Wilgotność Powietrza: Metody Pomiaru i Znaczenie

Szczegóły: Opublikowano: 29. March 2026

Wilgotność powietrza jest kluczowym parametrem wpływającym na wiele aspektów naszego życia, od komfortu w pomieszczeniach po procesy technologiczne w przemyśle. Pomiary wilgotności są niezbędne w wielu dziedzinach, a nowoczesne technologie oferują precyzyjne i niezawodne narzędzia do monitorowania tego parametru.

Znaczenie Pomiarów Wilgotności

Coraz powszechniejsze staje się dążenie do uzyskania w pomieszczeniach warunków klimatycznych dających człowiekowi poczucie komfortu. Miarą jest w tym przypadku (oprócz oczywiście temperatury) wilgotność bezwzględna powietrza, zdefiniowana jako ciśnienie cząsteczkowe pary wodnej. W warunkach optymalnych powinno ono wynosić 7 mmHg, czemu odpowiadają różne wartości wilgotności względnej w zależności od temperatury powietrza, np: 30% dla 25°C, 40% dla 20°C i 55% dla 15°C.

Przykładowo, podczas długotrwałego przechowywania uzbrojenia i sprzętu wojskowego w magazynach, dla zapobieżenia procesom korozji metali i dla zachowania sprawności technicznej osprzętu (w szczególności elektronicznego), należy zapewnić atmosferę o wilgotności względnej zawartej w granicach od 40% do 50%.

Efekt znaczącej części procesów technologicznych oraz operacji kontrolnych w produkcji jest uzależniony od wielkości ciśnienia atmosferycznego. Skład powietrza, a w szczególności zawartość tlenu, gazów toksycznych i wybuchowych decyduje o życiu i zdrowiu człowieka.

Nowoczesne Metody Pomiaru Wilgotności

Firma LAB-EL proponuje szeroką gamę przyrządów służących do pomiaru, regulacji i rejestracji temperatury, wilgotności, ciśnienia atmosferycznego: termohigrometry, barometry. Termohigrometry są przyrządami do jednoczesnego pomiaru temperatury i wilgotności powietrza. Elementami pomiarowymi są tu: cienkowarstwowy czujnik temperatury Pt-100 i cienkowarstwowy pojemnościowy czujnik wilgotności względnej, z których analogowe sygnały zostają zamienione w przetwornikach A/C na dane liczbowe.

Przeczytaj także: Poradnik: walka z wilgocią w mieszkaniu

Indywidualne dane kalibracyjne czujników wilgotności i temperatury zapisane są w nieulotnej pamięci termohigrometrów i służą do wyznaczenia ostatecznych wyników pomiarów. Jednoczesne wykonywanie pomiarów temperatury i wilgotności przez jeden przyrząd jest uzasadnione ścisłą zależnością wilgotności bezwzględnej od temperatury i wilgotności względnej.

Cechą wspólną wszystkich termohigrometrów LAB-EL jest wykorzystywanie podczas okresowego wzorcowania (uwierzytelniania) dwukierunkowej transmisji danych cyfrowych: wyników pomiarów w jedną stronę, a współczynników kalibracyjnych w drugą. Wzorcowany termohigrometr po umieszczeniu w kalibracyjnej komorze klimatycznej zostaje podłączony do portu RS232C komputera. Specjalistyczne oprogramowanie wyznacza rzeczywiste charakterystyki pomiarowe dla danego egzemplarza przyrządu, po czym zestaw współczynników zostaje zapisany w nieulotnej elektronicznej pamięci termohigrometrów.

Wyeliminowano tym samym jakiekolwiek analogowe elementy regulacyjne (potencjometry nastawne) - będące często źródłem problemów (niestabilność termiczna, szumy i trzaski, przypadkowa ingerencja w nastawy itp). Produkowane przez nas termohigrometry mogą być używane jako samodzielne (przenośne lub stacjonarne) urządzenia służące punktowym pomiarom parametrów powietrza. Można je również używać jako elementy systemów pomiarowo - kontrolnych.

