разновидности + советы по выбору

Комфортное пребывание в квартире возможно после обеспечения комфортного микроклимата, пригодного для жилых помещений. Климатические условия в комнате зависят от температуры и влажности воздуха, поэтому эти показатели необходимо тщательно контролировать при помощи специальных приборов.

Так, для определения температуры в помещении используется термометр, а прибор для измерения влажности воздуха называется гигрометр. Принцип работы термометра знаком каждому, а как работает влагомер, и как выбрать подходящий вариант, знают далеко не все.

Давайте вместе разберемся с существующими видами этих приборов и особенностями их работы в этом материале. Также давайте поговорим о правилах выбора подходящего гигрометра.

Содержание статьи:

Как измеряется влажность воздуха?

Узнать количество влаги можно с помощью подручных средств: зажженной свечи, еловой шишки, стаканом воды или состоянием листьев домашнего влаголюбивого растения. Такие методы используются давно, но они определяют только приблизительные значения.

Точные показания можно вывести обычным термометром. Этот способ долгий и не очень удобный, так как требует соблюдения определенных инструкций, без которых полученные данные имеют существенную погрешность.

Современные влагомеры безопасны и гармонично вписываются в интерьер. Поэтому могут использоваться в любой комнате, для создания комфортного микроклимата

Для объективного измерения водяных паров в воздухе, используются специальные приборы, преобразующие данные о температуре и концентрации паров.

К таким устройствам относятся:

1. Гигрометры.
2. Психрометры.

Приборы с разным принципом работы показывают значения с различной долей погрешности. Некоторые из устройств выдают точные данные о содержании влаги в воздухе, другие допускают погрешность.

Существуют приборы, регистрирующие абсолютные значения, есть измерители, отражающие относительную величину. Поэтому перед выбором гигрометра необходимо изучить принцип работы устройств и учесть условия, в которых будет использоваться прибор.

Абсолютная величина отражает вес водяных паров в кубическом метре воздуха. Значение обозначается в граммах, килограммах на метр в кубе. Такая величина ничего не скажет обычному человеку, поэтому за единицу измерения принято считать относительную влажность воздуха.

Относительная влажность – это соотношение пара и воздуха. Максимально возможное количество пара в воздухе – 100%, остальные значения выводятся относительно максимальной величины.

Для вычисления относительной величины влаги в воздухе, каждый прибор оснащен термодатчиком. Некоторые устройства транслируют дополнительные данные о температуре, что удобно, так как не нужно дополнительно покупать термометр

Согласно СНиП 2.04.05-91 относительная влажность воздуха должна оставаться в пределах 30-60%. В климатически влажных районах, с содержанием паров на открытом воздухе более 75%, значения будут чуть выше.

Принцип работы и виды устройств

Работа гигрометров основана на вариациях физических параметров различных материалов. При изменении количества паров в воздухе, меняются свойства: плотность, вес, длина и другие рабочие параметры веществ. Регистрируя изменения физических характеристик материалов, можно делать выводы о количестве паров в воздухе.

Волосной и пленочный влагомеры

Простейшие механизмы приборов, анализируя физические свойства материалов, позволяют безошибочно определить количество паров в воздухе.

Волосное устройство состоит из синтетического обезжиренного волоса, основания со шкалой, стрелки и шкива. При увеличении или уменьшении паров, сила натяжения волоса меняется, шкив проворачивается, меняя положение стрелки на шкале со значениями.

Раритетные и эксклюзивные модели волосных гигрометров действуют исключительно по законам механики, поэтому не требуют внешнего источника питания

Такой измеритель действует в диапазоне от 30 до 80%. Сейчас он практически не используется, поскольку существуют другие модели, имеющие больший диапазон работы.

В пленочном влагомере в качестве чувствительного элемента выступает органическая пленка, присоединенная к шкиву. При изменении показателя влажности, усиливается или уменьшается натяжение пленки, что приводит к движению шкива, который меняет угол наклона стрелки.

Указатель двигается по дугообразному циферблату, показывая процент влажности воздуха в помещении.

Оба механизма действуют по законам механики, поэтому могут точно измерить влагу в помещениях, где держится низкая температура, до 0 °С.

Весовой и конденсационный измерители

С помощью весового гигрометра можно определить абсолютную влажность воздуха. Такое устройство используется для лабораторных опытов, поэтому для домашнего использования в помещениях не подойдет.

Конденсационный измеритель резюмирует наиболее точные данные. Конструкция такого прибора состоит из плоской поверхности, на которой оседает влага, термометра, определяющего момент образования конденсата и пучка света, улавливающего появление первого конденсата. Рабочий диапазон измерителя от 0 до 100%.

Конденсационный прибор имеет большие габариты. Для приведения устройства в действие, применяется резиновая груша, поэтому такие влагомеры используются только в лабораториях

Данные механизмы генерируют результаты с высокой точностью, что необходимо для исследований, но не в качестве домашних измерителей влажности воздуха.

Механический и электрический приборы

Механический или керамический влагомер работает посредством электрического сопротивления массы. Поскольку в составе керамической массы содержится кремний и каолин с частицами металла, полученная смесь меняет сопротивление после изменения влажности воздуха.

За счет этого при различном содержании пара, стрелка на приборе меняет положение, отражая влажность воздуха.

Данный механизм работы позволяет делать керамические приборы компактными, поэтому они пользуются спросом для измерения влажности воздуха в быту.

Электронный или комнатный гигрометр – современный высокоскоростной прибор для определения влажности воздуха в помещении.

В конструкции могут быть использованы следующие принципы действия:

• измерение электропроводности окружающего воздуха;
• оптоэлектронный метод, с измерением точки росы;
• измерение электрического сопротивления полимеров и солей;
• анализ емкости конденсата.

Цифровой влагомер работает при помощи микросхем, поэтому расчеты производятся в течение нескольких секунд, а выходные данные имеют минимальную погрешность.

Точные показания электронного гигрометра возможны при отсутствии сквозняка. Некоторые модели допускают колебания до 2 м/с, чтобы это учесть, необходимо предварительно ознакомиться с технической документацией

При определении влажности воздуха устройствами данного типа, необходимо учитывать температуру окружающей среды. Малейшие отклонения от стационарных условий влияют на конечные показатели, поэтому перед непосредственным измерением уличные двери должны быть закрыты в течение 15 минут.

Кроме температурных колебаний на работу устройств влияет близость нагревательных приборов. Поэтому при размещении гигрометров любого типа учитывайте близость радиаторов и размещайте их на противоположной стене или столике, расположенном на значительном расстоянии от обогревателей.

Принцип действия психометра

Еще одним прибором для измерения влажности воздуха в помещениях является психометр. Механизм работы психрометрических устройств основан на использовании физико-химических свойств жидкостей.

Для измерения на приборе установлены две градусные трубки с жидкостью, одна из которых обмотана мокрой тканью. При испарении влаги температурный показатель на обмотанной трубке ниже, чем на сухой.

В качестве жидких материалов для наполнения термометров психрометра используют ртуть и толуол. Прибор с толуолом менее опасен для применения в быту

Для получения результата необходимо посмотреть температуру воздуха на термометре, не обмотанном тканью, вычислить разницу показателей жидкости между обеими трубками.

Далее, в первом столбце таблицы значений найти температуру воздуха согласно градуснику. В верхней строке найти разницу значений. Цифра на пересечении столбца и строки является показателем влажности.

Психрометры бывают трех видов:

1. Стационарный. Простой прибор, состоящий из двух градусников, заключенных в метеорологическую колбу. Один из термометров взаимодействует с влажной тканью, в связи с чем, жидкость меняет физико-химические свойства и появляется разница в градусах. Результаты вычисляются по таблице.
2. Аспирационный психрометр похож на стационарный, разница заключается в том, что защитном корпусе установлен вентилятор-аспиратор, для перемещения сжатого газа. Своеобразный вакуум создает условия для получения максимально точных показателей.
3. Дистанционный прибор может быть манометрическим или электрическим. В конструкции присутствуют манометрические термометры или термисторы, которые изменяют сопротивление в зависимости от состояния внешней среды. Готовые результаты выводятся на цифровое табло прибора.

Психрометрические устройства проходят стандартизацию и поверку, поэтому выходные значения можно считать наиболее точными.

Стационарные приборы для измерения количества влаги в воздухе бывают навесными и настольными, поэтому гармонично впишутся в любой интерьер

На что смотреть при покупке?

К комнатным моделям приборов для измерения количества влаги в воздухе, относятся механические и электронные гигрометры. Они имеют компактную конструкцию, безопасны для окружающих и выдают минимальную погрешность в расчетах. Для поддержания дизайнерской мысли, современные устройства имеют лаконичный дизайн.

Критерий #1 — принцип работы

Механические и цифровые гигрометры имеют ряд преимуществ, которые могут повлиять на выбор прибора.

К плюсам механических моделей влагомеров можно отнести то, что:

• работа прибора не зависит от внешних источников питания;
• они просты в использовании, поскольку требуется минимальная дополнительная подстройка необходимых рабочих параметров;
• стоимость механического гигрометра, несколько ниже электронного.

Цифровые модели выполняются в виде складных, портативных гаджетов.

Кроме этого к преимуществам электронных моделей относятся:

• высокая скорость выдачи результата;
• меньшая погрешность показаний, по сравнению с механическим прибором;
• выходные данные подлежат дальнейшей обработке, в связи с наличием встроенной внутренней памяти.

Некоторые электронные влагомеры совмещают в себе сразу несколько приборов: гигрометр, часы, календарь, термометр, барометр, измеритель точки росы. Поэтому, если устройство выполняет несколько климатических функций – это стационарная метеостанция.

Некоторые влагомеры имеют встроенную систему оповещения, которая срабатывает, когда уровень пара снижается или повышается до отметки в 30 и 60%. Такой прибор должен быть в домах, где климатические условия региона, предполагают повышенную влажность или сухость воздуха

Для комфорта ребенка и родителей гигрометр может быть встроен в радионяню. Такой прибор имеет большой функционал и систему оповещения.

Самые последние модели оснащаются Wi-Fi модулем, для вывода на экран сведений о погоде в регионе, посредством получения данных через сеть Интернет.

Современные модели гигрометров рассчитаны на определенную специфику работы, поэтому для того чтобы точно измерить влажность воздуха в комнате, квартире или других помещениях необходимо понимать, как будет использоваться прибор. Тогда купленный влагомер будет полностью соответствовать необходимым требованиям.

Критерий #2 — диапазон влажности

Оптимальная влажность воздуха определяется назначением помещений. В спальнях, гостиной нормальные значения влагомера от 20 до 80%. Возле балкона, в холле, чердаке и на кухне от 10 до 90%. Подробнее о нормах влажности воздуха в квартире рекомендуем прочесть в .

Во влагонаполненных помещениях диапазон рабочих значений может достигать 100%. Чем шире размах значений, улавливаемых прибором, тем выше цена на него. Поэтому, при выборе гаджета для спален, холла и чердачного пространства можно остановить выбор на устройствах с малым диапазоном значений.

При покупке гигрометра изучите рабочие характеристики, указанные в паспорте изделия. Важно, чтобы параметры прибора, включали верхние значения диапазона предполагаемых рабочих температур

Для некоторых влагомеров важен максимальный порог нагрева. Так, прибор для бани или сауны должен включать в диапазон рабочих температур значения до 120 °С. Поэтому в помещения, где температура и влажность могут достигать довольно высоких значений следует приобретать специальные приборы для измерения паров в воздухе.

Критерий #3 — точность измерения

Для оборудования специальных хранилищ, требуются приборы с наименьшей погрешностью показаний.

Так, в домашней винотеке влажность циркулируемого воздуха должна держаться на уровне 65-75%, а содержание паров воды в библиотеке не должно быть ниже 50 и выше 60%.

Поэтому, для измерения влаги в воздухе в таких помещениях, следует использовать психрометр или высокоточный электронный гигрометр, который измеряет количество водяных паров путем изменения электропроводности воздуха.

Погрешность психрометра колеблется в пределах от 1 до 5%, погрешность цифрового устройства от 5 до 10%. Поэтому они могут быть использованы в помещениях, где влажность воздуха должна придерживаться точно заданных значений

Если уровень влажности не соответствует нормам, но понадобится прибор для его повышения – .

Выводы и полезное видео по теме

В видеоролике речь пойдет о принципах работы стационарных психрометров, будет приведено сравнение полученных результатов с показателями цифровых гигрометров:

Оптимальная влажность воздуха в комнатах уменьшает риск возникновения хронических заболеваний, облегчает симптомы течения существующих бронхолегочных болезней, снижает проявление аллергических реакций.

