Шкала влажности воздуха: Какой должна быть нормальная влажность для ребенка и взрослого по ГОСТ

Измерение относительной влажности воздуха: Какой метод измерения предпочтительней?

Известные всем со школы приборы типа ВИТ (ВИТ-1, ВИТ-2), позволяющие измерять относительную влажность воздуха, похоже, скоро уйдут в прошлое. На смену им приходят современные измерители влажности воздуха с микропроцессорным управлением. О достоверности результатов, полученных с помощью этих, кардинально различающихся по методу измерения приборов и пойдет речь в этой статье (Читайте также статью «Что такое влажность воздуха? Как правильно измерять влажность? Давление водяного пара. Таблицы и примеры расчета.»). Далее для краткости будем именовать их соответственно: «термогигрометры ВИТ» и «цифровые термогигрометры». Рассмотрим два метода измерения относительной влажности воздуха, используемых в этих приборах:

Психрометрический метод измерения относительной влажности воздуха.

Термогигрометры ВИТ используют психрометрический метод измерения влажности, основанный на разнице показаний «сухого» и «увлажненного» термометров. После снятия показаний термометров по психрометрической таблице определяют относительную влажность воздуха. Это исторически самый старый метод измерения относительной влажности воздуха.

На погрешность измерения при использовании этого метода оказывают влияние атмосферное давление, скорость аспирации, температура воздуха, чистота заливаемой воды, запыление тканевого материала. Кроме всего погрешность, возникающую при изменении свойств тканевого материала (например, тканевый материал запылится и высохнет) и изменении скорости движения воздуха около датчиков, трудно заметить. В итоге, даже поверенный психрометр может иметь недостоверность показаний 20 % и выше, особенно при низких уровнях влажности. К недостаткам психрометрических термогигрометров ВИТ можно отнести постоянную необходимость контроля влажного тканевого материала, обязательное введение индивидуальных поправок к показаниям термометров. Самое неоспоримое достоинство же таких приборов очень привлекательная цена.

Метод прямого измерения относительной влажности воздуха.

Современные цифровые термогигрометры используют так называемый метод прямого измерения относительной влажности воздуха. Для измерения влажности прямым методом используются датчики, основанные на различных физических принципах и выполненные по различным технологиям. Можно выделить основные четыре типа датчиков: емкостные, резистивные, на основе оксида олова и на основе оксида алюминия. Рассмотрим кратко особенности каждого типа (табл. 1).

Таблица 1.

Отличительные особенности различных типов датчиков влажности






Тип датчикаОсобенности
ЕмкостнойВысокая надежность, высокий выход годных кристаллов, низкая стоимость, широкий рабочий диапазон.
РезистивныйСамые дешевые, малая доля рынка.
На основе оксида оловаПлохая стабильность, плохая взаимозаменяемость
На основе оксида алюминияУзкий диапазон измерения (малая влажность)

 

Из этих представленных четырех основных типов для измерения влажности самым оптималь­ным по совокупности параметров является емкостной. Он обеспечивает широкий диапазон измерений, высокую надежность и низкую стоимость при использовании микроэлектронной технологии, которая позволяет производить емкости планарного типа тонкопленочным методом. Благодаря этому мы имеем миниатюрные габариты чувствительного элемента, возможность имплементации на кристалле специализированной интегральной схемы обработки сигнала. Технологичность и высокий выход годных кристаллов обеспечивают малую стоимость продукции данного типа. Итак, для измерения влажности емкостной метод является лучшим.

Именно такие датчики для измерения относительной влажности применяются в современных цифровых термогигрометрах.

Особенно хочется обратить внимание на ряд специфических моментов, возникающих при определении параметра относительной влажности в рабочих, производственных и других помещениях в холодное время года.

В холодное время года относительная влажность в помещениях имеет низкое значение (15-30 %). С наступлением холодного времени года приходится констатировать, что достаточно часто пользователи, сопоставляя результаты измерения относительной влажности, полученных с помощью цифровых приборов, оснащенных емкостными датчиками, с показаниями приборов типа ВИТ, получают совершенно расходящиеся результаты. Так, в холодное время года, используя при замерах приборы ВИТ, получают значения относительной влажности 40…70 % в отапливаемых помещениях. Цифровые приборы в тех же условиях показывают гораздо меньшую величину относительной влажности. Показания какого прибора верны, если и тот и другой прибор прошли метрологическую поверку? Далее этот вопрос будет рассмотрен подробно. 

