тел.(812)955-36-84
      (911)210-88-50
      
Сегодня %d %M %y г.
%h:%m

Прибор для измерения температуры воздуха как называется


Измерители температуры воздуха - характеристики и свойства современных измерительных приборов

Температура воздуха является важным показателем, характеризующим состояние окружающей среды. Этот параметр важен как в производстве, так и быту. Поэтому в практической деятельности используются разнообразные измерители и датчики, которые помогают производить измерение температуры, контролировать ее уровень и при необходимости вносить корректировки.

Особенности работы измерителей и датчиков

Измерение температуры определенной среды может производиться несколькими типами приспособлений, которые имеют различный функционал и характеризуются определенной спецификой применения:

  • Температурные датчики. Все измерители включают в свой состав специальные термодатчики. Они могут быть контактными и бесконтактными. Существует возможность включить этот элемент в состав измерителя или же подключить к оборудованию.
  • Индикаторы – используются для проведения замеров, а затем осуществляется вывод данных на экран.
  • Термометры – это приспособления мобильного типа, отслеживающие уровень температуры.
  • Измерители-регистраторы – обеспечивают накопление данных для последующей передачи на стороннее устройство.
  • Терморегуляторы – включают функцию фиксации температурных показателей с последующим управлением соответствующим управляющим приспособлением.
  • Температурные контроллеры – многоканальные измерители, обладающие расширенным функционалом с объединением опций разных устройств.

Функционал измерительных приборов

Приспособления, которые задействуются при определении температурного режима, исполняют несколько основных функций, поэтому важно учитывать эти моменты при определении, какой измеритель лучше:

  • замеры фактического значения температуры в среде;
  • визуальное отражение температурного уровня;
  • фиксация полученных результатов в памяти прибора;
  • сигнализация о нарушении заданного температурного диапазона;
  • передача данных на рабочее оборудование.

Сложные агрегаты, оснащенные специальными температурными датчиками, способны также производить регулирование и поддерживать зафиксированный программным обеспечением температурный режим.

Разновидности приборов

Приборы, которые используются при измерении температуры, могут подразделяться на два класса в зависимости от типа датчика:

Контактные – они требуют наличия теплового взаимодействия установленного в измерительном агрегате датчика со средой, где производятся замеры. Могут применяться термометры расширительного типа и сопротивления, приспособления манометрического вида, термопары.

Бесконтактные с отсутствием необходимости в тепловом касании датчика со средой. Для измерения задействуется тепловые или оптические лучи от самого прибора. Это пирометры, радиометры, а также тепловизоры.

Жидкостные устройства стеклянного типа

Это распространенные приспособления, отличающиеся несложной системой отсчета показателей. Точность замеров достаточно высока при допустимом интервале от -190 до +10000С.

Механизм работы основан на расширении жидкости, находящейся в резервуаре. При нагревании этого резервуара она будет подниматься, как это видно на фото измерителей температуры.

В качестве жидкости чаще всего применяется ртуть, однако существуют модели с толуолом, этиловым спиртом, пентаном. Недостатки – непрочность конструкции, нечеткость шкалы, отсутствие возможности накопления данных.

Метастатический термометр

У прибора конструктивно предусмотрено наличие изменяющейся шкалы. Точность определения показателей высока — в промежутке до 5°С. Допустимый участок шкалы от -20 до +150°С. Сменить диапазон можно, произведя отлив некоторого объема ртути из капилляра в дополнительную емкость.

Термометр-дилатометр

Конструктивно включает стрежень, установленный в трубке и соединенный с ее дном одним концом. Поскольку детали изготовлены из разных материалов, то при нагревании они увеличиваются в разной степени. Разница показывает температуру подогрева. Используются как сигнализаторы и в виде регулирующих приспособлений.

Биметаллическая модель

Пружина играет роль чувствительного компонента, может быть плоской или спиральной. Пружина образуется двумя пластинами, произведенными из разных металлов, различающихся уровнем температурного расширения. Величина изгиба пружины оценивает температурные изменения.

Термограф

Работает также за счет наличия чувствительной пружины, но при этом позволяет производить непрерывную регистрацию температурного режима.

Полупроводниковый термометр

В конструкции присутствует три датчика, которые измеряют температуру в разных средах. Возможно и другое строение – 1 датчик с тремя сменными насадками.

Лазерные и цифровые модели

Измерители лазерного типа используют принцип действия инфракрасного излучения, в результате которого формируется лазерный луч. Он позволяет считывать сведения о среде и определять температуру.

Результат измерения не самый точный, но прибор обеспечивает оперативность замеров, что особенно важно на высокоточных производствах. Использовать лазерные измерители с бесконтактным действием в быту нецелесообразно из-за высокой стоимости приборов.

Электронные измерители характеризуются как эргономичные приборы. Они компактные, имеют цифровой дисплей, куда выводятся результаты измерения, а программа управления достаточно проста. Однако для установки новых показателей придется потратить некоторое время.

В контактных измерителях есть зонд. Такой термопреобразователь выносного типа может крепиться на корпусе или же соединяться кабелем. Цифровые модели бывают стационарными или переносными.

Современные измерители температуры воздуха являются удобным инструментом для контроля за состоянием среды. Они оснащены множеством дополнительных функций, например памятью, возможностью передачи данных на ПК, опцией регулирования режимов и т.д., благодаря которым в помещении обеспечиваются комфортные условия.

