Strumenti per misurare l'umidità dell'aria in ambienti: tipi + consigli per la scelta

Un soggiorno confortevole in appartamento è possibile dopo aver garantito un microclima confortevole, adatto agli ambienti residenziali. Le condizioni climatiche nella stanza dipendono dalla temperatura e dall'umidità dell'aria, quindi questi parametri devono essere attentamente controllati con l'ausilio di strumenti speciali.

Ad esempio, per determinare la temperatura in un ambiente si usa un termometro, mentre lo strumento per misurare l'umidità dell'aria si chiama igrometro. Il principio di funzionamento del termometro è noto a tutti, ma non tutti sanno come funziona un igrometro e come scegliere l'opzione appropriata.

Analizziamo insieme i tipi esistenti di questi strumenti e le loro caratteristiche di funzionamento in questo materiale. Parliamo anche delle regole per la scelta di un igrometro adatto.

Come si misura l'umidità dell'aria?

Si può determinare la quantità di umidità con mezzi improvvisati: una candela accesa, una pigna di abete, un bicchiere d'acqua o lo stato delle foglie di una pianta domestica amante dell'umidità. Questi metodi sono usati da tempo, ma determinano solo valori approssimativi.

Si possono ottenere letture accurate con un normale termometro. Questo metodo è lungo e non molto comodo, poiché richiede il rispetto di determinate istruzioni, senza le quali i dati ottenuti presentano un errore significativo.

Gli igrometri moderni sono sicuri e si integrano armoniosamente nell'arredamento. Pertanto, possono essere utilizzati in qualsiasi stanza per creare un microclima confortevole.

Per la misurazione obiettiva del vapore acqueo nell'aria, si utilizzano strumenti speciali che trasformano i dati sulla temperatura e sulla concentrazione del vapore.

Tali dispositivi includono:

1. Igrometri.
2. Psicrometri.

Gli strumenti con diverso principio di funzionamento mostrano valori con diverso margine di errore. Alcuni dispositivi forniscono dati precisi sul contenuto di umidità nell'aria, altri ammettono un errore.

Esistono strumenti che registrano valori assoluti, e misuratori che riflettono il valore relativo. Pertanto, prima di scegliere un igrometro, è necessario studiare il principio di funzionamento dei dispositivi e considerare le condizioni in cui verrà utilizzato lo strumento.

Il valore assoluto riflette il peso del vapore acqueo in un metro cubo d'aria. Il valore è espresso in grammi, chilogrammi per metro cubo. Questo valore non dice nulla a una persona comune, pertanto come unità di misura si considera l'umidità relativa dell'aria.

Umidità relativa – è il rapporto tra vapore e aria. La quantità massima possibile di vapore nell'aria è 100%, gli altri valori sono determinati rispetto a tale valore massimo.

Per calcolare il valore relativo di umidità nell'aria, ogni strumento è dotato di un termosensore. Alcuni dispositivi trasmettono anche dati aggiuntivi sulla temperatura, il che è comodo perché non è necessario acquistare un termometro separato.

Secondo la SNiP 2.04.05-91 l'umidità relativa dell'aria dovrebbe rimanere entro il 30-60%. Nelle regioni climaticamente umide, con un contenuto di vapore all'aperto superiore al 75%, i valori saranno leggermente superiori.

Principio di funzionamento e tipi di dispositivi

Il funzionamento degli igrometri si basa sulle variazioni dei parametri fisici di diversi materiali. Quando cambia la quantità di vapore nell'aria, cambiano proprietà come densità, peso, lunghezza e altri parametri operativi delle sostanze. Registrando le variazioni delle caratteristiche fisiche dei materiali, è possibile trarre conclusioni sulla quantità di vapore nell'aria.

Igrometri a capello e a pellicola

I meccanismi più semplici degli strumenti, analizzando le proprietà fisiche dei materiali, consentono di determinare con precisione la quantità di vapore nell'aria.

