Основные правила: как пользоваться гигрометром, читать показания и проводить настройку?

Гигрометры являются эффективными приборами для определения количества водяных паров в воздухе или других газообразных веществах.

Данное оборудование используется в домашних условиях, а также в общественных помещениях специального назначения, на объектах сельскохозяйственного комплекса и в условиях промышленного производства.

На рынке представлен широкий ассортимент гигрометров, которые классифицируются по точности измерений, конструктивному исполнению, габаритным размерам, наличию или отсутствию дополнительных функций, сфере использования и принципу действия.

Чтобы прибор служил долго, выдавал нужные показатели, каждый потребитель должен изучить руководство по эксплуатации и основные правила пользования гигрометрами. Ниже подробно описывается в каких единицах измеряется влажность, как рассчитать показатели, как их читать, а также примеры, инструкции по корректной эксплуатации данного метрологического оборудования.

Общие принципы работы

Современные гигрометры работают для измерения показателей влажности атмосферного воздуха автоматически с отображением показателей на LCD дисплее. Пользователь, как правило, просто включает их в работу и даже не задумывается о принципе действия оборудования.

В то же время, алгоритм работы данного метрологического оборудования основан на следующих принципах, физических явлениях и технологических операциях:

• В основе гигрометра лежат тонкие стеклянные плоскости, на которые направляется тонкий световой луч.
• Поверхность зеркала охлаждается, и на ней скапливается определённое количество конденсата.
• В зависимости от количества света и температуры воздуха в помещении, либо на улице, на гладкой поверхности зеркала могут образовываться как водяные капли, так и кристаллизованные кусочки льда.
• Количество влаги на поверхности зеркал замеряется специальным сканером, после чего показатели передаются на исполнительное устройство.
• В электронном блоке программа преобразует данные о количестве влаги в относительный показатель в процентном отношении, после чего данное значение отображается на экране прибора, либо, в случае с механическим оборудованием, стрелка указывает на соответствующее деление на шкале.

Как правильно провести калибровку и поверку?

Любое метрологическое оборудование требует периодической поверки, калибровки и настройки, и гигрометры, в данном случае, не являются исключением. Для осуществления данных метрологических операций, необходимо последовательно выполнить следующие действия.

Эталонным прибором

1. Необходимо заранее запастись аналогичным метрологическим оборудованием, который показывает на 100% точный результат замера влажности воздуха.
2. Эталонный гигрометр устанавливается в рабочее положение, а, по завершении замера уровня содержания водяных паров в нём, данные показатели регистрируются, как основание для поверки.
3. Испытуемый прибор устанавливается в то же место, что и эталонный гигрометр.
4. На экране или на шкале гигрометра высвечиваются определённые показания.
5. Значения двух гигрометров сверяются между собой, на основании чего принимается решение о необходимости калибровки сомнительного устройства.

Повышенной влажностью

• Данный способ подразумевает только идентификацию неисправного прибора, либо проверку его нормальной работоспособности.
• Прибор заворачивается в хлопковую ветошь, пропитанную водой и отжатую не менее, чем на 1 – 2 часа.
• Значения на гигрометре должны увеличиваться до достижения 96% влажности.
• Кода стрелка или цифровое значение на экране достигли данного показателя, прибор перестаёт замерять влажность.
• Если метрологическое оборудование выдаёт меньшее значение, это означает, что он нуждается в калибровке эталонным прибором.

Солью

• Данный способ достоверно позволяет определить с точностью до 0,1% корректность показаний прибора, а также необходимость его калибровки.
• В сосуд объёмом от 3 и более литров наливается горячая вода, в которую добавляется не менее 15 – 20% массовой доли поваренной или морской соли.
• Жидкость тщательно перемешивается до полного растворения соли.
• Полученный раствор переливается в другую ёмкость через марлю или сито для процеживания остатков соляных отложений.
• Над поверхностью раствора, непосредственно в ёмкости, сооружается простое крепление для гигрометра.
• Метрологический прибор фиксируется на подставке в рабочее положение, строго над ванночкой с соляным раствором.
• Готовое сооружение накрывается ведром или другой высокой ёмкостью, чтобы обеспечить полную герметичность сосуда с раствором и самого гигрометра.
• Ровно через сутки, крышка над сооружением снимается, после чего с экрана гигрометра фиксируются показания.
• На экране, либо на шкале устройства должны высветиться показания 75% относительной влажности.
• В случае, если данные значения больше или меньше, чем 75%, это говорит о необходимости калибровки.