Фото измерителей температуры воздуха

Также рекомендуем просмотреть:

Помогите сайту, поделитесь в соцсетях ;)

Какие бывают приборы для измерения температуры

Одним из значимых физических параметров, которые чаще всего изучаются, наблюдаются и корректируются, будь то повседневная бытовая жизнь человека, производственные циклы или лабораторные исследования, является показатель температуры. В зависимости от свойств, технических особенностей и определяющего механизма работы существует определенная классификация приборов для измерения температуры на отдельные виды: обычные жидкостные устройства или сложные, усовершенствованные электронные и лазерные измерители, которые представляют собой достойную альтернативу ставшему привычным бытовому градуснику. Безусловно, основополагающим и решающим фактором является место применения таких устройств.

Виды приборов для измерения температуры

Устройства для проведения необходимых исследований, в том числе прибор для измерения температуры воздуха, отличаются конструктивно, а также принципом работы, который используется для проведения замеров. Достаточно широкое применение у контактных и дистанционных термометров, иначе называемых пирометрами. Кроме того, классификация приборов для измерения температуры группирует:

  • Стеклянные и металлические термометры расширения жидкостные, работающие на свойстве изменения объема тел при разных значениях температуры. Спектр действия их от -190 до +500 °С.
  • Манометрические термометры, использующие зависимость между изменяющейся температурой газообразного вещества, помещенного в замкнутый объем, и давлением. Работают при значениях от -160 до +600 °С.
  • Электрические термометры сопротивления действуют, полагаясь на способность материалов-проводников менять электросопротивление при нагреве и охлаждении. Эффективны при значениях от -200 до +650 °С.
  • Термоэлектрические преобразователи – термопары. Задействуются в диапазоне от 0 до +1800 °С. Эти приборы для измерения температуры используют свойство двух разных металлов и металлосплавов вырабатывать электродвижущую силу при перемене степени нагрева спая.
  • Устройство для определения температуры от +100 до +2500 °С – пирометр излучения (фотоэлектрический, оптический, радиационный). Действие обусловлено тем, что фиксируемый показатель влияет на величину излучаемого телом тепла. Относится к бесконтактному типу измерений. Различают стационарные и мобильные, низко- и высокотемпературные пирометры.

Термометры и датчики

По иной классификации термофиксирующих устройств проводится их разделение на термометры и термодатчики.

Первые – это механические приборы, в том числе газонаполненные манометрические устройства, биметаллические, стеклянные измерители температуры и комбинированные регуляторы.

Термодатчики – это сверхточные усовершенствованные электронные приспособления для фиксирования показателей температуры в жидкостях и твердых телах. К ним следует относить термометры сопротивления, термопары, преобразователи показаний датчиков и сигнализаторы, оснащенные релейными механизмами.

Новейшие термодетекторы оснащены USB-интерфейсом, памятью для сохранения и анализа исследований, лазерным наводчиком-целеуказателем.

Измерители температуры воды

Каждый отдельный прибор для измерения температуры воды, холодных и горячих растворов характеризуется особым принципом работы. Встречаются универсальные приспособления, пригодные также для замеров показателей воздуха.

Жидкостные термометры

Стеклянные жидкостные измерители известны как самые элементарные и точные термометры, которые выпускаются прямыми и угловыми. А сфера их применения – анализ технологического оборудования, а также коммунальное хозяйство (замеры в трубопроводах). Приборы подходят для значений от -35 до +600 °С, причем в качестве чувствительного элемента чаще других применяют ртуть, а показания записывают по шкале.

В зависимости от места применения и особенностей строения различают устройства медицинские, технические, электроконтактные, жидкостные, палочные и прочие.

Конкретный прибор для измерения температуры воды выбирается с учетом допустимой погрешности при замерах.

Первый прибор для измерения температуры воздуха – это стеклянный термометр, активным жидким элементом в котором могут быть ртуть, спирт этиловый, толуол и другие вещества.

Высокоточные измерители ртутные бывают палочными и с вложенной стеклянной шкалой. Они востребованы в лабораторных исследованиях в различных областях производства и медицины. Палочный термометр оснащен прозрачной термостойкой градуированной капиллярной трубочкой, а второй вид измерителей характеризуется тем, что деления шкалы расположены позади нее на отдельной пластине, а весь механизм защищен футляром из прочного стекла.

При наличии в приборе электроконтактов его называют термосигнализатором, а чувствительная жидкость внутри резервуара и капилляра показывает настоящую температуру окружающего пространства.

Особенности терморегуляторов и сигнализаторов

Кроме вышеперечисленных, существуют и другие приборы для измерения температуры. К примеру, в качестве терморегуляторов и сигнализаторов используют стержневые дилатометры с чувствительными деталями из разнородных металлосплавов, которые удлиняются при нагреве на различную величину.

Тем же принципом характеризуется еще один вид термометра – биметаллический, со вставленной термочувствительной пружиной, спаянной с парой металлических пластинок с различным температурным расширением. В процессе нагрева пружина выгибается к пластине меньшего термокоэффициента, а по величине изгиба находят искомый показатель температуры.

Электротермометр

Для дистанционного фиксирования тепловых показателей окружающей среды в диапазоне от -15 до +125 °С отлично подходит бесконтактный прибор для измерения температуры - аспирационный электротермометр. В его устройство входят соединенные между собой шнуром измеритель и датчик.

Чувствительным элементом является тончайшая медная проволока датчика, накрученная спиралью на нитевой каркас.

