Это время года, когда большинство из нас видит смену времен года - наши обогреватели просыпаются, и воздух в нашем доме становится намного суше. Наступает время топки, и многие уже спрашивают об увлажнителях и гигрометрах.
Кто-то недавно писал, что этот форум оголтел по поводу влажности. Это наблюдение является свидетельством того, как много людей интересуются этой темой.
Этот пост предназначен для краткого изложения некоторых основ влажности / гигрометрии, а также некоторых общепринятых практик и рекомендаций, загрязненных моим собственным субъективным вкладом. .
Относительная влажность Люди часто путаются в отношении влажности. RH не абсолютная мера воды в воздухе. Это процент от того, насколько «полон» воздух, относительно того, насколько полным он может быть.
Представьте себе сухую губку. Он может поглощать определенное количество влаги, пока не станет «полным» воды. Если вы сгладите или сожмите сухую губку, она может впитать меньше воды. Если вы сожмете влажную губку, у вас может быть больше воды, чем она может удержать, и она выпустит лишнюю воду.
Воздух похож на эту губку. В зависимости от температуры и барометрического давления, «сжатия», воздушная губка может удерживать больше или меньше воды. Это состояние постоянно меняется. Реальный вопрос в том, насколько «воздух» полон? Когда он переполняется, вода выходит из воздуха в виде конденсата (роса на земле, дождь в воздухе). Вот почему есть роса, когда температура меняется - воздух становится «сжатым» и может удерживать меньше воды.
Относительная влажность является мерой того, насколько «полна» (в процентах) это воздух для его текущей температуры и давления.
Подумайте снова о двух больших губках. Скажем, каждая губка может впитать 8 унций воды. Вы наполняете один с 8 унциями воды, и это "полно". Это на 100% насыщено. Теперь возьмите другую губку и сожмите ее в руке до половины размера. Теперь добавьте в него 4 унции воды. Он все еще на 100% насыщен, хотя в нем содержится другое количество воды.
Идите дальше:
Возьмите одну губку и заполните ее 6 унциями воды. Теперь он на 75% «полный» (относительно его максимума). Теперь сожмите эту губку. Он больше не может удерживать все 6 унций и высвобождает избыток, потому что он заполнен более чем на 100%. В тот момент, когда вода начинает вытекать из губки, вы пересекли «точку росы» губки (помните, что это просто аналогия). То же самое происходит, когда температура падает и роса снаружи.
Еще одно небольшое сравнение с губкой:
Возьмите кастрюлю с водой и положите ее на дорогу. Медленно воздух будет впитывать влагу. Но возьмите ведро воды и бросьте его в воздух. Почти все это упадет на землю, не будучи поглощенным. Это потому, что поглощение происходит медленно.
Возьмите сухую губку и капните на нее стакан воды. Он будет медленно поглощать всю воду.
Теперь возьмите сухую губку и вылейте на нее тот же стакан воды. Очевидно, что он убежит, выплеснется и не все впитается. Это все из-за медленной скорости поглощения.
Смысл здесь в том, чтобы понять, что относительная влажность - это не абсолютное измерение водяного пара, а скорее того, насколько полон воздух (независимо от того, какой ток условия есть). Для нашей губки были условия, сколько воды было поглощено и как она сжата. Для воздуха это количество поглощенного водяного пара, а также температура и атмосферное давление.
Из-за этих многочисленных переменных относительная влажность воздуха будет немного отличаться даже в течение одного дня.
Измерение влажности Возможно, вы захотите контролировать относительную влажность в вашем доме, комнате и / или случае. Из-за колебаний, описанных выше, важно смотреть на общее состояние или тенденцию, а не на неустойчивые шумовые пики, которые вы можете видеть.
Кроме того, температура вашей руки может влиять на уровень относительной влажности воздуха. небольшое пространство (например, вокруг небольшого гигрометра), а также влияет на расчет температурной компенсации цифрового датчика. Таким образом, даже простое прикосновение к измерителю может изменить его показания.
Наконец, влажность будет «путешествовать». Он движется медленно, и вы можете по-настоящему получать различные показания в разных местах, но со временем он будет иметь тенденцию к выравниванию. Влажность может даже мигрировать через очень маленькие пространства. Это происходит из-за эффекта, называемого «давлением пара», когда поглощенный водяной пар попытается выровнять. Наиболее распространенный способ, которым вы увидите это, - когда увлажненный воздух в вашем корпусе «просачивается» в окружающий более сухой воздух снаружи корпуса. Это потому, что внутри находится больше водяного пара, и давление пара медленно выталкивает водяной пар через небольшие зазоры и через любые пористые поверхности.