Dispositivo a capello è costituito da un capello sintetico sgrassato, una base con scala, un ago e una puleggia. Quando il vapore aumenta o diminuisce, la tensione del capello cambia, la puleggia ruota, modificando la posizione dell'ago sulla scala graduata.

I modelli rari ed esclusivi degli igrometri a capello funzionano esclusivamente secondo le leggi della meccanica, pertanto non necessitano di una fonte di alimentazione esterna.

Tale misuratore opera in un intervallo dal 30 all'80%. Attualmente non è quasi più utilizzato, poiché esistono altri modelli con un range di funzionamento più ampio.

Nel igrometro a pellicola l'elemento sensibile è una pellicola organica collegata a una puleggia. Quando il valore di umidità cambia, la tensione della pellicola aumenta o diminuisce, facendo muovere la puleggia che modifica l'angolo dell'ago.

L'indicatore si muove su un quadrante ad arco, mostrando la percentuale di umidità dell'aria nell'ambiente.

Entrambi i meccanismi funzionano secondo le leggi della meccanica, quindi possono misurare con precisione l'umidità in ambienti con temperature basse, fino a 0 °C.

Misuratori a peso e a condensazione

Con un igrometro a peso è possibile determinare l'umidità assoluta dell'aria. Questo dispositivo viene utilizzato per esperimenti di laboratorio, quindi non è adatto per uso domestico.

Misuratore a condensazione riassume i dati più accurati. La costruzione di tale dispositivo consiste in una superficie piana su cui si deposita l'umidità, un termometro che determina il momento della formazione di condensa e un fascio di luce che rileva la prima comparsa di condensa. Il range di misurazione va da 0 a 100%.

Lo strumento a condensazione ha grandi dimensioni. Per mettere in funzione il dispositivo si utilizza una pera di gomma, pertanto tali misuratori di umidità vengono utilizzati solo nei laboratori.

Questi meccanismi generano risultati con elevata precisione, necessaria per le ricerche, ma non come misuratori di umidità dell'aria domestici.

Strumenti meccanici ed elettrici

Meccanico o igrometro ceramico funziona mediante la resistenza elettrica della massa. Poiché nella massa ceramica sono presenti silicio e caolino con particelle di metallo, la miscela ottenuta cambia la resistenza al variare dell'umidità dell'aria.

Grazie a ciò, con diversi contenuti di vapore, l'ago sullo strumento cambia posizione, riflettendo l'umidità dell'aria.

Questo meccanismo di funzionamento consente di realizzare strumenti ceramici compatti, pertanto sono richiesti per la misurazione dell'umidità dell'aria in ambito domestico.

Elettronico o igrometro da interni è un moderno strumento ad alta velocità per determinare l'umidità dell'aria in ambienti chiusi.

Nella costruzione possono essere utilizzati i seguenti principi di funzionamento:

• misurazione della conducibilità elettrica dell'aria circostante;
• metodo optoelettronico, con misurazione del punto di rugiada;
• misurazione della resistenza elettrica di polimeri e sali;
• analisi della capacità del condensato.

Il misuratore digitale di umidità funziona tramite microchip, quindi i calcoli vengono eseguiti in pochi secondi e i dati in uscita hanno un errore minimo.

Le letture precise di un igrometro elettronico sono possibili in assenza di correnti d'aria. Alcuni modelli consentono variazioni fino a 2 m/s; per tenerne conto, è necessario consultare preventivamente la documentazione tecnica.

Nel determinare l'umidità dell'aria con dispositivi di questo tipo, è necessario considerare la temperatura ambientale. Minime deviazioni dalle condizioni stazionarie influenzano i risultati finali, pertanto prima della misurazione diretta, le porte esterne devono essere chiuse per 15 minuti.

Oltre alle fluttuazioni termiche, la vicinanza di apparecchi di riscaldamento influisce sul funzionamento dei dispositivi. Pertanto, nel posizionare igrometri di qualsiasi tipo, si deve considerare la vicinanza dei radiatori e collocarli sulla parete opposta o su un tavolo situato a notevole distanza dai riscaldatori.