Механического прибора

1. Данные приборы располагают поворотными рукоятками.
2. При нажатии на рукоятку, стрелка гигрометра освобождается от привода анализатора влажности.
3. При повороте рукоятки, стрелка приводится в движение в любую из сторон.
4. Стрелка гигрометра аккуратно выставляется в нужное положение, согласно контрольным значениям эталонного прибора.
5. По завершении работ, гигрометр повторно проходит поверку, согласно любому из перечисленных выше алгоритмов.

Электронного

• На таких устройствах нередко имеется клавиша автоматической калибровки, нажатие на которую приводит к автоматическому выравниванию показателей метрологического оборудования до эталонных значений.
• В случае, когда автоматическая калибровка на приборе не предусмотрена, он, как правило, оснащается клавишей принудительной настройки с фронтальной или тыльной стороны.
• При нажатии и блокировке клавиши, на панели управления гигрометром нажимаются кнопки со стрелками, которые регулируют показания на 1 цену деления в большую или меньшую сторону.
• Когда на экране выставлены нужные показания, клавиша блокирования снимается, что позволяет запустить гигрометр в работу с уже откалиброванными значениями на экране.
• По завершении калибровки, рекомендуется проведение повторной поверки устройства, чтобы убедиться в его нормальной работоспособности на протяжении следующих нескольких месяцев.

Подробно о калибровке и настройке здесь.

Таблица показаний аппарата

Классические механические термометры определяют абсолютную влажность воздуха на основании замеров разницы между показаниями двух термометров – сухого и смоченного в воде. Все значения отображаются в психрометрической таблице, которая приводится ниже:

Данные значения являются ГОСТовскими и указываются, как эталонные, что позволяет потребителю точно определить относительную влажность воздуха, при условии отсутствия в помещении электронного современного прибора с автоматическим выводом готовых показателей.

Нормы показателей влажности

Нормы показаний – это эталонные значения относительной влажности, которые определяются при помощи гигрометра и соответствуют требованиям ГОСТ Р 8.758-2011.

Эти показатели можно рассчитать при помощи откалиброванного и поверенного метрологического прибора, а по результатам проведения обследования помещения, записываются в специальный журнал.

В журнале, составляемым лаборантом, указывается показатели влажного и сухого термометров, разность между значениями на шкале каждого из них и относительная влажность воздуха в процентах.

При сравнении значений в журнале с психронометрической таблицей и значениями норм из ГОСТ, идентифицируется как исправность прибора, так и необходимость корректировки температурно-влажностного режима в обследуемом помещении.

Пошаговая инструкция по применению

Некоторые современные гигрометры не требуют наличия специальных знаний при их эксплуатации, так как процесс замера нужных показателей осуществляется в автоматическом режиме.

В то же время, высокоточные профессиональные и лабораторные приборы требуют привлечения профессионалов, так как они обладают рядом отличительных особенностей и требуют соблюдения определённых правил для получения точных результатов замера.

Ниже приводятся подробные технологические карты по корректному использованию всех представленных на рынке категорий механических или электронных гигрометров.

Волосяной

1. Синтетический волос натягивается между верней опорой штатива прибора и пружиной поворотной стрелки.
2. С метрологического оборудования снимается стопор, что обеспечивает свободный ход стрелки.
3. По мере изменения уровня относительно влажности в помещении, волос меняет свою длину – удлиняется или укорачивается.
4. Пружинный механизм приводится в движение, и стрелка гигрометра отклоняется.
5. По мере отклонения стрелки, она начинает указывать на нужное деление на шкале, распложенной по траектории движения детали.
6. В зависимости от реальной влажности воздуха в помещении или на улице, стрелка гигрометра указывает на значения в пределах от 30% до 80%, которые впоследствии фиксируются в журнале.

