Гигрометр — это специализированный прибор для измерения влажности воздуха, который является одним из ключевых параметров микроклимата. Концентрация водяного пара в атмосфере оказывает прямое воздействие на здоровье людей и животных, состояние растений, сохранность различных материалов и товаров, корректную работу электронного оборудования, а также на общую санитарно-эпидемиологическую обстановку.
Гигрометр
Содержание
- 1 Гигрометр
- 2 Устройство и виды гигрометров
- 3 Основные принципы работы гигрометров
- 4 Электронные гигрометры
- 5 Профессиональные гигрометры
- 6 Заключение
Применение гигрометров продиктовано требованиями технологических регламентов и санитарных норм, которые предписывают поддерживать влажность воздуха в строго определённых пределах.
- Повышенная влажность создаёт благоприятные условия для размножения болезнетворных микроорганизмов, плесени и грибка. Она также приводит к образованию конденсата на стенах и внутри электрооборудования, что вызывает коррозию и короткие замыкания. На складах избыточная влага портит продукты питания, металлические изделия, ткани, бумагу и книги.
- Чрезмерно сухой воздух, в свою очередь, вызывает пересыхание слизистых оболочек дыхательных путей и глаз, снижая местный иммунитет и повышая риск респираторных заболеваний. В производственных и складских помещениях низкая влажность может нарушать технологические процессы, приводить к растрескиванию упаковки, а также изменять свойства лекарственных препаратов и химических веществ.
Особенно строгий контроль влажности с помощью гигрометров необходим на предприятиях пищевой и фармацевтической промышленности, в цехах по производству строительных материалов, медицинских и образовательных учреждениях. Этот параметр также критически важен в сельском хозяйстве, например, для управления микроклиматом в теплицах и на овощехранилищах.
Устройство и виды гигрометров
Простейший и исторически первый гигрометрический прибор был создан на основе свойства обезжиренного конского волоса изменять длину при изменении влажности: при насыщении влагой он удлиняется, а при высыхании — укорачивается. В XVIII веке швейцарский учёный, закрепив один конец волоса на основании, а другой соединив со стрелкой, перемещающейся по шкале, изобрёл волосяной гигрометр.
Этот принцип до сих пор используется в некоторых бытовых моделях, где не требуется высокая точность. Однако волосяные гигрометры отличаются значительной погрешностью и ограниченным диапазоном измерений — обычно от 30% до 80% относительной влажности.
Основные принципы работы гигрометров
В зависимости от требуемой точности и условий эксплуатации существует множество видов и модификаций гигрометров. Все они предназначены для определения одного из трёх параметров: относительной влажности, абсолютной влажности или точки росы.
Современные гигрометры основаны на одном из пяти физических принципов, связанных с гигрометрией.
- Гигрометрический (механический): способность органических материалов (волос, плёнки) изменять линейные размеры при изменении влажности. На этом принципе работают классические волосяные и плёночные гигрометры.
- Весовой (абсорбционный): измерение изменения массы гигроскопичного вещества после поглощения им определённого количества влаги из воздуха.
- Психрометрический: основан на эффекте охлаждения при испарении жидкости. Прибор (психрометр) состоит из двух термометров — «сухого» и «влажного». По разнице их показаний с помощью специальной психрометрической таблицы вычисляется относительная влажность воздуха.
- Конденсационный: определяет точку росы — температуру, при которой водяной пар в воздухе начинает конденсироваться. В приборе охлаждается металлическое зеркало, и фиксируется момент появления на нём капель влаги.
- Электрический: измерение изменения электрических свойств (сопротивления, ёмкости) специального чувствительного элемента при изменении его влажности. К этому типу относятся керамические, электролитические и другие электронные датчики.
Отдельную обширную категорию составляют электронные гигрометры. Они могут использовать любой из перечисленных физических принципов, но оснащены электронным преобразователем сигнала и цифровым дисплеем для мгновенного отображения результатов.
Электронные гигрометры
Современные цифровые гигрометры представлены несколькими основными типами:
- Оптоэлектронные (конденсационные с зеркалом): высокоточные приборы, определяющие точку росы путём охлаждения зеркала и оптической фиксации момента конденсации.
- Ёмкостные: в их основе лежит изменение диэлектрической проницаемости (а значит, и ёмкости) специального полимерного или оксидного слоя при сорбции влаги.
- Резистивные (кондуктометрические): измеряют изменение электрического сопротивления гигроскопичного слоя (чаще всего солевого или полимерного) при изменении влажности.
- Пьезоэлектрические: сложные и точные устройства, где гигроскопичная плёнка наносится на кварцевый резонатор. Изменение массы плёнки при поглощении влаги приводит к изменению резонансной частоты кристалла, что и служит мерой влажности.
Также существуют методы прямого измерения электропроводности воздуха, которые применяются для определения абсолютной влажности.
Большинство электронных гигрометров отличаются высокой точностью, широким диапазоном измерений и часто совмещены с другими датчиками (температуры, давления), образуя цифровые метеостанции. Такие модели находят применение как в быту, так и в профессиональной сфере — в лабораториях и на промышленных объектах.
Профессиональные гигрометры
Профессиональные гигрометрические приборы используются не только для контроля влажности воздуха, но и для анализа содержания влаги в различных технологических газах (природный газ, азот, кислород и др.). Для неагрессивных газовых сред часто применяются гигрометры точки росы.
Стационарные промышленные гигрометры с датчиками, встроенными в газопроводы или резервуары, обеспечивают непрерывный мониторинг в реальном времени с передачей данных на диспетчерский пульт. Такие приборы обладают исключительной точностью, позволяя измерять даже следовые количества влаги (микровлажность). Наличие системы подогрева датчика предотвращает его загрязнение и повышает достоверность измерений.
Портативные профессиональные гигрометры незаменимы в нефтегазовой и химической отраслях. Они позволяют оперативно и точно проверять содержание влаги в баллонах, технологических ёмкостях и магистральных трубопроводах. Эти компактные электронные устройства работают в полном диапазоне влажности (0–100%), отображают результаты в различных единицах измерения и не требуют сложного монтажа для проведения замеров.
Заключение
Разобравшись в том, что такое гигрометр и как он работает, можно осознанно подойти к выбору прибора, исходя из конкретных задач. На стоимость устройства напрямую влияют его точность, функциональность (например, наличие памяти, подключения к ПК) и комплектация дополнительными датчиками.
Перед покупкой гигрометра важно чётко определить цели его использования и требуемый уровень точности. Для домашнего применения, контроля микроклимата в квартире или теплице, оптимальным выбором часто становится компактная и доступная цифровая метеостанция, сочетающая в себе гигрометр, термометр и барометр.
Поделись этой инфой в соцсетях! 