Principio di funzionamento dello psicrometro

Un altro strumento per misurare l'umidità dell'aria negli ambienti interni è lo psicrometro. Il meccanismo di funzionamento dei dispositivi psicrometrici si basa sull'utilizzo delle proprietà fisico-chimiche dei liquidi.

Per la misurazione, sullo strumento sono installati due tubi graduati con liquido, uno dei quali è avvolto in un panno umido. Con l'evaporazione dell'umidità, la temperatura sul tubo avvolto è inferiore rispetto a quello asciutto.

Come materiali liquidi per riempire i termometri del psicrometro vengono utilizzati mercurio e toluene. Lo strumento con toluene è meno pericoloso per l'uso domestico.

Per ottenere il risultato, è necessario osservare la temperatura dell'aria sul termometro non avvolto nel panno, quindi calcolare la differenza delle letture del liquido tra i due tubi.

Successivamente, nella prima colonna della tabella dei valori, trovare la temperatura dell'aria secondo il termometro. Nella riga superiore, trovare la differenza dei valori. Il numero all'intersezione tra colonna e riga è l'indicatore di umidità.

I psicrometri sono di tre tipi:

1. Stazionario. Uno strumento semplice composto da due termometri racchiusi in un bulbo meteorologico. Uno dei termometri interagisce con un panno umido, per cui il liquido cambia le proprietà fisico-chimiche e appare una differenza di gradi. I risultati vengono calcolati tramite tabella.
2. Ad aspirazione Il psicrometro ad aspirazione è simile a quello stazionario, la differenza sta nel fatto che nell'involucro protettivo è installato un ventilatore aspiratore per muovere il gas compresso. Un vuoto particolare crea le condizioni per ottenere letture estremamente precise.
3. A distanza Lo strumento a distanza può essere manometrico o elettrico. Nella struttura sono presenti termometri manometrici o termistori che modificano la resistenza in base allo stato dell'ambiente esterno. I risultati pronti vengono visualizzati sul display digitale dello strumento.

I dispositivi psicrometrici sono sottoposti a standardizzazione e verifica, pertanto i valori di uscita possono essere considerati i più accurati.

Gli strumenti stazionari per la misurazione della quantità di umidità nell'aria possono essere a parete o da tavolo, quindi si integreranno armoniosamente in qualsiasi arredamento.

Cosa considerare al momento dell'acquisto?

I modelli da interni di strumenti per la misurazione dell'umidità nell'aria includono igrometri meccanici ed elettronici. Hanno una costruzione compatta, sono sicuri per l'ambiente e forniscono un errore minimo nei calcoli. Per mantenere il pensiero progettuale, i dispositivi moderni hanno un design minimalista.

Criterio #1 — principio di funzionamento

Gli igrometri meccanici e digitali presentano una serie di vantaggi che possono influenzare la scelta dello strumento.

Tra i vantaggi dei modelli meccanici di igrometri possiamo includere il fatto che:

• il funzionamento dello strumento non dipende da fonti di alimentazione esterne;
• sono semplici da usare poiché è necessaria una minima regolazione aggiuntiva dei parametri di lavoro necessari;
• il costo di un igrometro meccanico è leggermente inferiore rispetto a quello elettronico.

I modelli digitali sono realizzati sotto forma di gadget pieghevoli e portatili.

Inoltre, tra i vantaggi dei modelli elettronici rientrano:

• elevata velocità di emissione del risultato;
• minore margine di errore nelle letture rispetto agli strumenti meccanici;
• i dati in uscita possono essere elaborati ulteriormente grazie alla presenza di una memoria interna integrata.

Alcuni igrometri elettronici combinano più strumenti: igrometro, orologio, calendario, termometro, barometro, misuratore del punto di rugiada. Pertanto, se il dispositivo svolge diverse funzioni climatiche, si tratta di una stazione meteorologica fissa.

