Elektroda.pl
Elektroda.pl
X

Search our partners

Find the latest content on electronic components. Datasheets.com
Elektroda.pl
Please add exception to AdBlock for elektroda.pl.
If you watch the ads, you support portal and users.

O higrometrze, psychrometrze i zimnym lusterku

AlekZ 09 Aug 2020 11:51 3717 28
  • Kto korzystał z uroku zakopiańskich zakątków, kojarzy komercyjne pamiątki z tych stron. Niektórzy mają żal o tę właśnie komercję.
    Powiadają, że Zakopane w ostatnich latach utraciło swój charakter. Ja byłem tam pierwszy raz w grudniu ubiegłego roku, więc mogę jedynie odnosić to, co widziałem do opowieści innych "jak to drzewiej bywało". A jednak pewne rzeczy
    są niezmienne. Tak jest choćby z popularnym souvenirem z Zakopanego.
    O higrometrze, psychrometrze i zimnym lusterkuzakopa..jpg Download (7.43 kB)
    Pamiętam jeszcze z lat 80. mieszkanie na warszawskiej Saskiej Kępie. Było ono położone na parterze w przedwojennej dwurodzinnej willi. Przy zmianie pogody stare klepki trzeszczały, jakby duchy przedwojennych właścicieli w ten sposób chciały zamanifestować swą obecność. Przez duże okna, składające się z wielu szyb o wymiarach mniej więcej 40x60 cm wpadało sporo światła, latem przyćmiewanego jednak przez soczystą zieleń liści bzu, orzecha włoskiego, moreli i gruszy. Te zasadzone po 1945 r. owocowe drzewa stanowiły namacalną pamiątkę niepewnych czasów. Były swego rodzaju rezerwą, wielkomiejskim odpowiednikiem wiejskiej krowy- żywicielki w małym gospodarstwie na mogący nadejść głód. Było więc tradycją, że robiło się zapasy: orzechy suszyło się, z gruszek robiło się kompot (koniecznie z goździkiem) oraz gruszki w occie, zaś z moreli dżem i kompot. Zimą we wspomnianych oknach z podwójnymi szybami siarczysty mróz malował piękne wzory. Już wówczas okna nie były zbyt szczelne, wypaczone i nadgryzione zębem czasu. Ramy były przedwojenne i jedynie wybite przez bomby szyby były po wojnie wstawione. Niektóre z tych szyb miały zresztą felery: nierówna grubość szkła sprawiała, że patrząc przez nie pod różnym kątem można było obserwować świat jak w krzywym zwierciadle. Cóż, widocznie taki był dostępny wówczas materiał. Między podwójnymi szybami znajdował się mały drewniany domek, a w nim dwa otwory. W jednym znajdował się dziad- góral, w drugim zaś tęga, pstrokato wymalowana baba- góralka. Oboje stali na małej deseczce i zazwyczaj jedno z nich stało bliżej widza. Czasami tylko oboje byli tak samo głęboko schowani w swoich kryjówkach, jakby nie mogąc się zdecydować na wyjście z chatki. Kiedyś w zimie, gdy tak przyglądałem się lodowym wzorom na szybie, nagle na moich oczach dziad się schował i "wyszła" baba. Zaintrygowany tą obserwacją zapytałem babcię, co to za domek i dlaczego te ludziki się ruszają. Babcia wyjaśniła mi, że cały ten domek to dawna pamiątka z pobytu w Zakopanem. Dziadek zaś dodał, że deseczka na której stoi ta osobliwa drewniana para jest zawieszona na sznurku z baraniej kiszki. Gdy jest wilgotno kiszka się wydłuża i z domku "wychodzi" baba. Zaś gdy jest pogoda, kiszka schnie i skraca się, dzięki czemu "wychodzi" dziad. Dowiedziałem się wtedy też, że wzory na szybie to zamarznięta woda. Dziadek wskazał na kamionkowe naczynie zawieszone na kaloryferze: widzisz, stąd woda paruje i jako para wodna fruwa w powietrzu. Na lodowatej powierzchni okna para ta zamarza i tworzy się wzór. Wodę do kamionki i kwiatów na oknie dolewamy regularnie, aby powietrze nie było za suche. Dzięki temu jesteśmy zdrowi.
    Dobrze zapamiętałem tą ciekawą lekcję. Chciałem jeszcze tylko zobaczyć baranią kiszkę. Okazja ku temu zdarzyła się, gdy przyszła pora mycia szyb, gdzieś w okolicy świąt wielkanocnych. Wtedy domek ten się wyjmowało i przecierało się kurze. Zajrzałem wtedy przez otwory w chatce i rzeczywiście był tam jakiś sznurek zamocowany do szczytu komina. Czy była to barania kiszka? Raczej wątpię, ale był to na pewno jakiś materiał zmieniający wymiary pod wpływem wilgoci. Dopiero w zeszłym roku przekonałem się, że takie domki dalej są w sprzedaży, niektóre jeszcze wyposażone w termometr.