Количество влаги в воздухе влияет на работоспособность, внешность и здоровье человека. Поэтому измерение водяного пара в помещении должно стать полезной привычкой в каждой семье.

У вас остались вопросы по выбору гигрометра? Или хотите дополнить нашу публикацию полезными замечаниями? Пишите свои комментарии под этим материалом.

Если у вас дома есть гигрометр и вы хотите рассказать о его плюсах и минусах, напишите об этом внизу под статьей.

Все про приборы для измерения уровня влажности

Содержание:

1. 1. Влагомер – старейший измерительный прибор
2. 2. Виды и сфера применения гигрометров
3. 3. Какое устройство выбрать?

Прежде чем говорить об устройствах для измерения влажности, давайте разберемся, что такое влажность и зачем ее измерять. Влажность – это содержание водных капель (паров) в различных веществах: воздухе, твердых телах, пористых и волокнистых материалах. В тех или иных объектах присутствует влага, только в разном количестве. Процентное соотношение воды, приходящейся на массу проверяемого объекта, и является уровнем влажности.

Какой уровень влажности будет оптимальным? Однозначного ответа на этот вопрос быть не может, так как для каждой конкретной ситуации и проверяемого объекта будут свои требования. Например, на складе, где хранятся овощи и фрукты, уровень влажности должен быть не менее 80%, а вот для хранения хлеба такие условия будут недопустимы – показатель влажности в помещении не должен превышать 75%. Если проверяются жилые комнаты, то нормальным для жизнедеятельности человека считается уровень влажности в 50 – 55%.

В повседневной жизни Вы, наверняка, сталкивались с проблемами, вызванными ненормальным уровнем влажности. Например, при повышенной концентрации влаги в воздухе квартиры могут отсыреть отделочные материалы, появится грибок и плесень. Если же воздух наоборот, слишком сухой, это отразится на самочувствии человека. Наиболее частыми признаками являются сухость кожи лица и рук, склонность к респираторным заболеваниям, раздражение глаз, возникновение аллергии. От нарушения допустимого уровня влажности страдают не только люди, но и растения, животные, портятся продукты питания, продовольственные товары и строительные материалы. Поэтому так важно контролировать уровень влажности с помощью специального прибора – электронного гигрометра. Чтобы оценить всю значимость его использования, давайте познакомимся с историей появления этого устройства.

Влагомер – старейший измерительный прибор

Впервые идея создания приспособления для измерения уровня влажности пришла в голову талантливому художнику и изобретателю Леонардо да Винчи в 1400 году. Устройство это было достаточно простым: на одной чаше весов находился кусочек пористого материала, хорошо впитывающего влагу, а на другой – кусочек воска, обладающий противоположными свойствами. При нормальном уровне влажности чаши весов находились в состоянии равновесия, а при повышенном – наблюдалось отклонение в сторону чаши, где находился кусочек пористого материала. О получении каких-либо точных данных с помощью такого приспособления не могло быть и речи, но именно оно считается первым гигрометром. По его подобию был позже создан

весовой механический гигрометр (или, как его еще называют, абсолютный).

Еще одно изобретение для измерения влажности воздуха принадлежит швейцарцу Орасу Бенедикту де Соссюру. В 1783 году он сконструировал прибор, в котором в качестве реагента использовал человеческий волос, способный менять свою длину при изменении уровня влажности. Эта реакция передавалась металлической рамке, на которой был закреплен волос, и приводилась в движение стрелка, показывая значение на циферблате. С помощью такого устройства можно было делать измерения в диапазоне от 30 до 90% с погрешностью около 2,5 %. Для того времени это был прорыв. Чуть позже волос заменили полимерной пленкой, а название

«волосной гигрометр» так и осталось. Такой прибор использовали на метеостанциях.

Сегодня наибольшее распространение получили электронные гигрометры. Это компактные приборы, у которых имеется специальный датчик, реагирующий на молекулы воды и передающий данные микропроцессору. Полученное значение выводится на дисплей, также у многих устройств имеется встроенная память, что позволяет сохранять результаты. Электронный гигрометр удобен в эксплуатации, так как помещается в руке и имеет простое управление. Работает он от батареек.

Проследив эволюцию прибора от простейших весов до высокотехничного электронного устройства, мы убеждаемся, что необходимость измерения влажности неизменно актуальна как несколько веков назад, так и сегодня. Теперь поговорим подробнее о том, какие существуют электронные измерители влажности и для чего их используют.

Виды и сфера применения гигрометров

Если раньше приборы для измерения влажности применялись только в профессиональных целях, например, в научных лабораториях, то сегодня любой человек, который заботится о микроклимате в своем доме, может использовать гигрометр. Технический прогресс пошел еще дальше, устройство совершенствовалось, и появились модели, которые могут определять содержание влаги в твердых телах. Более подробная классификация представлена в таблице:

Название	Описание	Назначение
Измеритель влажности твердых сред	Используется для проверки таких материалов как бетон, цемент, древесина, картон, бумага и т.д. Один прибор может быть рассчитан на работу только с одним видом материала, например, только древесина, или сочетать в себе сразу несколько возможностей. Замер может проводиться путем введения специальных острых зондов в структуру объекта либо бесконтактным способом без нарушения внешнего вида изделия.	Контроль качества строительных материалов на производстве, при закупке, хранении, проверка качественных характеристик бетонных конструкций, готовой продукции из древесины, бумаги и т.д.
Измеритель влажности воздуха	Оснащен зондом или датчиком, реагирующим на скопление мельчайших водяных частиц в воздухе.	Проверка условий хранения книг и предметов искусства в музеях, библиотеках, контроль процесса сушки продукции на производстве.
Термогигрометр	Имеет сенсор, который снимает показания и температуры, и влажности воздуха. Работает, как и предыдущий, бесконтактным способом.	Измерение параметров микроклимата в жилых, производственных помещениях, офисах, местах содержания животных, теплицах, на складах и т.д.
Универсальный гигрометр	Предназначен для измерения влажности воздуха, твердых сред, а также температуры и точки росы.	Может применяться в разных сферах деятельности: при проверке условий хранения бумажной продукции, продовольственных товаров, зерна, а также в быту.

Подробнее об использовании приборов для измерения влажности читайте в статье «Как получать всегда точные данные при работе с влагомером?».

Если какие-то из приведенных примеров Вам близки, и Вы задумались о покупке гигрометра, нужно учесть несколько важных аспектов. Поговорим об этом подробнее.

Какое устройство выбрать?

Все измерители влажности различаются не только по предназначению, но и по точности проведения замеров. Чем меньше процент погрешности, тем точнее будут полученные в результате проверки данные. У разных моделей погрешность составляет от 0,1 до 3,5%. Высокое значение погрешности не является показателем того, что прибор некачественный, совсем наоборот, он может не уступать высокоточному гигрометру по функциональности и надежности. Просто сфера применения таких устройств будет различна. Приборы с погрешностью до 1% используются там, где предъявляются очень строгие требования уровню влажности, значит, и измерения должны быть максимально точными, например, в лабораториях, строительстве, местах содержания экзотических животных. Для бытового использования или для контроля уровня влажности на складе не обязательно покупать высокоточный влагомер, ведь отклонение на 2-3% от нормы не будет так критично.

Также при покупке гигрометра обратите внимание на диапазон измерений, который находится в пределах от 0 до 100%, например, 4 – 85% или 0 – 90%. Чем шире диапазон, тем больше возможностей у прибора. Ведь, если в помещении уровень влажности составляет 85%, а крайний предел влагомера – 60%, то электронное устройство сообщит об ошибке, и получить данные не удастся.

Подробнее о выборе гигрометра Вы узнаете из статьи «Помощь в выборе гигрометра (влагомера)».

Теперь Вы знаете, какими приборами можно измерять влажность воздуха, твердых и волокнистых материалов. Эти компактные и в то же время функциональные устройства значительно облегчат процесс проведения контроля микроклимата в помещениях, качества материалов и условий выращивания растений или животных. Независимо от того, для каких целей Вы планируете использовать влагомер, на нашем сайте Вы обязательно найдете подходящее устройство. В каталоге представлены модели таких известных производителей как Testo, Geo-Fennel, ADA, Condtrol.

Приборы для измерения относительной влажности воздуха

Конденсационный гигрометр (от греческих слов hygros – влажный и metreo – измеряю).

При понижении температуры, относительная влажность воздуха увеличивается. При некоторой температуре, называемой точкой росы, водяной пар становится насыщенным. Это означает, что в воздухе находится максимально возможное количество водяных паров. Относительная влажность воздуха равна 100 %. Дальнейшее понижение температуры приводит к тому, что образующийся излишек водяных паров начинает конденсироваться в виде капелек росы или тумана.

Для определения относительной влажности воздуха, можно искусственно понизить температуру воздуха в какой-то ограниченной области до точки росы. Абсолютная влажность и, соответственно, давление водяных паров при этом останутся неизменными. Сравнивая давление водяного пара при точке росы с давлением насыщенного пара, которое могло бы быть при интересующей нас температуре, мы тем самым, найдем относительную влажность воздуха.

Быстрого охлаждения можно добиться при интенсивном испарении какой-нибудь летучей жидкости.

Конденсационный гигрометр состоит из металлической коробочки с двумя отверстиями. В коробочку заливается эфир. С помощью резиновой груши через коробочку прокачивается воздух. Эфир очень быстро испаряется, температура коробочки и воздуха, находящегося вблизи нее, понижается, а относительная влажность растет. При некоторой температуре, которая измеряется термометром, вставленным в отверстие прибора, поверхность коробочки покрывается мельчайшими капельками росы. Чтобы точнее зафиксировать момент появления на поверхности коробочки росы, эта поверхность полируется до зеркального блеска, а рядом с коробочкой для контроля располагается отполированное металлическое кольцо.

Значения давления и плотности насыщенного пара при разных температурах можно найти в справочниках. Ниже приведен фрагмент соответствующей таблицы.

ρ, г/м3 ρ, г/м3 –5 0,40 3,2 10 1,23 9,4 0 0,61 4,8 11 1,33 10,0 1 0,65 5,2 12 1,40 10,7 2 0,71 5,6 13 1,49 11,4 3 0,76 6,0 14 1,60 12,1 4 0,81 6,4 15 1,71 12,8 5 0,88 6,8 16 1,81 13,6 6 0,93 7,3 17 1,93 14,5 7 1,00 7,8 18 2,07 15,4 8 1,06 8,3 19 2,20 16,3 9 1,14 8,8 20 2,33 17,3

Таблица 1. Давление и плотность насыщенного пара при разных температурах

Пусть, например, измерения проводятся при температуре окружающего воздуха 20 °С.

Давление насыщенного водяного пара при этой температуре равно 2,33 кПа.

Коробочка конденсационного гигрометра покрылась капельками росы при температуре 5 °С.

Этой температуре соответствует давление насыщенного водяного пара 0,88 кПа.

Относительная влажность воздуха

Психрометр (от греческих слов: psychros – холодный и metreo – измеряю) – прибор для определения влажности и температуры воздуха.

Психрометр состоит из двух одинаковых термометров. Баллончик с жидкостью одного из термометров оборачивается тряпочкой, конец которой опущен в чашечку с водой. Благодаря этому тряпочка всегда остается влажной. При испарении воды тряпочка и баллончик охлаждаются, вследствие чего показания влажного термометра оказываются меньшими, чем показания сухого термометра. Зная разницу показаний термометров и показания сухого термометра, можно по специальным психрометрическим таблицам определить относительную влажность воздуха. Если воздух предельно насыщен водяными парами и его относительная влажность равна 100 %, термометры будут давать одинаковые показания.

Разность показаний сухого и влажного термометров Показания сухого термометра, °С 0 1 2 3 4 Относительная влажность воздуха, % 12 100 89 78 68 57 14 100 89 79 70 60 16 100 90 81 71 62 18 100 91 82 73 65 20 100 91 83 74 66 22 100 92 83 76 68 24 100 92 84 77 69 26 100 92 85 78 71 28 100 93 85 78 72 30 100 93 86 79 73

Таблица 2. Фрагмент психрометрической таблицы

Например, пусть сухой термометр показывает температуру 24 °С, а влажный 21 °С. Разность показаний сухого и влажного термометра составляет 3 °С. На пересечении соответствующих строки и столбца находим, что относительная влажность воздуха равна 77 %.