Таблица 2.

Соотношение между параметрами абсолютной (a), относительной (φ) влажности, объемным влагосодержаниемт (Х, ppm) и температурой точки росы (tросы), при температуре исследуемого воздуха t =+20 °С.









































φ,%а, г/м3X, ppmtросы,°Сφ, %а, г/м3X, ppmtросы,°С
0,560,123127-4060,0010,601384212
0,680,150159-3864,0011,301477713
0,860,186198-3668,0012,061577714
1,070,230246-3473,0012,801683015
1,330,284340-3277,6513,601793416
1,630,345376-3082,9314,481915117
1,970,420462-2888,2015,362036818
2,440,510566-2693,9016,302168419
3,000,622691-24100,017,302309720
3,640,740841-22 18,302454021
4,410,9001020-20 19,402609222
5,341,081230-18 20,002772423
6,461,301490-16 21,772944724
7,741,641790-14 23,003126325
8,551,701960-13 24,403317126
9,271,842140-12 25,703518427
10,202,012349-11 27,203730328
11,502,272560-10 28,703952329
12,112,382804-9 30,404186830
13,302,583060-8 32,054434231
14,452,813338-7 33,804692132
16,733,053630-6 35,604964533
17,103,313965-5 37,605250034
18,723,604320-4 39,605550035
20,203,894695-3 41,705863136
22,144,225100-2 43,906193437
24,064,505549-1 46,206538138
26,004,8060200 48,606900039
28,045,2064811 51,157278940
30,135,6069502 53,807676341
32,405,9074803 56,508092142
34,756,3080284 59,408526343
37,276,8086095 62,308973744
40,007,2692306 65,149457945
42,807,7098867 68,709953946
45,808,20105868 72,0510473747
49,068,80113289 75,6011014548
52,509,401211710 79,2011581649
56,0010,001249811 83,0612172450

 


Пример 1: По данным метеосводки: температура атмосферного воздуха ta=0 °С; относительная влажность в атмосфере φa=100 % (=> tросы этого воздуха при этом =tа=0 °С). Температура точки росы (tросы) — величина, характеризующая влажность воздуха: это температура, при которой исследуемый воздух имеет φ=100 % (отн. вл.) или а=аmax (абсолютная влажность в г/м3) — полное влагонасыщение (т.е. при понижении температуры исследуемого воздуха нижеtросы начинается процесс конденсации избыточной влаги — выпадает роса). Воздух с улицы проникает в помещение, где температура t=+20 °С. По таблице 2 видно, что нагревшийся до температуры t=+20 °С атмосферный воздух (у которого влажность tросы= 0 °С), имеет величину относительной влажности φ =26 %, см, строку, где tросы =0 °С.


Пример 2: По данным метеосводки ta = -10 °С; φa =80 %. По таблице 2 определяем, что при tросы = ta = -10 °С максимальное значение абсолютной влажности аmax=2,27 г/м3 (т. е. при 100% относительной влажности). Соответственно, при относительной влажности 80% абсолютная влажность атмосферного воздуха (при ta =-10 °С) составит а=аmax*φ =2,27*0,8=1,82 г/м3.

В помещении t=+21 °С (см. в таблице строка tросы =+21 °С). Находим, что максимальная абсолютная влажность (аmax) воздуха при t=+21 °С составила бы 18,3 г/м3. Получаем значение φ проникшего воздуха (для t=+21 °С): φ =(а/аmax)*100 % =(1,82/18,3)*100 % =9,9%


Пример 3. Допустим, что при той же метеосводке (ta =-10 °С, φa=80 %) исследуется помещение с температурой =+18 °С. По примеру 2 аатм воздуха 1,82 г/м3. Тогда, по таблице 2 аmax (см. строчку tросы =+18 °С, напоминаем, что при этой температуре точки росы в воздухе содержится максимально возможное количество влаги)=15,36 г/м3, и следовательно: φ (+18 °С)=(аа.в./аmax)*100 % =(1,82/15,36)*100 % =11,8 %


