Мониторинг влажности воздуха в помещениях представляет собой особо приоритетную задачу, когда речь идет о процессах хранения продуктов, чувствительных к температурно-влажностному режиму, или пребывании людей в помещении в течение длительного периода времени. В таких помещениях интенсивно происходят процессы влагообмена.
В условиях слишком сухого воздуха материалы могут стать хрупкими, а на поверхности могут образоваться трещины, в то время как повышенная влажность воздуха наряду с низкой температурой поверхности материалов может стать причиной их разбухания. Также существует опасность повреждения материалов в результате формирования конденсата, в том числе опасность образования плесени.
Применительно к людям, значение влажности воздуха в помещении является одним из показателей уровня комфорта. При низкой-средней активности люди чувствуют себя комфортно при уровне 35-65 % относительной влажности воздуха.
Для определения содержания влаги в воздухе используют понятия абсолютной и относительной влажности.
Абсолютная влажность — это количество граммов водяного пара, содержащееся в 1 м3 воздуха при данных условиях, т. е. это плотность водяного пара ρ, выраженная в г/м3.
Относительная влажность φ – это отношение между фактической и максимально возможной массой водяного пара в воздухе. Формула расчёта относительной влажности выглядит так:
φ = абсолютная влажность/максимальная влажность (обычно указывается в процентах).
Если:
φ - относительная влажность
f - абсолютная влажность
f макс. - максимальная влажность, количество насыщения
То применяется формула:
φ = f / f макс. *100 %
То есть: Относительная влажность – это процентная величина, обозначающая процентное содержание максимально возможного количества водяного пара в воздухе на данный момент времени.
В естественной среде конденсат водяного пара выпадает в виде росы на поверхности твёрдых объектов. И таким образом мы получаем ещё один важный параметр, упоминаемый в контексте влажности воздуха, это - точка росы.
Точка росы – это температура td (°C), при которой содержащаяся в воздухе вода превращается в конденсат, в результате чего существующее давление пара воды p становится равным давлению насыщения для требуемого количества воды pw. С понижением температуры снижается способность воздуха связывать воду.
Температура воздуха в жилых помещениях в равной степени благоприятна для большинства видов плесени. В большинстве случаев предполагается, что в условиях относительной влажности не менее 80% за несколько дней происходит поражение поверхности плесенью. Образование и распространение плесневого грибка происходит в тех случаях, когда состояние воздуха в помещении способствует стабильному развитию спор плесени.
В данном случае определяющее значение имеют четыре фактора:
- Температура
- Влажность
- Вид субстрата , а также
- Время
Удаленность от температуры точки росы < 4°C td представляет опасность образования плесени.
Итак, мы разобрались, что влажность может быть относительной и абсолютной. Относительная исчисляется в процентах, а абсолютная имеет отображение веса на объём. Также есть понятие точки росы, указываемое в градусах цельсия.
Соответственно, и измерительные приборы бывают как для измерения относительной влажности, так и для измерения абсолютной.
Гигрометр - измерительный прибор, предназначенный для определения влажности воздуха и других газов.
Существует несколько классов гигрометров, работа которых основана на различных принципах:
- волосяной,
- пленочный,
- весовой,
- конденсационный,
- психрометрический,
- электронный.
Максимальное распространение получили волосяной гигрометр, психометрический и электронный с емкостным сенсором.
Принципы работы:
Волосяной гигрометр.
Это самый древний метод измерения влажности, основанный на измерении длины волосков, изменяемой в соответствии с уровнем влажности окружающего воздуха. При высокой влажности волосок расширяется, а при низкой - усыхает и сужается, приводя в действие вращательный механизм. Главным минусом технологии являлся сам волосок, так как со временем он терял свои свойства и приходил в негодность. Но сегодня уже используются (как, например, в гигрометре Trotec BZ15M) синтетические волокна, цикл жизни у которых вырос на порядки.
Психрометр.
Представляет из себя два жидкостных термометра, один из которых смоченный - находится в увлажнённом хлопковом рукаве. Влажность рассчитывается по разнице температур этих двух термометров.
Безусловный плюс - простота его производства и, соответственно, цена - очень и очень бюджетное решение. Но минусов, к сожалению, несравнимо больше.
Во-первых, используемая термометрическая жидкость - это толуол. Токсичен и пожароопасен.
Во-вторых, необходимо постоянно обслуживать прибор, следить за уровнем смоченности хлопкового рукава и при необходимости дополнительно смачивать дистиллированной водой.
В-третьих, необходимо обеспечить движение воздуха - скорость аспирации от 0,5 до 1 м/с.
Электронный гигрометр с емкостным сенсором влажности.
Сенсор измеряет свою ёмкость, изменяющуюся в зависимости от влажности окружающего воздуха.
Безусловные плюсы:
- компактные размеры,
- возможность достижения высокой точности до 1% (правда, такие сенсоры весьма дороги)
- широкий диапазон (возможность проведения измерений от -40С до +180С)
Однако, есть и минусы - такие сенсоры не долговечны. Рано или поздно емкостной сенсор впитает много влаги и его показания "поплывут". Существуют цифровые приборы, которые можно калибровать, но процесс насыщения ёмкостного сенсора влагой остановить невозможно.
Более подробную информацию можно получить на сайте представителей Totec GmbH - www.tgsi.ru