Волосной гигрометр.

Действие волосного гигрометра основано на свойстве обезжиренного человеческого волоса и некоторых органических пленок изменять свою длину в зависимости от относительной влажности воздуха. Если волос или пленку через передаточный механизм соединить с подвижной стрелкой, укрепленной на оси, и проградуировать шкалу, то с помощью такого прибора можно напрямую измерять относительную влажность воздуха.

2. Приборы, применяемые для оценки параметров микроклимата

Наиболее распространенными приборами для измерения температуры воздуха являются ртутные и спиртовые термометры. При измерениях температуры выше 0 °С следует пользоваться ртутными термометрами, так как ртуть при нагревании расширяется равномерно, а спирт – неравномерно. При температуре ниже –39 °С ртуть замерзает, спирт же не замерзает даже при температурах ниже – 100 °С. Следовательно, для измерения низких температур необходимо пользоваться спиртовыми термометрами.

Температуру в помещениях с тепловым излучением обычным термометром замерить нельзя. Для этого нужен парный термометр, у которого резервуар одного ртутного шарика зачернен, а другого – посеребрен (рис. 1).

Истинную температуру помещения с тепловым излучением подсчитывают по формуле:

t_Н = t_Ч – k (t_Ч – t_Б) ,

где t_Н – действительная температура помещения; t_Б – показания посеребренного термометра; t_Ч – показания зачерненного термометра; k – константа данного прибора.

Рис. 1. Парный термометр: 1 – термометр с зачерченным резервуаром; 2 – термометр с посеребренным резервуаром.

Для измерения самой высокой и самой низкой температуры применяются максимально-минимальные термометры. Они показывают самую высокую и самую низкую температуру за время проведения исследований.

Количество лучистой тепловой энергии измеряется актинометрами. Приемником актинометра Носкова служат блестящие и зачерненные алюминиевые пластинки, уложенные в шахматном порядке. К пластинкам присоединяется батарея из термопар. Электродвижущая сила, возникающая под действием лучистой тепловой энергии, передается на гальванометр, шкала которого отградуирована в кал/см²-мин.

Перед измерением интенсивности теплового излучения стрелку гальванометра нужно установить на нуль. После этого, открыв заднюю крышку, установить прибор перед источником теплоизлучения так, чтобы лучи падали на прибор перпендикулярно к задней плоскости. Измерение производится в течение 3-4 с. Отсчет производится по показаниям стрелки на шкале.

Для измерения влажности воздуха чаше всего используются психрометры. Относительную влажность аспирационным психрометром МВ-4ЛА (рис. 2) определяют по разности показаний сухого и смоченного термометров в зависимости от температуры окружающего воздуха.

Рис. 2. Устройство аспирационного психрометра (Ассмана): 1 – вентиляторная головка; 2 – влажный термометр; 3 – воздушный канал; 4 – сухой термометр; 5 – увлажненная ткань.

Прибор состоит из двух одинаковых ртутных термометров с ценой деления 0,2 °С. Резервуары термометров имеют двойную трубчатую защиту от тепловых излучений. В рубашке резервуаров термометров вентилятором прибора создается постоянная скорость воздушного потока, равная 0,2 м/с. При измерении резервуар правого термометра обертывается батистом (в один слой) и смачивается чистой дистиллированной или снеговой водой при помощи резиновой груши с пипеткой. Вентилятор прибора нужно заводить почти до отказа, но осторожно, чтобы не сорвать пружину. Отсчет по термометрам нужно производить на четвертой минуте после пуска вентилятора.

В практике относительную влажность определяют с помощью психрометрических таблиц, психрометрического графика или номограммы (рис. 3).

Рис. 3. Номограмма для определения относительной влажности воздуха.

Чтобы определить относительную влажность по номограмме, нужно по горизонтальным линиям отметить показания влажного термометра, а по наклонным – сухого. Па пересечении этих линий получим значение относительной влажности. Аналогично производится определение относительной влажности психрометром универсальным ПБУ-1.

Относительную влажность воздуха можно также замерить с помощью гигрометра М-39, где установлен мембранный пленочный датчик, и гигрометра МВ-1, где датчиком является специально обработанный человеческий волос.

В настоящее время для измерения температуры и относительной влажности воздуха используется электронный комбинированный прибор «ТКА-ПКМ» (модель 20).

Конструктивно прибор выполнен в виде двух функциональных блоков: блока обработки сигналов (1, рис.4) и измерительной головки (2, рис.4), соединенных между собой кабелем связи (3, рис.4).

На лицевой стороне корпуса прибора расположены жидкокристалический индикатор и переключатель каналов измерений.

На обратной стороне корпуса расположена крышка батарейного отсека.

Зонд с датчиками относительной влажности и температуры воздуха установлен на верхней торцевой крышке корпуса измерительной головки.

Рис. 4. Внешний вид прибора «ТКА-ПКМ»/20

1-блок обработки сигналов; 2-измерительная головка; 3-кабель связи; 4-защитный колпачок

Основные технические характеристики комбинированного прибора «ТКА-ПКМ» (модель 20):

Диапазоны измерений: относительной влажности – 10 … 98 %; температуры воздуха – 0 … 50 °С.

Пределы допустимой основной абсолютной погрешности измерений при температуре воздуха в зоне измерения (20±5) °С: относительной влажности – ±5,0 %;температуры воздуха – ±0,5 °С.

Порядок работы с прибором:

— cнять защитный колпачок с зонда (4, рис.4). Поместить прибор в зону измерений;

— при резком изменении температуры и влажности окружающего воздуха необходимо выдержать прибор во времени для установления тепло-влажностного равновесия между зондами и окружающей средой;

— поворотом переключателя выбрать нужный параметр. Считать с дисплея измеренное значение;

— при выходе за пределы диапазона измерения относительной влажности (>100 %) на дисплее появляется символ «НV»;

— если во время работы прибора появится символ разряда батареи, заменить батарею на новую;

— по окончании измерений выключите прибор и наденьте на зонд защитный колпачок.

Скорость движения воздуха в помещениях со сквозными воздушными потоками определяется с помощью анемометров типа АСО (рис. 5) кататермометра и термоанемометра.

Крыльчатый анемометр дает возможность определить подвижность воздуха от 0,3 до 5 м/с на уровне установки анемометра, а чашечный – от 1,0 м/с и выше. Циферблаты счетных механизмов анемометров имеют три шкалы: единиц, сотен и тысяч.

Рис. 5. Устройство анемометров: а – крыльчатый; б – чашечный; 1 – крыло; 2 – ручка; 3 – счетчик оборотов; 4 – чашечка.

Перед измерением скорости воздуха выключают с помощью арретира передаточный механизм и записывают начальное показание счетчиков (по всем трем шкалам). После этого анемометр устанавливают в воздушном потоке. Через 10-15 с одновременно включают механизм прибора и секундомер. Определение скорости воздушного потока производится в течение 1-2 мин. После этого механизм и секундомер выключают, записывают конечные показания счетчика и время экспозиции в секундах.

По разности конечного и начального показаний счетчика и времени экспозиции определяется число делений счетчика в 1 с. Затем по графику, прилагаемому к прибору, находится скорость движения воздуха. Эти анемометры обладают большой инертностью: они начинают работать только при движении воздуха со скоростью около 0,5 м/с и более. Для измерения малых скоростей движения воздуха применяются кататермометры и термоанемометры.

Кататермометр (рис. 6) с шаровым нижним резервуаром представляет собой спиртовой термометр, шкала которого отрегулирована в градусах (от 3 до 40 °С). Он предназначен для измерения скоростей от 0,05 до 2,0 м/с.

Для измерения скорости движения воздуха от 0,06 до 5 м/с и его температуры от 10 °С до 60 °С применяется термоанемометр ЭА-2М. Принцип работы кататермометра и термоанемометра основан на скорости охлаждения нагреваемого приемного элемента движущимся воздушным потоком.

Д

Рис. 6.

Шаровой катотермометр:

1 – верхний резервуар;

2 – капиллярная трубка; 3 – нижний резервуар.

ля измерения скорости движения воздуха от 0,3 до 20 м/с и его температуры от 0 °С до 50 °С может использоваться термоанемометр testo 417 (рис. 7).

Термоанемометр testo 417 − это компактный прибор для измерения скорости воздушного потока и температуры посредствам встроенной крыльчатки диаметром 100 мм с датчиком температуры.

Для включения прибора нажмите кнопку 1, откроется окно измерений. При этом отображаются текущие показания или загорается «—-», если измерения невозможны.

Для выключения прибора нажмите и удерживайте кнопку 1 (около 2 с), пока дисплей не погаснет.

Для включения или выключения подсветки дисплея при включенном приборе нажмите кнопку 1.

Для настройки прибора необходимо открыть меню конфигурации. Прибор при этом должен быть включен и находиться в меню измерений, а функции «Hold», «Max» или «Min» должны быть не активированы.

Рисунок 7 – Термоанемометр testo 417

Нажмите и удерживайте кнопку 2 (около 2 с), пока вид дисплея не изменится. Прибор находится в меню конфигурации.

Кнопкой 2 вы можете перейти к другой функции. Выйти из меню конфигурации можно в любое время. Для этого нажмите и удерживайте кнопку 2 (около 2 с), пока прибор не переключится в меню измерений. Все изменения, сделанные в меню конфигурации, будут сохранены.

Для выполнения измерений прибор должен быть включен и находиться в меню измерений.

Для переключения отображения на дисплее между измерением температуры воздуха (°С) и рассчитанным объемным расходом воздуха (м³/ч) нажмите кнопку 3.

Текущие показания могут быть сохранены. Максимальные и минимальные значения (с момента последнего включения прибора) могут быть отображены на дисплее.

Нажмите кнопку 2 несколько раз, пока на дисплее не отобразятся необходимые значения.

Показания отображаются в следующей последовательности:

«Hold» − зафиксированное значение;

«Мах» − максимальное значение;

«Min» − минимальное значение;

текущее значение.

Для расчета среднего значения по нескольким местам измерений необходимо, чтобы «Hold», «Max» или «Min» были не активированы. Затем нажмите кнопку 4. На дисплее отобразится «Mean».

Количество записанных значений будет отображено на верхней строке, значения − на нижней.

Для переключения отображения температуры воздуха (°С), скорости воздушного потока (м/с) и рассчитанного объемного потока воздуха (м^З/ч) нажмите кнопку 3.

Для включения показаний (в необходимом количестве) нажмите кнопку 2 (несколько раз).

Для окончания измерений и расчета среднего значения нажмите кнопку 4, замигает «Mean», отобразятся рассчитанные значения. Для возврата в меню измерений нажмите кнопку 4.

Расчет среднего значения за определенный промежуток времени осуществляется следующим образом. «Hold», «Max» или «Min» должны быть не активированы. Нажмите кнопку 4 два раза. Загорится «Mean». На первой строке отображается прошедшее время (мм:сс), текущие значения − на нижней.

Для переключения отображения температуры воздуха (°С), скорости воздушного потока (м/с) и рассчитанного объемного потока воздуха (м³/ч) нажмите кнопку 3.

Для начала измерений нажмите кнопку 2. Для приостановки, а затем продолжения измерений каждый раз нажимайте кнопку 2. Для окончания измерений и расчета среднего значения нажмите кнопку 4. Замигает «Mean». Отобразятся рассчитанные значения.

Для возврата в меню измерений нажмите кнопку 4.

Давление воздуха определяется с помощью беспружинного барометра-анероида БАММ ГОСТ 6466–53. Пределы измерений от 600 до 800 мм рт. ст. при температуре от –10 до +40 °С.

Для постоянного наблюдения за изменениями в производственной среде температуры воздуха, относительной влажности и барометрического давления применяются пишущие приборы: термографы типа М-16С или М-16Н; гигрографы типа М-21С или М-21Н и барографы типа М-22С или М-22Н. Индекс «С» обозначает, что приборы относятся к типу суточных, а индекс «Н» – к типу недельных, записывающие барабаны которых соответственно делают один оборот за 26 или за 176 ч благодаря встроенному в прибор часовому механизму.

Датчиком термографа служит биметаллическая пластинка, изменяющая радиус кривизны с изменением температуры, датчиком гигрометра служит пучок (35-40 шт.) обезжиренных человеческих волос, а приемником явления барографа является анероидная коробка, имеющая биметаллическую пластинку термокомпенсатора.