Об особенностях применения прибора в видео:

Плёночный

• Принцип действия такого гигрометра схож с предыдущим вариантом.
• Сверхтонкая плёночная мембрана реагирует на малейшие изменения влажности в эксплуатируемом пространстве, что заставляет стрелку прибора также отклоняться от вертикального положения и фиксироваться напротив градуированной шкалы.
• Плёнка натягивается между 2 или 3 плоскими зажимами, расположенными на рамке, после чего прибор устанавливается в центре помещения.
• Гигрометр должен быть оставлен в положении покоя на протяжении от 2 до 6 часов.
• По мере натяжения плёнки, стрелка будет отклоняться для тех пор, пока не займёт окончательное положение, соответствующее реальной относительной влажности воздуха, после чего данные показатели можно будет считывать и регистрировать официально.
• Учитывая, что принцип действия такого прибора основан на физическом изменении свойств материи, рекомендуется выждать не менее суток до полной остановки стрелки метрологического оборудования.

Конденсационный, или весовой

• На зеркале внутри прибора, которое реагирует на показатели температуры в помещении, образуется конденсат.
• Для обнуления прибора, необходимо воспользоваться резиновой грушей, которая очищает капельки влаги на зеркале, обеспечивая отклонения стрелки в вертикальное исходное положение.
• При установке откалиброванного и обнулённого гигрометра в помещении, по мере изменения температуры между поверхностью зеркала и окружающей средой, на поверхности посеребрённого зеркала начинают образовываться капли конденсата или кристаллы льда.
• По мерам образования конденсата, прибор анализирует их количество, после чего стрелка начинает отклоняться в сторону определённого значения, которое означает реальную относительную влажность воздуха.
• Как и в предыдущих случаях, показатели фиксируются в журнале, после чего анализируются с предыдущими, что позволяет определить необходимость корректировки значений.

Психрометрический

1. Данный вид метрологического оборудования подробно описывается выше.
2. Пользователь устанавливает прибор на поверхности стола, приблизительно в центре помещения, на достаточном удалении от окна.
3. Мокрый термометр должен быть погружен во влажную среду, после наполнения водой комнатной температуры специальной колбы.
4. На протяжении 1 – 2 часов, на сухом и влажном термометрах устанавливаются показатели температуры.
5. Как правило, психронометрические гигрометры изготавливаются таким образом, что на задней пластине изображается градуированная психронометрическая шкала.
6. Пользователь считает разницу между показаниями сухого и влажного термометра, после чего сравнивает эту разницу с эталонными значениями на психрометрической таблице.
7. Полученные данные фиксируются в отчёте установленной лабораторной ведомости.

Электронный, или цифровой

• Данный прибор не требует специальных знаний по время его использования.
• Гигрометр, который, чаще всего, изготавливается в едином корпусе с комнатным термометром, устанавливается на ближайшей к простенку рядом с окном плоской поверхности.
• При необходимости, кабель с наружным сенсором для определения температуры воздуха за окном, зажимается створкой стеклопакета.
• В гигрометр устанавливаются элементы питания, после чего он включается в работу.
• Прибор насыщается влагой воздуха на протяжении 1 – 2 часов, а показатели на его экране выравниваются до реальных значений.
• Некоторые электронные / цифровые гигрометры имеют кнопку регистрации текущих значений с целью их последующего сравнения для изменения климатических параметров воздуха в помещении.

Для бытового использования, эксперты рекомендуют приобретать только электронные метрологические приборы, совмещённые с термометрами, так как такие гигрометры не требуют сложных вычислений, а калибруются не чаще, чем 1 раз в 3 – 5 лет из-за отсутствия экстремальных температурно-влажностных режимов.

Как считать показания?

Некоторые модели гигрометров требуют проведения детальных расчётов относительной влажности, так как они выдают лишь промежуточные показатели процентного содержания водяных паров в помещении. К таким приборам относятся психрометрические влагомеры, на которых отображаются только 2 показания термометров – мокрого и сухого.

Конечный результат относите оной влажности высчитывается по следующей простой формуле:

Данного значения вполне достаточно, чтобы подставить его в психрометрическую таблицу, в которой отображается полное соответствие измеренным и вычисленным показателям величины относительной влажности в обследуемом помещении.