Какие существуют устройства для измерения температуры тела

Температуру тела привычно измеряют градусником. Но на сегодняшний день существует множество других термометров, отличающихся по внешнему виду и основным принципам действия.

Самые распространенные приспособления, к которым принадлежит наш градусник, работают на температурном расширении ртути, керосина, спирта и др. жидкостей. Они недорогие, практичные и достаточно точные, особенно ртутные, хотя ядовитое содержимое в хрупком стеклянном корпусе несет с собой некоторый риск.

Электронный или цифровой прибор для измерения температуры тела показывает нужную величину благодаря встроенному датчику, но его стоимость много больше цены жидкостных «собратьев». Эти термометры контактные.

Инфракрасные пирометры не требуют прямого прикосновения к человеку, действуя дистанционно. Сверхчувствительный датчик за 2-15 секунд считывает величину излучения, выводя результат на дисплей. Эти бесконтактные приборы для измерения температуры превосходно подходят для семей с маленькими детьми, ситуаций со спящими больными и др. Кроме того, они применимы в быту в процессе приготовления пищи, а более мощные виды – в электроэнергетике, на стройплощадках, в металлургии и других отраслях промышленности.

Когда необходим дистанционный пирометр

Часто бывают ситуации, когда замерять температуру контактным способом невозможно или просто неудобно. Именно в таких случаях понадобится пирометр - прибор для дистанционного измерения температуры, а именно:

  • при замерах показателей сильно разогретых тел или ядовитой среды;
  • при затрудненном доступе, причем с небольшой погрешностью можно произвести измерения на расстоянии в десятки метров;
  • при наблюдении за механизмами, находящимися в движении, причем на это потребуются доли секунды;
  • при диагностике электробезопасности здания, когда именно таким измерителем удобно провести дистанционное сканирование на многочисленных удаленных участках.

Какими устройствами можно измерить температуру металла

В металлургической промышленности для исследования расплавленных металлосплавов необходим прочный прибор для измерения высоких температур.

Таковыми считаются уже описанные ранее пирометры. Они фиксируют на расстоянии тепловое излучение, характеризующее фактическую температуру металла. В сложных условиях сверхвысоких показателей тепла бесконтактный способ идеален. На жидкокристаллический дисплей выводятся следующие данные:

  • фактическая температура по Фаренгейту и Цельсию;
  • пограничные температуры;
  • заряд батареи.

Максимальной точности измеряемой переменной можно добиться только тогда, когда между объектом и дистанционным прибором нет помех в виде поглощающих тепло паров или твердых тел. Если же нужно сделать замеры металлосплава в транспортировочном ковше или при розливе, то следует принять условие, что температурный показатель окажется меньше фактического и будет определяться расчетами.

Для того чтобы избежать неточности такого способа, применяется другой прибор для измерения температуры металла, а именно имитатор черного тела. Он погружается в расплав и представлен в виде трубы с запаянным или открытым концом, полого конуса или стакана из тугоплавкого металла. В любом варианте термоизмеритель должен обладать повышенной жаропрочностью, химической стойкостью и отличной теплопроводностью, чтобы демонстрировать исключительно точные данные.

Измерение температуры двигателя

Длительная эксплуатация, а также периодический ремонт машин и механизмов предполагают наличие специального оборудования, в составе которого - прибор для измерения температуры двигателя. К ним относят термопары, терморезисторы и термометры расширения.

Термопары – очень удобные и широко известные среди автомобилистов приборы для измерения температуры поверхностей, обмотки и внутренней полости двигателя. С помощью этих термодатчиков можно фиксировать данные даже в труднодоступных участках двигателя, в пазах и сердечниках. Представляют собой две изолированных проволоки разного металла со спаянными с одной стороны концами, которые помещаются в определенную точку измерения. Вторые концы соединяются с милливольтметром и термометром, а сумма их показателей определяет фактическое значение температуры.

Ртутные и спиртовые термометры расширения весьма удобны для проведения необходимых измерений на доступных участках: обмотке, открытой поверхности различных деталей, а также выходящего (или входящего) из движка потока воздуха. Терморезисторы в виде медной проволочной обмотки крепят одновременно в нескольких местах двигателя, поочередно включая их, снимая фиксируемые показания и определяя среднее значение.

Вторичные приборы, используемые при измерениях температуры

Попробуем дать определение того, что такое промышленный вторичный прибор для измерения температуры. По сути, это автоматическое устройство является важным дополнением к основному измерителю, улавливающим и преобразующим зафиксированные показатели в удобочитаемую форму. Необходимо для осуществления четкого контроля, сигнализации и своевременного регулирования температуры в тех исключительных случаях, когда происходят отклонения от заданных условиями работы параметров. Отдельно выделяют стационарные и переносные вторичные электроприборы.

Как правило, вторичные приборы для измерения температуры имеют прочный защитный стальной корпус и оснащены градуированной шкалой. Регистрация значений происходит согласно диаграмме, записанной от термопар, тензорезисторов, термометров сопротивления, преобразователей и других устройств.

Рассматривая различные способы подачи информации, следует разделить вторичные приборы на регистрирующие и показывающие, одно- и многоканальные, двухфункциональные и однодиапазонные. При наличии сигнализирующего механизма данные приспособления моментально указывают на недопустимое изменение температуры, отличное от требуемой величины. Это помогает поддержанию логического протекания всех реакций и технологических процессов, в которых они задействованы.

