Kako izračunati vlago na higrometru: priročnik za uporabo naprav + primeri izračunov

Notranji mikroklima igra pomembno vlogo. Znanstveniki so dokazali, da ima vlažnost pomemben vpliv na zdravje ljudi. Zato je zaželeno, da je ta kazalnik vedno v mejah normale. Se strinjate?

Za merjenje vlažnosti uporabljamo higrometre. Razlikujejo se po načelu delovanja in so različnih vrst. Nekateri modeli samodejno določijo raven vlažnosti. Pri uporabi drugih vrst naprav je treba opraviti več dejanj in samostojno izvesti izračun. To zahteva določeno znanje, zato je treba razumeti, kako pravilno izračunati vlažnost na higrometru.

Nadalje vam bomo povedali, kakšne so naprave za merjenje vlažnosti v prostoru, in se seznanili z načelom njihovega delovanja. Poleg tega boste iz našega gradiva izvedeli, kako izbrati primerno napravo za merjenje vlažnosti.

Za kaj so potrebni higrometri?

Higrometer je laboratorijska oprema, s katero se meri relativna ali absolutna vlažnost atmosferskega zraka in plinov. To napravo imenujemo tudi higroskop.

Higrometer v prevodu iz grščine: «ὑγρός» pomeni «tekoč», «μετρέω» pa «mera». Takšna naprava bo uporabna tako v gospodinjstvu kot v industrijski sferi.

Vlažnost je tako kot temperatura pomemben kazalnik mikroklime. Priporočljivo je, da jo vzdržujemo v mejah normativa: za vsako vrsto prostora je določena svoja optimalna raven. To je koristno za zdravje ljudi ter ohranjanje stvari, konstrukcij in živil.

Preveč vlažen zrak povzroča hitro širjenje gliv in virusov, zelenjava in sadje začneta gniti, na stenah se pojavi plesen. Kondenz, ki se useda na električno opremo, kovinske konstrukcije in papir, povzroča njihovo poškodbo. Prav tako se spremeni kemična sestava zdravil.

Presušeno ozračje poslabša zaščitne lastnosti sluznice nosnega žrela. To vodi do tega, da človek postane dovzeten za vpliv različnih virusov in okužb.

Prav tako nizka raven vlažnosti slabo vpliva na kakovost in obstojnost živil: začnejo veneti in izgubljati svoje koristne lastnosti. Optimalna mikroklima je pomembna pri izvajanju gradbenih in popravilnih del, še posebej če se uporabljajo različne raztopine.

Vrst higrometrov je precej veliko. Njihova natančnost je lahko različna. Izbira naprave naj bo opravljena glede na to, na katerem področju se bo uporabljala.

Da bi vzdrževali vlažnost na želeni ravni, je potrebno redno izvajati meritve in sprejeti ustrezne ukrepe ob odstopanju vrednosti od normale.

Higrometer se uporablja na različnih področjih:

• živilski industriji;
• trgovini;
• živinoreji;
• rastlinarstvu;
• farmacevtski industriji;
• rastlinjakih, komunalnem gospodarstvu;
• gradbeništvu in podobno.

Kljub svoji uporabnosti higrometri niso zelo razširjeni v bivalnih prostorih. Običajno se uporabljajo na meteoroloških postajah in v kontrolnih službah.

Močno se priporoča redno merjenje ravni vlažnosti v bolnišnicah, vrtcih in šolah. Takšno opremo je vredno nabaviti tudi za dom. Z vzdrževanjem vlažnosti v določenem območju lahko znatno izboljšate vsa področja svojega življenja.

Priljubljene vrste naprav

Postopek in značilnosti merjenja vlažnosti s higrometrom so odvisni od vrste uporabljene laboratorijske opreme. Takšne naprave se med seboj razlikujejo po zgradbi, načelu delovanja in številnih drugih parametrih.

Glede na konstrukcijo so higrometri lahko mehanski ali elektronski. Prvi imajo številčnico s kazalcem, drugi – zaslon, na katerem se prikažejo informacije.

