Do czego służy termo-higrometr oraz rejestrator temperatury i wilgotności?

Co to jest wilgotność względna, bezwzględna lub kondensacyjna i jak ją zmierzyć?

Powietrze w zależności od temperatury, może pomieścić większą lub mniejszą ilość pary wodnej czyli wilgoci. Przy zmianach temperatury zmienia się również wilgotność powietrza. Gdy temperatura powietrza wzrasta to zwiększa się również ilość zawartej w nim wody, natomiast gdy powietrze się ochładza ilość wody w nim zawartej odpowiednio się zmniejsza. Oznacza to, że dla danej temperatury istnieje stała i niezmienna ilość wody jaka może zmieścić się w powietrzu; mówimy wtedy o stanie nasycenia.

Każda mniejsza ilość pary wodnej w powietrzu stanowi pewien procent stanu nasycenia i to jest właśnie wilgotność względna, którą wyraża się w procentach %RH (relative humidity). Procent ten określa więc stosunek ilości wody znajdującej się w powietrzu do maksymalnej ilości, jaką może przyjąć powietrze w danej temperaturze aby uzyskać stan nasycenia.

Kiedy powietrze się ochładza to następuje proces pozbywania się nadmiaru pary wodnej z powietrza. Para wodna zaczyna się skraplać i osiadać na chłodniejszych powierzchniach, czyli następuje kondensacja pary wodnej a temperatura w której odbywa się ten proces nazwana jest temperaturą punktu rosy.

Stosowane jest jeszcze pojęcie wilgotności bezwzględnej, które oznacza rzeczywistą ilość pary wodnej, jaka mieści się w 1m³ powietrza i wyrażana jest w gramach (g/m³). Wilgotność bezwzględna pary wodnej nazywana jest także gęstością bezwzględną pary wodnej.

Dlaczego należy kontrolować temperaturę i wilgotność powietrza?

W praktyce bardziej istotna jest wilgotność względna, ponieważ informuje nas o tym, czy poziom nawilżenia powietrza w naszych mieszkaniach mieści się w normie. Dla organizmu człowieka nie jest korzystny ani zbyt niski ani zbyt wysoki poziom wilgotności. Optymalny poziom wilgotności wewnątrz budynków wynosi 40-60%. Nadmiar wilgoci w domu przyczynia się do rozwoju pleśni i grzybów, zwiększając tym samym ryzyko wzrostu zachorowań i pogorszenia się samopoczucia. Utrzymywanie się stanu suchego powietrza prowadzi do wysuszenia skóry i błon śluzowych a to z kolei wpływa na odwodnienie organizmu i ryzyko pojawienia się związanych z tym chorób.

Aby dokonać pomiaru wilgotności względnej powietrza możemy zastosować urządzenia kontrolno-pomiarowe takie jak termo-higrometry (bez rejestracji danych pomiarowych) lub rejestratory temperatury i wilgotności z zapisem zmierzonych wartości w pamięci urządzenia. Często się zdarza, że w danych technicznych przy informacji dotyczącej zakresu pomiarowego pojawia się uwaga: bez kondensacji. Dlaczego ta uwaga jest bardzo ważna? W sytuacji, gdy termo-higrometr umieszczony jest w środowisku, w którym przez dłuższy czas utrzymuje się wilgotność na poziomie 100%RH, to w przypadku szybkiego obniżania się temperatury następuje wytrącanie się pary wodnej z powietrza. Osiada on na czujnikach wilgotności, pokazując nadal maksymalną wilgotność 100%RH. W takim przypadku należy przenieść przyrząd do suchego pomieszczenia, wysuszyć i dopiero wtedy ponownie umieścić w miejscu pomiaru.

Urządzenia do pomiaru temperatury i wilgotności stosowane są zarówno do kontroli parametrów klimatu w pomieszczeniach mieszkalnych jak też spełniają funkcję kontrolną w wielu gałęziach przemysłu.

Jednym z ważniejszych zastosowań przemysłowych jest kontrola wilgotności przechowywanej żywności. Trwałość środków żywnościowych jest bardzo różna, dlatego szczególnie ważne jest zachowanie odpowiednich warunków temperatury i wilgotności w miejscach składowania świeżej żywności (owoców, warzyw, mięsa, wędlin i serów). Aby uniknąć namnażania się mikroorganizmów (bakterii, grzybów) powodujących psucie się żywności, stosuje się niskie temperatury (zwykle w granicach od 0 do 8°C). Nie należy zapominać jednak o wilgotności, która ma także duży wpływ na pogorszenie się jakości produktów żywnościowych. Nadmierna wilgotność wpływa bowiem na wzrost szybkości zmian biologicznych surowców, półproduktów i wyrobów gotowych artykułów spożywczych, skracając okres ich przydatności do spożycia. Zbyt niska wilgotność prowadzi z kolei do wysychania, kurczenia się surowców i pogorszenia smaku żywności. 

Drugim, równie ważnym zastosowaniem jest kontrola magazynowania i transportu leków. Przechowywanie leków wymaga specyficznych warunków bowiem nieodpowiednie ich przechowywanie  może prowadzić do poważnych zagrożeń zdrowia. Leki nie powinny być narażone na zmiany temperatury i wilgotności. Większość leków przechowuje się w temperaturze pokojowej, która waha się w granicach pomiędzy 15 a 25 °C oraz wilgotności powietrza poniżej 70% RH. Podobnie jest z transportem leków, który zawsze odbywa się  w kontrolowanej temperaturze. Jednak oprócz odpowiedniej, właściwej temperatury należy zapewnić odpowiednią wilgotność powietrza.

Jest wiele gałęzi przemysłu w których wilgotność jest bardzo ważnym parametrem wpływającym na jakość produktu. Wymienić tu należy przede wszystkim rolnictwo, przemysł drzewny, papierniczy, włókienniczy, budownictwo i wiele, wiele innych.

Korzystanie z termo-higrometrów i rejestratorów T/RH zabezpiecza przed stratami i daje gwarancję zachowania dobrej jakości produktów. Kiedy wymagana jest pewność co do dokładności przyrządów, podlegają one wzorcowaniu. Każde wzorcowane urządzenie otrzymuje świadectwo wzorcowania, które potwierdza dokładność przyrządu i wiarygodność odczytów.