При всем многообразии приборов, регистрирующих температурные показатели газов, жидкостей и твердых тел следует серьезно подходить к выбору нужного приспособления. Первостепенными факторами, которые надо учесть, являются допустимые границы температурных значений, максимальная удаленность, на которой можно проводить замеры (визирование), точность. И, конечно же, учитывается сфера использования конкретного вида термометра.

Приборы для измерения температуры

Температура - это физическая величина, характеризующая тепловое состояние тела.

Согласно кинетической теории температурой называют физическую величину, количественно характеризующую меру средней кинетической энергии теплового движения молекул какого - либо тела или вещества.

В начале 18 века Г. Фаренгейтом была введена первая температурная шкала, названная его именем.

В 1742 году А. Цельсием была предложена привычная нам десятичная - 32температурная шкала. В качестве опорных точек для неё используются температура плавления льда (00 С) и температура кипения воды (100 0С).

В начале 19 века английский лорд Кельвин предложил универсальную абсолютную термодинамическую шкалу, которая стала стандартной в современной термометрии. Он также обосновал понятие абсолютного нуля температуры.

Температуру в термодинамической шкале обозначают в 0К, а в практической шкале - в 0С.

Формулы перевода температуры из одной шкалы в другую:

Т (К)= Т(0 С) +273,15

Т(0 С) =5/9(Т(0 F) – 32)

Классификация приборов для измерения температуры

В зависимости от методики измерений все типы термометров делятся на 2 класса: контактные и бесконтактные.

Контактные – их отличительной особенностью является необходимость теплового контакта между датчиком термометра и средой, температура которой измеряется.

Контактные приборы по принципу измерения делятся на:

1. Термометры расширения.

2. Манометрические термометры.

3. Термометры сопротивления.

4. Термопары.

Бесконтактные - это такие термометры, для измерения которыми нет необходимости в тепловом контакте среды и прибора, а достаточно измерений собственного теплового или оптического излучения.

Бесконтактные делятся на:

  1. пирометры излучения;

  2. радиометры;

  3. тепловизоры.

Термометры расширения

В них используются свойства твердых и жидких тел изменять свою длину или объем под влиянием температуры окружающей среды.

Термометры расширения бывают двух типов:

1. жидкостные;

2. твердых тел (биметаллические).

Термометры жидкостные стеклянные

Они получили большое распространение, благодаря простоте отсчета температуры, широкому температурному интервалу (от -1900С до +10000С) и достаточной точности измерения.

Измерение температуры основано на изменении объема термометрической жидкости. Термометрической жидкостью служит: ртуть, толуол, этиловый спирт, пентан и др., но лучшей жидкостью является ртуть, которая не смачивает стекло, а потому дает наиболее точные показания (от -300С до +7000С). Технические термометры градуируют в 0С. Погрешность показаний не превышает 1 деление шкалы. В зависимости от конструкции термометры бывают двух типов: палочные и со вложенной шкалой. В зависимости от назначения термометры бывают лабораторные, образцовые и технические. Разновидностью ртутных являются контактные термометры, их используют для сигнализации температуры.

Недостатки:

1. Механическая непрочность.

2. Недостаточная четкость и наглядность шкалы.

3. Невозможность регистрации показаний на бумаге и передачи их на расстояние.

Манометрические термометры

Принцип действия основан на зависимости давления в замкнутой термосистеме от измеряемой температуры.

Устройство:

1 - манометрическая часть;

2 – капилляр;

3- термобаллон.

Рис. Манометрические термометры

Прибор состоит из термобаллона, капилляра и манометрической части. Эта термосистема (1, 2, 3) заполняется газом, жидкостью или смесью жидкости с ее насыщенным паром. Термобаллон помещают в зону измерения температуры. При нагревании термобаллона давление рабочего вещества внутри замкнутой системы увеличивается. Увеличение давления воспринимается манометрической пружиной, которая воздействует через передаточный механизм на стрелку или перо прибора. Шкала градуируется в 0С. В качестве манометрической части могут быть: ОБМ, МТ, ЭКМ, МСС. Длина и диаметр термобаллона могут быть различны. Термобаллон обычно изготавливают из стали или латуни, капилляр - из медной или стальной трубки с внутренним диаметром от 0,15 до 0,5 мм. Длина капилляра может быть до 60 метров. Для защиты от механических повреждений капилляр помещают в защитную оболочку из оцинкованного стального провода. Эти приборы измеряют температуру в интервале от - 1200С до + 6000С.

Различают манометрические термометры:

  1. Газовые – (заполняются азотом, аргоном или гелием).

  2. Жидкостные - (заполнитель - полиметилсилоксановая жидкость, спирт, ртуть)

  3. Конденсационные - термобаллон частично заполняются низкокипящей жидкостью (ацетон, фреон); остальное его пространство - пары этой жидкости.

Манометрические термометры бывают: показывающими, самопишущими, контактными. Основная их погрешность ±1,5%. Манометрические термометры широко применяются в химических производствах. Они просты по устройству, надежны в работе и при отсутствии электропривода диаграммной бумаги взрывопожаробезопасны. Основной их недостаток - интерционность.

Наиболее распространены:

ТПГ - термометр показывающий газовый.

ТПЖ - термометр показывающий жидкостный.