Po načelu delovanja obstajajo naslednje vrste naprav:

• folijska;
• lasni;
• tehtalni;
• kapacitivni;
• uporovni;
• keramične;
• kondenzacijski;
• elektrolitski;
• psihrometrični.

Filmski higroskopi imajo številčnico s kazalcem. Kot senzor služi posebna folija. Sestavljena je iz organskega materiala in je povezana s kazalcem.

Pod vplivom spremembe vlažnosti zraka folija spremeni svojo velikost. To povzroči, da se kazalec premakne v desno ali levo stran ter pokaže rezultat na številčnici.

Prednost lasnega higrometra je v njegovi preprosti konstrukciji. To napravo lahko uporabljamo pri določanju vlažnosti zraka pri temperaturah pod ničlo stopinj Celzija.

Glavni element lasnih naprav je razmaščen človeški ali sintetični las, napet na okvir s kazalcem. Načelo delovanja naprave je podobno filmskim vrstam higrometrov.

Ob spremembi vlažnosti se spremeni dolžina lasu. To povzroči odklon kazalca v določeno smer.

Tehtalni higroskopi se uporabljajo za izračun absolutne vlažnosti. Opremljeni so s cevkami s higroskopskim materialom. Pri prehodu zračne mase vpojni material vpije vlago in se poveča v teži.

Vzorčenje se izvaja s posebno črpalko. Sistem se stehta pred in po vpihovanju zraka. Absolutna vlažnost se izračuna na podlagi pridobljenih vrednosti, prostornine prepuščene zračne mase.

Kapacitivni higrometri vsebujejo oksidni kondenzator. Njegova kapacitivnost se spreminja glede na koncentracijo vlage v zraku. Takšne modele je treba občasno kalibrirati. To je zato, ker se s časom kapacitivnost detektorja zmanjša, kar vpliva na natančnost merjenja.

Uporovni higroskopi delujejo na principu spreminjanja ravni vlage v odvisnosti od električne upornosti soli in polimerov. Keramični instrumenti so sestavljeni iz številčnice s kazalcem. Senzor je posebna keramična mešanica (glina, silicij). Njen elektrolitski upor je odvisen od ravni vlage.

Keramični higrometri prikazujejo izključno raven vlage. Nimajo dodatnih funkcij. Vendar so natančni in omogočajo spremljanje sprememb mikroklime v prostoru.

Naprave kondenzacijskega tipa se imenujejo tudi higrometri Lambrehta. Načelo delovanja temelji na uporabi vgrajenega ogledala. Temperatura tega elementa se spreminja skupaj s temperaturo zunanjega zraka.

Glavni element elektrolitskih naprav je steklena, polistirenska ali druga izolacijska plošča, prevlečena s plastjo elektrolita. Odvisno od koncentracije vlage v zraku se spreminja upornost elektrolita.

Kondenzacijski higrometer odlikuje visoka natančnost. Vendar pa zaradi določenih zahtevnosti uporabe ni primeren za gospodinjsko uporabo.

Psihrometrični higrometri so sestavljeni iz dveh termometrov: suhega in vlažnega.

Naprava je opremljena tudi z dovodnikom – stekleno bučko, ki se napolni z vodo. Izračun opravi raziskovalec sam. Tabela, priložena napravi, pomaga določiti relativno vlažnost zraka s higrometrom.

Poleg naprav obstajajo tudi alternativni načini merjenja vlage. Več podrobnosti – preberite naprej.

Kako uporabljati higrometer?

Vsaka vrsta in model higrometra ima priložena navodila za uporabo. Treba jih je natančno upoštevati. Od tega je odvisna natančnost dobljenega rezultata.

Psihrometrične naprave imajo dve prednosti: natančne so in prikazujejo ne le vlažnost, temveč tudi temperaturo v prostoru.

