Какие существуют датчики влажности воздуха в помещении

А можно ли обойтись без приборов?

«Народные» способы оценки влажности воздуха

Если говорить про полное отсутствие приборов, то, да, существует парочка методов, правда, очень приблизительной оценки относительной влажности воздуха.

Используют для этих целей обыкновенную свечу. Для проведения «опыта» необходимо полностью исключить сквозняк в помещении, то есть закрыть все окна и двери. Желательно добиться максимально возможной темноты.

Пламя свечи может подсказать об избыточной влажности воздуха. После того как свеча будет зажжена, следят за ее пламенем.

— Ровное вертикальное пламя с язычком желто-оранжевого цвета и четким границами говорит о нормальном уровне влажности.

— Если пламя «играет», а ареол вокруг язычка принимает малиновый окрас, можно предположить избыточную влажность воздуха.

И на этом – всё…

Второй способ – с использованием стакана охлажденной воды.

Для опыта необходимо набрать стакан обычной воды из-под крана и поместить в холодильник на несколько часов. Требуется, чтобы вода остыла до примерно 5÷6 градусов.

Опыт со стаканом воды

После этого стакан достают, ставят на стол в комнате, где проводится исследование влажности. Сразу следует визуально оценить конденсат, выступивший на его стенках после переноса из холодильника.

Важно, чтобы стакан стоял не ближе 1 метра от окон, стен и отопительных приборов. В таком положении, не допуская сквозняка, его оставляют примерно на 10 минут

После этого можно проводить оценку.

— Если конденсат на внешних стенках высох – это говорит о недостаточной влажности воздуха.

— Конденсат, в принципе, не претерпел особых изменений – влажность можно считать в пределах нормы.

— Конденсат собрался каплями и даже натек на поверхность стола – влажность воздуха в помещении явно повышенная.

Опять же – говорить о точности не приходится. Да и подготовка к опыту, требующая нескольких часов, тоже не привлекает.

Но вообще без приборов иначе и не получится.

Самодельный психрометр из обычного домашнего термометра

Ну а если в распоряжении есть самый обычный стеклянный спиртовой или ртутный термометр, то влажность можно определить с точностью, ничуть не меньшей, чем дают профессиональные приборы.

С помощью обычного термометра модно получить очень точное значение относительной влажности.

Для начала необходимо положить термометр в комнате, где проводится определение влажности, так, чтобы на него не падал прямой солнечный свет. Лучше всего – на столе в затенённом месте ближе к центру помещения. Естественно, сквозняк должен быть исключен. Через 5÷10 минут снимаются и записываются показания температуры в комнате.

После этого колбу термометра обертывают обильно увлажнённой тряпочкой (комнатной температуры!), и кладут на то же место. Спустя 10 минут снимают показания, как для «мокрого» термометра в психрометре. Записывают и их.

Имея на руках два показания термометра, для «сухого» и «мокрого», можно, отыскав психрометрическую таблицу, зайти в нее и определить уровень относительной влажности. А еще лучше – провести более тщательный расчет.

Не пугайтесь, автор не собирается «грузить» вас формулами. Все они уже заложены в предлагаемый вниманию онлайн-калькулятор.

Алгоритм расчета составлен для обычного движения воздуха в доме или квартире, свойственного нормальной работе естественной вентиляции.

В калькуляторе запрашивается еще одна величина – уровень атмосферного давления в миллиметрах ртутного столба. Если есть возможность указать его (дома есть барометр или имеется информация местной метеостанции) – отлично, результаты получатся максимально точными. Если нет, ну что ж, тогда да оставьте нормальное давление, по умолчанию 755 мм рт. ст., и расчет будет вестись от него.

Больше вопросов этот калькулятор вызвать не должен.

Краткий обзор имеющихся на рынке устройств, их применение

Глядя, как конденсат попадает на зеркало в ванной комнате, люди задумываются об установке прибора влажности в помещении. Особенно, когда там работает сразу несколько электрических приборов. К выбору датчика влажности в ванную комнату стоит подойти с ответственностью.

Среди приборов резистивного типа считается неплохим вариантом модель SYH-2RS. Она может работать при температуре до +85°С и отличается неплохими техническими характеристиками. Погрешность датчика составляет всего около 5%. А одним из его преимуществ является компактность.