ТГС-711-ТГС-712 - термометр газовый самопишущий

ТКП- 160 – термометр конденсационный показывающий

Термометры сопротивления (Rt)

Принцип действия термометров сопротивления основан на свойстве проводниковых и полупроводниковых материалов изменять электрическое сопротивление при изменении температуры окружающей среды. Однако, измерить температуру одним лишь термометром сопротивления нельзя. Они работают в комплекте со вторичным прибором - мостом или логометром. Термометр сопротивления погружают в контролируемую среду и соединяют электрическими проводами со вторичным прибором, шкала которого отградуирована в 0С.

Преимущества термометров сопротивления перед манометрическими термометрами:

  1. более высокая точность измерения;

  2. возможность передачи показаний на большие расстояния;

  3. возможность централизации контроля температуры (до 12 Rt может быть подключено к одному мосту);

  4. меньшее запаздывание показаний.

Термометр сопротивления состоит из чувствительного элемента и наружной (защитной) арматуры. В качестве материала для чувствительного элемента используют медь и платину. Эти материалы выбраны потому, что на их сопротивление заметно влияет изменение температуры окружающей среды (большой температурный коэффициент сопротивления), причем это зависимость близка к линейной:

Rt = Rо (1+ αt0) ,

где α - температурный коэффициент сопротивления.

Кроме того, медь и платина химически стойки в пределах измеряемых температур.

Чувствительный элемент термометра сопротивления представляет собой тонкую платиновую или медную проволоку, намотанную на каркас из диэлектрика. Концы проволоки припаивают к выводам, которые присоединяют к зажимам головки термометра. Такой чувствительный элемент помещают в стальную защитную арматуру, снабженную устройством для установки на объекте измерения.

Термометры сопротивления бывают двух типов: платиновые (ТСП) и медные (ТСМ).

ТСП - предназначены для измерения температуры от - 2000С до + 6500С; имеют следующие градуировки:

Гр. 20 (Rо=10 Ом)

Гр. 21 (Rо=46 Ом)

Гр. 22 (Rо=100 Ом).

Новые градуировки ТСП: 10П, 50П, 100П.

10, 50, 100 – сопротивление при 00С;

П – платиновые.

ТСМ - предназначены для измерения температуры от -500 до +1800С. Имеют следующие градуировки:

Гр. 23 (Rо=53 Ом) → 50 М

Гр. 24 (Rо=100 Ом) → 100 М

Выпускаются термометры сопротивления различной длины; длина монтажной части может быть до 3200 мм. В качестве вторичных приборов в комплекте с термометрами сопротивления применяют автоматические электронные мосты.

Подключение датчиков термосопротивления производиться по двух, трех или четырех проводной схеме. Двухпроводная схема подключения используется крайне редко, так как в этом случае сопротивление соединительных проводов вносит существенную погрешность в измерение. Наиболее часто используется трехпроводная схема подключения – именно по этой схеме датчики термосопротивления подключаются к контроллерам Siemens серии S300 как впрочем и к контроллерам других серий и других производителей. Четырехпроводная схема в основном используется при подключении датчиков

термосопротивления к приборам технического и коммерческого учета потребления энергоресурсов, где важно максимально точное измерение температуры. Именно при четырехпроводной схеме осуществляется полная компенсация сопротивления соединительных проводов и наибольшая точность показаний. Датчики термосопротивления чаще всего имеют четыре клеммы для подключения соединительных проводов, широко распространены и датчики с тремя клеммами. Датчики с двумя клеммами встречаются редко и, как правило, они имеют соединительные провода фиксированной длины заводского изготовления, с помощью которых датчик присоединяется к вторичному прибору.

Электронный равновесный мост

В качестве вторич­ных приборов в ком­плекте с термомет­рами сопротивления применяются обычно автоматические электронные равно­весные мосты. Равновесные мосты служат для измерения сопротивления термометра сопротивления.

Принципиальная схема равновесного моста

Устройство:

ab; bc; cd; ad - плечи моста;

ас; bd - диагонали моста;

ас - диагональ питания;

bd - измерительная диагональ;

R1, R2 - постоянные сопротивления из манганина;

Rр - переменное калиброванное сопротивление из манганина (рео­хорд);

Rл - сопротивление линий (соединительных проводов);

Rt - термометр сопротивления;

НП – нуль - прибор

Термометр сопротивления, величина сопротивления которого должна быть измерена, включается в одно из плеч моста посредством соедини­тельных проводов, имеющих сопротивление Rл. Другие плечи моста состоят из постоянных манганиновых сопротивлений R1 и R2 и переменного калиброванного сопротивления реохорда Rp, выполненного из манганина.

К одной диагонали моста подведен постоянный или переменный ток, в другую диагональ моста включен нуль - прибор.

В основу работы моста положен принцип равновесия. Он гласит: «Мост находится в равновесии, если произведения сопротивлений противолежащих плеч равны». При равновесии моста удовлетворяется равенство:

R1(Rt + 2Rл) = R2 ∙ Rp,

откуда

В этом случае разность потенциалов Ubd = 0, ток не будет протекать че­рез НП, и стрелка установится на нулевой отметке.

При изменении измеряемой температуры величина Rt изменится, и мост разбалансируется.

Чтобы восстановить равновесие, необходимо при постоянных сопро­тивлениях R1, R2, Rл изменить величину сопротивления реохорда Rр, пе­реместив его движок.

Таким образом, если откалибровать сопротивление Rр, то по положе­нию его движка при равновесии моста можно однозначно судить о вели­чине сопротивления Rt и, следовательно, об измеряемой температуре.