Как работают измеритель влажности дерева (влагомеры)

28.12.2019

Влагомер или гигрометр – это прибор для измерения влажности дерева, его используют при заготовке сырья для производства мебели и стройматериалов. Степень сушки древесины – важная характеристика, которая влияет на качество сырья и готовых изделий. Если не просушить заготовки заранее, со временем древесные волокна рассохнуться и деформируются. Влагомер быстро оценивает качество сырья, а во время строительства деревянных домов он помогает не допустить появления дефектов.

До изобретения гигрометров влажность древесины оценивали в лаборатории. Процедура была трудоемкой и проходила в несколько этапов. Нужно было отделить кусочек дерева и провести его лабораторный анализ, поэтому образцы повреждались при тестировании. Современные же приборы измеряют степень сушки внутри и снаружи бруска с высокой точностью, но не требуют сложных манипуляций: достаточно приложить контактный элемент к материалу. Поэтому их используют на предприятиях лесопереработки и при изготовлении пиломатериалов, на мебельных фабриках и строительных площадках.

Принцип работы и эксплуатации влагомера

Измерители определяют влажность мгновенно. Они работают не только с древесиной, но и с другими материалами: бетоном, кирпичом. В основе принципа действия – измерение удельного электрического сопротивления: этот параметр меняется в зависимости от того, сколько воды содержится в материале, поэтому по нему можно судить о степени просушки. Измеритель автоматически вычисляет влажность. Погрешность зависит от модели, но она не превышает 4%.

Чтобы неточность показаний была минимальной, нужно проводить локальные замеры в нескольких участках заготовки. Это связано с тем, что материал высушивается неравномерно, и может оставаться влажным с одного края или в глубине, хотя на поверхности показатели будут оптимальными. Замеры в нескольких участках ствола минимизируют погрешность.

Главное преимущество измерителей влажности дерева – их использование не требует значительного повреждения образцов. Точность измерений при этом не снижается. Прибор выполняет еще одну важную функцию: определяет плотность древесной породы, которая различается у хвойных и лиственных деревьев. Свойства породы влияют на качество, эксплуатационные характеристики готовых изделий. Поэтому некоторые бренды встраивают в приборы и программное обеспечение функцию быстрого определения вида древесины.

Разновидности измерителей влажности

Базовый принцип работы у всех приборов одинаковый: они анализируют удельное сопротивление материала на прохождение электрического тока. Однако удобство измерений и точность показаний напрямую зависят от характеристик самого измерителя влажности древесины. Выделяют несколько основных видов устройств.

Кондуктометрические игольчатые измерители

Они определяют контактным методом, поэтому предусматривают элемент, который нужно ввести в дерево или другой строительный материал. Устройство создает электрический импульс. Он проходит через образец, и через секунду результаты измерений отображаются на дисплее.

Преимущества этой категории влагомеров:

•  высокая точность работы;
•  простота использования;
•  низкая стоимость.

К недостаткам можно отнести необходимость повреждать материал, пусть и незначительно. При работе с твердыми породами дерева или стройматериалами вроде бетона это крайне нежелательно. Также стоит помнить, что контактная категория оборудования не измеряет уровень ниже 4%. Но это несущественный недостаток, качественным считают сырье со степенью просушки 5% и ниже.

Контактные устройства надежные и долговечные. Они редко выходят из строя, а даже если происходит поломка, устраняют ее быстро. К самым популярным моделям такого типа можно отнести ADA ZHT 125 Electronic. Этот прибор разработан специально для строительства, складов пиломатериалов и сушильных установок. Он работает не только с древесиной, но и с бетоном, штукатуркой. Если показатели превышают установленную государственным стандартом норму, устройство издает звуковой сигнал. Модель компактная, удобная, интерфейс интуитивно понятный.

Бесконтактные или диэлькометрические влагомеры

В основе бесконтактных приборов – встроенный излучатель радиочастот. Влагомер сканирует стройматериалы на расстоянии, поэтому не надо повреждать образец. На точности измерений это не отражается. Чтобы получить информацию о древесине или другом материале, достаточно включить прибор, приложить контактную поверхность к объекту и отвести влагомер на указанное в инструкции расстояние.

Это и есть главный плюс бесконтактного оборудования: оно сохраняет стройматериалы целыми. Но есть и другие нужные свойства:  

• сохранение в памяти результатов измерений;
• возможность анализа сырья и готовых изделий;
• небольшие размеры, легкость и простота использования.

Основной недостаток этой категории приборов – сравнительно высокая цена. Также они не относятся к  долговечным устройствам, поскольку конструкция сложная. Если в контактных устройствах ломаться нечему, более продвинутые приборы могут потребовать квалифицированного ремонта.

Лучшим брендом считают Condtrol. Ему принадлежит такая популярная модель бесконтактных измерителей, как Hydro CONDTROL. Она работает с погрешностью всего в 2% и охватывает диапазон влажности от 2 до 60%. Прибор измеряет степень просушки не только древесины, его используют для оценки состояния бетона, штукатурки и кирпича. Компактное устройство удобно носить в кармане или коробке с другими инструментами. Его высоко ценят специалисты, которые проводят экспертизу, ведь эта модель работает с изделиями сложной формы и труднодоступными конструкциями.

Также специалисты рекомендуют Hydro Pro CONDTROL – микропроцессорное устройство, измеряющее влажность и температуру. Эта компактная модель обходится без выносных датчиков, все сенсоры встроены в корпус. Поэтому пользователю нужно только выбрать режим, а результаты измерений отобразятся на экране. Еще одна функция прибора – определение температуры и влажности в помещении. Диапазон, с которым работает модель: 2-60%.

Для быстрого измерения степени просушки древесины и других стройматериалов также удобно использовать Hydro-Tec CONDTROL. Рабочий диапазон модели – 2-65%, одно из ее преимуществ – способность измерить влажность на глубину до 2 см. При компактных размерах, которые позволяют носить устройство в кармане, оно обладает расширенным функционалом: идентифицирует также 23 породы дерева.

Популярная модель, которую оценят специалисты деревообрабатывающих фабрик и строительных концернов, это Micro Hydro CONDTROL. Она рассчитана на работу исключительно с древесиной, поэтому для штукатурки или бетона ее нельзя использовать. Устройство оценивает влажность материалов в диапазоне от 4 до 85%, позволяя изучить не только поверхность бруса, но и массив на глубину до 2 см. Также при работе стоит учитывать, что прибор работает при положительной температуре воздуха. Среди преимуществ модели – определение 23 лиственных и хвойных пород дерева.

Измерение влажности | Абсолютная и относительная влажность

Воздух жилых домов, административных и культурных учреждений, производственных помещений должен соответствовать параметрам, обеспечивающим людям благоприятные для здоровья условия. Регулирование влажности воздуха обеспечивается увлажнителями и/или осушителями на основании данных приборов, устанавливаемых в помещении.

Требования к содержанию влаги в воздухе

Санитарными нормами (СНИП 2.04.05-91) установлены такие стандарты влажности:

• для жилых, общественных, административных помещений – не выше 65%;
• для производственных помещений – 40 – 60 % (если нет других требований по технологии).

Недостаточная влажность вредит здоровью. Возникает синусит и обостряется гайморит, раздражается слизистая глаз; ухудшается иммунитет и общий тонус организма, повышается утомляемость, быстрее стареет кожа. Особенно вредна повышенная сухость новорожденным и детям дошкольного и возраста.

Для производственных помещений важна специфика. На некоторых производствах – оранжереях, овощных складах и пр. должна поддерживаться повышенная влажность, иногда до 90%. Для оборудования других предприятий очень важны точно заданные характеристики воздуха.

Абсолютная и относительная влажность

Воздух может содержать только определенное количество влаги. Это максимальная величина, измеряемая в г/куб.м и зависящая от температуры, называется абсолютной влажностью. Для оценки климата в помещении она не пригодится. 

 
Характеристика, которая используется для корректировки влажности – относительная влажность. Если не углубляться в физику, этот параметр означает процентное отношение фактического количества молекул воды в воздухе к максимально возможному. Именно эту характеристику измеряют приборы.

Приборы, измеряющие относительную влажность

В отопительный период, сухое лето или при работе кондиционера воздух, скорее всего, не будет достаточно влажным, что ощущается человеком и без измерений. Однако точные данные могут дать только специальные инструменты. 

 
Для бытовых и промышленных целей используют два вида приборов: гигрометры и психрометры. 

 
Гигрометры – группа приборов, основанных на различных принципах действия:

• конденсаторные;
• электролитические;
• сорбционные;
• импедансные;
• плёночные.

Очень удобны электронные гигрометры: они точны, наглядны, могут сочетать в одном корпусе дополнительно термометр, часы и т.д.

Психрометры – приборы, определяющие влажность на основании разницы показаний сухого и влажного термометра. При желании такое устройство можно изготовить даже самостоятельно из двух термометров, одного – сухого и второго, капсула с ртутью которого обернута мокрой тканью. Полученное Δt конвертируется во влажность согласно таблицы Ассмана.

Конструктивные типы психрометров:

• стационарный;
• аспирационный;
• дистанционный.

Увлажнение воздуха

Получив данные о недостаточной влажности воздуха от приборов, нужно исправить эту ситуацию, задействовав увлажнители, например, компаний Carel и Dantex.
Для квартиры подойдет ультразвуковой увлажнитель D-H50UCF-B или D-h55UN производства Dantex. Эти устройства не имеют встроенного гигрометра.

Для промышленных климатических систем компания Carel (Италия) выпускает несколько серий увлажнителей для различных типов и размеров помещений. Некоторые модели имеют встроенный гигрометр или работают от дистанционных приборов.

Прибор для измерения влажности: выбор и использование

Влажность воздуха в помещении является одним из важнейших показателей, определяющих микроклимат в доме. Если температуру и скорость воздушных потоков можно приблизительно определить по личным ощущениям, то сказать, сколько воды в объеме комнаты «на глазок» не получится. Как определить влажность воздуха? Для этого используется либо прибор для измерения влажности воздуха в помещении, либо подручные средства.

Все они имеют индивидуальные точности и порядок использования.

Вопрос измерения температуры обсуждался в предыдущей статье.

Физическое понятие

Влажность – это содержание водяных паров в воздухе. Комфортное существование живых организмов, возможность развития живой природы, сохранность материалов возможно только при определенных значениях этого параметра.

Она бывает:

• абсолютной;
• относительной.

Абсолютная показывает количество паров воды в определенном объеме. Чаще всего измеряется в г/м³. Практического значения не имеет, так как невозможно определить нормальная влажность или нет, зная, что количество водяных паров 10 г/м³.

Максимальные показатели меняются в зависимости от температуры воздуха. При – 30^оС этот параметр равен 0,29 г/м³, при 0^оС – 4,8 г/м³, при + 30^оС – 30,4 г/м³. Максимальная величина достигается при температуре 100^оС (температура кипения воды) и равна 598 г/м³.

Относительная определяется путем деления значения текущей влажности на максимально возможную при определенной температуре, умноженной на 100. Измеряется влажность в процентах. Повсеместно используется в прогнозах погоды, составе продуктов питания, характеристиках производственных, складских и жилых помещений.

Чем опасна недостаточная и избыточная влага

Влагосодержание, необходимое для полноценного функционирования живого организма, сугубо индивидуально и зависит от многих параметров. Существенный избыток или недостаток водяных паров одинаково пагубен для человека, растения, животного, продуктов питания, строительных и отделочных материалов.

По окнам течет

Излишняя влага воздуха в прямом смысле слова плачевно сказывается на состоянии окружающих нас предметах. Внутренняя поверхность окон покрывается каплями влаги, которая стекает на подоконник. Постельное белье, одежда, меховые изделия приобретают неприятный запах сырости, ими неудобно и неприятно пользоваться.

Продукты портятся, употреблять в пищу их невозможно. Ограждающие конструкции и отделка покрываются плесенью. Ее споры распространяются по воздуху и могут стать причиной аллергических реакций и резкого снижения иммунитета. Человек чаще болеет, процесс выздоровления занимает больше времени.

Как в пустыне

Недостаток влаги в воздухе в условиях невысоких температур приводит к переохлаждению и обезвоживания вследствие повышенного потоотделения.

В таком воздухе происходит нарастание уровня статического электричества, повышается количество пыли. Пересыхают слизистые поверхности человеческого организма. Возникает першение в горле, сухость в носовой полости, жжение в глазах.