 

Из приведённых примеров видно, что холодный атмосферный воздух, имеющий на улице высокую влажность (80… 100 %), попадая в отапливаемые помещения, в которых нет специальных увлажнителей воздуха, приобретает низкие значения уровня влажности (10…30 %), т.к. относительная влажность воздуха зависит, в основном, от количества содержащихся в нём молекул воды (которое не меняется при попадании его с улицы в помещения) и его температуры (отличающейся существенно). Разумеется, полученные очень низкие значения влажности обусловлены расчётом для «идеальных» условий. На самом деле, в помещениях влажность будет немного выше расчётных за счёт дыхания людей, неполного воздухообмена с уличным воздухом (влага накапливается), открытых источников влаги (краны, открытые емкости с водой и т. п.), но вклад их не столь значителен.

Следовательно, с одной стороны, чем ниже температура атмосферного воздуха и чем он суше, а с другой стороны, чем выше температура воздуха в помещениях, тем меньше реальная величина относительной влажности воздуха в помещениях.

Итак, мы выяснили, что психрометры, особенно не имеющие системы принудительной аспирации (типа ВИТ), имеют репутацию весьма недостоверных приборов, на точность показания которых влияет ряд причин, рассмотренных выше. Достоверность же результатов, полученных с помощью цифровых измерителей влажности не вызывает сомнений.

В настоящее время рынок цифровых термогигрометров достаточно насыщен. Обширно представлены в этом сегменте и зарубежные и отечественные производители. К сожалению, ряд цифровых термогигрометров неспособны полноценно заменить приборы ВИТ. Этому есть ряд причин, главная из которых, это отсутствие у прибора сертификата об утверждении типа средства измерения. Это в основном дешевые приборы производства КНР. Приборы же отдельных отечественных производителей не выдерживают критики по таким качественным параметрам, как эргономика и главное надежность. А качество, как известно, категория экономическая.

Как пример хорошо сбалансированных по соотношению цена/качество приборов для измерения температуры и влажности, можно привести Портативный измеритель влажности IT-8-RHT 

Этот переносной измеритель влажности производства НПК «Рэлсиб» обладает рядом достоинств: 
• Широкий диапазон температуры эксплуатации от мин 40°С до +55°С
• Подключение взаимозаменяемых первичных преобразователей через соединители
• Два варианта подключения преобразователя температуры и влажности: жёстко к корпусу, через соединительный кабель
• Наличие дополнительного канала с НСХ Pt1000 для измерения температуры в широком диапазоне 
• Широкий ассортимент датчиков температуры для дополнительного канала измерения
• Высокая точность измерения
• Низкая дополнительная температурная погрешность
• Задание порога звуковой и световой сигнализации
• Запоминание макс. и мин. значений
• Индикация температуры точки росы и точки инея
• Яркий большой светодиодный индикатор
• Возможность пользовательской юстировки без нарушения заводской настройки
• Прочный, герметичный, с прорезиненными вкладышами корпус

Если кроме измерения влажности требуется и регистрация значений, с возможностью просмотра данных на компьютере и формирования отчета, тогда оптимальным прибором для измерения и регистрации будет наш новый переносной измеритель – регистратор влажности и температуры EClerk-M-RHT. 

Особенности измерителя-регистратора 
• 2 канала 
• яркий светодиодный индикатор 
• большой объём памяти 
• высокая точность 
• современный эргономичный корпус 
• расширенный диапазон температуры эксплуатации 
• современное ПО для конфигурирования и работы с данными 
• возможность записи с временными интервалами 
• чувствительный элемент встроен в корпус 
• в белом или черном корпусе

Если вам нужен высокоточный прибор для измерения и регулирования относительной влажности воздуха, с возможностью передачи данных по электронной почте — вам подойдет измеритель относительной влажности и температуры ИВИТ-М. Прибор сертифицирован как средство измерения в России, в республиках Казахстан и Беларусь.

Основные достоинста прибора: 
• Взаимозаменяемый чувствительный элемент без потери точности
• Высокая точность измерения и стабильность показаний
• Яркий светодиодный индикатор
• Встроенный микронагреватель чувствительного элемента для защиты от конденсации влаги
• Возможность подключения до 247 приборов в одну сеть
• Возможность оснащения архивом и двухпозиционного регулятора
• Различные конструктивные исполнения (канальное, настенное, уличное)

2015 г.