Прибор для измерения влажности воздуха и особенности его применения

Из этой статьи можно узнать, каким должен быть прибор для измерения влажности воздуха. В тексте рассматриваются основные разновидности устройств, предназначенных для контроля климата путем измерения водяного пара в составе воздуха. Здесь описаны существующие типы приборов, их технические и эксплуатационные особенности, правила использования.

Прибор для измерения влажности воздуха и его специфика

Влажность оказывает влияние на состояние предметов обстановки, бытовой техники и самочувствие человека. Присутствие водяных паров в определенном количестве в воздуха зависит от следующих факторов: техногенное воздействие, климатические особенности региона, состояние коммуникаций и постройки в целом, а также эксплуатационные условия помещения.

Прибор для измерения влажности воздуха помогает контролировать оптимальный микроклимат в доме

Нормативом влажности для здорового человека считается показатель в 40-60%. Для создания оптимальных условий используются специальные приборы. В зависимости от потребностей это могут быть осушители или увлажнители. Для координации работы этих устройств используются измерители влажности воздуха.

Обратите внимание! Существуют системы кондиционирования с автоматизированной функцией контроля уровня влаги. Этот тип оборудования самостоятельно выполняет замер показателей воздуха и подгоняет их под норму.

Чем измеряют влажность воздуха в помещениях жилого типа

Измерить количество водяного пара в домашних условиях можно воспользовавшись подручными средствами, например, еловой шишкой, чьи чешуйки раскрываются, если в комнате сухо, или проследить за состоянием конденсата, предварительно охладив емкость с водой.

Если воздух в помещении сухой — чешуйки шишки раскроются

Метод, предполагающий использование емкости, основан на том, как ведет себя конденсат на охлажденных поверхностях и с какой скоростью происходит его испарение. Среда, находящаяся в закрытом пространстве при условии уравновешенных процессов конденсации и испарения, находится в состоянии насыщенного пара. Если количество влаги в насыщенном паре приближено к концентрации водяного пара в воздухе комнаты, то процесс испарения будет затруднен. Это будет указывать на присутствие чрезмерного количества влаги в помещении.

Как измерить влажность воздуха в квартире с помощью стакана:

  1. Наполнить стеклянную емкость водой. Для этих целей подойдет не только стакан, но и бутылка, банка.
  2. Установить емкость в холодильник на пару часов.
  3. После этого достать стакан и измерить температуру воды. Этот показатель не должен превышать 50°С.
  4. Контрольный сосуд следует поставить в комнате, подальше от отопительных приборов.

Популярный в народе способ измерения влажности воздуха — при помощи стакана с водой

Обратите внимание! Нужно обязательно засечь время, чтобы произвести наблюдение за поведением конденсата. На это потребуется от 5 до 10 мин.

Если скопившийся на стенках конденсат высохнет за обозначенное время, значит, в помещении сухо. Мокрое стекло говорит о том, что в комнате оптимальные условия с достаточным уровнем влажности. Если же капли конденсата крупные и ручейками стекают по стенкам сосуда — это указывает на повышенное количество водяных паров в помещении.

Какие приборы используют для измерения влажности воздуха

Более точные данные можно получить, воспользовавшись специальными приборами. Для этих целей предусмотрено несколько разновидностей устройств. Самые примитивные приборы, измеряющие влажность воздуха в помещении, называются гигрометрами.

В эту категорию приспособлений входят следующие разновидности устройств:

  • керамический;
  • электронный;
  • весовой;
  • электролитический;

Принцип работы волосяного гигрометра

  • конденсационный;
  • волосяной;
  • пленочный.

Каждый тип перечисленных приспособлений функционирует за счет определенного принципа работы, например, конструкционной особенностью волосяного устройства является наличие трубок U-образной формы. Конденсационный гигрометр считается самым точным. Он снимает измерения с минимальной погрешностью.

Существует еще одна категория приборов для измерения влажности воздуха, называются они психрометрами. Разновидности психрометров:

  • станционный;
  • дистанционный;
  • аспирационный.

Дистанционный психрометр

Станционный вариант прибора – самый популярный из них. Его конструкция включает пару термометров, закрепленных на штативе. Сухой термометр показывает температуру воздуха в комнате, влажный обертывается тканью, один конец которой опускается в резервуар, заполненный жидкостью (водой).

Обратите внимание! Нельзя опускать конец влажного термометра непосредственно в резервуар, иначе он будет отображать температуру воды, а не воздушных масс, циркулирующих над ней. Между концом прибора и емкостью должно быть расстояние не менее 30-40 мм.

Классификация приборов для измерения относительной влажности воздуха (гигрометров)

Состояние здоровья человека зависит от большого количества факторов. Немаловажная роль в этом отведена чистоте и увлажненности воздуха. Если влаги в помещении будет недостаточно, слизистые дыхательный путей будут пересыхать, в результате чего у человека могут развиться заболевания, связанные с жизнедеятельностью вредных бактерий.

Гигрометр с электронным таблом

Самые простые гигрометры предполагают использование таблицы относительной влажности воздуха, по температуре, указанной в ней, можно составить представление о состоянии микроклимата на текущий момент. В более совершенных моделях имеется набор микросхем, которые самостоятельно производят вычисления и выводят результат на экран в электронном виде.

Кроме конструкций традиционного типа, предложение современного рынка позволяет купить измерители влажности с дополнительным функционалом. Такие устройства выводят на экран и другие данные:

  • температуру воздуха в комнате;
  • текущее время и дату;
  • уровень атмосферного давления.