Толщина корпуса не превышает 2,9 мм, длина — около 10 мм; после установки прибор практически незаметен, то есть не испортит интерьер. Он работает от бытовой сети в 220 В.

Как и многие современные датчики, даже может преодолеть основной недостаток резистивных приборов, который заключается в том, что при наличии конденсата точность их показаний снижается. Тем не менее чаще всего вместо этой модели используют более дешевые китайские аналоги.

Среди товаров, произведенных в Поднебесной, большинство датчиков выпускают неизвестные изготовители. Из китайских наибольшей популярностью пользуются DHT22 и DHT11. Второй вариант стоит дешевле, но первый является более качественным.

Такие приборы ставят одновременно с вентилятором. Поэтому некоторые владельцы квартир на датчиках как раз экономят, предпочитая китайские изделия, хотя у них и температурный диапазон меньше, и срок службы может не дотягивать до 5 лет.

Что такое герконовый датчик и где он применяется?

Что такое термопара, принцип действия, основные виды и типы

Что такое тензодатчик, типы тензометрических датчиков, схема подключения и их применение

  Что такое соленоидный электромагнитный клапан, назначение, устройство и принцип действия

Для чего нужен пирометр и как измерять температуру бесконтактным методом

Термометр сопротивления — датчик для измерения температуры: что это такое, описание и виды

Что такое термостат и какой у него принцип работы

Понятие микроклимата

Чтобы понимать, насколько важно измерение параметров микроклимата, надо иметь представление о самом микроклимате. Что это такое? Микроклиматом называют совокупность физических величин, которые характеризуют состояние воздуха в данном месте

Параметры микроклимата имеют большое значение для здоровья человека. Если устанавливается нагревающий микроклимат, то организму становится жарко, увеличивается потоотделение, появляется усталость. Это негативные факторы, которые снижают производительность труда, приводят к быстрой переутомляемости. В худшем случае из-за перегрева наступает тепловой удар, головокружение, слабость. Если воздух при этом сильно увлажнен, то человек теряет сознание.

Не менее опасен охлаждающий микроклимат, когда кожа начинает остывать. Сосуды сужаются, кровообращение в конечностях уменьшается, кожа теряет чувствительность. Находясь в помещении с таким микроклиматам, можно получить воспаление легких, невралгию, насморк.

Если оно не соответствуют нормам, то применяют меры, например, надевают утепляющую одежду, устанавливают вентиляторы, вытяжки, кондиционеры.

Применение

По направленности применения гигрометры можно разделить на виды:

• для управления отдельным вентилятором;
• для контроля над системой вентиляции.

Во встроенных системах вентиляции

Датчики широко применяются в оборудовании кондиционирования зданий. Их срабатывание на повышение влажности включает принудительную вентиляцию. Термозащищенный канальный сенсор в прочном корпусе можно разместить в вентиляционной шахте, оперативно отслеживать через него изменения характеристик среды и соответствующим образом менять режим работы. Так, например, промышленные ультразвуковые увлажнители при использовании подобного решения задействуются и деактивируются автоматически, что помогает экономить энергию и повышает общий ресурс приборов.

В вентиляторах

Бытовые вытяжные вентиляторы часто успешно функционируют под контролем гигрометров, помогая поддерживать нормальную влажность в 40–60 %. Сенсоры оперативно реагируют на смену характеристик воздуха и не позволяют влажности подняться выше определенного уровня. Такой подход радикально уменьшает шансы появления грибка или плесени, а подконтрольное помещение всегда будет обеспечено свежим воздухом.

Датчик влажности воздуха для управления вентиляцией, как уже говорилось, помогает экономить электричество. Кроме того, некоторые модели дооснащаются детекторами углекислого газа и помогают поддерживать свежий воздух. Встречаются образцы с таймером, запускающие вентилятор по расписанию.