Termohigrometry posiadają interfejsy umożliwiające połączenie ich z urządzeniemi rejestrującymi dane, a także ze sterownikami urządzeń wykonawczych lub dowolnymi innymi urządzeniami wyposażonymi w inerfejs RS232C. Wszystkie, wymienione powyżej, elementy stanowią podstawę do tworzenia kompleksowych, elastycznych systemów, które można w łatwy sposób instalować w dużych halach, magazynach, laboratoriach, biurach - wszędzie tam, gdzie istnieje potrzeba pomiaru, rejestracji i stabilizacji wilgotności i temperatury powietrza.

Produkowane przez LAB-EL termohigrometry posiadają zatwierdzenia typu nadane przez prezesa Głównego Urzędu Miar w Warszawie oraz pozytywną ekspertyzę Centralnego Ośrodka Metrologii Wojskowej w Zielonce.

Przeczytaj także: Wakacje w Bodrum

Przykłady Termohigrometrów LAB-EL

Poniżej przedstawimy kilka odmian produkowanych termohigrometrów oraz ich podstawowe parametry metrologiczne.

Termohigrometr LB-701M z Panelem Odczytowym LB-704

Przyrząd składa się z dwóch zasadniczych części: termohigrometru LB-701M (wykonanego w formie sondy pomiarowej w metalowej cylindrycznej obudowie) i panelu odczytowego LB-704. Obie części są połączone kablem o długości 1.5m. Do panelu odczytowego docierają sygnały już przetworzone, zawierające zakodowaną informację o wartościach temperatury i wilgotności oraz dane kalibracyjne. Pozwala to na zamienne używanie różnych paneli odczytowych z tym samym termohigrometrem LB-701, bez wpływu na wynik pomiaru.

Wyniki pomiaru są zobrazowane na energooszczędnym wyświetlaczu typu LED. Przy zasilaniu bateryjnym przyrząd realizuje energooszczędny tryb pracy: po włączeniu analizowane są wyniki pomiarów; stabilne wyniki są sygnalizowane, ostatni wynik jest zapamiętywany a pomiar jest zatrzymywany. Po kilku minutach braku obsługi przyrząd automatycznie wyłącza zasilanie. Zakres pomiarowy: -40...+80°C.

Termohigrometr LB-701 z Panelem Odczytowym LB-705

Termohigrometr LB-701 z panelem odczytowym LB-705 jest urządzeniem stacjonarnym, zasilanym z sieci 220V/50Hz lub z zewnętrznego źródła napięcia stałego 12V/0,5A. W panelu odczytowym LB-705 brak jest przełączników, dzięki czemu zwiększono niezawodność działania i prostotę obsługi. Programowanie parametrów pracy przyrządu (jak np. częstotliwość i format wysyłania danych na wyjście interfejsu) dokonuje się po połączeniu przyrządu z dowolnym komputerem, na którym uruchomiony jest specjalistyczny program.

Termohigrometr LB-701 z Panelem LB-725

Termohigrometr LB-701 został tu uzupełniony panelem LB-725, który oprócz funkcji sterujących pomiarem, analogicznych jak w panelu LB-705, pozwala na sterowanie czterema urządzeniami wykonawczymi (nawilżającym, osuszającym, nagrzewającym i chłodzącym). Przyrząd może prowadzić rejestrację wyników pomiarów (ok. 4000 punktów pomiarowych), przy czym możliwe jest zaprogramowanie interwału czasowego rejestracji oraz przeglądanie wyników bezpośrednio (przy pomocy klawiatury) bądź skopiowanie ich do komputera dołączonego do przyrządu przez interfejs szeregowy. Pamięć wyników jest zabezpieczona przed skasowaniem przy zaniku zasilania.

Przeczytaj także: Poradnik pomiaru wilgotności

Termohigrometr LB-710

Termohigrometr LB-710 stanowi samodzielne urządzenie zawierające w jednej obudowie wszystkie elememty składowe sondy LB-701 i panelu odczytowego, to znaczy: czujniki, przetworniki A/C, pamięć danych kalibracyjnych, mikrokontroler i układ interfejsu. Wyniki pomiarów są wysyłane przez interfejs cyfrowej pętli prądowej 15/25 mA, pracujący z szybkością 300 bodów i okresem repetycji wysyłania pomiarów około 2 s. Interfejs ten służy równocześnie do zasilana miernika. W rozwiązaniu tym uzyskano prostotę połączenia termohigrometru z urządzeniem zewnętrznym - przy użyciu tylko dwóch przewodów.