Используем приборы

Измерить влажность воздуха проще всего прибором. Называется он — гигрометр. По принципу действия он бывает:

• весовым;
• волосяным;
• пленочным;
• электролитическим;
• керамическим;
• конденсационным;
• электронным;
• психрометрическим.

В бытовых условиях применяются психрометрические, волосяные, электронные гигрометры. Для получения достоверных результатов знать, как ими измеряют влажность воздуха.

Самый надежный

Определение влажности воздуха с помощью психрометра (от греческого – холодный), не составляет особого труда. Действие прибора основано на том, что наличие влаги понижает температуру. На панели установлены 2 термометра и психрометрическая таблица. Первый термометр — сухой, второй – влажный. Для измерения необходимо найти разницу показаний температур. В таблице по вертикали указаны температура воздуха, измеряемого сухим термометром, по горизонтали разность показаний. Пересечением этих двух строчек показывается относительная влажность воздуха в процентах.

Психрометр надежный, достаточно простой прибор для определения влажности, дающий точную информацию. Требует постоянного контроля на наличие воды в емкости влажного термометра. Позволяет одновременно следить за температурой воздуха и его влажностью.

Самый простой

Самый древним и простым прибором для измерения влажности является волосяной гигрометр. Как узнать влажность воздуха с его помощью?

Достаточно просто посмотреть на стрелку, под которой расположена шкала с делениями через 1%. Принцип действия основан на изменении линейных размеров предметов в зависимости от насыщения их влагой. В качестве такого предмета используется обыкновенный обезжиренный волос. Отсюда и пошло название прибора «волосяной».

В качестве недостатка можно отметить большую погрешность измерения (около 10%). Плюсами являются:

• высокая чувствительность;
• быстрое реагирование на изменение влажности;
• большой диапазон измерения – от 30 до 100%.

Используется для определения относительной влажности воздуха в жилых помещениях. Зачастую является красиво оформленным предметом интерьера.

Самый современный

Чем измеряют влажность в интерьерах современной классики и хай-тек? Современный дизайн требует современных приборов. Одним из таких является цифровой (электронный) гигрометр. В основе его лежит измерение сопротивления электрического тока при изменении влажности электролита.

Минусом данного определителя влажности воздуха является необходимость подключения к электрической сети или использование батареек.

Жидкокристаллический дисплей еще отображает время и температуру. Имеется подсветка для использования в ночное время. Частота обновления показаний от 10 до 20 секунд. Погрешность измерения влажности воздуха в помещении составляет 5%.

Сами с усами

Чем измерить влажность, если прибора нет, а покупать его нет необходимости из-за редкого использования? На помощь придут смекалка, опыт поколений, простые предметы, которые есть в каждом доме.

Гори, гори моя свеча

Представляем дедовский способ, как определить влажность в комнате. Для этого достаточно изготовить влагомер из простой свечи и спички. Прежде чем измерять влажность воздуха:

• закройте двери, ведущие в смежные помещения;
• обеспечьте отсутствие сквозняков;
• зажгите свечу;
• наблюдайте за пламенем.

Если пламя колышется, и цвет ореола имеет малиновую окраску – паров воды в воздухе много. Если горение ровно вертикальное и пламя оранжево-желтого цвета – наличие водяных паров в норме.

Вода, стакан, холодильник

Данный способ дает возможность замерять влажность воздуха в домашних условиях. У этого прибора только три показания наличия влаги:

• избыточная;
• нормальная;
• недостаточная.

Перед тем как проверить влажность в квартире, налейте в стеклянный стакан простой водопроводной холодной воды. Поставьте в холодильник на 5-6 часов. Температура воды должна быть 6 ^оС.

Измерить можно либо с помощью уличного термометра или термометра для ванной. Затем поставьте стакан на стол в комнате, на расстоянии 1 метра от окон и стен. Через 10 минут оцените результат:

• конденсат на наружных стенках стакана сконцентрировался в капли, которые стекают на стол – избыточная;
• физическое состояние конденсата не изменилось – нормальная;
• конденсат испарился или его стало значительно меньше – недостаточная.

Сделай психрометр сам

Для определения влажности воздуха можно использовать обыкновенный комнатный ртутный термометр. С его помощью можно провести измерение влажности воздуха психрометрическим способом. Перед тем как измерить влажность в помещении приготовьте обыкновенную тряпку и воду.

Порядок проверки наличия паров воды в объеме воздуха своими руками следующий:

• проведите измерение температуры воздуха в помещении и запишите;
• оберните ртутную колбу термометра влажной тряпкой;
• ожидайте 10 минут;
• снимите и запишите показания термометра;
• высчитайте разницу сухого и влажного измерения;
• скачайте психрометрическую таблицу;
• найдите уровень влажности в помещении.

Такой измеритель влажности воздуха не занимает много места, не требует дополнительных затрат, обеспечивает необходимую точность измерения.

Нормальные показатели

Мало определить влажность воздуха в комнате. Необходимо еще знать, нормальны ли полученные данные. Оптимальное и наиболее комфортное значение в 45%. При этом приемлемым диапазоном изменения влажности воздуха в квартире является 30 – 60%. В разных по своему функциональному назначению помещениях рекомендуется поддерживать разное количество водяных паров:

• зал, столовая, гостиная, кухня, ванная комната – 40-60%;
• спальня для взрослых и подростков – 40-50%;
• детская комната – 45-60%;
• кабинет – библиотека – 30-40%.

Добиваться разных показателей наличия влаги даже в небольших помещениях достаточно хлопотно. В первую очередь надо обеспечить норму влажности. В большинстве современных жилых помещениях ее не хватает из-за большого количества отопительных и электрических приборов.

От этого ухудшается самочувствие, понижается работоспособность. Больше всего от этого страдают дети.

Доводим до нормы

Для обеспечения комфортного проживания необходимо регулировать относительную влажность воздуха. Для этого необходимо:

1. Регулярно, не менее двух раз в сутки, проветривать помещения. Лучше всего это делать это после пробуждения и перед сном. Зимой лучше проводить короткие по времени проветривания с широко открытым окном для предупреждения охлаждения стен и пола. Летом, когда количество влаги на улице недостаточно, можно открыть окна не широко на длительное время.
2. Увеличить количество комнатных растений. Увлажнение происходит за счет испарения влаги с поверхности почвы. Сморщенные, поникшие, засохшие листья будут свидетельствовать о недостатке воздушной влаги.
3. Установить аквариум. Испарение воды с его поверхности сильно увлажняют воздух. Это заметно даже без проведения измерений. Если нет желания заниматься аквариумистикой, можно расставить в квартире емкости с водой. Не так эстетично, зато очень практично.
4. Регулярно проводить влажную уборку. Отсутствие пыли позволит большему количеству влаги находиться во взвешенном состоянии.
5. Приобретите специальный прибор для увлажнения воздуха. Особенно это актуально, если есть дети грудничкового и младшего возраста.
6. Разбрызгивайте воду с помощью пульверизатора для поливки растений или глажки белья.

АКВАРИУМ И ВЛАЖНОСТЬ ВОЗДУХА

Выберите ли какой-то один способ или будете использовать комплекс мероприятий, не важно. Главное, чтобы показатели температуры и влажности были в пределах нормы.

Влажность нужная нужна, влажность очень нам важна. Такой главный вывод можно сделать, прочитав статью. Поддерживайте влажность воздуха в квартире в пределах нормы, берегите собственное здоровье.

«Сколько способов измерения влажности?»

«Сколько существует способов измерения влажности?»

Это частый вопрос в ранних дискуссиях о проблемах измерения влажности. Часто спрашивают в связи с конкретными продуктами и приложениями. Это базовый учебник по основным техникам.

Есть четыре основных метода. Они включают использование тепла, химикатов, электрических свойств и электромагнитных явлений.

Снижение веса при сушке (LOD)

Самый ранний и до сих пор наиболее широко используемый метод — потеря веса при сушке .В этой технике

e, в начале записывается вес образца. После сушки записывают вес образца. Разница в весах отражает потерю влаги. Люди используют множество комбинаций оборудования, чтобы добраться до th

.

— широко проводимый тест. Некоторые тестеры используют весы и электрическую плиту, другие — весы и духовку. Сегодняшние технологии упростили использование интегрированного метода балансировки и сушки для автоматизации процедуры. Эту технику часто называют сушкой с потерей веса или LOD.

Связать электрические или диэлектрические изменения с уровнями влажности

Другая система обнаружения влажности основана на том факте, что многие материалы меняют электрические или

диэлектрик характеристики в зависимости от влажности материала. Большинство этих инструментов измеряют изменения сопротивления, проводимости или емкости. Поскольку эти методы измеряют косвенное влияние влажности, необходима калибровка.Калибровка выполняется путем сравнения показаний диэлектрической проницаемости с известной влажностью образца. Подготавливается график, который используется для преобразования электрических характеристик в количество влаги в образце материала. В автоматизированных приборах эти таблицы обрабатываются компьютером и выдают значения в% влажности.

Титрование по Карлу Фишеру

Третий метод основан на химической реакции и известен как Karl Fischer Titration .Он назван в честь химика, который разработал химикат / реагент. Реагент вступает в реакцию с водой, устраняя проводимость, которую развивает вода в исследуемом образце. Этот тест выполняется путем впрыскивания материала в растворитель с последующим добавлением реагента Карла Фишера. Реагент добавляется до тех пор, пока в результате реакции вся вода не превратится в непроводящий химикат. Количество используемого реагента измеряется и переводится в единицы воды. Методы Карла Фишера полезны для измерения небольших количеств воды, для образцов, содержащих летучие вещества, которые ухудшают точность потери веса при методах сушки, а также для выделения связанной воды в некоторых материалах.

Оптическая и электромагнитная энергия

Применение концепций отражения и поглощения электромагнитной энергии становится широко используемым, особенно для измерения в режиме реального времени или в режиме онлайн. Эти методы основаны на обнаружении того, что вода (как и другие химические вещества) имеет очень специфические длины волн поглощения. Чаще всего используются технологии Near Infrared (NIR) и Microwave . Хотя методы NIR и микроволнового излучения различаются, оба они основаны на концепции поглощения электромагнитной энергии.В этих испытаниях поглощение длин волн, связанных с водой, сравнивается с эталонной длиной волны. Когда влажность калибровочного образца известна, результаты поглощения могут относиться к влажности. Использование лазеров для этой цели — более новая технология.

Посмотрите на конкретные модели каждой категории, которые доступны. Кликните сюда.

Другое

Есть несколько других методов, которые включают создание химической реакции с водой для создания давления (яркий пример — быстрый измеритель влажности) или перегрев образца и измерение объема / веса оттесненной воды.

Надеюсь, этот краткий визит в мир измерения влажности был полезным. Не стесняйтесь поделиться им с коллегами, которым необходимо проверить на влажность.

Арт

П.С. Знаете ли вы, что вы можете подписаться на эти разоблачения, тирады, рейвы и бредни? Все, что вам нужно сделать, это вставить свой адрес электронной почты в поле справа от заголовка.

P.P.S. Ознакомьтесь с одним из лучших балансов влажности LOD.

Что такое анализ содержания влаги?

Анализ содержания влаги является важным компонентом качества материала и, по сути, функцией контроля качества в большинстве производственных и лабораторных помещений.От биологических исследовательских организаций, производителей фармацевтической продукции до производителей и упаковщиков пищевых продуктов контроль содержания влаги в значительной степени влияет на физические свойства и качество продукта почти всех веществ и материалов на всех этапах обработки и существования конечного продукта. Сообщает Пол Весоловски.

Каковы методы анализа содержания влаги?

В настоящее время для коммерческих целей доступно множество методов анализа влажности. Основные методы определения содержания воды включают спектроскопический, химический анализ, анализ проводимости и термогравиметрический анализ.В этом техническом обзоре информация будет сосредоточена на термогравиметрическом методе анализа влажности и использовании галогенного обогрева в качестве источника теплового излучения. Чтобы понять принцип термогравиметрического анализа влажности, важно понимать, что такое влага, определение содержания влаги и влияние влаги на обработку материала и состав.

Что такое влага?

Влага — это просто вода, рассеянная в относительно небольшом количестве.Почти все материалы содержат, по крайней мере, небольшой объем влаги в качестве компонента молекулярного состава. Влага задается массой материалов, однако ее относительный процент является динамическим и, следовательно, непостоянным.