Наиболее используемые виды приборов для измерения влажности воздуха

Обратите внимание! Некоторые разновидности приспособлений оснащены системой индикации. Она информирует владельца, если микроклимат помещения вышел за пределы нормы. Подобная функция позволяет своевременно заметить проблему и устранить ее.

Особенности волосяного комнатного измерителя влажности воздуха

Данный тип устройства применяется для определения показателя влажности в рамках 30-80%. Конструкция прибора состоит из нескольких элементов:

  • металлический каркас в виде рамы;
  • измерительная шкала (шаг каждого деления соответствует 1% влажности);
  • человеческий волос (обезжиренный);
  • регулируемая с помощью винта стрелка;
  • шкив, предназначенный для того, чтобы можно было перекинуть свободный конец волоса с закрепленным грузиком.

Современные приборы для измерения влажности воздуха могут так же показывать дату

Волосяной гигрометр – разновидность измерительного прибора, предназначенного для определения влажности воздуха, принцип действия которого основан на гигроскопичности человеческого волоса, другими словами, способности удлиняться или укорачиваться под влиянием влаги. Когда влажность в помещении снижается или увеличивается, натяжение волоса ослабляется или наоборот, возрастает. В результате этого шкив поворачивается и приводит в движение стрелку, указывающую на шкалу. За счет этого можно определить точный показатель влажности окружающей среды.

Гигрометр волосяного типа обладает значительным преимуществом перед другими устройствами. На его показания не может повлиять температура воздуха, как это бывает с электролитическими моделями. Для его работы не требуется электричество, гигрометр функционирует за счет механических процессов.

Статья по теме:

Очиститель воздуха для квартиры: какой выбрать прибор для домашнего применения

Какой выбрать вариант прибора для создания комфортных климатических условий. Виды конструкций, их характеристики, лучшие модели очистителей.

Каким прибором измеряется влажность воздуха в ее абсолютном значении

Для того чтобы выявить текущий уровень влажности помещения следует знать два значения: показатель относительной влажности и значение абсолютной. Процентное соотношение между ними и составляет искомый параметр. Поэтому нелишним будет знать, как называется прибор для измерения влажности воздуха в ее абсолютном значении и принцип его действия. Весовой гигрометр измеряет количество водяного пара, находящегося в составе одной единицы воздуха (в 1 м³).

Гигрометр механического типа

Устройство включает несколько U-образных трубок, образующих систему. Внутри их находится гигроскопическое вещество, которое впитывает влагу из воздушных масс. По системе проходит определенный объем воздуха, который берется из одной точки. Подобная конструкция позволяет определить массу воздуха на входе и на выходе, а также его объем. Путем математических вычислений определяется абсолютное значение.

Интересный факт! Изучение водяного пара, как одной из составляющих воздуха началось еще в 16 веке. Автором первой научной работы, посвященной этой теме, стал Дж. Порт. Она была опубликована в 17 веке. После расцвета паровых машин в 19-20 вв. водяной пар вновь заинтересовал ученых. После серьезных исследований в этой области в 1963 году прошла четвертая Международная конференция, посвященная его физическим характеристикам.

Характеристика керамических приборов для определения влажности воздуха

Керамические устройства – часто используемая  разновидность влагомеров, измерители влажности этого типа отличаются простотой и действуют механически. Прибор изготовлен из керамической массы, которая может быть пористой или твердой. В ее составе содержатся металлические элементы. Керамическая масса обладает электрическим сопротивлением, а влажность помещения оказывает непосредственное влияние на уровень этого сопротивления.

Комнатный гигрометр

Чтобы механическая конструкция прибора для определения влажности воздуха в помещении функционировала как следует, в керамическую массу должны быть включены определенные окислы металла. Кремний, глина и каолин применяются в качестве основы.

Особенности конденсационных приборов для измерения влажности воздуха в квартире

Конденсационный гигрометр дает возможность получить максимально точные показатели, отображающие климатический комфорт помещения. Именно по этой причине многие потребители предпочтут купить комнатный измеритель влажности воздуха этого типа.

Механический термометр с гигрометром

Конструкция устройства состоит из таких элементов:

  • металлическая коробочка;
  • термометр;
  • резиновая груша;
  • теплоизолирующая прокладка;
  • передняя стенка;
  • кольцо.

Современный прибор, показывающий температуру, время и влажность

Конденсаторная разновидность измерителя влажности и температуры анализирует количество конденсата, который формируется на поверхности стекла. На специальное зеркало, которое охлаждается, направляется небольшой луч света, вследствие чего на поверхности проявляются капли воды или кристаллики льда. За счет электронного термометра, встроенного под зеркалом, определяется температура. Устройство преобразовывает полученные данные в показатель, отображающий уровень относительной влажности воздуха.

Обратите внимание! Потребители могут подобрать и купить прибор для измерения влажности воздуха улучшенной модификации. Подобные модели оснащены дисплеем, предназначенным для вывода показаний. Преимущество таких устройств кроется в долговременной стабильности. Приборы характеризуются длительным сроком службы и увеличенным диапазоном действия (устройство охватывает от 0 до 100%).

Наиболее оптимальный уровень влажности воздуха в комнате составляет 40-60%

Особенности электронных измерителей температуры и влажности воздуха

Возможности электронного прибора для измерения влажности воздуха в помещении позволяют измерить изменения в концентрации электролита, которым покрыт материал с электроизоляционными свойствами. К таким материалам относятся пластмасса и стекло. Некоторые варианты устройств обладают функцией автоматического подогрева. Они измеряют точку росы.