Alcuni igrometri hanno un sistema di allerta integrato che si attiva quando il livello di vapore scende o sale al 30% e al 60%. Tale dispositivo dovrebbe essere presente nelle case in cui le condizioni climatiche della regione comportano un'umidità o una secchezza elevate.

Per il comfort del bambino e dei genitori, l'igrometro può essere integrato in un baby monitor. Tale dispositivo ha una vasta gamma di funzioni e un sistema di allerta.

I modelli più recenti sono dotati di modulo Wi-Fi per visualizzare le informazioni meteorologiche della regione, ottenendo i dati tramite rete Internet.

I moderni modelli di igrometri sono progettati per una specifica tipologia di lavoro, quindi per misurare con precisione l'umidità dell'aria in una stanza, appartamento o altri ambienti, è necessario capire come verrà utilizzato il dispositivo. In questo modo, l'igrometro acquistato soddisferà pienamente i requisiti necessari.

Criterio #2 — intervallo di umidità

L'umidità ottimale dell'aria è determinata dalla destinazione degli ambienti. Nelle camere da letto e nel soggiorno, i valori normali dell'igrometro vanno dal 20% all'80%. Vicino al balcone, nell'ingresso, in soffitta e in cucina dal 10% al 90%. Per maggiori dettagli sulle norme di umidità dell'aria in appartamento, si consiglia di leggere questo materiale.

Negli ambienti saturi di umidità, l'intervallo di valori operativi può raggiungere il 100%. Più ampio è l'intervallo di valori rilevati dal dispositivo, più alto è il suo prezzo. Pertanto, quando si sceglie un dispositivo per camere da letto, ingressi e soffitte, si può optare per apparecchi con un intervallo di valori ridotto.

Quando si acquista un igrometro, si esaminino le caratteristiche operative indicate nel manuale del prodotto. È importante che i parametri del dispositivo includano i valori superiori dell'intervallo delle temperature operative previste.

Per alcuni igrometri è importante la soglia massima di riscaldamento. Ad esempio, un dispositivo per il bagno o la sauna deve includere nell'intervallo di temperature operative valori fino a 120 °C. Pertanto, negli ambienti in cui temperatura e umidità possono raggiungere valori piuttosto elevati, è opportuno acquistare apparecchi speciali per la misurazione del vapore nell'aria.

Criterio #3 — precisione di misurazione

Per l'attrezzatura di depositi speciali, sono necessari dispositivi con il minimo margine di errore nelle letture.

Ad esempio, in una cantina domestica, l'umidità dell'aria circolante deve essere mantenuta al 65-75%, mentre il contenuto di vapore acqueo in una biblioteca non deve essere inferiore al 50% né superiore al 60%.

Pertanto, per misurare l'umidità nell'aria in tali ambienti, si consiglia di utilizzare uno psicrometro o un igrometro elettronico di alta precisione, che misura la quantità di vapore acqueo modificando la conducibilità elettrica dell'aria.

L'errore dello psicrometro varia dall'1% al 5%, mentre l'errore del dispositivo digitale va dal 5% al 10%. Pertanto, possono essere utilizzati in ambienti in cui l'umidità dell'aria deve essere mantenuta entro valori precisi.

Se il livello di umidità non è conforme alle norme, sarà necessario un apparecchio per aumentarlo – un umidificatore.

Conclusioni e video utili sull'argomento

Nel video si parlerà dei principi di funzionamento degli psicrometri fissi e verrà confrontato i risultati ottenuti con le letture degli igrometri digitali:

L'umidità ottimale dell'aria nelle stanze riduce il rischio di malattie croniche, allevia i sintomi di malattie broncopolmonari esistenti e diminuisce le manifestazioni di reazioni allergiche.

La quantità di umidità nell'aria influisce sulle prestazioni, sull'aspetto e sulla salute umana. Pertanto, misurare il vapore acqueo negli ambienti dovrebbe diventare un'abitudine utile in ogni famiglia.

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