Влажность воздуха. Методы измерения влажности воздуха

Как известно, вода занимает около 70,8% поверхности земного шара; живые организмы содержат от 50 до 99,7% воды, в атмосфере содержится 13-15 тыс. км 3 воды в виде капель, кристаллов снега и водяного пара.

Атмосферная водяной пар влияет на климат Земли, Важное значение влажность воздуха имеет в метеорологии для предсказания погоды.  Поддержание постоянной влажности — обязательное условие для ткацкого, кондитерского, фармацевтического производства, для музеев и библиотек. От влажности воздуха зависит самочувствие человека, что связано с испарением влаги и поддержанием постоянной температуры тела.

Итак, измерения влажности является одним из необходимых и важных навыков как для производственных целей, так и для бытовой жизни.


1. Водяной пар. парциальное давление

В воздухе всегда есть водяной пар, но она не является насыщенной. Перемещение воздушных масс приводит к тому, что в одних местах нашей планеты испарения преобладает над конденсацией, в других — наоборот.

Содержание водяного пара в воздухе, то есть его влажность можно охарактеризовать парциальным давлением, абсолютной и относительной влажностью.

 

Атмосферное давление представляет собой смесь различных газов и водяного пара. Каждый из газов вносит свой вклад в суммарное давление, которое оказывает воздуха на тела.

Давление, которое оказывала бы только водяной пар при отсутствии других газов, называется парциальным давлением водяного пара.

Парциальное давление — один из показателей влажности воздуха; измеряется в паскалях (Па) или миллиметрах ртутного столба (мм рт. ст.).

2. Абсолютная и относительная влажность

Для характеристики влажности ввели еще и такие понятия, как абсолютная и относительная влажность.

 

абсолютная влажность

Абсолютная влажность — это масса водяного пара, который содержится в одном кубическом сантиметре воздуха при данной температуре. Иначе говоря, абсолютная влажность — это плотностьводяного пара при данной температуре. 

Единица абсолютной влажности в СИ — килограмм на метр в кубе (кг / м 3 ).

Поскольку масса водяного пара в 1 см 3 небольшая, то часто для измерения абсолютной влажности используют внесистемная единица грамм на метр в кубе (г / см 3 ) :

1 г / см 3 = 0,001 кг / м 3 .

Итак, если при температуре 16 ° С водяной пар составляет 4 г / 3 , то это означает, что при данной температуре каждый кубический метр воздуха содержит 4 г водяного пара.

На основании величины абсолютной влажности воздуха нельзя составить объективную картину о степени влажности воздуха, так как при одинаковой массы водяного пара, но большей температуры, воздух будет более сухим, а по меньшей температуры — более влажным.

 

 

 

 

относительная влажность

Чтобы определить степень влажности воздуха, необходимо понимать, насколько водяной пар близка к насыщению. Для этого вводят понятие относительной влажности.

Относительная влажность — это отношение абсолютной влажности воздуха при некоторой температуре до густоты насыщенного водяного пара при той же температуре:

Относительную влажность обычно определяют в процентах; она не может быть больше, чем 100%.  Составлены таблицы, в которых приведены плотность насыщенных водяных паров г. н при различных температурах.

 

Определение относительной влажности можно сформулировать и иначе.

Относительная влажность воздуха — это отношение давления водяного пара в ней с некоторой температуры (парциального давления) до давления насыщенного водяного пара при этом самой температуры:

Величину давления насыщенного пара р н при данной температуре можно найти в таблице.

 

Для измерения относительной влажности воздуха необходимо:

1)     измерить температуру воздуха и по таблице найти давление насыщенного пара, который соответствует данной температуре

2)     определить точку росы и по таблице найти давление водяных паров, соответствует этой же температуре

3)     вычислить относительную влажность воздуха по формуле.

 

 

Таблица 2

Плотность и давление насыщенного водяного пара при температуре от 0 до 30 ° С

Таблица 3

психрометрические таблица

 

3. Точка росы

Относительная влажность воздуха зависит не только от абсолютной влажности, но и от температуры. Если количество водяного пара в воздухе не изменяется, то с понижением температуры относительная влажность возрастает, поскольку чем ниже температура, тем ближе водяной пар к насыщению. Для вычисления относительной влажности пользуются соответствующими таблицами (см. Табл. 2), где приведены значения (или ). 

