Szwajcar, Horace-Bénédict de Saussure, który opracował innowacyjny miernik wilgoci, wykorzystując ludzki włos. W dziewiętnastym wieku do pomiarów wilgotności w pomieszczeniach zaczęto również stosować tak zwany psychrometr Augusta.

Zasada działania higrometru

Higrometr wskazuje wilgotność względną powietrza, czyli stosunek ilości pary wodnej w powietrzu względem zawartości pary wodnej w stanie nasycenia.

Jak działa wilgotnościomierz elektroniczny?

Wewnątrz higrometru znajdują się 2 elektrody, oddzielone warstwą polimeru i osadzone na podłożu ze szkła lub krzemu. Gdy płytka polimerowa zaczyna się rozszerzać pod wpływem oddziaływania wilgoci, jej fizyczne zmiany zostają natychmiast zarejestrowane, a następnie zamienione na wartości liczbowe w obwodzie elektronicznym.

Przeczytaj także: Pomiar Wilgotności: Przegląd Aparatów

Ilość pary wodnej pochłoniętej w folii polimerowej zmienia właściwości elektryczne czujnika wilgotności i ma wpływ na zmianę jego pojemności. Zmiana pojemności jest proporcjonalna do zmiany wilgotności względnej i jest analizowana przez dalszą elektronikę i przekształcana na znormalizowany sygnał wyjściowy. Dzięki specjalnej konstrukcji i małej masie własnej pojemnościowych czujników wilgotności uzyskuje się bardzo krótkie czasy reakcji. Ponadto, są one w dużej mierze niewrażliwe na lekkie zabrudzenia i kurz. W celu ochrony przed kontaktem z powierzchniami, czujniki są zamknięte w obudowie z tworzywa sztucznego. Pojemnościowe metody pomiarowe stosowane są np. Standardowy zakres pomiarowy dla pojemnościowych czujników wilgotności to przede wszystkim 10 do 90 % RH.

Rodzaje higrometrów

Istnieje kilka rodzajów higrometrów. Mierniki różnią się metodą dokonywania pomiaru. Mogą one wykorzystywać właściwości materiałów albo zjawisko parowania wody wskutek oddziaływania temperatury.

Włosowe: Tradycyjny, najstarszy typ higrometru. Konstrukcja urządzenia opiera się na specyficznych właściwościach włosa ludzkiego lub końskiego. Obecnie wykorzystuje się również włókna syntetyczne lub bawełniane. Włókna te - pod wpływem wilgoci - zmieniają swoją długość. Wskazówka, pokazująca na podziałce odczyt, połączona jest z włosem lub włóknem i reaguje na zmianę jego długości. Niewątpliwą zaleta higrometru tego typu jest prosta i tania budowa, która dodatkowo jest odporna na uszkodzenia. Higrometry te cechują się dosyć dużym marginesem błędu mogącym wynosić nawet 7%.
Kondensacyjne: Higrometry tego typu mają kształt metalowego lub szklanego naczynia. Naczynie to jest schładzane. Wilgotność powietrza w higrometrach kondensacyjnych obliczana jest na podstawie temperatury, przy której para wodna skrapla się na elementach urządzenia. Mając dane temperatury punktu rosy, ciśnienia atmosferycznego i używając tabeli, można wyliczyć wilgotność powietrza. Do samych obliczeń wykorzystać można specjalnie do tego stworzone kalkulatory internetowe.
Elektrolityczne: Są obecnie najczęściej wykorzystywaną grupą urządzeń do pomiaru wilgotności. Higrometry elektrolityczne są dokładne i proste w użyciu. Dzięki temu są często używane we wszelkiego rodzaju nawilżaczach, systemach ogrzewania i klimatyzacji. Urządzenia te bardzo precyzyjnie określają wilgotność powietrza w oparciu o specjalny czujnik, który wychwytuje zmiany w oporności oraz przewodności.
Psychrometry: Budowa tego typu urządzenia opiera się na dwóch termometrach (tzw. „suchym” i „mokrym”). Termometr mokry ma zbiorniczek na rtęć obłożony łatwo chłonącym wilgoć materiałem. Wykorzystuje on zjawisko hamowania parowania przez powietrze wilgotne i przyspieszania go przez powietrze suche. Im wyższa wilgotność powietrza, tym niższą temperaturę wskazuje termometr mokry. Termometr suchy zaś pokazuje temperaturę otoczenia.

Metoda pomiaru psychometrycznego

Metodą pomiaru psychometrycznego dokonuje się bezpośredniego pomiaru wilgotności względnej powietrza. Psychrometr składa się zasadniczo z dwóch niezależnych czujników temperatury, z których jeden jest stosowany jako czujnik temperatury "wilgotny", a drugi jako czujnik temperatury "suchy". Czujnik temperatury wilgotności jest otoczony chłonną tkaniną nasączoną wodą. W zależności od temperatury lub wilgotności krążącego powietrza, pewna ilość pary wodnej jest uwalniana przez odparowanie poprzez niezbędny przepływ powietrza. Powoduje to zauważalne schłodzenie powierzchni wilgotnego termometru (temperatura mokrej główki). W tym samym czasie za pomocą drugiego czujnika temperatury mierzona jest temperatura powietrza otoczenia (temperatura "sucha"). Temperatura mokrego termometru to najniższa temperatura, do jakiej można schłodzić ciało przy pomocy parowania w danej wilgotności powietrza i ciśnieniu atmosferycznym. Aby ją odczytać, termometr należy zmoczyć, a następnie umieścić w strumieniu powietrza. Metoda ta służy do tego, by określić poziom wilgotności.