Для чего такие датчики дома

Не все понимают, зачем нужен бытовой измеритель влажности воздуха. Особенно в холодный период главным показателем комфортности является тепло

Какая польза в доме от гигрометра? От многих ускользает важность наличия в воздухе определенного процентного соотношения воды и других компонентов. В зимний период, когда включают отопление, в помещениях существенно снижается показатель влажности

Необходимость

В доме из дерева повышенная влажность провоцирует появление грибков, плесени, муравьев или термитов. С одной стороны, сырая древесина – это комфортная среда для размножения вредных микроорганизмов и бактерий. С другой – слишком сильная сухость вызывает появление трещин и зазоров (как в городских квартирах). Если воздух сухой быстро портиться мебель (лаковое покрытие), отклеиваются обои, чрезмерная сырость плохо влияет на ткани, одежду, постельное белье, где могут завестись клещи и плесень. Для человека неправильная концентрация выражается в следующем:

• появляется зуд слизистой оболочки глаз;
• сухость волос, кожи лица, рук и, как итог, появление микротрещин, мелких морщин, преждевременное старение;
• вызывает сложность дыхания, першение в горле.

Становится понятно, что нужно удерживать баланс, который и будет истинным показателем комфорта

С этой важной задачей поможет справиться датчик влажности, который измеряет концентрацию воды в воздухе

Рекомендуемые места установки

Чтобы комнатный измеритель демонстрировал реальное положение дел в помещении, нужно найти правильное место для его установки своими руками. Специалисты не рекомендуют располагать прибор в следующих местах:

• рядом с открывающимся окном, дверью на балкон;
• недалеко от радиаторов отопления;
• рядом с увлажнителем воздуха.

Неправильным будет расположение прибора рядом с отопительным котлом, где воздух будет всегда более сухим, или на кухне, где качественный состав постоянно меняется под воздействием паров, проветривания либо работы вытяжки. Выбирайте место, где вы больше всего находитесь – гостиная, комната отдыха, спальня. Если в доме высокие потолки до 3 метров, то микроволновой датчик влажности устанавливают на уровне среднего роста человека или прикроватной тумбочки, так как теплый и сухой воздух скапливается вверху – под потолком, а содержащий больше воды опускается вниз.

Принцип действия

Основной принцип измерения влажности основан на определении точки росы. При постепенном охлаждении устройство должно зафиксировать момент появления на гладкой поверхности незначительного конденсата в виде капель. В этот момент воздух превращается в насыщенный пар – данное состояние принято считать точкой росы. Определение соотношения воды в воздушном пространстве зависит от типа датчика, который будет работать в помещении:

1. Волосяной – изменение показателя влажности определяют в зависимости от состояния обезжиренного человеческого волоса.
2. Электронный – пользователи не видят, как работают измеритель, а состояние окружающей среды выводится на экран в виде понятных цифровых значений.
3. Психрометрический – в конструкции прибора работающими термометрами демонстрируются показания сухого образца воздуха и неизолированного элемента. На основании разницы их показаний по таблице определяют влажность.
4. Конденсационный датчик выдает более точные результаты. Принцип работы основан на измерении количества конденсата в трубках из стекла.

Устройство (общее)

Конденсационный датчик, который устанавливает точку росы, должен точно измерять температурные показания. В конструкцию входит зеркало, которое покрывают тонким антикоррозионным слоем золота. С тыльной стороны находится охладитель, а с противоположной – направляются светодиодные лучи. В процессе появляются капли росы, рассеивающие оптическое излучение. В этот момент на фотодетекторе регистрируется электрический сигнал, информация подается на принимающее устройство.

Измерение влажности воздуха без применения аппаратуры

Существует довольно простой способ, при помощи которого можно получить достаточно объективные данные об уровне влажности в помещении. Причем для этого достаточно всего лишь наличия обычного стеклянного стакана с водой.

Чтобы измерить влажность, необходимо наполнить стакан холодной водой, после чего поместить емкость на несколько часов в холодильник, пока вода не остынет до температуры около 5оС

Поставив стакан в помещении, в котором необходимо узнать уровень влажности, следует наблюдать за поверхностью стекла, обращая внимание на следующее:

• если стенки стакана вначале запотели, а затем быстро высохли на протяжении нескольких минут, в таком случае воздух в помещении сухой;
• сохранение эффекта запотевания стенок по истечении 5-10 минут после начала наблюдений свидетельствует о средней влажности воздуха;
• появление стекающих ручейков на стенках стакана говорит о высокой влажности.