Z uwagi na stosunkowo niską szybkość transmisji oraz standard prądowy, kabel łączący sterownik z termohigrometrem może być dowolnego typu, przy zapewnieniu wysokiej odporności na zakłócenia zewnętrzne. Ponadto termohigrometr może być umieszczony w znacznej odległości (nawet kilka km) od odbiornika informacji, którym może być regulator wilgotności LB-722, koncentrator LB-731 lub (poprzez konwerter LB-370) dowolny komputer z interfejsem RS232C. Dodatkowo połączenie to jest odporne na zamianę końcówek kabla (biegunowości), co upraszcza instalację w terenie.

Termohigrometr LB-710 po dołączeniu regulatora wilgotności LB-722 programowanego pilotem LB-721 stanowią zestaw przeznaczony głównie do zastosowań np.

Regulator Wilgotności LB-722

Regulator wilgotności LB-722 w wersji do współpracy z osuszaczem otrzymuje z dołączonego do niego termohigrometru LB-710 wyniki pomiaru wilgotności względnej i temperatury w wybranym punkcie obiektu i po przekroczeniu zadanego progu wilgotności względnej załącza, poprzez wyjście przekaźnikowe, agregat osuszający. Realizuje zatem dwustanową regulację wilgotności.

Koncentrator LB-731

Koncentrator LB-731 służy do zbierania informacji z maksymalnie 16-tu czujników nadzoru klimatu (termohigrometrów LB-710), sterowników dynamicznych osuszaczy powietrza LB-720 lub innych urządzeń transmitujących dane pomiarowe z wykorzystaniem cyfrowej pętli prądowej 15/25 mA. Koncentrator służy także do zasilania niektórych czujników, których pobór prądu nie przekracza 15 mA (np.).

Koncentrator jest wyposażony w bateryjnie podtrzymywaną pamięć zbieranych danych o pojemności wystarczającej na rejestrację ponad 908 punktów (rekordów) z 16-tu czujników, z których każdy obejmuje: datę, czas, wilgotność i temperaturę. Koncentrator jest wyposażony w wyjście alarmowe (przekaźnik alarmu), którego działanie może być dowolnie zaprogramowane przez użytkownika.

Zarejestrowane w koncentratorze LB-731 dane mogą być odczytane przez interfejs sterujący RS232C. Pozwala to, po dołączeniu dowolnego komputera z interfejsem RS232C, na przepisanie danych na dyskietkę oraz poddanie ich obróbce i wizualizacji stosownej do wymagań użytkownika.

Miernik LB-715

Miernik LB-715 służy do pomiaru wilgotności względnej i temperatury powietrza oraz ciśnienia atmosferycznego. Przyrząd wykorzystuje do pomiaru dane z czujnika temperatury Pt-100, z pojemnościowego czujnika wilgotności względnej oraz z półprzewodnikowego czujnika ciśnienia. Na podstawie znajomości nieliniowych charakterystyk czujników oraz cyfrowych danych kalibracyjnych zapamiętanych podczas wzorcowania (wzorcowaniu podlega każdy przyrząd indywidualnie), mikroprocesor wbudowany w przyrząd oblicza aktualny wynik pomiaru wilgotności względnej temperatury i ciśnienia.

Niepewność pomiaru: +/- 1 hPa - w zakresie (0 .. Zakres pomiaru: 850 ..

Barometr Laboratoryjny LB-750

Barometr laboratoryjny LB-750 jest przeznaczony do bieżącego pomiaru ciśnienia atmosferycznego. Dla uzyskania dużej niezawodności i dokładności barometr działa w oparciu o zestaw trzech półprzewodnikowych czujników ciśnienia. Sygnał elektryczny z czujników jest mierzony przetwornikiem A/C, a następnie poddawany jest obróbce w układzie mikroprocesorowym barometru.