Gdy wilgotność względna wynosi 100%, temperatura termometru suchego i mokrego nie różni się. Przy pomocy psychrometru i starannej obsługi można przeprowadzić dokładne pomiary wilgotności powietrza. Na przykład psychrometry aspiracyjne według Assmanna są stosowane jako uznane na całym świecie urządzenia referencyjne i kontrolne. Wbudowany wentylator z uzwojeniem sprężynowym zapewnia średnią stałą prędkość przepływu powietrza ok. 3 m/s, które przepływa wokół termometrów. Ocenę przeprowadza się ręcznie za pomocą tabeli lub panelu graficznego psychrometru. Oprócz psychrometrów aspiracyjnych dostępne są również różne wersje wykresów.

Zakres zastosowania większości psychrometrów mechanicznych z termometrami szklanymi jest ograniczony do zakresu temperatur pomiaru ≤ 60 °C. Psychrometry elektryczne umożliwiają rozszerzenie zakresu zastosowań. Pomiar temperatury "mokrej" i "suchej głowicy" odbywa się za pomocą termometrów oporowych Pt-100. Oznacza to, że wilgotność względna określona zgodnie z "wzorem Sprungsche" może być bezpośrednio wyświetlana lub dalej przetwarzana w sterowanych mikroprocesorem urządzeniach wyświetlających, sterujących i rejestrujących z odpowiednim obwodem wejściowym.

Przeczytaj także: Poradnik: walka z wilgocią w mieszkaniu

Psychometryczna metoda pomiarowa jest niewrażliwa na inne metody pomiaru wilgotności i dlatego w dużym stopniu umożliwia pomiary w brudnych, zawierających rozpuszczalniki i agresywnych gazach. Dzięki znanej od ponad stu lat psychrometrycznej metodzie pomiaru zrealizowano prostą i ekonomiczną metodę pomiaru wilgotności. Niezawodne pomiary ciągłe wymagają jednak spełnienia specyficznych dla danego zastosowania kryteriów. Na przykład wystarczająca wentylacja i nawilżanie, jak również konserwacja urządzeń pomiarowych.

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.

Zastosowanie higrometru

Urządzenia do pomiaru wilgotności względnej powietrza znajdują obecnie bardzo szerokie zastosowanie w wielu branżach. Kontrola poziomu wilgotności w powietrzu to obecnie również standard w obiektach muzealnych i galeriach. Czujniki poziomu wilgoci coraz częściej znaleźć też można w domach prywatnych i mieszkaniach. Instalacje inteligentne, złożone z systemów wentylacji oraz czujników temperatury i wilgotności, pozwalają utrzymać w pomieszczeniach mikroklimat przyjazny ludzkim płucom (40-60% wilgotności).

Od stopnia wilgotności panującej w naszym otoczeniu zależy bardzo wiele czynników. Zależy od niego nie tylko prawidłowy wzrost roślin, ale także nasze samopoczucie. Nieodpowiednia wilgotność może doprowadzić do wymiernych strat w magazynach produktów żywnościowych, archiwach, laboratoriach, muzeach itp. Higrometr może być przydatnym urządzeniem kontrolującym wilgotność powietrza w domu lub mieszkaniu. Dzięki odpowiedniej wilgotności w pomieszczeniu możemy zadbać o nasze zdrowie.

Przeczytaj także: Wakacje w Bodrum

Komfortowa wilgotność względna powietrza, w której człowiek najlepiej się czuje powinna oscylować między 40% a 60% RH. Wilgotność na tym poziomie jest optymalna dla zdrowia, ale także odpowiednia dla mebli i innych elementów wyposażenia znajdujących się w pomieszczeniach. Zbyt suche powietrze w pomieszczeniach jest bardzo niekomfortowe, powoduje uczucie suchości w ustach, nosie oraz drapanie w gardle oraz trudności w oddychaniu. Zbyt suche powietrze powoduje także procesy wpływające na niszczenie np. Niekorzystny klimat wewnątrz pomieszczeń sprzyja rozwojowi pleśni oraz grzybów.

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.

Przykłady higrometrów dostępnych na rynku

Obecnie na rynku możemy wybierać w wielu modelach higrometrów. 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.

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. 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. Jeśli jednak higrometr nie będzie wykorzystywany do np.

Gdzie zamontować higrometr?

Decydując się na montaż czujnika wilgotności, warto zastanowić się nad optymalnym miejscem dla jego umiejscowienia. Lokalizacja higrometru ma spore znaczenie dla uzyskania precyzyjnych pomiarów, które są kluczowe dla utrzymania zdrowego klimatu w naszym domu lub biurze.

Wybierając miejsce montażu, pamiętaj, że czujnik nie powinien być wystawiony bezpośrednio na promienie słoneczne, ani umieszczony blisko źródeł ciepła jak kaloryfery czy piece. Poszukując optymalnego miejsca, skup się na pomieszczeniach, gdzie spędzasz najwięcej czasu lub gdzie precyzyjny pomiar wilgotności jest szczególnie istotny - może to być sypialnia, salon, pomieszczenia z roślinami, czy też miejsca przechowywania żywności. Pamiętaj, że montaż czujnika wilgotności powinien być przemyślany i dostosowany do Twoich indywidualnych potrzeb.

tags: #termometr #mierzacy #wilgotnosc #zasada #działania