Установка и монтаж

Если же вы выявили засор, его следует устранить либо своими силами, либо с помощью специалиста. И только после этого приступать к монтажу вентилятора. Кроме того, следует обеспечить приток воздуха в ванную, что легко достигается небольшой щелью под дверью помещения.

Прикрепить корпус вентилятора вам помогут дюбеля или специальный клей. После установки вентилятор подключают в сеть через обычную розетку, выключатель, распределительную коробку или от светильника, а затем устанавливают на него внешнюю решетку.

Более подробно процесс установки вентилятора на потолке смотрите в следующем видео.

Источник

Подключение датчика или установка

Сам процесс подключения элементов системы к блоку управления (БУ) не представляет особой сложности. Несмотря на то, что в инструкции по эксплуатации есть описание порядка действий при монтаже, мы подготовили для вас более детальный и подробный шаблон действий при установке системы.

Вам будет интересно: ТОП-10 лучшие паровые швабры: рейтинг, какую выбрать и купить, отзывы, характеристики, плюсы и минусы

Для начала надо определиться с местами вероятной протечки, к ним как правило относятся участки труб с большим количеством соединений, места установки водоразборных кранов и бытовой техники, типа посудомоечной и стиральной машин. Датчики лучше закрепить к основанию, чтобы они были параллельны плоскости пола. Если позволяет возможность, можно закрепить при помощи небольшого самореза непосредственно к основанию, если саморез использовать нельзя, можно просверлить отверстие под дюбель и закрепить с помощью него.

В соответствии с инструкцией, в первую очередь необходимо подключить встроенную батарею, именно она отвечает за работоспособность системы в случае отключения сети 220В. Для этого необходимо открутить два винта с задней части контроллера и соединить контакты батареи и контроллера.

Согласно инструкции необходимо подключить все провода к контроллеру. Все места подключения помечены и трудностей данная процедура не вызывает

Хотим обратить внимание, провода от кранов можно объединить и к контроллеру – подключить только три, а не шесть. Также система рассчитана на подключение заземляющего провода, поэтому раз таковая есть, лучше подключить

После установки системы, необходимо проверить ее работоспособность, для этого необходимо намочить датчик. Как только датчик почувствует влагу, контроллер подает сигнал проводам и шаровые краны автоматически закрываются. При этом раздается звуковой и световой сигнал.

Обращаем ваше внимание, виды датчиков бывают разные, мы вам рассказали только о моделе, в комплекте которой имеются кабеля. Независимо от типа вашей модели обязательно читайте инструкцию – в ней все подробно и максимально доступно рассказано и наглядно показано

Варианты конфигурации

Общий принцип работы связки вентиляции и датчика влажности сохраняется для всех приборов, а вот исполнение может быть различным. Чаще всего оно выполняется в двух вариантах:

1. Датчик совмещён с конкретным вентилятором. При срабатывании запускается одно устройство, монтаж осуществляется либо в едино корпусе, либо рядом. Целесообразно использование в небольших по площади помещениях вроде ванных или туалетных комнат.
2. Датчик подсоединён к общему контроллеру, который управляет блоком из нескольких вентиляторов, которые могут быть размещены в разных метах или даже помещениях. Классический пример – система «умный дом», где несколько считывающих устройств через шлюз управляют работой вытяжной вентиляции.

Используете ли Вы датчики влажности?

Да

100%

Нет

0%

Проголосовало: 1

Описание и назначение

Датчик влажности — устройство, предназначенное для измерения и преобразования относительной влажности в цифровой сигнал, а также в стандартный сигнал напряжения.

Защитные покрытия датчика позволяют использовать устройство в различных окружающих условиях и задачах, а также в управлении показателем влагосодержания: для автоматизации зданий, для контроля сушки при химическом производстве, в сельском хозяйстве.

Методы измерения влажности условно делятся на прямые и косвенные. В прямых методах осуществляется распределение исследуемого материала конкретно на сухое вещество и влагу. Косвенными методами измеряют физические величины, которые связанные с влажностью материала.

В помещениях повышенной влажности принято устанавливать вентилятор, в котором имеется гидростат — датчик влажности, выполняющий анализ насыщения воздуха в ванной водяными парами. Подобное устройство будет включаться лишь в условиях превышения нормы влажности.