Помимо этого, учитываются колебания температуры, поскольку она может оказывать влияние на работу прибора, хоть и незначительное, поэтому устройства оснащаются термометрами, облегчающими их эксплуатацию.

Электронные модификации точны в измерениях, чего не могут предложить механические конструкции. Процент погрешностей в их работе крайне низкий.

Гигрометр в современном дизайне

Потребители могут купить измерители влажности воздуха, имеющие разную специфику работы:

  1. Измерение проводимости воздуха – устройства определяют значение абсолютной влажности. Чтобы вычислить показатель относительной влажности требуется измерить температуру.
  2. Оптоэлектронные измерения – приборы измеряют точку росы, используя при этом охлажденное зеркало. Оно замораживается, после чего происходит процесс его постепенного нагревания.
  3. Резистивные измерения – в основу работы устройств положен эффект изменения проводимости полимеров или солей под воздействием уровня влажности.
  4. Емкостные измерения – в процессе работы агрегат отслеживает изменение емкости конденсатора (полимерного или металлооксидного).

Психрометрический гигрометр ВИТ-1

Как измерить влажность воздуха в домашних условиях с помощью психрометра

Психрометры предназначены для определения показателя относительной влажности. Прибор функционирует за счет физических свойств жидкости, в частности, ее способности испаряться. В процессе этого возникает разница между температурными показаниями влажного и сухого термометра. Жидкостью во время испарения теряется часть энергии, из-за чего происходит снижение температуры. Это изменение улавливает термометр.

Конструкция психрометра состоит из пары спиртовых или ртутных психрометров. Во время испарения жидкости происходит охлаждение влажного термометра. Чем ниже уровень влажности воздуха, тем быстрее испаряется жидкость. В свою очередь, чем суше воздух, тем меньше температурный показатель, отображаемый мокрым термометров. За счет этого и возникает разница между показаниями.

Конструкция психрометра

Обратите внимание! Независимо от того,  каким прибором измеряется влажность воздуха, не допускается его установка поблизости от радиаторов или кондиционеров, иначе измерения будут неточными. Кроме этого, нужно следить за состоянием материала для увлажнения. Он должен быть чистым и мокрым.

Некоторым психрометрическим гигрометрам нужны определенные температурные условия. Например, максимально низкий допустимый показатель для зимы составляет -15°С, для лета максимально высокая граница температуры равна 40°С. Диапазон измерений зависит от температуры, таблицу влажности воздуха с показателями окружающей среды можно использовать в качестве ориентира.

Диапазон измерений по таблице влажности воздуха:

Температура воздух, ºСДопустимый диапазон, %
от 20 до 23от 54 до 90
от 24 до 26от 40 до 90
от 27 до 40от 20 до 90

Уровень влажности воздуха в комнате: как измерить количество водяного пара

Процесс измерения влажности с помощью психрометра очень прост. Помимо этого значения устройство измеряет еще и температурный параметр. Как правило, вместе со спиртовыми термометрами, закрепленными на пластиковой основе, производитель размещает психрометрическую таблицу относительной влажности воздуха, которая позволяет прочитать показания.

Существует одно важное условие, обеспечивающее точную работу приспособления. Психрометр крайне чувствителен к сквознякам, поэтому рекомендуется создать условия, при которых скорость перемещения воздушных масс в комнате не должна быть более 1 м/сек., иначе разница в показаниях, взятых с термометров, окажется намного больше, чем в действительности, что приведет к получению неточного результата.

Современный дизайн прибора для измерения влажности воздуха

Психрометрическая таблица влажности воздуха используется для расшифровки показаний психрометра. В первом столбце размещаются температурные показатели сухого термометра. Первая строка отображает разницу, возникающую в процессе измерения между показаниями обоих термометров. Чтобы получить фактический уровень относительной влажности, нужно взять значение, которое образуется на пересечении соответствующего параметра из первого столбца и первой строки.

Психрометр Ассмана – улучшенная модификация устройства, которая более точно выполняет измерения и не боится сквозняков, поскольку его термометры находятся под защитой от теплового воздействия и прямого попадания солнечных лучей благодаря металлическому корпусу.

Психрометрическая таблица

Домашние метеостанции для удобного контроля микроклимата

Потребителям, уделяющим повышенное внимание к собственному здоровью и стремящимся приблизить показатели воздуха к оптимальному значению, производители климатической техники предлагают купить электронный гигрометр – измеритель влажности и температуры и барометр в одном приборе. Конструкция с подобным функционалом способна полноценно осуществлять контроль микроклимата. Однако цена таких устройств достаточно высока.

Такие приборы не только имеют большое количество функций, но и обладают декоративным дизайном. Они могут оптимально вписаться практически в любой интерьер комнаты. В продаже можно встретить и необычные сочетания, например, радио-няни со встроенным гигрометром. Эти устройства оптимизированы специально для детских комнат. Так же встречаются модели с функцией Wi-Fi. Они подключаются ко Всемирной сети интернет и отображают на дисплее прогноз погоды и другие данные.

Домашняя метеостанция для контроля микроклимата

Гигрометр станет незаменим помощником в поддержании оптимальных климатических условий в доме. Его показания помогают скорректировать работу увлажнителя или осушителя воздуха и привести уровень водяного пара в составе воздуха в норму.


Смотрите также