Материалы с точки зрения содержания влаги, обычно образец материала будет постоянно увеличиваться или уменьшаться в весе из-за гигроскопичности. Гигроскопическое действие — это количество влаги, которое материал впитывает в зависимости от температуры и влажности окружающей среды.Температуру и влажность можно контролировать в лабораторных условиях. Однако на объектах обработки, транспортировки и хранения их практически невозможно контролировать. Если случайная выборка введена правильно, представление будет точно отражать свойства всей партии.

Что такое влажность?

Под содержанием влаги можно понимать количество воды в материале или веществе. Как правило, содержание h3O трудно измерить из-за сложных свойств межмолекулярных связей в матрице вещества.Для того чтобы измеримое содержание воды было обоснованно определено, а надлежащие уровни устойчивы в технологической среде, содержание воды в материале образца затем упоминается как содержание влаги в процессе тестирования и оценки анализа влажности.

Как влага влияет на материалы?

Избыточное или недостаточное содержание влаги в веществе может отрицательно сказаться на физических свойствах материала. Вес, тепловое расширение, амальгамирование и электропроводность — лишь частичные примеры свойств, которые могут быть изменены даже незначительным присутствием или, наоборот, обилием влаги.

Присутствие влаги в технологической среде неизбежно и обычно необходимо для успешной обработки, однако параметры контроля должны быть на месте. Понимание и поддержание правильного содержания влаги в материале важно для производственных предприятий и испытательных лабораторий.

Влагосодержание обработанного материала будет определять, например, срок хранения обработанных пищевых продуктов и продуктов, реакционную способность химических соединений в запасах или связывающие свойства сыпучих материалов.В результате способность точно определять и контролировать уровни содержания влаги в процессе обработки имеет первостепенное значение для успеха бесчисленных коммерческих научных операций.

Точно так же идентификация и эффективная работа надежного оборудования для анализа влажности является важным компонентом любой производственной или лабораторной среды. Термогравиметрический метод повсеместно признан эффективным, надежным и экономичным методом определения содержания влаги и может использоваться практически в любой подобной среде.

Что такое метод термогравиметрического анализа?

Принцип термогравиметрического метода определения влажности определяется как потеря массы при нагревании материала. Массу образца берут перед нагреванием и снова после достижения устойчивой массы после сушки. Для сушки образцов можно использовать различные термогравиметрические методы и технологии; например, галогенный технологический метод сушки термо-излучением является универсальной, высокоэффективной и практичной процедурой испытаний для производственных испытаний.Процесс термогравиметрической сушки имеет много преимуществ, в частности, этот тип испытаний прост и, как правило, не требует больших капитальных вложений.

В сочетании современной термогравиметрической сушки и галогенного нагрева с технологией высокоточного взвешивания, например, анализатор влажности Ohaus MB45 обеспечивает быстрый и точный метод выполнения широкого спектра процедур анализа влажности. MB45 подходит для пробоотбора в пищевой, фармацевтической и химической промышленности, обеспечивая потери при сушке летучих веществ в порошках, пастах и ​​/ или жидкостях.

Мера влажности во время термогравиметрического анализа определяет влажность как потерю массы вещества при нагревании в процессе испарения воды. Разница в содержании постоянно рассчитывается и регистрируется на точных весах. Масса вещества образца измеряется до и после процесса сушки для окончательного определения влажности в процентах.

Термогравиметрический анализ — это полный, точный и оперативный метод определения влажности.Некоторые методы сушки классифицируются как термогравиметрические. Чтобы быть эффективными, методы определения влажности должны быть быстрыми, воспроизводимыми и точными. Двумя основными технологиями термогравиметрического измерения влажности являются галогенная и инфракрасная сушка. Другие традиционные методы включают сушку в печи и микроволновую сушку.

Что такое метод сушки в духовке?

Методы сушки в печи для определения влажности обычно используются в коммерческих целях. Методика сушки в печи заключается в нагреве путем конвекции принудительным или циркулирующим горячим воздухом.Точность и диапазон влажности, которые предлагают методы сушки в печи, очень похожи на другие термогравиметрические методы. Основные недостатки использования методов сушки в печи включают время и непереносимость. Для получения полных и точных результатов с помощью методов анализа влажности при сушке в печи время нарастания и замачивания довольно большие. Такая практика может снизить фактическую стоимость продукции из-за длительной обратной связи по качеству материала для быстрого принятия решений на этапе производства.

Методы сушки в печи обычно реализуются за пределами фактической производственной зоны, что дополнительно увеличивает время задержки и изменения окружающей среды в процессе испытания.Большинство методов сушки в печи не содержат точных весов для измерения и регистрации изменений массы. Определение массы до и после регистрации измерения должно выполняться техником вручную, что увеличивает вероятность ошибки. Большинство методов сушки в печи не позволяют осуществлять непрерывную привязку, построение графиков и регистрацию изменений массы вещества, что приводит к отсутствию данных между начальной точкой испытания и состоянием сушки.

Что такое метод сушки галогеном?

Технология галогенной сушки — отличный метод определения влажности.Галогенный анализ влажности может использоваться для определения влажности практически любого вещества. В этой технологии используется галогенный излучатель в сочетании со встроенными прецизионными весами для обнаружения, измерения и регистрации веса образца во время испарения h3O в ходе процедуры испытания.

Галогенная сушка происходит в два раза быстрее, чем при использовании традиционной инфракрасной технологии (время сушки может варьироваться в зависимости от типа вещества). Галогенные радиаторы более чувствительны к циклам нагрева и охлаждения, чем инфракрасные обогреватели; ускоренная реакция экономит фактическое время цикла испытаний (рис.1). Галогенные операционные преимущества более эффективны, чем другие методы, из-за технологии небольших интенсивных нагревательных элементов, используемых в качестве подложки для терморадиатора. Конструкция стеклянной оболочки покрывает инертный газообразный галоген для быстрой теплопроводности, полная мощность нагрева может быть достигнута в течение нескольких секунд после начала испытания.

Термогравиметрический метод инфракрасной сушки использует концентрированное инфракрасное излучение для нагрева. Процесс инфракрасной сушки основан на принципе поглощения тепла инфракрасного излучения образцом вещества.Инфракрасное излучение преобразуется в тепловую энергию в точке контакта с поверхностью испытуемого образца (рис. 2). Во время процесса поглощения инфракрасная энергия передается на молекулярном уровне от поверхности через вещество образца. Скорость абсорбции имеет решающее значение для времени сушки. Если диэлектрические свойства образца высоки, время испытания на сушку будет увеличиваться.

Галогенный и инфракрасный методы сушки работают с одинаковой точностью. Как правило, если соблюдаются параметры испытаний производителя, уровни точности равны 0.Может быть достигнуто от 1% до 0,5%. Диапазон определения влажности для обоих методов составляет от 0,5% до 99% вещества пробы.

Основное различие в производительности двух технологий заключается в соотношении температуры и времени испытания. Технология галогенной сушки достигает полных температурных параметров за две секунды, инфракрасная технология медленнее достигает максимальной температуры из-за задержки во времени поглощения энергии образцом и частичного отклонения энергии лучевой волны (рис.2). Анализатор влажности Ohaus MB45 со стандартной емкостью 45 г имеет точность показаний 0,01% или 0,001 г.

Технология галогенного нагрева работает до 40 процентов быстрее, чем технология инфракрасной сушки, и позволяет пользователям нагревать образцы с 50 до 180 ° C менее чем за минуту.0 Кроме того, MB45 включает в себя недавно разработанные программные приложения, предназначенные для упрощения работы, экономьте время и получайте точные результаты. Графический ЖК-дисплей работает в тандеме с программным обеспечением и отображает процентное содержание влаги, процентное содержание твердых веществ, температуру, время, кривую сушки в реальном времени и многое другое.

Использование термогравиметрических процедур сушки для определения содержания влаги — очень эффективный и действенный метод в производственных процессах и приложениях контроля качества. Чтобы полностью понять процесс сушки при испарении влаги, пользователи должны знать вспомогательные основы, связанные с процессом для достижения оптимальных результатов. Двумя важными принципами термогравиметрической сушки являются испарение и восстановление вещества.

Испарение вещества является дополнительным эффектом термогравиметрической сушки.В дополнение к испарению h3O, методы термогравиметрической сушки не позволяют различить потерю веса произвольных соединений во время цикла испытаний. Кроме того, если установить высокую температуру сушки, образец может разложиться. Для определения влажности по сравнению с сушкой, восстановление — это процесс повторного поглощения влаги образцом материала по завершении процесса сушки. Восстановление можно рассматривать как естественное явление, зависящее от окружающей тестовой среды и реализуемых тестовых параметров.Методы испытаний Regain применимы для определения естественных абсорбционных свойств материала от сухого до естественного состояния.

Выбор правильного образца

Точность определения содержания влаги для образцов вещества, определяющих большой объемный объем, будет такой же точной, как и качество репрезентативной пробы. При выборе образцов материала из партии решающее значение имеет область отбора образцов. Для воспроизводимости результатов теста тестовый образец должен быть действительно репрезентативным для всей тестируемой гомогенной партии.Например, процесс смешивания нерасфасованного порошка необходимо тщательно перемешать перед отбором репрезентативной пробы. В процессе объемного смешивания обычно возникает ситуация, когда большая концентрация влаги существует вдали от поверхности и краев материала. Тестовый образец, собранный сверху, не будет истинным представлением партии.

Оптимальное разрешение по весу образца важно для определения содержания влаги при использовании процесса термогравиметрической сушки. Вес и расположение тестового образца могут повлиять на точность и время цикла тестирования.Чтобы свести к минимуму время цикла испытания, следует использовать небольшой образец груза. Если размер образца слишком велик, необходимо испарить больший объем массы, что снизит эффективность испытания и общую точность. Вес испытательного образца коррелирует с воспроизводимостью. Как и в случае чрезмерного размера образца, слишком маленький образец будет мешать воспроизводимости результатов из-за незначительной процентной концентрации влаги в контрольном образце.

Ключом к успешному определению влажности, эффективной производительности и превосходному качеству продукции является быстрое определение результатов испытаний без длительных пауз в производственных процессах.Успешный анализ влажности означает тестирование на этапе обработки и внесение корректировок до проверки целостности продукта.

Пол Весоловски работает с Ohaus Europe , Наникон, Швейцария.

Почему важен анализ содержания влаги в пищевых продуктах?

Содержание влаги в продуктах питания может оказывать значительное влияние на такие факторы, как вкус, текстура, внешний вид, форма и вес продукта. Он влияет на законодательные требования и требования к маркировке, экономически важные требования, срок годности пищевых продуктов или пищевых продуктов, измерения качества пищевых продуктов и операции по переработке пищевых продуктов.

Изображение предоставлено: Surasak_Photo / Shutterstock.com

Отклонения от оптимального содержания влаги могут серьезно повлиять на многие качества пищевого продукта, что может сказаться не только на качестве продукта, но и на его безопасности. По этой причине анализ содержания влаги стал ключевым компонентом пищевой промышленности.

Что означает содержание влаги?

Под содержанием влаги понимается количество молекул воды, которые попадают в пищевой продукт.Влага может попадать в продукт разными способами, это может быть связано с методом производства продукта, атмосферной влажностью в зоне производства пищевых продуктов, методом упаковки продукта или может быть связано с методом приготовления пищи. место хранения.

Почему анализ влажности важен в пищевой промышленности?

Содержание влаги во многом зависит от характеристик пищевого продукта, включая его внешний вид (форма, цвет и т. Д.), Текстуру, вкус, вес (что может повлиять на стоимость), а также факторы, влияющие на срок годности продукта. , свежесть, качество и устойчивость к бактериальному заражению.

Избыток воды в пищевом продукте может вызвать увеличение скорости роста микробов, что может не только испортить продукт до того, как он попадет на полки, но также может сократить время, в течение которого он может оставаться свежим. Это существенно влияет на то, достигают ли продукты заявленного срока годности.

Все эти факторы влияют на успех производителя продуктов питания. Поддержание определенных характеристик продукта необходимо для удовлетворения потребностей клиентов, их лояльности и, в конечном итоге, для получения дохода и прибыли.

Каждый фактор, на который может повлиять влажность, рассмотрен ниже, с учетом того, как он влияет на пищевую промышленность.

1. Юридические требования и требования к маркировке

В отношении некоторых пищевых продуктов существует законодательство, которое налагает особые ограничения на то, какое содержание влаги в продукте может законно присутствовать. Например, сыр чеддер является одним из таких контролируемых пищевых продуктов, и в нем допускается содержание влаги не более 40%. Для производителей пищевых продуктов с контролируемой продукцией анализ влажности необходим для соответствия законодательным требованиям.

