Naprave za merjenje vlažnosti zraka v prostoru: vrste + priporočila za izbiro

Udobno bivanje v stanovanju je možno šele po zagotovitvi ugodne mikroklime, primerne za bivalne prostore. Klimatske razmere v sobi so odvisne od temperature in vlažnosti zraka, zato je treba te kazalnike natančno nadzorovati s pomočjo posebnih naprav.

Tako se za določanje temperature v prostoru uporablja termometer, naprava za merjenje vlažnosti zraka pa se imenuje higrometer. Načelo delovanja termometra pozna vsak, kako pa deluje merilnik vlažnosti in kako izbrati ustrezen model, pa ne ve vsak.

Skupaj si oglejmo obstoječe vrste teh naprav in posebnosti njihovega delovanja v tem gradivu. Prav tako se pogovorimo o pravilih izbire ustreznega higrometra.

Kako se meri vlažnost zraka?

Količino vlage lahko ugotovimo s pomočjo priročnih sredstev: prižgane sveče, smrekovega storža, kozarca vode ali stanja listov sobne rastline, ki ljubi vlago. Te metode so se uporabljale že dolgo, vendar določajo le približne vrednosti.

Natančne odčitke lahko dobimo z navadnim termometrom. Ta način je dolgotrajen in ni zelo priročen, saj zahteva upoštevanje določenih navodil, brez katerih imajo pridobljeni podatki znatno napako.

Sodobni merilniki vlažnosti so varni in se harmonično vključujejo v notranjost. Zato jih lahko uporabljamo v kateri koli sobi za ustvarjanje udobne mikroklime.

Za objektivno merjenje vodne pare v zraku se uporabljajo posebne naprave, ki pretvarjajo podatke o temperaturi in koncentraciji pare.

Med take naprave spadajo:

1. Higrometri.
2. Psihrometri.

Naprave z različnim načelom delovanja kažejo vrednosti z različnim deležem napake. Nekatere naprave dajejo natančne podatke o vsebnosti vlage v zraku, druge dopuščajo napako.

Obstajajo naprave, ki beležijo absolutne vrednosti, in merilniki, ki prikazujejo relativno vrednost. Zato je treba pred izbiro higrometra preučiti načelo delovanja naprav in upoštevati pogoje, v katerih bo naprava uporabljena.

Absolutna vrednost odraža težo vodne pare v kubičnem metru zraka. Vrednost je izražena v gramih, kilogramih na kubični meter. Takšna vrednost običajnemu človeku ne pove ničesar, zato se kot merska enota uporablja relativna vlažnost zraka.

Relativna vlažnost je razmerje med paro in zrakom. Največja možna količina pare v zraku je 100 %, ostale vrednosti se izračunajo glede na največjo vrednost.

Za izračun relativne vrednosti vlage v zraku je vsaka naprava opremljena s temperaturnim senzorjem. Nekatere naprave prenašajo dodatne podatke o temperaturi, kar je priročno, saj vam ni treba dodatno kupiti termometra.

Po standardu SNiP 2.04.05-91 mora relativna vlažnost zraka ostati v območju 30–60 %. V podnebno vlažnih območjih, kjer je vsebnost pare na prostem več kot 75 %, bodo vrednosti nekoliko višje.

Načelo delovanja in vrste naprav

Delovanje higrometrov temelji na spremembah fizikalnih parametrov različnih materialov. Ko se količina pare v zraku spremeni, se spremenijo lastnosti: gostota, teža, dolžina in drugi delovni parametri snovi. Z beleženjem sprememb fizikalnih lastnosti materialov lahko sklepamo o količini pare v zraku.

Lasni in folijski merilniki vlažnosti

Najenostavnejši mehanizmi naprav z analizo fizikalnih lastnosti materialov omogočajo natančno določitev količine pare v zraku.