Для качественного воздухообмена в ванной вместо вентиляционной решетки устанавливается вентилятор со встроенным датчиком влажности.

Датчики для твердой среды по принципу действия

Как мы уже говорили, некоторые датчики влажности и температуры воздуха универсальны: могут работать в грунте или сыпучих смесях. Также существуют специализированные приборы для решения подобных задач. Собственно, технологий для измерения содержания влаги в сыпучих средах (почва, сухие смеси и пр.) не так много.

Резистивные датчики

Эти детекторы работают по принципу амперметров: а в качестве резистора в цепи выступает среда измерения. Почва или сухая смесь, в зависимости от насыщения водой, меняет электропроводность (или сопротивление). Соответственно меняется и сила протекающего тока. Подобные датчики могут быть только электронными, поскольку механически обеспечить измерение влажности в твердой среде затратно и нецелесообразно.

Два (или больше, для повышения точности) электрода погружаются в среду измерения.

Модуль управления подает на контакты небольшое напряжение, и замеряет значение электрического тока. Чем больше влаги, тем сильнее электроток. Надежная и довольно точная конструкция, не лишена недостатков. Во-первых, электроды должны быть выполнены из материала, стойкого к коррозии и механическим повреждениям. Во-вторых, при калибровке прибора необходимо учитывать содержание солей в почве (или материале).

Емкостные датчики влажности почвы

Пожалуй, самые популярные устройства среди квартирных «земледельцев». Сегодня стало модным выращивать некоторые продукты питания не на огороде, а например, в квартире в Москве. Для обеспечения хорошего урожая применяются технологии интенсивного земледелия под управлением электроники. Контроллер получает информацию о температуре, уровне влажности и освещенности, и моделирует природные условия для вашей грядки на подоконнике.

Если система управления отлажена, нет необходимости ежедневно контролировать процесс роста растений. Достаточно пополнять емкость для полива, и своевременно собирать урожай.

Преимущество такого прибора – возможность работать «на автомате». Кроме того, такой датчик можно сделать своими руками.

Резистивные датчики влажности

Резистивные датчики влажности фиксируют изменения электрического сопротивления гигроскопической среды (например, проводящего полимера, соли или обработанной подложки).

Резистивные датчики имеют бифилярную намотку. После покрытия гигроскопическим полимером, их сопротивление оказывается обратно пропорциональным влажности.

Обычно, резистивные датчики состоят из металлических электродов, наложенных на подложку с помощью фоторезистора или намотанных на пластиковых или стеклянный цилиндр электродов. Подложка покрывается солевым или проводящим полимером. Когда он растворяется или помещается в жидкое вещество, он ровно покрывает датчик. В другом случае, подложка может быть обработана каким-либо химическим реагентом, например, кислотой. Датчик поглощает водяной пар и ионные группы распадаются, что увеличивает электрическую проводимость. Время отклика для большинства резистивных датчиков составляет от 10 до 30 секунд для шага измерений 63%. Диапазон сопротивлений типичного резистивного элемента колеблется от 1 кОм до 100 МОм.

Большинство резистивных датчиков используются АС напряжение возбуждения без смещения постоянным током для предотвращения поляризации датчика. Образовывающийся ток конвертируется и выпрямляется в сигнал постоянного напряжения для дальнейшего усиления, линеаризации или аналого-цифрового преобразования.

Номинальная частота составляет от 30 Гц до 10 кГц.

Резистивные датчики не является полностью резистивные за счет емкостного эффекта в диапазоне более 10-100 МОм. Главное преимущества резистивных датчиков влажности заключается в их отличной взаимозаменяемости (обычно она составляет ±2% отн.влаж.), что позволяет использовать резистор для калибровки схемы усиления сигнала на фиксированном уровне влажности. Это позволяет устранить необходимость в стандартах калибровки влажности. Точность каждого резистивного датчика влажности можно измерить в калибровочной емкости или с помощью специальной компьютерной системы. Диапазон рабочих температур резистивных датчиков влажности составляет от -40 до 100°С.