    Taki domek to nic innego, jak rodzaj higrometru włosowego (dawniej stosowano pisownię hygrometr). Domek jest jednak tylko wskaźnikiem. Nie pokazuje on, ile wilgoci jest w powietrzu, tylko czy jest sucho, czy wilgotno.

    Bywają jednak doskonalsze higrometry włosowe. U nas w domu też taki był i pokazywał wilgotność w procentach. Po latach pozyskałem kilka takich higrometrów. Zamiast baraniej kiszki ma włosie
    (podobno stosuje się końskie lub włosy blondynek). Jeden z tych higrometrów jest szczególnie ciekawy: posiada bowiem drugą wskazówkę ze złoconym zestykiem. Gdy wilgotność przekroczy zadaną
    wartość, wskazywaną przez czerwoną wskazówkę (użytkownik może ją przestawiać), zestyk może uruchomić przekaźnik załączający jakieś urządzenie osuszające pomieszczenie.
    O higrometrze, psychrometrze i zimnym lusterkuhig1.jpg Download (150.45 kB)
    O higrometrze, psychrometrze i zimnym lusterkuhig2.jpg Download (139.85 kB)
    W tym miejscu pora wyjaśnić znaczenie procentów na skali higrometru oraz pojęcie wilgotności bezwzględnej i względnej.

    Wilgotność bezwzględna mówi, ile gramów wilgoci (pary wodnej) znajduje się w metrze sześciennym powietrza. W danej temperaturze (i ciśnieniu) w metrze sześciennym może znajdować się tylko pewna ilość pary wodnej. To tak jak z roztworem soli w szklance wody. Da się w tej szklance wody rozpuścić tylko pewną ilość soli i ani grama więcej. Podobnie, powietrze jest w stanie unieść tylko pewną określoną ilość wilgoci. Wilgotność względna wyrażana w procentach mówi z kolei o tym, ile pary wodnej znajduje się w powietrzu względem tego teoretycznego maksimum. Zazwyczaj właśnie tą wielkość podają nasze higrometry. O tym, że w danej temperaturze powietrze jest w stanie utrzymać tylko pewną ilość wody możemy się łatwo przekonać, wchodząc w okularach lub z lusterkiem najlepiej zimową porą do kwiaciarni bezpośrednio z zewnątrz. Szkła okularów czy lusterko niemal natychmiast zaparuje, zapoci się. Czasami mówimy, że pokryło się rosą. Temperatura, przy jakiej lusterko pokrywa się rosą, nazywamy punktem rosy. Punkt rosy jest także miarą zawartości wilgoci. Dzięki temu zjawisku działają osuszacze, wstawiane do wilgotnych pomieszczeń. Zawierają one w sobie chłodziarkę, na powierzchni której wykrapla się para wodna. Wykroplona woda zbiera się potem w naczyniu, z którego ją usuwamy. Warto dodać, że woda ta jest dość czysta (może zawierać pyły z powietrza) i może niekiedy posłużyć za wodę destylowaną.





    Współcześnie higrometry włosowe są zastępowane przez higrometry elektroniczne. Bazują one na czujnikach pojemnościowych lub rezystancyjnych.
    O higrometrze, psychrometrze i zimnym lusterkuhigel1.jpg Download (252.32 kB)
    O higrometrze, psychrometrze i zimnym lusterkuhigel2.jpg Download (217.6 kB)