Lasna naprava je sestavljena iz sintetičnega razmaščenega lasu, podlage z lestvico, kazalca in škripca. Ko se količina pare poveča ali zmanjša, se napetost lasu spremeni, škripec se zavrti in spremeni položaj kazalca na lestvici z vrednostmi.

Redke in ekskluzivne modeli lasnih higrometrov delujejo izključno po zakonih mehanike, zato ne potrebujejo zunanjega vira napajanja.

Takšen merilnik deluje v območju od 30 do 80 %. Trenutno se skoraj ne uporablja, ker obstajajo drugi modeli z večjim delovnim območjem.

Pri filmskem vlagomeru je občutljivi element organska folija, pritrjena na škripec. Ko se vrednost vlažnosti spremeni, se napetost folije poveča ali zmanjša, kar povzroči premik škripca, ki spremeni kot naklona kazalca.

Kazalec se premika po lokastem številčnici in prikazuje odstotek vlažnosti zraka v prostoru.

Oba mehanizma delujeta po zakonih mehanike, zato lahko natančno izmerita vlago v prostorih, kjer je nizka temperatura, do 0 °C.

Tehtni in kondenzacijski merilniki

S pomočjo tehtnega higrometra lahko določimo absolutno vlažnost zraka. Takšna naprava se uporablja za laboratorijske poskuse, zato ni primerna za domačo uporabo v prostorih.

Kondenzacijski merilnik povzema najbolj natančne podatke. Zgradba takega merilnika je sestavljena iz ravne površine, na kateri se useda vlaga, termometra, ki določa trenutek nastanka kondenzata, in svetlobnega snopa, ki zazna pojav prvega kondenzata. Delovno območje merilnika je od 0 do 100%.

Kondenzacijska naprava ima velike dimenzije. Za aktiviranje naprave se uporablja gumijasta hruška, zato se takšni merilniki vlage uporabljajo le v laboratorijih.

Ti mehanizmi ustvarjajo rezultate z visoko natančnostjo, kar je potrebno za raziskave, ne pa kot domači merilniki vlage v zraku.

Mehanske in elektronske naprave

Mehanski ali keramični merilnik vlage deluje preko električnega upora mase. Ker keramična masa vsebuje silicij in kaolin s kovinskimi delci, dobljena mešanica spremeni upor po spremembi vlage v zraku.

Zaradi tega ob različni vsebnosti pare igla na napravi spremeni položaj, kar odraža vlažnost zraka.

Ta mehanizem delovanja omogoča, da so keramični pripomočki kompaktni, zato so povpraševani za merjenje vlage v zraku v domači uporabi.

Elektronski ali sobni higrometer je sodobna hitra naprava za določanje vlage v zraku v prostoru.

V konstrukciji se lahko uporabijo naslednji principi delovanja:

• merjenje električne prevodnosti okoliškega zraka;
• optoelektronska metoda z merjenjem rosišča;
• merjenje električnega upora polimerov in soli;
• analiza kapacitivnosti kondenzata.

Digitalni merilnik vlage deluje s pomočjo mikrovezij, zato se izračuni izvedejo v nekaj sekundah, izhodni podatki pa imajo minimalno napako.

Natančni odčitki elektronskega higrometra so možni ob odsotnosti prepiha. Nekateri modeli dovoljujejo nihanja do 2 m/s; da bi to upoštevali, se je treba predhodno seznaniti s tehnično dokumentacijo.

Pri določanju vlage v zraku s tovrstnimi napravami je treba upoštevati temperaturo okolice. Najmanjša odstopanja od stacionarnih pogojev vplivajo na končne vrednosti, zato morajo biti zunanja vrata pred neposrednim merjenjem zaprta 15 minut.

Poleg temperaturnih nihanj na delovanje naprav vpliva bližina grelnih teles. Zato pri nameščanju higrometrov katere koli vrste upoštevajte bližino radiatorjev in jih namestite na nasprotno steno ali na mizico, ki se nahaja na precejšnji razdalji od grelnikov.