Задача. Пусть абсолютная влажность воздуха 28 ° С равна 13,6 г / 3 . Поскольку плотность насыщенного водяного пара при этой температуре равна 27,2 г / 3 (см. Табл. 2), то относительная влажность составляет 

Предположим, что температура воздуха снизилась до 16 0 С, а абсолютная влажность не изменилась. При этой температуре относительная влажность воздуха

то есть воздух будет насыщенным водяным паром. Если же температура снизится до 10 ° С, то с каждого кубического метра воздуха сконденсируется по 13,6 г — 9,4 г = 4,2 г водяного пара.

Таким образом, снижая температуру, можно доказать относительную влажность воздуха до 100%, не изменяя количество пара, которая в нем.

Точкой росы называют температуру, при которой относительная влажность воздуха составляет 100 % (воздух оказывается насыщенным водяным паром) .

В рассмотренном выше примере точка росы равна 16 ° С. Если температура воздуха станет хотя бы немного ниже точки росы, пара начнет конденсироваться, появятся туман и капли росы на различных предметах.

3. гигрометр. психрометр

Для определения точки росы водяных паров, содержащихся в воздухе, созданы специальные приборы — гигрометры .

Наиболее простыми являются металлический гигрометр Ламберта и волосяной гигрометр .

Основной частью металлического гигрометра Ламберта (рис. 1) является металлический сосуд в форме цилиндра 3, ось которого занимает горизонтальное положение. Одна основание цилиндра снаружи блестящая. В середину цилиндра входит трубка 2, которая присоединяется к резиновой груши — воздуходувка 1. В цилиндр наливают эфир. Продувая через этот цилиндр воздуха, ускоряют его испарения. Испаряясь, эфир охлаждается и охлаждает цилиндр. Когда температура цилиндра становится равной температуре точки росы, его поверхность «потеет». Для измерения температуры внутрь цилиндра вставляют термометр 4, а чтобы момент выпадения росы был заметным на цилиндр надевают блестяще кольцо 5, изолированное от него теплоизоляционной прокладкой.

Действие волосяцого гигрометра обезжиренной волоса человека основана на том, чтобы уменьшать длину, если Риве нь влажности снижается, или видовжуватись в случае его увеличения. Растянутую с помощью подвеса волос размещают вертикально и прикрепляют к ш калы, проградуированный в единицах влажности . До самой волоса прикрепляется стрелка-показчиик. которая п ид время измерения влажности смещается по шкале вверх или вниз.

Что означает процент влажности?

Процент влажности — это понятие, о котором вам нужно знать. В частности, когда вы исследуете коммерческое увлажнение, необходимо поддерживать правильный процент. Независимо от того, в какой отрасли вы работаете, точные и контролируемые результаты являются необходимостью.

Что это означает

Процент влажности основан на 100% шкале. Вы часто будете читать о влажности, поскольку она относится к погоде. Однако в зависимости от температуры в помещении и различных других факторов он также будет описывать окружающую среду в помещении. Использование калькулятора влажности может даже позволить узнать больше о температуре и влажности, если вы знаете некоторые основные детали.

Влажность – это масса водяного пара , содержащаяся в общей массе сухого воздуха внутри определенного объема воздуха при определенной температуре. По сути, чем горячее воздух, тем больше воды может содержать воздух.

Относительная влажность представляет собой отношение максимальной абсолютной влажности к текущей абсолютной влажности, которая зависит от текущей температуры воздуха.

Если есть показание 100%, это означает, что воздух на 100% насыщен водяным паром. Он не способен больше удерживать водяной пар. Чтобы еще больше объяснить это, если воздух имеет 100% влажность, он не позволит поту испаряться в воздух. Из-за этого кажется, что жарче, чем есть на самом деле. В то же время, когда относительная влажность ниже, мы на самом деле можем чувствовать себя холоднее, чем на самом деле, потому что пот испаряется, обеспечивая эффект охлаждения.