Как читать значения:

• в влевом столбце таблицы пользователь может найти интересующее его значение на шкале сухого термометра;
• в верхней строке – разницу между значениями сухого и мокрого термометров;
• на пересечении 2 направляющих от соответствующих значений, располагается искомая величина относительной влажности.

В случае, если значение попадёт между отображёнными в психронометрической таблице показателями, необходимо провести простую интерполяцию между 2 или 4 значениями.

Для этого, из большего значения вычитается меньшее, делится на количество десятичных величин между целыми числами и умножается на реальную цифру, которая указана на термометре по результатам замера.

Сложности и ошибки в измерениях

При самостоятельной эксплуатации гигрометров разных категорий, новички и неопытные пользователи могут всегда столкнуться со следующими, наиболее распространёнными ошибками и сложностями:

1. Отсутствие поверки или калибровки любого из представленных на рынке приборов, вне зависимости от его категории и конструкции – гигрометр будет выдавать ложные показания, которые не смогут использоваться в дальнейшем.
2. Отсутствие мокрой ванночки для психрометрического гигрометра – прибор выдаст неверные результаты температуры для влажного термометра, что не позволит корректно посчитать относительную влажность.
3. Физический износ капроновой нити или полимерной мембраны для волосяного или плёночного гигрометра – также, показатели не смогут достигнуть нужного уровня влажности.
4. Отсутствие заряженных элементов питания для электронного гигрометра – программируемый блок выдаст ошибку по результатам измерений.
5. Пыль, жировые отложения или другой налёт на зеркале конденсационного гигрометра – данные отложения приводят к сбою настроек, необходимости обслуживания и калибровки прибора.
6. Ошибки в расчётах при определении относительной влажности – перед началом эксплуатации, рекомендуется заранее выписать формулы, чтобы избежать риска использования неверных значений.

Чтобы избежать ошибок, перечисленных выше, перед началом эксплуатации гигрометра, следует тщательно изучить инструкцию по его корректному использованию и чтению показателей, а также ознакомиться с несколькими уроками и мастер-классами, которыми эксперты нередко делятся с другими пользователями интернета в публичном доступе.

Рекомендации для долгого срока службы

Гигрометр любой категории – это относительно простое метрологическое оборудование, которое нуждается в периодическом уходе для достижения долгого срока службы без потери эффективности замеров параметров влажности.

Чтобы избежать преждевременного физического износа и быстрого выхода гигрометра из строя, следует обязательно придерживаться соблюдения ряда важных правил:

• Гигрометры должны находиться в исправном и рабочем состоянии.
• Перед началом эксплуатации гигрометра, рекомендуется убедиться в его правильных настройках.
• 1 раз в 12 – 36 месяцев, рекомендуется обязательно проводить поверку и калибровку оборудования.
• Для конденсационных гигрометров нужно отслеживать качество зеркальной поверхности.
• Для психрометрического оборудования нужно периодически наполнять ванночку мокрого термометра водой.
• Капроновая нить или полимерная плёнка для волосяных, либо плёночных гигрометров подлежат замене при достижении пластических деформаций и провисаний.
• Прибор нужно устанавливать только в тех помещениях, влажность воздуха в которых точно соответствует возможностям оборудования и граничным условиям замера процентного содержания водяных паров, согласно паспорту качества товарной единицы.

Следует также учесть, что качество сборки самого гигрометра имеет огромное значение для его длительной и бесперебойной эксплуатации.

Заключение

Гигрометр – это такое метрологическое оборудование для домашнего или лабораторного использования, которое предназначено для замера относительной влажности в помещении или на улице и требует наличия определённых знаний для корректной эксплуатации, получения ожидаемого результата. В зависимости от типа гигрометра, меняются правила его использования и то как измеряется влажность.

Самыми простыми в использовании считаются электронные или цифровые гигрометры, которые автоматически выдают пользователю конечный результат. В случае применения волосяных или плёночных гигрометров, рекомендуется постоянно отслеживать качество и физических износ синтетической нити, либо полимерной плёнки при эксплуатации психронометрических гигрометров.

По результатам замера температуры между сухим и влажным термометром, потребуется получить разницу между ними, после чего определить показатель относительной влажности по специальной таблице на его корпусе, с тыльной стороны.