Mikroprocesor stacji może wyliczyć dowolny opcjonalny parametr wynikający z analizy statystycznej próbek dowolnego z pomiarów (np. trendu zmiany ciśnienia). Może być nim również bieżący czas (pobierany z wbudowanego zegara RTC). Wyniki pomiaru są wysyłane z przyrządu w postaci cyfrowej poprzez interfejs cyfrowej pętli prądowej 15/25 mA.

Pomiary Mikroklimatu w CIOP-PIB

Pracownia Obciążeń Termicznych CIOP-PIB jest wyposażona w nowoczesną i unikalną w skali kraju aparaturę badawczą umożliwiającą wykonywanie kompleksowych badań w zakresie oddziaływania mikroklimatu na człowieka znajdującego się w środowisku pracy. W Pracowni realizowane są prace badawczo-rozwojowe, naukowe i o zastosowaniu praktycznym w zakresie badania mikroklimatu na stanowiskach pracy oraz oceny odzieży ochronnej i roboczej z punktu widzenia komfortu pracy w tej odzieży, jej wymaganej izolacji cieplnej, dopuszczalnej ekspozycji i czasu restytucji.

W badaniach uwzględniane są istotne kanały produkcji i strat ciepła oraz wszystkie czynniki oddziaływujące na wymianę ciepła między człowiekiem i środowiskiem tj. klimat, odzież i wydatek energetyczny. Manekiny termiczne umożliwiają badanie wymiany ciepła pomiędzy człowiekiem a otoczeniem, bez potrzeby prowadzenia badań z udziałem ludzi.

Aparatura do oceny wskaźników fizjologicznych umożliwia pomiar: temperatury wewnętrznej człowieka (za pomocą standardowych czujników połączonych z przewodami oraz tabletek doustnych - rozwiązanie Vital Sens), temperatury skóry (za pomocą czujników z przewodami wykorzystywanymi w laboratorium lub czujników przekazujących dane radiowo), częstości skurczów serca (kardiomonitor w badaniach laboratoryjnych i sport-testery w badaniach terenowych), wilgotności skóry (zestaw czujników do pomiaru wilgotności między skórą a odzieżą) oraz ergospirometr do analizy gazów oddechowych. Aparatura ta wykorzystywana jest do oceny wpływu środowiska cieplnego i odzieży na organizm człowieka eksponowanego na środowisko zimne, umiarkowane i gorące.

Dodatkowo w celu zbadania wpływu wielu czynników występujących na stanowiskach pracy jednocześnie (np. środowisko cieplne i hałas) w komorze klimatycznej często umieszczane są urządzenia odwzorowujące środowisko pracy.

Mierniki Mikroklimatu

Posiadamy zestaw nowoczesnych mierników do pomiarów i rejestracji parametrów mikroklimatu takich jak: temperatura powietrza, średnia temperatura promieniowania, temperatura operacyjna, temperatura naturalna wilgotna, temperatura termometru z poczernioną kulą, wilgotność względna, szybkość ruchu powietrza itp. Możliwy jest także pomiar bezpośredni wskaźników charakteryzujących środowisko termiczne, będących składowymi tych parametrów tak jak np. wskaźnik WBGT (środowiska gorące), wskaźnik PMV (środowiska umiarkowane).

Aparatura do Badań Fizjologicznych

Posiadamy zestaw nowoczesnych monitorów częstości skurczów serca, rejestracji lokalnych temperatur powierzchni skóry, temperatury wewnętrznej oraz temperatury i wilgotności pod odzieżą, a także częstości skurczów serca metodą Holterowską wraz z oprogramowaniem umożliwiającym analizę zmienności rytmu serca.

Badania Przepływowe

Oferujemy realizację badań przepływowych (flow check) z precyzyjnym (rzędu ±1%) pomiarem masowego natężenia przepływu powietrza i pulsacji przepływu w badanych obiektach. W naszym laboratorium prowadzimy badania przepływowe w oparciu o pomiary objętościowego strumienia powietrza oraz jego ciśnienia i temperatury, takich elementów jak: rury żarowe komór spalania, chłodzone łopatki turbin gazowych, kolektory itp.