V navodilih za napravo je opisano, kako pravilno izmeriti raven vlažnosti. Podana so varnostna pravila in previdnostni ukrepi pri delu z napravo. Podana so priporočila za nego laboratorijske merilne opreme.

Danes se v gospodinjstvu in industriji praviloma uporabljajo mehanski, elektronski, kondenzacijski in psihrometrični higrometri.

Možnost št. 1 – elektronske naprave

Elektronski higrometri so enostavni za uporabo. Ne potrebujejo nastavitev, so popolnoma pripravljeni za delo. Pred uporabo je treba napravo pregledati glede vidnih napak – razpok, odrgnin.

Algoritem merjenja ravni vlažnosti z elektronskim higroskopom je naslednji:

• vklopite napravo s pritiskom na gumb za napajanje;
• po potrebi nastavite dan v tednu, čas, budilko in druge parametre s pomočjo gumbov «UP», «MODE» in «DOWN»;
• počakajte, da naprava izračuna raven vlažnosti;
• ocenite rezultat na elektronskem zaslonu.

Običajno se takšni higrometri uporabljajo v gospodinjstvu. Nekateri jih uporabljajo v inkubatorjih.

Elektronski higrometri imajo dokaj visoko stopnjo napake. Zato njihovim rezultatom ni povsem zaupati, bolje je preveriti rezultate z mehansko napravo.

Sodobni modeli elektronskih higrometrov so opremljeni z različnimi dodatnimi funkcijami: na primer prikazujejo temperaturo zraka, raven osvetlitve, dan v tednu itd.

Možnost št. 2 – mehanski higrometri

Natančnost mehanskih higrometrov je nizka. Napaka znaša 5–8 %. Preden začnete uporabljati napravo, je priporočljivo opraviti njeno kalibracijo. Za nastavitev je potreben referenčni higrometer, ki kaže natančne vrednosti vlažnosti.

Potrebno je postaviti dve napravi drugo poleg druge. Če kazalnik mehanske naprave ne ustreza referenčnemu, ga je treba popraviti s pomočjo nastavitvenega vijaka. Ta element se nahaja na zadnji plošči opreme.

Mehanski higrometri lahko poleg ravni vlažnosti v prostoru dodatno prikazujejo tudi raven temperature. Njihova natančnost je višja kot pri elektronskih.

Uporaba mehanskega higroskopa je precej enostavna. Napravo je treba namestiti na ustrezno mesto (postaviti na mizo ali obesiti na steno) in oceniti rezultat.

Možnost št. 3 – kondenzacijske naprave

Kondenzacijski higrometer je sestavljen iz termometra, kovinske škatle in gumijastega mehurčka. Določa absolutno vlažnost zraka v rosišču. Odlikuje ga visoka natančnost. V gospodinjstvu se takšna naprava običajno ne uporablja.

Kondenzacijski higrometer je dokaj natančen. Toda za določanje ravni vlažnosti je treba izvesti vrsto dejanj. Po enostavnosti uporabe zaostaja za elektronskimi modeli.

Algoritem uporabe higrometra kondenzacijskega tipa:

• v škatlo nalijte eter (alkohol);
• začnite tlačiti zrak s pomočjo mehurčka, dokler se ne pojavijo prve kapljice rose;
• zapišite odčitek termometra;
• Poglejte raven vlažnosti v tabeli, ki je priložena napravi.

Kot vidite, pri določanju vlažnosti s kondenzacijskim higrometrom ni nič zapletenega. Dovolj je, da se držite zgornjih navodil.

Možnost št. 4 – psihrometrični higrometer

Psihrometrični higrometer je dokaj natančen. Takšno opremo preverjajo meroslovne službe. Rezultatom te naprave lahko zaupate.

Običajno psihrometrične higroskope uporabljajo v bolnišnicah, klinikah, šolah, javnih menzah. Kupujejo jih tudi za dom. Psihrometrične higrometre so predstavljeni z modeloma VIT-1 in VIT-2. Kako izgledajo, si lahko ogledate na spodnji sliki.

