Если нужно измерить влажность дома, большинство людей покупают небольшой электронный гигрометр.
Но в школах, лабораториях, на складах и старых метеорологических приборах можно встретить другое устройство — психрометр.
На первый взгляд это просто два термометра рядом.
На самом деле по разнице их показаний можно определить влажность воздуха.
Разберём, как это работает и почему говорить «психрометр или гигрометр» не совсем точно.
Что такое психрометр
Классический психрометр использует два температурных измерения:
- температуру сухого термометра;
- температуру смоченного термометра.
Сухой показывает обычную температуру воздуха.
Чувствительный элемент второго термометра поддерживается влажным. Вода с него испаряется и охлаждает поверхность.
Насколько сильно она охладится, зависит в том числе от влажности воздуха.
По разнице между двумя температурами можно рассчитать относительную влажность.
Почему влажный термометр холоднее
Для испарения воды требуется энергия.
Когда вода испаряется с влажной поверхности термометра, эта энергия забирается в виде тепла, и показание снижается.
В сухом воздухе испарение идёт активнее.
Значит, охлаждение сильнее.
В очень влажном воздухе испарение затруднено, поэтому разница температур становится меньше.
Отсюда основной принцип:
чем суше воздух — тем обычно больше разница между сухим и смоченным термометрами.
Простой условный пример
Представим:
сухой термометр показывает 22 °C, а смоченный — 16 °C.
Разница составляет 6 градусов.
По этой разнице и температуре сухого термометра с помощью психрометрической таблицы или расчётной формулы определяется влажность.
Теперь представим другой день:
сухой — 22 °C,
смоченный — 21 °C.
Разница всего один градус.
Это указывает на гораздо более влажный воздух.
Самостоятельно переводить разницу градусов в проценты «на глаз» нельзя: используются таблицы или расчёт.
Что такое психрометрическая таблица
Это таблица, которая связывает:
- температуру сухого термометра;
- температуру смоченного термометра или их разность;
- параметры влажности воздуха.
Психрометрический метод стандартизирован, а расчёт зависит не только от простой арифметической разницы двух температур.
Поэтому правило:
«5 градусов разницы всегда означают столько-то процентов»
неверно.
Нужно учитывать условия измерения и методику конкретного прибора.
Тогда чем психрометр отличается от гигрометра
Вот здесь возникает терминологическая путаница.
Гигрометр — общее название прибора для измерения влажности.
Психрометрический гигрометр — один из способов такого измерения.
То есть психрометр в широком смысле относится к приборам для определения влажности.
Поэтому правильнее сравнивать не:
психрометр против гигрометра,
а, например:
психрометрический прибор против современного электронного гигрометра.
В бытовой речи слово «гигрометр» чаще всего означает именно небольшой электронный датчик с экраном.
Как работает электронный гигрометр
Современный бытовой прибор обычно не использует два видимых термометра и мокрый фитиль.
Внутри находится электронный датчик, электрические характеристики которого меняются в зависимости от влажности.
Электроника преобразует сигнал в значение относительной влажности и показывает, например:
42%.
Для пользователя это значительно проще.
Не нужно:
- смачивать фитиль;
- сравнивать температуры;
- использовать таблицу;
- выполнять расчёт.
Поэтому для квартиры электронный гигрометр обычно удобнее.
Из чего состоит классический психрометр
Конструкция зависит от типа прибора, но принципиально можно встретить:
- сухой термометр;
- смоченный термометр;
- тканевый фитиль или другой элемент, удерживающий воду;
- резервуар с водой;
- таблицу или метод расчёта.
В некоторых профессиональных психрометрах дополнительно обеспечивается контролируемое движение воздуха вокруг чувствительных элементов.
Это повышает воспроизводимость измерения.
Что такое аспирационный психрометр
В простых настенных конструкциях воздух движется вокруг термометров естественным образом.
В аспирационном психрометре воздушный поток через измерительную часть создаётся более контролируемо.
Один известный тип — психрометр Ассмана.
Такие приборы создавались для более точных измерений по сравнению с простейшей настенной схемой.
Но для обычной квартиры покупать профессиональный аспирационный психрометр обычно нет необходимости.
Почему важен воздушный поток
Если смоченный элемент находится в неподвижном воздухе, скорость испарения может отличаться от условий, для которых рассчитана методика.
А психрометр как раз основан на эффекте испарительного охлаждения.
Поэтому условия обдува являются частью измерения.
Это ещё одно отличие от простого электронного гигрометра, который пользователь обычно просто ставит на полку и ждёт стабилизации показаний.
Имеет ли значение вода
Да.
Смоченная часть должна работать так, как предусмотрено конструкцией и инструкцией конкретного прибора.
Загрязнённый фитиль, высохшая ткань или неправильная эксплуатация могут искажать результат.
Поэтому психрометр требует большего внимания пользователя, чем обычный электронный датчик.
Что точнее: психрометр или электронный гигрометр
Однозначного ответа нет.
Качественный профессиональный прибор при правильной эксплуатации может измерять влажность точнее дешёвого бытового электронного датчика.
Но неправильно использованный психрометр тоже даст ошибочный результат.
Точность зависит от:
- класса прибора;
- методики;
- состояния датчиков;
- условий измерения;
- калибровки;
- правильной эксплуатации.
Поэтому нельзя считать любой психрометр автоматически точнее любого электронного гигрометра.
Что лучше для квартиры
Для бытовой задачи почти всегда важнее удобство и регулярность наблюдений.
Небольшой электронный гигрометр:
- сразу показывает процент;
- одновременно измеряет температуру;
- не требует воды;
- занимает мало места;
- позволяет легко проверять разные комнаты.
Чтобы понять, сухо ли дома зимой, этого обычно достаточно.
Психрометр интереснее с точки зрения физики измерения или там, где он предусмотрен конкретной профессиональной методикой.
Почему два прибора могут показывать разные значения
Такое возможно даже при сравнении двух электронных гигрометров.
Причины:
- разная погрешность;
- положение в комнате;
- температура корпуса;
- время стабилизации;
- качество датчиков.
У психрометра добавляются ещё:
- состояние смоченного элемента;
- качество его смачивания;
- движение воздуха;
- правильность считывания термометров;
- использование таблицы.
Поэтому сравнивать приборы нужно в одинаковых условиях.
Можно ли самому проверить влажность психрометром
Если у вас исправный прибор и его инструкция — да.
Но действовать нужно именно по инструкции конкретной модели.
Общий принцип выглядит так:
- подготовить смоченный элемент;
- дождаться стабилизации показаний;
- записать сухую и смоченную температуры;
- определить разность;
- использовать таблицу или расчёт, предусмотренный прибором.
Не стоит брать случайную психрометрическую таблицу из интернета и применять её к любому устройству без проверки методики.
Почему психрометр до сих пор интересен
Он очень наглядно показывает физику влажности.
С электронным гигрометром пользователь видит только итог: 37%.
Психрометр демонстрирует, откуда информация появляется: вода испаряется, поверхность охлаждается, а интенсивность этого процесса связана с состоянием воздуха.
Это хороший пример того, что влажность — не абстрактная цифра на дисплее, а измеряемое физическое свойство окружающей среды.
Коротко: разница в одном абзаце
Психрометр определяет влажность по разнице температур сухого и смоченного чувствительных элементов.
Электронный гигрометр получает влажность непосредственно от электронного датчика и сразу показывает результат на экране.
Оба могут использоваться для определения влажности, но для бытовой квартиры электронный вариант обычно проще.