Гигрометры Гигрометры измеряют относительную влажность воздуха. Наиболее точным из них является механическое устройство, построенное из настоящих волос или сопоставимого волокна, которое расширяется, когда впитывает влагу, и сжимается, когда высыхает, сокращая его длину (действительно существует такая вещь, как плохой день волос). Механизм, напоминающий часы, увеличивает это движение для перемещения иглы.
Вы можете получить очень дешевые подделки этого дизайна, в которых используется искусственная бумажная полоса (пропитанная солью) и пружинная катушка. Они стоят около 5 долларов и продаются в зоомагазинах для клеток рептилий.
Цифровые гигрометры используют изменения сопротивления или емкости для измерения относительной влажности.
Калибровка Дешевые (5 долларов) аналоговые гигрометры обычно можно отрегулировать, сняв панель и вращая шкалу. Это существенно перемещает шкалу измерения к известному значению. Так, например, если у вас есть надежный эталон, который говорит 50% относительной влажности, вы позволяете вашему дешевому датчику уравновешивать, а затем настраиваете шкалу так, чтобы она показала 50%.
Это называется «единой точкой» € калибровка. Когда на 50%, вы будете читать точно, но это не указывает на то, как вы будете читать на 20% или на 80%. Теперь хорошая измерительная система будет иметь несколько точек калибровки. По крайней мере, следует использовать «двухточечную» калибровку. Это, по крайней мере, даст представление о том, насколько велика ошибка масштабирования, когда ваши показания будут дальше от точки калибровки.
Например, если вы калибруете весы для ванной комнаты, вы «обнуляете» их без веса , Вы знаете, что он читает 0,0 точно, но вы не представляете, отключено ли оно на 1% или 10% или более при чтении 100 фунтов. Чтобы решить эту проблему, вы можете обнулить шкалу, а затем проверить ее с известным надежным весом в 100 фунтов. Чем ближе ваш эталон к вашему рабочему диапазону, тем более надежными будут ваши результаты.
Поскольку вы хотите, чтобы гитарный кейс составлял 45% -55%, на эту область следует обратить внимание.
Гигрометр очень сопоставим и может обрабатываться аналогичным образом. Вы можете положить его в мешок с рисом на ночь, чтобы проверить его (около) 0%, а затем положить в мешок с суспензией поваренной соли, чтобы проверить на 75%.
Для тех, кто заинтересован, вот оригинальные документы на эффект солевого раствора.
солевой тест записать 1 предупреждения о проверке По существу Было обнаружено, что чистый хлорид натрия в чистой дистиллированной воде будет давать очень стабильную атмосферу с относительной влажностью 75%, когда солевая суспензия помещается в закрытую среду.
У меня есть команда инженеров-испытателей электроники, которые регистрируют показания влажности с двадцати высокоточные цифровые гигрометры на нашем производственном и испытательном стенде, благодаря которым я могу видеть надежные эталонные стандарты и некоторые знания в области измерений.
Я проводил повторные тесты, используя систему моей лаборатории и тест на соль дома. Я проверил свой цифровой гигрометр Mark-IV, используя мой эталон и солевой тест. Я обнаружил, что он находится в пределах 2% от этого диапазона.
Я купил 6 из дешевых аналоговых датчиков в стиле магазина за 5 долларов. Двое из них работали адекватно, как получили. Два из них сработали адекватно после того, как я пару раз отрегулировал весы. Два из них были полным мусором и не могли быть откалиброваны с точностью до -20%. Опасность во всем этом заключается в том, что вы просто не можете сказать, какие из них надежны, особенно просто проверяя одну точку данных.
Рекомендация
Для критических приложений никогда (никогда) не используйте дешевый аналог гигрометр. Потратьте лишние 15 долларов и получите качественный цифровой. Интересно, что тот, который я использую, продается под несколькими частными торговыми марками (одна и та же единица с разными логотипами или названиями на ней).
Если у вас есть надежный эталонный датчик или вы хотите пройти несколько калибровок итерации, купите 3 или более дешевых датчика, протестируйте их, откалибруйте их, и вы можете получить 1 или 2, которые можно использовать для менее важных приложений.
Увлажнители
Для отдельной записи- см. эту ветку здесь