2. Срок годности

Срок годности важен, потому что он информирует потребителей о том, когда пищевые продукты безопасны для употребления. Содержание влаги влияет на срок хранения, поскольку повышенное содержание воды в продукте повышает его восприимчивость к микробам, которые могут гнить и повредить продукты. Следовательно, поддержание известного уровня влажности в продукте позволяет производителям точно оценить срок годности продукта, помогая защитить потребителей от употребления испорченных продуктов.

3. Качество пищевых продуктов

Как обсуждалось выше, содержание влаги может сильно повлиять на качество пищевого продукта.Это может повлиять на вкус, текстуру и внешний вид продукта. Производители стремятся сохранять продукты как можно более единообразными, чтобы гарантировать одинаковое качество и избегать отходов. Здесь ключевую роль играет контроль содержания влаги.

4. Пищевая промышленность

Слишком много влаги в пищевых продуктах может вызвать конденсацию в оборудовании, используемом для обработки пищевых продуктов. Это может привести к коррозии или засорам, что может привести к незапланированным простоям во время ремонта машин. Это может замедлить производство и увеличить стоимость производства из-за потраченных впустую часов.

Следовательно, проведение анализа содержания влаги с использованием надежного и точного метода имеет важное значение для компаний, производящих пищевые продукты. Несоблюдение этого этапа процесса производства пищевых продуктов может отрицательно сказаться на качестве, безопасности и прибыльности продукции.

Как измеряется влажность?

Существуют различные методы измерения содержания влаги в продуктах питания:

1. Дистилляция

Растворитель с высокой температурой кипения смешивают с образцом пищевого продукта, а затем отгоняют, чтобы получить некоторое количество воды.Недостатком этого метода является то, что он потенциально может вызвать нежелательные химические реакции.

2. Диэлектрический метод

Этот метод включает использование электрических свойств воды для измерения содержания влаги. Изменение электрического тока, проходящего через образец, измеряется, чтобы получить результат измерения. Этот метод часто используется в качестве процесса контроля, чтобы гарантировать поддержание известного содержания влаги.

3. Гидрометрия

Гидрометрия — это метод измерения содержания влаги путем измерения удельного веса образца пищевого продукта.Этот метод можно использовать только с некоторыми продуктами питания, такими как напитки, солевые растворы и сахарные растворы.

4. Инфракрасная спектроскопия

Этот метод определяет содержание влаги путем измерения поглощения излучения молекулами в образце пищи. Количество отраженной или поглощенной энергии является ключевым показателем количества воды в образце.

5. Рефрактометрия

Измерение показателя преломления в образце пищевого продукта может дать оценку содержания влаги.Однако его чаще всего используют при определении концентрации сахара в образцах пищевых продуктов.

6. Химический анализ

Пища с низким содержанием влаги выигрывает от химического анализа. Недостатком техники является то, что для нее требуются концентрированные химические вещества с характерным резким запахом.

7. Сушильный шкаф

Последний метод — это сушка в духовке, при которой образец продукта взвешивается до и после сушки в духовке. Это изменение веса указывает на уровень влажности, содержащейся в образце.Однако из-за длительного процесса высыхания, который может длиться до 18 часов, его часто используют только для установления ориентира.

Сводка

Анализ содержания влаги важен для пищевой промышленности для контроля качества пищевых продуктов, а также их срока хранения, а также помогает компаниям-производителям пищевых продуктов соблюдать законодательные требования и требования к маркировке.

Кроме того, осторожный анализ содержания влаги может служить для защиты их доходов и прибылей, обеспечивая единообразие и безопасность продукции, минимизируя отходы и сокращая незапланированные простои оборудования для производства пищевых продуктов.

Источники:

Isengard, H. (2001). Содержание воды — одно из важнейших свойств пищи. Food Control, 12 (7), стр. 395-400. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0956713501000433

Исмаил Б. (2017). Определение содержания золы. Руководство лаборатории анализа пищевых продуктов, стр.117-119.

Лэнд, К. и Стейнберг, М. (1980). Расчет содержания влаги в сформулированной пищевой системе для любой активности воды. Журнал пищевой науки, 45 (5), стр.1228-1230. onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1111/j.1365-2621.1980.tb06527.x

Дополнительная литература

Лучший способ получить точные измерения содержания влаги

Фермерам часто необходимо точно знать, сколько влаги содержится в их сельскохозяйственной продукции, чтобы обеспечить максимальное качество и предотвратить порчу. В зависимости от того, какие культуры вы тестируете, есть несколько способов измерения содержания влаги (% MC).

Например, в сельском хозяйстве наиболее распространенными методами тестирования являются:

• Ручные тесты. Метод, при котором фермер проверяет влажность растений, таких как хмель или сено, по их внешнему виду и ощущениям.
• Сухие испытания в печи. В этом методе для сушки образца материала используются печи, дегидраторы или даже микроволновые печи. Вес до сушки сравнивается с весом после сушки, чтобы определить, сколько влаги было потеряно, и таким образом выяснить, каков был% MC по весу образца.
• Испытания измерителя влажности. В этом методе используется специальное устройство, называемое измерителем влажности, для определения% MC материала.Эти пин-метры используют электрическое сопротивление для измерения наличия воды. Чем меньше сопротивление электрическому току, тем больше влаги в растительном веществе.

Вопрос в том, какой из этих методов лучше всего подходит для точного измерения содержания влаги в сельском хозяйстве?

Ручные тесты

Для всех, кроме самых опытных фермеров, ручные тесты не подходят для измерения влажности большинства растений или даже почвы.Хотя эти тесты являются быстрыми и не требуют использования специального оборудования для измерения влажности, они также не позволяют количественно измерить процент содержания MC в культуре.

Тесты печи

Сухие тесты в печи могут быть очень точными при правильном выполнении. Из всех различных методов испытания сухие испытания в печи считаются наиболее надежными для определения содержания влаги практически в любом типе растительного материала.

Однако у этих тестов есть недостатки:

• Они имеют тенденцию быть медленными. Сухие испытания в печи с использованием дегидраторов или сушильных шкафов могут занять несколько часов. За это время процент содержания MC в сене или хмеле на поле может значительно измениться. Микроволновые печи работают быстрее, работают всего за несколько минут, но есть риск сжечь тестируемое растение.
• Они уничтожают исследуемое растительное вещество. Проще говоря, испытание на сушку в печи разрушительно для испытуемого растения. Любые взятые образцы будут слишком повреждены процессом сушки, чтобы их можно было использовать. Это, в свою очередь, означает, что фермеры могут тестировать только очень небольшой процент своего сена, хмеля или других культур.

Штыревой измеритель влажности

Сельскохозяйственные влагомеры устанавливают золотой стандарт для измерения влажности сена и других культур. В большинстве случаев измеритель влажности игольчатого типа, который был создан для измерения влажности в конкретной культуре, работает так же быстро (если не быстрее), как ручной тест, и почти так же точен, как тест сушки в духовке.

Все, что нужно сделать фермеру, — это собрать несколько растений, вставить в них штифты влагомера и нажать кнопку, чтобы получить почти мгновенное измерение% MC для этого образца.

Кроме того, образец растительного материала, который проверяется с помощью влагомера, обычно остается невредимым, поэтому фермер, желающий это сделать, может проверить все свое сено или хмель с помощью влагомера, не мульчируя ценные растения.

Существуют даже специализированные датчики влагомера, которые можно вставить в землю, чтобы снимать показания влажности почвы, помогая фермерам оптимизировать свои усилия по орошению для экономии воды или пополнения сельскохозяйственных культур, испытывающих нехватку воды.

По скорости, точности и удобству влагомеры являются лучшими из группы для измерения% MC таких растений, как хмель, сено, рис, табак, зерно и многие другие.Узнайте, как можно использовать влагомеры в сельском хозяйстве для повышения урожайности и качества уже сегодня!

Объяснение содержания влаги и весов для показаний влажности

Для многих людей, которые плохо знакомы с идеей использования влагомеров для контроля содержания влаги в различных строительных материалах, могут потребоваться термины «содержание влаги» и «шкала считывания». какое-то объяснение. Что означают эти термины и почему они важны при использовании влагомера?

Что такое влажность?

Содержание влаги (MC) — это количество влаги, присутствующей в материале.Это значение часто выражается в процентах от массы материала (например, X% MC). Количество влаги в объекте можно измерить несколькими способами, например, с помощью тестов сушки в печи или измерителей влажности.

Испытание сушки в печи

Испытания сушки в печи измеряют содержание влаги по весу — кусок материала взвешивают и затем помещают в печь при заданной температуре на время, необходимое для того, чтобы материал перестал менять вес. После высыхания материал снова взвешивается, и разница в весе до и после сушки используется для определения количества влаги в тестируемом материале.

Однако с этими тестами есть несколько проблем. Во-первых, для их завершения может потребоваться некоторое время, и потребуется какая-то печь, что делает их непрактичными для тестирования влажности на ходу.

Во-вторых, такие испытания часто разрушают испытываемые материалы, делая их непригодными для использования во многих случаях (например, при испытании древесины или некоторых растений).

Наконец, были высказаны опасения по поводу точности таких испытаний — как в одной статье CSC Scientific спрашивается: «Уверены ли мы, что другие летучие вещества не ушли с водой или не разложились при нагревании?» Несмотря на это беспокойство, сухое испытание в печи обычно считается наиболее точным средством измерения содержания влаги в самых разных материалах.

Измеритель влажности Тестирование

Другой метод проверки содержания влаги в различных материалах — это использование влагомеров. То, как это работает, будет немного отличаться в зависимости от типа используемого влагомера. Влагомеры можно разделить на две большие категории:

1. Бесштырьковые Влагомеры . Эти измерители полагаются на электромагнитные волны для «сканирования» образца материала. Контактная пластина измерителя требует материалов с плоской поверхностью и достаточной толщины для правильной работы.Если контактная пластина не может установить прочный контакт, радиоволна может искажаться. Если материал слишком тонкий, то бесконтактный измеритель может сканировать материал за сканируемым образцом.
2. Тип штыря Влагомер . Эти счетчики используют принцип электрического сопротивления для измерения влажности различных строительных материалов. Набор штифтов вставляется в проверяемый материал, и электрический ток пропускается от одного штифта через материал к другому штифту.Поскольку вода проводит электричество, большее сопротивление означает меньше воды, а меньшее сопротивление означает больше воды.

Весы и Влагомеры

Термин «шкала отсчета» становится важным при тестировании влагомеров. Почему?

Потому что с измерителями влажности каждое устройство обычно калибруется для получения точных (или «количественных») показаний для одного вида материала. Например, есть несколько измерителей влажности, оптимизированных для получения точных показаний в древесине.Они будут называться измерителями влажности древесины и иметь «шкалу для чтения древесины». С другой стороны, есть измерители влажности, оптимизированные для сена — эти измерители будут называться измерителями влажности сена и имеют шкалу отсчета сена.

Однако есть и другие измерители, такие как измерители влажности почвы, которые предназначены для измерения доступной влажности в почве, но не имеют «шкалы чтения почвы». Причина этого в том, что, хотя измеритель измеряет доступную влажность в почве, существует слишком много переменных в составе почвы в разных частях мира, чтобы обеспечить согласованный стандарт измерения фактического содержания влаги в почве.

В некоторых измерителях используется режим «эталонной шкалы», который не откалиброван ни для одного материала. Вместо этого эталонные измерители обеспечивают качественную оценку влажности данного материала. Некоторые профессионалы используют эту настройку для быстрой оценки влажности материалов, не имеющих соответствующей шкалы для показаний (или, если у пользователя нет подходящего измерителя для работы).

При использовании измерителей с эталонной шкалой пользователь обычно тестирует образец материала, который, как ему известно, является сухим, а затем использует это показание в качестве точки сравнения (или «эталона»).Если показание близко к «сухому» образцу или совпадает с ним, то материал, вероятно, сухой, если показание значительно выше, то, скорее всего, он влажный.

Конечно, даже в пределах одной шкалы чтения есть место для вариаций физических свойств тестируемого материала. Например, существуют сотни видов древесины, каждая из которых имеет свой удельный вес и электропроводность (два фактора, которые влияют, соответственно, на бесштыревые и штыревые влагомеры).Чтобы учесть это, некоторые высококачественные измерители влажности древесины имеют встроенную функцию коррекции пород, которая похожа на шкалу отсчета, предназначенную для определенного вида древесины. Аналогичная функция используется в некоторых измерителях влажности зерна для учета сотен типов зерновых культур, которые обычно выращивают фермеры.