    Do pomiaru wilgotności powietrza może służyć także psychrometr. Najpopularniejszy jest psychrometr Augusta. Oto na deseczce drewnianej znajdują się dwa termometry.
    O higrometrze, psychrometrze i zimnym lusterkupsych1.jpg Download (313.2 kB)
    Jeden przypomina normalny termometr pokojowy - niczym nie osłonięty wisi sobie na deseczce. I rzeczywiście mierzy temperaturę otoczenia.
    Drugi, zupełnie taki sam termometr ma zbiorniczek z cieczą termometryczną owinięty cienką gazą. Gaza ta zwilżona jest wodą destylowaną. Aby wody wystarczyło na dłużej,
    psychrometr wyposażony jest w specjalną rurkę z wodą, przypominającą nieco poidełko dla chomika.
    Jak nietrudno się domyślić, woda paruje. Parowaniu wody towarzyszy porwanie ze zbiorniczka termometru pewnej ilości ciepła. Wskutek tego termometr prawy, owinięty gazą pokazuje temperaturę niższą
    niż temperatura otoczenia. Psychrometr ustawia się w cieniu. Odczyt jest możliwy po ustaleniu się równowagi- stabilnych temperatur na obu termometrach. Wówczas korzystając z tabeli, załączonej
    do psychrometru odczytuje się najpierw temperaturę otoczenia, potem różnicę psychrometryczną (różnica temperatury termometru lewego i prawego) i na końcu odpowiadającą tej sytuacji wilgotność.
    O higrometrze, psychrometrze i zimnym lusterkupsych2.jpg Download (910.4 kB)
    Intensywność parowania wody zależy od wilgotności powietrza. Gdy wilgotność względna osiągnie 100% (w bardzo wilgotnym pomieszczeniu) woda w ogóle nie paruje. Wówczas oba termometry wskazują
    taką samą temperaturę- różnica psychrometryczna jest równa zeru. Znamy to doskonale- w wilgotnym pomieszczeniu pranie nie chce schnąć. Prędzej spleśnieje i zgnije niż wyschnie.
    Odwrotnie- w pomieszczeniu bardzo suchym woda paruje intensywnie. Różnica psychrometryczna będzie duża, a pranie szybko wyschnie.
    Pomiary psychrometrem mogą być dość dokładne, o ile termometry mają skalę co 0,1 stopnia. Psychrometr można zbudować oczywiście w wersji elektronicznej. W tej sytuacji zamiast samemu dokonywać odczytu z tabeli, można wykorzystać mikrokontroler i wynik wyświetlać w % wilgotności względnej.

    Z psychrometrem wiąże się jeszcze jedna sprawa: Znana jest metoda chłodzenia napojów poprzez owinięcie butelki czy puszki z napojem w ciemną szmatkę, obficie napojoną wodą.
    Takie zawiniątko, wystawione nawet na działanie bezpośrednich promieni słonecznych będzie zapewniać, że zawartość będzie się chłodziła. Zawdzięczamy to dużemu ciepłu parowania wody.

    Na zakończenie jeszcze o higrometrze chemicznym. Większość z Was kojarzy zapewne wkładane do butów kulki- łapacze wilgoci. To silikażel- jeden ze środków suszących. Taki sam silikażel można umieścić w eksykatorze- szklanym naczyniu z doszlifowaną pokrywą. Szlif smaruje się smarem, aby wilgoć nie wpadała do środka. Na dno kładzie się silikażel. Jeśli zaprawi się go solą kobaltu, np. chlorkiem kobaltu to kolor silikażelu powie, czy jest on suchy czy nasycił się już wilgocią. Niebieska barwa oznacza, że jest suchy, różowa zaś- że jest już wilgotny. Można go regenerować wygrzewając w strumieniu ciepłego powietrza. Zmiany barwy związane są ze zmianami liczby cząsteczek wody krystalizacyjnej chlorku kobaltu.

    Cool? Ranking DIY
    Can you write similar article? Send message to me and you will get SD card 64GB.
    About Author
    AlekZ
    Vacuum tubes specialist
    Offline 
    Has specialization in: technika próżniowa
    AlekZ wrote 1804 posts with rating 1867, helped 74 times. Live in city Marki. Been with us since 2003 year.
  • #2
    jack63
    Level 43  
    Bardzo ciekawy artykuł. Chciałem tylko zwrócić uwagę na pewne stwierdzenie:
    AlekZ wrote:
    Gdy wilgotność względna osiągnie 100% (w bardzo wilgotnym pomieszczeniu) woda w ogóle nie paruje.

    Takie jest nasze praktyczne odczucie, ale to nie jest tak.
    Woda w warunkach ziemskich paruje cały czas. Jednak pranie nie schnie, wiec wydaje się że przestała parować, co prawdą nie jest, bo ta sama masa wody będącej wcześniej w postaci pary po prostu się skropliła.
    Parowanie i skraplanie odbywają się równocześnie tylko proporcje ilościowe (bilans) się zmieniają w zależności od warunków otoczenia (temp. i ciśnienie)
    Także należy przyjąć, iż oba procesy są stochastyczne(prawdopodobne). Zmienia się tylko prawdopodobieństwo dominacji jednego procesu nad drugim.
    Nie ma determinizmu. Jest tylko prawdopodobieństwo.