Psihrometer VIT-1 se uporablja pri temperaturah od 0 do +24 stopinj. VIT-2 je priporočljivo uporabljati v prostorih, kjer je temperatura med +16 in +40 stopinj.

Pred neposredno uporabo naprave je treba opraviti vrsto pripravljalnih del:

1. Razpakirajte higroskop. Prepričajte se, da je oprema naprave skladna s podatki, navedenimi v potnem listu.
2. Preglejte elemente opreme glede celovitosti.
3. Snemite podajalnik s podnožja. Spustite ga v posodo z destilirano vodo z zatesnjenim koncem navzdol.
4. Navlažite stenj tako, da potopite rezervoar mokrega termometra v stekleno bučko z vodo.
5. Namestite podajalnik tako, da se stenj ne dotika njegovih sten in da je od roba odprtega konca bučke do rezervoarja termometra razdalja vsaj 2 cm.
6. Namestite higroskop v navpičnem položaju v višini oči. Psihrometrična naprava nima stojala. Napravo lahko obesite na steno. Za to je v zgornjem delu izdelka posebna luknja.

Ko je pripravljalna faza končana, lahko začnete z neposrednim določanjem ravni vlažnosti s psihrometričnim higrometrom.

Podajalnik mora biti vedno napolnjen z vodo. Tekočino je treba dolivati vnaprej. Raven vode v bučki je treba spremljati. Če jo dolivate pred izvedbo meritve, je treba počakati pol ure, nato pa začeti z določanjem temperatur na mokrem in suhem termometru.

V merjenem okolju je treba napravo vzdrževati vsaj 30 minut. V nasprotnem primeru bo natančnost rezultata vprašljiva.

Postopek uporabe psihrometričnega higroskopa:

• Stopite pred napravo na razdalji, s katere so dobro vidne oznake na skali. Pomembno je, da ne dihate na termometra, da ne bi popačili rezultata;
• Zapišite odčitke suhega termometra. Nahaja se na levi strani in ima ustrezno oznako. Zapišite dobljeni rezultat z natančnostjo do 0,1 °C;
• Odčitajte vrednosti z mokrega termometra;
• Uvedite popravke dobljenih rezultatov v skladu s priporočili, navedenimi v potnem listu merilne naprave;
• Od vrednosti suhega termometra odštejte vrednost mokrega;
• Določite relativno vlažnost z uporabo tabele, ki se nahaja na desni strani naprave. Iskana vrednost se nahaja na presečišču vrstice temperature suhega termometra in razlike med vrednostma obeh termometrov.

Spodaj na sliki je prikazano, kako se določa vlažnost s pomočjo psihrometra.

Suhi termometer kaže temperaturo 20 °C, mokri pa 19 °C. Razlika med tema vrednostma je 20-19=1 °C. V tabeli v stolpcu vrednosti suhega termometra poiščemo vrednost »20«, narišemo vodoravno ravno črto. V vrednostih temperaturne razlike poiščemo »1« in narišemo navpičnico. Na presečišču dveh črt se nahaja vrednost relativne vlažnosti – 90%

Da bi psihrometer kazal točen rezultat, je treba redno izvajati njegovo tehnično vzdrževanje.

Tako naj bo voda sobne temperature. Dovoljena je uporaba prekuhane tekočine. Vodo je treba predhodno očistiti s filtrom. Prekuhavati jo je treba vsaj 15 minut.

Filter rezervoarja mokrega termometra mora biti vedno mehak, čist in vlažen. Občasno je treba zamenjati ta element. Če prašnost zraka ne presega 5 mg/m³, je treba ta postopek opraviti vsaka dva tedna.

Če je obravnavani parameter višji, je treba fitilj zamenjati, ko se umaže. Pred namestitvijo novega fitilja je treba rezervoar termometra obrisati z vatirano palčko, namočeno v topli vodi.

