W powietrzu, którym oddychamy, znajdują się cząsteczki pary wodnej. Mikroskopijne drobiny silnie oddziałują na wszystkie organizmy żywe i materiały. Nadmiar wody sprzyja powstawaniu korozji, procesów gnilnych i namnażania się bakterii. Przesuszone powietrze osłabia zaś płuca ludzi i zwierząt, wywołuje też skurcz drewna. Jak zachować optymalną wilgotność powietrza? Wystarczy użyć higrometru. Co to jest, jak działa i jakie są jego rodzaje?
Co to jest higrometr i kto go wynalazł?
Higrometr, nazywany też wilgotnościomierzem, to przyrząd, służący do mierzenia wilgotności powietrza. Nazwa tego miernika powstała ze zlepku dwóch greckich słów: hygrós, czyli mokry oraz métron – miara. Pierwsze próby analizy zawartości pary wodnej w powietrzu podejmował już pół tysiąca lat temu Leonardo da Vinci. Włoski badacz opracował wówczas pierwszy, prowizoryczny model higrometru, złożony z wagi i wełnianej kuli.
Szczyt osiągnięć w dziedzinie badań nad wilgotnością powietrza przypada na wiek osiemnasty. Twórcą pierwszego higrometru był Szwajcar, Horace-Bénédict de Saussure, który opracował innowacyjny miernik wilgoci, wykorzystując ludzki włos. W dziewiętnastym wieku do pomiarów wilgotności w pomieszczeniach zaczęto również stosować tak zwany psychrometr Augusta. Przyrząd składał się z dwóch termometrów, a jego wynalazcą był Niemiec, Ernst Ferdinand Augustus.
Rodzaje higrometrów
Istnieje kilka rodzajów higrometrów. Mierniki różnią się metodą dokonywania pomiaru. Mogą one wykorzystywać właściwości materiałów albo zjawisko parowania wody wskutek oddziaływania temperatury. Do wyboru są różne modele wilgotnościomierzy:
- absorpcyjne – wykorzystywane są w nich różne substancje, chłonące wodę,
- higroskopowe – bazują na materiałach, takich jak włos lub syntetyczne włókno, mających zdolność wchłaniania pary wodnej z otoczenia,
- grawimetryczne – badanie masy wody usuniętej z porcji gazu,
- termometryczne (na przykład psychrometr) – badanie poziomów temperatur dwóch termometrów,
- punktu rosy – są to mierniki, w których wykorzystywane jest zjawisko występowania rosy na metalu.
- elektryczne (pojemnościowe lub przewodnościowe) – mają wbudowane czujniki wilgotności.
Ze względu na przeznaczenie higrometry dzielą się też na:
- mierniki do zastosowania wewnątrz pomieszczeń,
- urządzenia ręczne do pomiarów wilgotności materiałów i surowców (drewna, papieru, biomasy, zboża, materiałów budowlanych).
Elektroniczny higrometr – zasada działania
Higrometr wskazuje wilgotność względną powietrza, czyli stosunek ilości pary wodnej w powietrzu względem zawartości pary wodnej w stanie nasycenia. Jak działa wilgotnościomierz elektroniczny? Urządzenie ma wbudowane czułe sensory, które w trybie ciągłym (24 h na dobę, 7 dni w tygodniu) dokonują analizy procentowej zawartości pary wodnej w powietrzu.
Wewnątrz higrometru znajdują się 2 elektrody, oddzielone warstwą polimeru i osadzone na podłożu ze szkła lub krzemu. Gdy płytka polimerowa zaczyna się rozszerzać pod wpływem oddziaływania wilgoci, jej fizyczne zmiany zostają natychmiast zarejestrowane, a następnie zamienione na wartości liczbowe w obwodzie elektronicznym. W nowoczesnych urządzeniach pomiarowych analiza i zapis danych odbywa się automatycznie.
Zastosowania wilgotnościomierzy: mierniki do użytku komercyjnego i prywatnego
Urządzenia do pomiaru wilgotności względnej powietrza znajdują obecnie bardzo szerokie zastosowanie w wielu branżach. Są one wykorzystywane w:
- przemyśle drzewnym, papierniczym, farmaceutycznym,
- poligrafii,
- w zakładach spożywczych, chemicznych,
- serwerowniach,
- szklarniach,
- magazynach i piwnicach,
- pomieszczeniach hodowlanych,
- szpitalach, aptekach.
Kontrola poziomu wilgotności w powietrzu to obecnie również standard w obiektach muzealnych i galeriach. Nadmiar pary wodnej lub przesuszenie powietrza mają bowiem duży wpływ na stan dzieł sztuki, które pod wpływem nadmiaru lub niedostatku wody szybciej ulegają degradacji.
Czujniki poziomu wilgoci coraz częściej znaleźć też można w domach prywatnych i mieszkaniach. Instalacje inteligentne, złożone z systemów wentylacji oraz czujników temperatury i wilgotności, pozwalają utrzymać w pomieszczeniach mikroklimat przyjazny ludzkim płucom (40-60% wilgotności). Wilgotnościomierze znajdują również zastosowanie w obiektach odnowy biologicznej, takich jak: uzdrowiska, pensjonaty czy hotele.
Źródła:
Higrometr, hasło w: Encyklopedia PWN.