Načelo delovanja psihrometra

Še ena naprava za merjenje vlage v zraku v prostorih je psihrometer. Mehanizem delovanja psihrometričnih naprav temelji na uporabi fizikalno-kemijskih lastnosti tekočin.

Za merjenje sta na napravi nameščeni dve graduirani cevi s tekočino, ena od njih je ovita v mokro krpo. Pri izparevanju vlage je temperaturni kazalnik na oviti cevi nižji kot na suhi.

Kot tekoči materiali za polnjenje termometrov psihrometra se uporabljata živo srebro in toluol. Naprava s toluolom je manj nevarna za uporabo v gospodinjstvu

Za pridobitev rezultata je treba pogledati temperaturo zraka na termometru, ki ni ovit s krpo, ter izračunati razliko kazalnikov tekočine med obema cevema.

Nato v prvem stolpcu tabele vrednosti poiščite temperaturo zraka glede na termometer. V zgornji vrstici poiščite razliko vrednosti. Številka na presečišču stolpca in vrstice je kazalnik vlažnosti.

Psihrometri so treh vrst:

1. Stacionarni. Preprosta naprava, sestavljena iz dveh termometrov, zaprtih v meteorološko bučko. Eden od termometrov je v stiku z mokro krpo, zaradi česar tekočina spremeni fizikalno-kemijske lastnosti in pojavi se razlika v stopinjah. Rezultati se izračunajo po tabeli.
2. Aspiracijski psihrometer je podoben stacionarnemu, razlika je v tem, da je v zaščitnem ohišju nameščen ventilator-aspirator za premikanje stisnjenega plina. Nekakšen vakuum ustvarja pogoje za pridobitev najbolj natančnih kazalnikov.
3. Daljinski instrument je lahko manometrični ali električni. V konstrukciji so prisotni manometrični termometri ali termistorji, ki spreminjajo upor glede na stanje zunanjega okolja. Končni rezultati se prikažejo na digitalni tablici naprave.

Psihrometrične naprave so standardizirane in preverjene, zato lahko izhodne vrednosti štejemo za najbolj natančne.

Stacionarne naprave za merjenje količine vlage v zraku so lahko viseče ali namizne, zato se bodo harmonično vključile v vsako notranjost

Na kaj paziti pri nakupu?

Med sobne modele naprav za merjenje količine vlage v zraku spadajo mehanski in elektronski higrometri. Imajo kompaktno konstrukcijo, so varni za okolico in dajejo minimalno napako pri izračunih. Za ohranjanje oblikovalske zamisli imajo sodobne naprave jedrnat dizajn.

Merilo #1 – načelo delovanja

Mehanski in digitalni higrometri imajo vrsto prednosti, ki lahko vplivajo na izbiro naprave.

K prednostim mehanskih modelov vlagomerov lahko prištejemo to, da:

• delovanje naprave ni odvisno od zunanjih virov napajanja;
• so enostavni za uporabo, saj je potrebno minimalno dodatno nastavljanje potrebnih delovnih parametrov;
• cena mehanskega higrometra je nekoliko nižja od elektronskega.

Digitalni modeli so izdelani v obliki zložljivih, prenosnih pripomočkov.

Poleg tega k prednostim elektronskih modelov spadajo:

• visoka hitrost podajanja rezultata;
• manjša napaka prikazanih vrednosti v primerjavi z mehansko napravo;
• izhodni podatki so predmet nadaljnje obdelave zaradi vgrajenega notranjega pomnilnika.

Nekateri elektronski merilniki vlage v sebi združujejo več naprav: higrometer, uro, koledar, termometer, barometer, merilnik rosišča. Zato, če naprava opravlja več klimatskih funkcij – je to stacionarna meteorološka postaja.

Nekateri merilniki vlage imajo vgrajen sistem obveščanja, ki se sproži, ko raven pare pade ali naraste na 30 % in 60 %. Takšna naprava bi morala biti v domovih, kjer podnebne razmere v regiji predvidevajo povečano vlažnost ali suhost zraka.