Higrometer je treba občasno preverjati. Natančnost naprave se oceni takoj po izdelavi. Nato je treba napravo preverjati 1-2 krat na leto.

Pravila varne uporabe

Kljub temu, da so higroskopi različnih vrst, obstajajo splošna pravila, ki jih je treba upoštevati pri njihovi uporabi. Z vsako opremo je treba ravnati previdno. Padca naprave ni dovoljeno dopustiti.

Prav tako je prepovedano obdelovati napravo z agresivnimi kemikalijami: na primer raztopinami, ki vsebujejo alkalije ali kisline. Ni priporočljivo pregrevanje naprave. Najvišja dovoljena temperatura, pri kateri je mogoče uporabljati opremo, je navedena v priloženih navodilih.

Pomembno je pravilno izbrati mesto za namestitev higrometra. V bližini naprave ne sme biti virov mraza in toplote. Pomembna je odsotnost vibracij. Higroskopov ne smete nameščati na mestih, ki so neposredno izpostavljena sončni svetlobi.

Pomembno je upoštevati varnostne ukrepe pri uporabi naprav, ki vsebujejo strupene snovi. Na primer, termometri psihrometra VIT-2 so napolnjeni s toluenom. To je strupena in vnetljiva tekočina.

Zato je pomembno, da ne pride do razbitja ali pregrevanja naprave. Če je prišlo do razpokanja rezervoarja, je mogoče toluen odstraniti z okoliških predmetov z vodo in detergentom.

Če je za merjenje vlage treba uporabiti vodo, je treba uporabiti destilirano (tudi če v navodilih to ni izrecno navedeno). Nečiščena vodovodna tekočina vsebuje soli, ki se bodo usedale na elementih naprave, kar zmanjšuje njeno življenjsko dobo in natančnost rezultatov.

Kateri higrometer je boljši?

Katero vrsto higrometra je najbolje kupiti za nadzor ravni vlage, je odvisno od vrste prostora, namena in pogostosti meritev. Za skladišča, proizvodne delavnice, šole in zdravstvene ustanove je bolje izbrati psihrometer. Odlikuje ga visoka stopnja natančnosti in zanesljivosti.

Za gospodinjske namene bo zadostoval mehanski ali elektronski higrometer – te naprave lahko kupite v najbližji trgovini s tehničnim blagom. Poleg tega raznolikost modelov pomaga izbrati napravo v skladu s slogom prostora.

Psihrometričnih modelov, ki vsebujejo toluen, doma, zlasti če so v družini otroci in hišni ljubljenčki, ni priporočljivo uporabljati. Naključno razbitje naprave lahko povzroči vrsto neprijetnih posledic.

Za nadzor ravni vlage v hiši je bolje kupiti mehanski higroskop. Ta je natančnejši od elektronskega. Hkrati pa nima številnih dodatnih funkcij, v nasprotju s slednjo vrsto opreme.

Poleg tega lahko Vi sami sestavite napravo za merjenje vlage. Kako to storiti, si lahko preberete v tem gradivu.

Zaključki in koristen video na to temo

V prikazanem videoposnetku je opisan princip delovanja psihrometrične naprave in postopek izračuna ravni vlage:

O natančnosti psihrometričnih in elektronskih higrometrov lahko sodite po tem videoposnetku:

Najbolj razširjeni sta psihrometrični napravi VIT-1 in VIT-2. Natančni sta in dodatno prikazujeta temperaturo zraka.

Za gospodinjsko uporabo lahko uporabite elektronske naprave. Te so običajno večnamenske in ne prikazujejo le vlage, ampak tudi temperaturo, osvetljenost, čas, dan v tednu itd. Njihova natančnost pušča veliko želenega.

Mehanski higroskopi imajo prav tako določeno napako, vendar jih je mogoče prilagoditi s kalibracijo.

Ali Vi uporabljate merilnike vlage doma? Kateri napravi ste dali prednost in ali ste zadovoljni z njenim delovanjem? Prosimo, pustite svoje komentarje v polju pod člankom.