Вологість повітря визначають гігрометрами та психрометрами. У принципі, вони визначають один і той самий показник, відносну вологість, але відрізняються конструктивно. Прилади однаково популярні у споживачів, яким необхідно проводити такі вимірювання.
Подібність і відмінності приладів
Основна схожість гігрометра та психрометра — в їхньому призначенні. Вони обидва необхідні для того, щоб визначати відносну вологість повітря. Відмінність пристроїв — у принципі їхньої дії, у тому, яким чином вони здійснюють ці вимірювання.
Гігрометри функціонують завдяки змінам хімічних і фізичних властивостей речовин, що відбуваються під впливом мінливого рівня вологості в навколишньому повітрі. Ці прилади, які використовують досить часто, бувають оптичними, резисторними, ємнісними, термісторними.
Як головну складову пристрою використовують знежирене волосся людини або його штучний аналог. Під дією мінливої вологості відбувається зміна його початкової довжини. Зменшується вологість — стає меншою довжина волосини, підвищується — вона набуває великих розмірів.
Пристрій психрометрів простіший. Вони виконані з 2-х термометрів, одного в сухому вигляді, і другого, спеціально змочуваного у воді. Їх вважають надійнішими приладами через їх кращу захищеність від різних впливів. А гігрометри функціональніші через те, що ними можна визначати й вологість твердого тіла. Так, ємнісним пристроєм вимірюють вологість у таблетках.
Відрізняють їх і сфери застосування. Гігрометри актуальніші в побутовому використанні, а за допомогою психрометрів через більшу точність вимірювань, їхню меншу похибку частіше вимірюють рівень відносної вологості в медичних установах, виробничих приміщеннях.
Як працюють психрометри
Психрометрами (або психрометричними гігрометрами) вимірюють температуру повітря та його вологість. Визначати їх потрібно у виробництві та для різних наукових досліджень, особливо в місцях, де є техніка для вимірювання ваги, що вимагає показань більш високої точності.
Працюють ці пристрої завдяки випаровуванню рідини та виникненню в цьому процесі різної температури на сухих і змочених термометрах. За різницею між їхніми показниками й визначають потрібну величину вологості повітря.
Під час інтенсивного випаровування з рідини йдуть молекули у вигляді пари, внаслідок чого вона втрачає деяку енергію, за рахунок чого відбувається зниження її температури. Реєструє процес вологий термометр, що охолоджується в період інтенсивного випаровування. За сухого повітря він покаже менші значення, отже, різниця показань, зазначена за двома термометрами, вийде більшою. Обчислюється вологість за психрометричною таблицею або розраховується за спеціальними формулами, а сухий термометр визначить поточну температуру.
Види психрометрів
Сучасні психрометри представлені такими видами:
Стаціонарний психрометр Серпня. Прості прилади, з термометрами як основними елементами, для закріплення яких служить спеціальний штатив. Для їх розміщення служить метеорологічна будка. Один термометр обв'язують батистовим шматком тканини. Один її кінець опускають у посудину, наповнену водою, щоб можна було змочити її повністю. Вологий термометр охолоджується, коли випаровується вода. Перевага таких психрометрів у їхньому простому влаштуванні й експлуатації, а мінус у тому, що показання мокрого термометра залежить від обміну повітря в будці.
Аспіраційний психрометр. Ассмана дещо ускладнений пристрій. Термометри, що використовують, перебувають у футлярі з подвійними стінками, що захищає їх від будь-якого пошкодження, впливу теплом. Їх обдувають аспіратором ("вентилятором") зі швидкістю 2 м/сек. Такий прилад вимірює точніше та надійніше за позитивної величини температури навколишнього повітря. Недолік приладу в крихкості термометрів і неможливості контролювати їх на дистанції.
Дистанційний психрометр. Ці пристрої бувають манометричними та електричними. У перших використовують двоканальний термометр або 2 одноканальних із системою зволоження, яка влаштована в одному з термобалонів. У других приладах, більш поширених, визначення вологості проводиться за допомогою електричних елементів — термометрів опору, термопар, термісторів.
Види гігрометрів
Самопочуття людей, особливо метеочутливих, гіпертоніків, тих, хто має захворювання серця та судин, перебуває в прямому зв'язку з вологістю навколишнього середовища. Надмірно сухе повітря шкодить і здоровим людям. Воно викликає свербіж і сухість шкіри, сонливість і часто стає причиною появи хвороб дихальної системи. Тому в будинку бажано мати гігрометр, що визначає вологість.
Важливі ці пристрої також для використання у виробничих приміщеннях, тому що на деяких підприємствах у певних місцях необхідно забезпечувати потрібну величину вологості повітря для збереження продукції.
Гігрометри представлені кількома видами, починаючи від звичайних компенсаційних приладів, і закінчуючи складними електронними пристроями. Діють вони за різним принципом і бувають такими:
1. Компенсаційний.
Найпростіший пристрій. Не вирізняється великою точністю, його частіше використовують у побуті. Працює з використанням металевого дзеркала, за принципом залежності його температури та навколишнього середовища. Починає працювати під час появи на дзеркалі вологих крапель або кристаликів льоду. Коли утворюється конденсат, починає працювати термометр, що визначає температуру дзеркала. За різницею між температурами дзеркала і повітря й обчислюють вологість навколишнього середовища.
2. Механічний.
Працює такий гігрометр завдяки здатності використовуваного в ньому волоса людини (синтетичного) змінювати довжину під впливом мінливої в повітрі концентрації вологи. Волосся певної довжини натягується на спеціальну рамку. При зміні рівня вологості змінюється й довжина волосини, яка підштовхує стрілку на шкалі пристрою, показуючи поточні значення вологості. Застосовують у житлових, промислових приміщеннях, де не потрібна велика точність даних. Мінусом приладу вважають його чутливість до ударів, струшування, зміни положення.
3. Електронний.
Вологість таким пристроєм вимірюють відповідно до концентрації електроліту. Є пристрої, чиї виміри прив'язуються до точки роси. Зазвичай її заміряють, використовуючи розчин хлориду літію, що відрізняється чутливістю до змін вологості. Іноді ці пристрої оснащують термометрами.
До переваг електронного гігрометра відносять велику точність вимірювання з низьким рівнем похибки, якої немає в інших видів цього приладу. Тим паче що така точність заебезпечена незалежно від того, якою є температура навколишнього середовища.
Принцип дії кожного з цих видів гігрометрів доволі простий, в їхній основі лежать фізичні та хімічні властивості використовуваних матеріалів. Обидва види приладів (психрометри та гігрометри) затребувані споживачами, тільки від них залежить, який із них вони виберуть для розв'язання своїх завдань.