Za udobje otroka in staršev je lahko higrometer vgrajen v radijsko varuško. Takšna naprava ima veliko funkcionalnost in sistem obveščanja.

Najnovejši modeli so opremljeni z Wi-Fi modulom za prikaz podatkov o vremenu v regiji s pridobivanjem informacij prek interneta.

Sodobni modeli higrometrov so zasnovani za določeno specifiko dela, zato je za natančno merjenje vlažnosti zraka v sobi, stanovanju ali drugih prostorih treba razumeti, kako bo naprava uporabljena. Potem bo kupljeni merilnik vlage popolnoma ustrezal zahtevanim potrebam.

Merilo #2 – območje vlažnosti

Optimalna vlažnost zraka je določena z namembnostjo prostorov. V spalnicah in dnevni sobi so normalne vrednosti vlagomera od 20 % do 80 %. Pri balkonu, v predsobi, na podstrešju in v kuhinji od 10 % do 90 %. Več o normah vlažnosti zraka v stanovanju priporočamo prebrati v tem članku.

V prostorih z visoko vlažnostjo lahko območje delovnih vrednosti doseže 100 %. Čim širši je razpon vrednosti, ki jih naprava zaznava, tem višja je njena cena. Zato se lahko pri izbiri naprave za spalnice, predsobo in podstrešni prostor odločite za naprave z ozkim območjem vrednosti.

Pri nakupu higrometra preučite delovne lastnosti, navedene v tehničnem listu izdelka. Pomembno je, da parametri naprave vključujejo zgornje vrednosti območja predvidenih delovnih temperatur.

Za nekatere merilnike vlage je pomembna najvišja meja segrevanja. Tako mora naprava za kopališče ali savno v območje delovnih temperatur vključevati vrednosti do 120 °C. Zato je treba v prostorih, kjer lahko temperatura in vlažnost dosegata precej visoke vrednosti, kupiti posebne naprave za merjenje pare v zraku.

Merilo #3 – natančnost merjenja

Za opremljanje posebnih skladišč so potrebne naprave z najmanjšo napako prikaza.

Tako se mora v domači vinski kleti vlažnost krožečega zraka vzdrževati na ravni 65–75 %, vsebnost vodne pare v knjižnici pa ne sme biti nižja od 50 % in višja od 60 %.

Zato je za merjenje vlage v zraku v takšnih prostorih treba uporabiti psihrometer ali visoko natančen elektronski higrometer, ki meri količino vodne pare s spreminjanjem električne prevodnosti zraka.

Napaka psihrometra niha med 1 in 5 %, napaka digitalne naprave pa med 5 in 10 %. Zato ju je mogoče uporabiti v prostorih, kjer mora biti vlažnost zraka natančno določena.

Če raven vlažnosti ne ustreza normam, bo potrebna naprava za njeno povečanje – vlažilec zraka.

Zaključki in koristen video na to temo

V videoposnetku bo govora o principih delovanja stacionarnih psihrometrov, prikazana bo primerjava dobljenih rezultatov z vrednostmi digitalnih higrometrov:

Optimalna vlažnost zraka v prostorih zmanjšuje tveganje za nastanek kroničnih bolezni, lajša simptome poteka obstoječih bronhopulmonalnih bolezni in zmanjšuje pojav alergijskih reakcij.

Količina vlage v zraku vpliva na delovno sposobnost, videz in zdravje človeka. Zato naj merjenje vodne pare v prostoru postane koristna navada v vsaki družini.

Ali imate še kakšna vprašanja glede izbire higrometra? Ali želite našo objavo dopolniti s koristnimi pripombami? Svoje komentarje napišite pod tem gradivom.

Če imate doma higrometer in želite povedati o njegovih prednostih in slabostih, napišite o tem spodaj pod člankom.