В условиях бытовой и коммерческой эксплуатации срок службы таких датчиков составляет более 5 лет, однако воздействие химических паров и других загрязнений (масла, например) может привести к их досрочному выходу из строя. Другой недостаток резистивных датчиков влажности – их тенденция к сдвигу значений при работе в конденсате, если используется растворимое в воде покрытие. Резистивные датчики имеют значительную зависимость от температуры, когда применяются в среде с большими температурными изменениями (более 10°F). В тоже время, схема термокомпенсация может быть добавлена в конструкцию датчика для увеличения его точности. Таким образом, основными преимуществами резистивных датчиков являются небольшие размеры, малая стоимость, взаимозаменяемость и долгосрочная стабильность.

В конструкции современных резистивных датчиков используется керамическое покрытие для снижения слияния условий окружающей среды при возникновении конденсата. Датчики состоят из керамической подложки с металлическими электродами, нанесенными по фоторезистивной технологии. Поверхность подложки покрыта проводящим полимером (или смешанным керамическим составом), а сам датчик помещается в защитный пластиковый корпус с пылевым фильтром.

Связующим материалом является керамический порошок, взвешенный в жидкой среде. После того, как поверхность покрыта и высушена, датчики обрабатывается высокой температурой. Результатом является толстопленочное покрытие, нерастворимое в воде, которое полностью защищает датчик от конденсата. После попадания в воду, типичное время восстановления до уровня 30% датчика с керамической подложкой составляет 5-15 минут, в зависимости от скорости движения воздуха.

Взаимозаменяемость датчиков составляет менее 3% в диапазоне измерений 15-95% отн.влажнсоти. Точность составляет ±2%. При использовании датчика вместе со схемой усиления сигнала, выходное напряжение прямо пропорционально относительной влажности окружающей среды.

Мониторинг влажности с контрольно-измерительными приборами ЭКСИС

На основе изготавливаемых датчиков влажности АО «Экологические сенсоры и системы» разрабатывает автоматизированные системы многоканального типа, а также стационарные и мобильные варианты контрольно-измерительных приборов. Последние используются для мониторинга относительной влажности и температурных показателей (устройства линейки ИВТМ-7), при исследованиях микровлажности газов (линейка ИВГ-1).

Стоит отметить, что в изданиях научно-исследовательского и технического назначения понятие датчика влажности подразумевает устройства, в составе которых присутствует влагочувствительный элемент (сенсор) и электросхема для приема и преобразования сигнала от сенсора в необходимое значение. Именно поэтому устройства мониторинга часто именуют датчиками.

Разрабатываемые устройства задействуют при решении задач в условиях производств, обеспечения условий комфортной и безопасной деятельности работника в различных промышленных сферах. Примером может служить задействование приборов измерения в электронике, на химических предприятиях, атомных станциях и т. д.

Производимые приборы обладают всеми необходимыми характеристиками для объединения устройств в общую измерительную сеть. Комплектация такой сети может включать многоканальные и одноканальные приборы, сетевые и портативные модели, измерительные преобразователи. Работе инновационных измерительных систем характерно распределенная схема управления, удаленный контроль (в том числе посредством сети Интернет) и другие современные технологии контрольно-измерительных мероприятий.

Повышенная влага

Измерение влажности воздуха в квартире производится, чтобы не столкнуться с трудностями сухости воздуха и повышенного уровня влаги. Некоторые полагают, что это не особо серьезная проблема, поэтому установка гигрометра является бессмысленной. Но надо поменять такое отношение, так как будут отрицательные последствия, если не осуществляется контролирование уровня влажности в квартире.

Относительно повышенный уровень влаги воздуха в домашних условиях – это источник появления микроскопических грибков на поверхностях. Также такие условия являются благоприятной средой для развития грибка, который может пагубно повлиять на здоровье человека. Плесень может привести к развитию у человека аллергии.

Но не забывайте, что аллергия – это всего лишь одна из болезней, который может вызвать у человека плесень. Грибок может стать источником разнообразных заразных заболеваний.

Плесневые споры могут оказаться в вашей еде. Человек и весь его организм может начать страдать пищевыми заболеваниями. Это несет опасно и всем людям, которые проживают в этом доме.

Чтобы избежать все эти проблемы, необходимо регулярно проводить проветривание помещения. Проветривание должно проходить в независимости от температуры за окном и в любое время года.

Вы сможете наслаждаться благоприятными домашними условиями благодаря тому, что влага будет всегда в норме.