Вкратце:

• Содержание влаги — это оценка количества влаги в материале. Эта информация может означать разные вещи в зависимости от тестируемого материала.
• Весы для показаний — это показатель того, для какого материала (или материалов) измеритель влажности откалиброван для обеспечения точных показаний.

Хотите узнать больше о том, как работают влагомеры и как ими пользоваться? Загрузите наше бесплатное руководство по измерителям влажности 101 по ссылке ниже. Или свяжитесь с нами, чтобы обсудить варианты ваших влагомеров.

Лучший способ измерения влажности

Есть много способов измерить влажность пищевых или фармацевтических продуктов.Но можно ли полагаться на ответы? Получить надежные значения влажности сложно, и вот почему:

Трудно получить всю влагу из продукта

Самый простой способ измерить влажность — это взвесить продукт, удалить всю влагу и снова взвесить. Методы, которые пытаются удалить всю воду из продукта, называются прямыми методами. Они варьируются от простых (сушка в печи) до сложных (титрование по Карлу Фишеру). Прямые методы считаются наиболее надежными, но трудоемкими и трудоемкими.А удалить воду и только воду из пробы сложно.

Косвенные методы неточны

Косвенные методы включают измерение свойства, которое изменяется по мере изменения содержания влаги в пищевых продуктах. Они варьируются от рефрактометрии и ИК / БИК до микроволновой адсорбции, диэлектрической емкости и ультразвуковой адсорбции. Эти методы часто бывают быстрыми и простыми, но они должны быть откалиброваны по прямому методу, поэтому они менее надежны и менее точны. Калибровки также могут измениться из-за внешних факторов.Эти изменения часто трудно обнаружить, и они могут добавить неопределенности к измерению влажности.

Проблемы воспроизводимости

Содержание влаги часто указывается в виде простого процента без ссылки на используемый метод. Однако значения, измеренные разными людьми в разное время с использованием разных методов, могут быть несопоставимы. Например, измерение, выполненное путем нагревания образца, может сильно отличаться от измерения, проведенного с помощью химического анализа. Нагретый образец часто разлагается.Нагревание может привести к улетучиванию других элементов, кроме воды. Это может привести к потере влажности при сушке, показание которой на 2-3% выше, чем значение, измеренное на том же образце с помощью таких методов, как анализ Карла Фишера, которые не используют тепло для удаления воды.

Влажная и сухая основа

Чтобы еще больше усложнить вопрос, содержание влаги может указываться как на влажной, так и на сухой основе. Если отчет ведется на влажной основе, количество воды в образце делится на общий вес образца. Если отчет основан на сухом веществе, количество воды в образце делится на сухой вес образца.Любой метод приемлем, и нетрудно преобразовать между ними, но содержание влаги обычно указывается просто в процентах. Если вы попытаетесь сравнить показатели содержания влаги со значениями из других источников, может быть сложно определить, сравниваете ли вы яблоки с яблоками.

Согласованность в измерениях

В своей работе вы можете преодолеть некоторые из этих проблем, используя единственный метод анализа со строгой измерительной СОП. Например, вы можете выбрать для всех измерений метод определения потерь при сушке в печи.По-прежнему существуют три основные проблемы, с которыми вы сталкиваетесь при получении последовательных и надежных данных о влагосодержании.

1. У каждого метода есть источники изменчивости. Методы печи с потерей при сушке считаются правильными, но даже у этого метода есть много источников вариаций. Со временем температура в одной духовке может значительно меняться, а две духовки, настроенные на одинаковую температуру, могут варьироваться на целых 40 градусов по Цельсию. Давление пара внутри духовки также меняется изо дня в день. Быстрый баланс влажности, который не только нагревает образец, но и использует калибровку, еще более подвержен ошибкам.

2. Термин «сухой» не имеет научного определения. В результате вы должны определить, как сушить образец и когда называть его сухим. Одна из общепринятых конечных целей — сушить продукт до тех пор, пока его вес не перестанет меняться. Однако потеря веса для разных продуктов стабилизируется при разных температурах, а методы, в которых используется тепло, могут вызывать разложение и улетучивание. AOAC рекомендует время и температуру сушки для некоторых продуктов, но исследования часто показывают, что эти рекомендации не приводят к воспроизводимым результатам

3. Не существует стандарта, по которому можно было бы измерить точность.Это затрудняет оценку точности, повторяемости и надежности, а также делает невозможным измерение или определение точности для любого прибора или метода измерения.

Затраты на неточные измерения

Для любого производителя пищевых продуктов, который продает весовой продукт, содержание влаги является важным способом контроля урожайности. Чтобы максимизировать урожайность, вам нужна лучшая точность и больше контекста для измерений влажности.

Хорошей альтернативой является измерение общей влажности, которое включает как содержание влаги, так и активность воды.Общая влажность основана на фундаментальных принципах термодинамики. Это может дать вам точность и контекст, необходимые для работы с более строгими спецификациями. Вы видите как урожайность, так и данные о безопасности / качестве влажности в одном месте, с привязкой к стандартам точности, которым вы можете доверять.

Измерение влажности, наиболее подходящее для измерения безопасности, — это активность воды, своего рода «относительная влажность» пищевых продуктов. Бактерии не растут в продуктах с активностью воды менее 0,85 (85% ERH). Плесень и дрожжи не растут при активности воды ниже 0.65 (65% ERH).

Активность воды также напрямую связана с факторами, влияющими на качество, такими как миграция влаги, проблемы текстуры, окисление липидов, слеживание и комкование, а также разложение витаминов.

Используя подход общей влажности, ведущие производители пищевых продуктов могут оптимизировать влажность каждой партии, последовательно увеличивая выходы на 2-3%.

← Назад

Методы анализа влажности

Многие отрасли промышленности, включая пищевую, химическую и фармацевтическую промышленность, в значительной степени зависят от точного знания содержания влаги в своих продуктах как части контроля качества.

Такие измерения должны быть быстрыми и воспроизводимыми, чтобы можно было немедленно исправить рабочий процесс, если в конечном продукте появится какой-либо дефект.

Используются как прямые, так и косвенные методы. На самом деле влажность измеряется только прямыми методами; косвенные методы рассчитывают его только по другим косвенным индикаторам.

Кредит изображения: Soonthorn Wongsaita / Shutterstock

Прямые методы

Термогравиметрические измерения

Многие устройства для измерения LOD используют термогравиметрический принцип.При этом для расчета содержания влаги используется общая потеря веса образца при сушке.

Сушильные шкафы основаны на конвекционном нагреве образца за счет циркуляции горячего воздуха. Иногда добавляют вакуум, чтобы ускорить процесс сушки.

Несмотря на то, что этот метод позволяет обрабатывать несколько образцов и обрабатывать образцы большого веса, для получения результатов требуется много времени, обычно часы, и требует участия опытного оператора.

Следовательно, предел погрешности больше.Этот метод очень часто является эталонным или официальным методом в ряде стандартов содержания влаги.

Инфракрасное излучение используется во многих анализаторах влажности, таких как галогенные анализаторы влажности, которые используются для получения инфракрасного излучения от галогенной лампы. Вес образца непрерывно измеряется и записывается, и как только он становится постоянным, сушку прекращают.

Разница в весе образца в конце сушки используется для расчета процентного содержания влаги.Галогенные лампы используются вместо обычных инфракрасных генераторов, поскольку они намного легче и поэтому очень быстро достигают максимальной тепловой мощности и позволяют превосходно контролировать процесс нагрева, поскольку они быстро нагреваются и охлаждаются.

Они также равномерно распределяют тепло по поверхности образца, что способствует хорошей воспроизводимости. Инфракрасное излучение в таких устройствах поглощается анализатором влажности, что дополнительно сокращает время, необходимое для нагрева образца. Инфракрасный и галогенный анализаторы влажности разрушают образец.

Микроволновое излучение также является чрезвычайно быстрым методом сушки образца, но достигаемые температуры очень высоки, что делает его пригодным только для очень термостабильных материалов.

Можно использовать образцы большего размера, но уровень контроля нагрева снижен. Подобно инфракрасному методу, образец обычно разрушается при анализе. Это также бесполезно, если влажность ниже 2%.

Разработка метода

Во всех этих случаях необходимо разработать метод.Это относится к установке таких параметров, как время, температура сушки и вес образца, в соответствии с требованиями для каждого образца. Это можно сохранить как программу для следующего измерения аналогичного образца.

Этот тип регулировки необходим для достижения значений, которые соответствуют значениям, установленным эталонными методами, такими как метод сушки в печи или метод титрования Карла Фишера, в зависимости от того, какой из них используется. В других случаях отклонение допустимо, если оно измеряется и воспроизводится при каждом измерении.

Метод LOD не определяет выборочно содержание воды в образце, только содержание влаги.

Другие физические методы

Метод с использованием пятиокиси фосфора

В этом методе пятиокись фосфора помещается с образцом в закрытый контейнер, который затем нагревается. Пятиокись фосфора является мощным обезвоживающим агентом, если ее помещать в непосредственной близости от материалов, с которыми она не вступает в химические реакции. Он впитывает воду из образца.

Окончательное увеличение веса химического вещества измеряется для определения содержания влаги в высушенном образце. Пятиокись фосфора — опасное химическое вещество.

Дистилляция

Другой метод определения влажности является недорогим, но использует токсичные растворители и дает только относительно точные результаты. Он основан на отделении и измерении влажности непосредственно после отделения ее от образца путем нагревания.

Химические методы анализа влажности

Титрование по Карлу Фишеру

Наиболее точным и специфическим методом определения содержания воды в веществе является титрование по Карлу Фишеру (KF).Он основан на реакции йода с пробой воды в присутствии спиртового растворителя, диоксида серы и основания. Он использует всю пробу воды, включая кристаллизационную воду и воду, абсорбированную на поверхности, в окислительно-восстановительной реакции.

Титр реагента, необходимый до использования этой конечной точки, является основой для определения содержания воды. Доступны как объемный, так и кулонометрический варианты, различающиеся размером образца, измеренным содержанием воды, точностью и способом расчета общего количества использованной воды.

Автоматическое титрование по методу KF сделало этот метод удобным и быстрым для точного определения воды в образце. Объемный метод больше подходит для более высокого содержания воды, но немного более трудоемок. Все твердые вещества должны быть растворены в подходящем растворителе для анализа, а с некоторыми твердыми веществами это может быть затруднительно.

Метод карбида кальция

Метод карбида кальция рентабелен и использует комбинацию материалов для взаимодействия с водой.Конечный продукт потенциально взрывоопасен, поэтому метод требует большой осторожности. Более того, вся вода в образце не участвует в реакции, а это означает, что необходима повторная калибровка.

Спектроскопические методы

Использование спектроскопии в анализе влажности включает инфракрасную, микроволновую и ядерную магнитно-резонансную (ЯМР) спектроскопию для определения поверхностной и общей влажности соответственно. Это косвенные методы измерения, определение которых может занять много времени из-за необходимости калибровки с использованием нескольких образцов, и поэтому они мало используются в промышленном анализе влажности.

Другие методы

К ним относятся газовая хроматография, определение плотности и рефрактометрия.

Косвенные методы

Они основаны на измерении влажности в различных зернах образца, например, датчиком влажности, которые затем используются для расчета содержания влаги в образце. Преимущество состоит в том, что измерения выполняются мгновенно, и, таким образом, можно отслеживать изменения содержания влаги с течением времени.

Технология измерения влажности может включать использование емкостных, микроволновых, инфракрасных, нейтронных или гамма-лучей или методов кондукции.Они не подходят, если содержание воды ниже 0,1 процента.

• Емкостной метод удобен, воспроизводим и точен, в зависимости от сдвига диэлектрической проницаемости воды и исследуемого материала, который находится между электродами конденсатора датчика.
• Инфракрасные датчики измеряют содержание влаги, пропуская инфракрасный луч через материал и измеряя отношение длины волны поглощенной к отраженной.
• Микроволновые датчики измеряют потерю энергии микроволн, прошедших через образец в точке излучения, и разницу в их скорости для расчета содержания влаги.Они очень точно измеряют влажность в очень мелких и равномерно распределенных материалах.
• Проводящий датчик использует разницу в проводимости от удельной проводимости, вызванной содержанием влаги, которое измеряется между двумя электродами, которые втыкаются в материал, для расчета содержания влаги.

  No related posts.