С помощью калькулятора вы можете определить, каким на самом деле будет воздух в зависимости от температуры и относительной влажности.

Определение процента влажности

Важно понимать влажность из-за чувствительности. Мы, люди, чувствительны к количеству влаги на нашей коже. В различных отраслях промышленности уровень влажности также имеет решающее значение. Это может повлиять на количество пыли и других переносимых по воздуху молекул в воздухе. Это также может повлиять на наличие луж или скоплений воды на различных поверхностях.

Важно понимать, какой процент влажности лучше всего подходит для вашей среды. Средний человек будет чувствовать себя наиболее комфортно, когда относительная влажность составляет около 45%. Поскольку это не всегда достижимо в помещении, для создания необходимой влажности используются коммерческие увлажнители.

Внутренняя температура помещения и то, как работает система HVAC, влияют на общий уровень влажности. В некоторых отраслях крайне важно, чтобы процент влажности поддерживался на определенном уровне и не колебался. Вот почему часто важно иметь индивидуальное решение, которое позволит легко управлять и контролировать.

Если в воздухе слишком много влаги, люди чувствуют себя некомфортно. Это также может вызвать проблемы с влажностью, которые могут повлиять на электронные платы и многое другое. Если влажности недостаточно, это может вызвать электрические заряды и статическое электричество в воздухе. Это также может вызвать у людей зуд из-за высыхания кожи.

Узнав больше о проценте влажности и его значении, вы сможете лучше контролировать свою рабочую среду. Вы можете обнаружить, что, установив правильный процент, вы можете устранить значительное количество пыли и частиц в воздухе, которые циркулируют в вашей среде. Это также может помочь вашим сотрудникам чувствовать себя комфортно, чтобы они были более продуктивными в течение рабочего дня.

Свяжитесь с Smart Fog Inc сегодня, чтобы узнать больше о коммерческом увлажнении и о том, как найти правильный процент влажности для вашей рабочей среды.

Что такое диаграмма влажности? (с картинками)

`;

Наука

Факт проверен

Дороти Дистефано

Диаграмма влажности используется для определения характеристик воздуха в различных условиях. Определение влажности важно во многих производственных процессах, включая фармацевтику, микроэлектронику, медицинские приборы и оборудование. Это может повлиять на расширение и сжатие материала, свойства потока жидкости, рост бактерий и скорость коррозии и ржавчины. Существуют различные типы графиков влажности.

Диаграмма влажности — это инструмент, который помогает людям понять, как изменится уровень влажности воздуха при изменении окружающей среды. Влажность является мерой присутствия водяного пара в воздухе или газе. Водяной пар образуется в воздухе при испарении или при образовании пара из горячей воды. Количество водяного пара, которое может быть поглощено воздухом, зависит главным образом от температуры. Воздух с более высокой температурой способен поглощать больше водяного пара.

Психометрическая диаграмма показывает несколько общих свойств воздуха в различных условиях. Эти диаграммы часто используются инженерами для проектирования и оптимизации работы систем отопления, вентиляции и охлаждения. Свойства воздуха на психометрической диаграмме включают температуру по сухому термометру, температуру по влажному термометру, относительную влажность, коэффициент влажности, удельный объем, температуру точки росы и энтальпию. Любые два известных значения можно использовать для определения общего состояния атмосферы путем считывания желаемых значений непосредственно с диаграммы. Для низких, средних и высоких температур воздуха требуются разные психометрические таблицы.

Диаграмма относительной влажности обеспечивает быстрый и надежный способ определения количества влаги в воздухе. Относительная влажность — это мера количества водяного пара в воздухе или газе по сравнению с максимальным количеством водяного пара, которое может быть поглощено при данной температуре. График относительной влажности можно использовать для определения влажности внутри дома при различных температурных условиях наружного воздуха. Эта таблица часто используется в качестве руководства по настройке и регулировке увлажнителей, чтобы обеспечить комфортный уровень влажности в доме в сухие зимние месяцы.

Другой тип диаграммы влажности показывает влияние относительной влажности на характеристики качества воздуха, такие как рост бактерий, вирусов, респираторных инфекций, аллергических реакций, выработки озона и т. д. Он может показать, как относительная влажность влияет на рост и серьезность каждого состояния в диапазоне от нуля до 100 процентов.