Laboratorium jest wyposażone w nowoczesny sprzęt badawczy, między innymi: ultradźwiękowe przepływomierze Panametrics, filtr powietrza, komorę wyrównawczą, tory pomiarów temperatury, ciśnienia i wilgotności powietrza, układ rejestracji wyżej wymienionych parametrów. Zakres mierzonego wydatku powietrza: 10-6500 m³/h z dokładnością 2% w całym zakresie pomiarowym.

Wyposażenie do Badań Przepływowych

Stanowisko wyposażone jest w trzy niezależne źródła wmuszające przepływ powietrza:

WENTYLATOR MAWENT WPW-28/14RD: natężenie przepływu 6500 m³/h; maksymalne ciśnienie 0,2 bar.
SPRĘŻARKA AIRPOL C: natężenie przepływu: 1200 m³/h; maksymalne ciśnienie: 2,5 bar.

Dodatkowo istnieje możliwość regulacji wydatkiem dmuchawy poprzez zmianę prędkości obrotowej dmuchawy Rootsa za pomocą falownika.

Na stanowisku zainstalowana jest karta pomiarowa PCI-6259 (32 kanały napięciowe na wejściu, wyjścia analogowe do sterowania (zasuwy, upust, falowniki dmuchawy i sprężarki)). Aplikacja kontrolno-pomiarowa, stworzona na potrzeby stanowiska badawczego, umożliwia sterowanie parametrami przepływu oraz wizualizację i rejestrację parametrów prób, przy zastosowaniu dowolnych sterowników firmy National Instruments. Na życzenie zamawiającego aplikacja może zostać łatwo przystosowana do wykonywanych pomiarów. Najczęściej kontrolowane parametry to temperatura i wilgotność powietrza.

Stacje Meteorologiczne

Obserwacje meteorologiczne i hydrologiczne na stacji w Dobiegniewie prowadzone są w różnym zakresie od listopada 1977 r. Początkowo były to pomiary temperatury i wilgotności powietrza, temperatury gruntu, kierunku i prędkości wiatru, opadów i grubości pokrywy śnieżnej wykonywane przez obserwatora. W roku 1999 zainstalowana została automatyczna stacja pogodowa „Weather Monitor II”, za pomocą rejestrowano temperaturę i wilgotność powietrza, prędkość i kierunek wiatru, ciśnienie atmosferyczne i opady atmosferyczne, a od roku 2020 funkcjonuje stacja meteorologiczna Onset Hobo, która z 10 minutową rozdzielczością rejestruje kierunek i prędkość wiatru na wysokości 10 m, temperaturę i wilgotność powietrza na wysokości 2 m, opad atmosferyczny oraz promieniowanie krótkofalowe.

W odległości 3 km od stacji na strudze Ruda wybudowano próg kontrolno-pomiarowy, gdzie od roku 1989 prowadzone są pomiary stanów wody początkowo za pomocą limnigrafu, a obecnie rejestratora Onset HOBO z godzinną rozdzielczością. W roku 2017 program monitoringu znacząco rozszerzono. Za pomocą rejestratorów Onset monitorowane są stany wody w jeziorach Gościąż i Wierzchoń oraz poziom wód podziemnych w 4 piezometrach.

Monitoring chemiczny wód powierzchniowych, podziemnych i opadowych obejmuje oznaczenia: temperatury, pH, SEC, O2, HCO3˗, SO42˗, Cl-, Ca2+, Mg2+, Na+, K+, NH4+, NO2-, NO3˗ PO43˗, TN, TP. Prowadzony jest również monitoring limnologiczny Jeziora Gościąż. W trzech pionach pomiarowych zlokalizowanych w osi dłuższej jeziora z 30 minutową rozdzielczością rejestrowana jest temperatura i przewodność właściwa wody. Co miesiąc monitorowane są właściwości fizykochemiczne wody we wszystkich warstwach jeziora oraz tempo sedymentacji tryptonu w warstwie epi- i hypolimionu.

Od 2017 roku w odległości 2 km od jeziora Gościąż, funkcjonuje automatyczna stacja meteorologicznej Onset Hobo, co godzinę rejestrowana jest temperatura i wilgotność powietrza, opady atmosferyczne oraz kierunek i prędkość wiatru.

tags: #wilgotnosc #powietrza #instytut #pomiar