    Dodano po 10 [minuty]:

    AlekZ wrote:
    Pomiary psychrometrem mogą być dość dokładne, o ile termometry mają skalę co 0,1 stopnia. Psychrometr można zbudować oczywiście w wersji elektronicznej. W tej sytuacji zamiast samemu dokonywać odczytu z tabeli, można wykorzystać mikrokontroler i wynik wyświetlać w % wilgotności względnej.

    Psychrometry są dokładne. Uważam, są dokładniejsze od typowych czujników elektronicznych.
    Jest jeszcze jeden aspekt sprawy nie omówiony przez @AlekZ . Chodzi o ruch powietrza i jego wpływ tak na pomiar wilgotności jak i na ...suszenie prania.
    Dzięki ruchowi powietrza likwidowane są lokalne strefy w których wilgotność jest wysoka. Dlatego pranie szybcie schnie na wietrze, a psychrometr Assmana ma u góry wentylator.
  • #3
    JoteR
    Level 24  
    "higrometry elektroniczne. Bazują one najczęściej na czujnikach rezystancyjnych, w których znajduje się warstwa, której oporność zależy od zawartości wilgoci w otaczającym ją powietrzu."

    Nie nie nie, najczęściej stosowane są czujniki pojemnościowe, na tym zdjęciu panelu LB-725 i termohigrometru LB-701 są 2 czujniki: ten niebieski to platynowy czujnik temperatury, a ten obok to właśnie pojemnościowy czujnik wilgotności.
    Do sprawdzenia na stronie LAB-EL http://label.pl
  • #4
    AlekZ
    Vacuum tubes specialist
    Makroskopowo jednak w tej sytuacji masa wody nie będzie się zmieniać (100% wilgotności) . Nie ma znaczenia, że jakaś ilość wody odleci i osiądzie np. na podłodze, jeśli taka sama przyleci.

    Co do czujników, zaraz poprawię.
  • #5
    User removed account
    Level 1  
  • #6
    jack63
    Level 43  
    odalladoalla wrote:
    Na drugim biegunie pozostają strefy podzwrotnikowe i wilgotności przekraczające 100% wilgotności względnej.

    Nie istnieje wilgotność względna powyżej 100%. To bezsens logiczny.
    Jeżeli w powietrzu jest więcej wody niż może ją przyjąć w postaci pary, to ta woda jest w postaci cieczy. Co w cale nie oznacza, że wilgotność względna jest powyżej 100%.
    Przykładem takiej sytuacji jest mgła.
    Co do pomiarów wilgotności, w warunkach innych niż "pokojowe", się zgadzam. Trzeba stosować inne metody pomiarowe.
    Z resztą tych nietypowych sytuacji jest w technice sporo.
    Np. energetyka "parowa" oraz chłodnictwo.
    Tam wykorzystuje się pomiary temp i ciśnienia oraz znajomość właściwości, wcześniej zbadanych w warunkach laboratoryjnych (wykresy Moliera), czynnika, ktorego tyczy pomiar wilgotności, a w zasadzie suchości.
  • #7
    AlekZ
    Vacuum tubes specialist
    Omówiłem parę metod jedynie do określania wilgotności powietrza pod ciśnieniem atmosferycznym. Zapewne nie są to wszystkie możliwe metody. Można sobie np. wyobrazić metodę wagową, w której porcję powietrza przepuszczamy np. przez pięciotlenek fosforu i ze zmiany masy wyznaczamy wilgotność. Nigdzie nie twierdziłem, że higrometr włosowy będzie dobry dla ujemnych temperatur. W niskich temperaturach najłatwiej będzie wilgotność określić przez wyznaczenie punktu rosy.
  • #8
    User removed account
    Level 1  
  • #9
    ArturAVS
    Moderator of HydePark/Cars
    AlekZ wrote:
    Jeśli zaprawi się go solą kobaltu, np. chlorkiem kobaltu to kolor silikażelu powie, czy jest on suchy czy nasycił się już wilgocią. Niebieska barwa oznacza, że jest suchy, różowa zaś- że jest już wilgotny.

    Chyba też coś z solami kobaltu mają wskaźniki dołączane do opakowań elementów elektronicznych przez dystrybutorów/producentów;
    O higrometrze, psychrometrze i zimnym lusterku
  • #10
    Tomek515
    Level 23  
    Świetny artykuł.

    Może ktoś zrobić „unboxing” współczesnego domku 😁?
  • #11
    klamocik
    Level 31  
    Kiedyś robiłem taki higrometr miałem dostęp do włosia końskiego ośki ze wskazówką i mały ciężarek coś pokazywało ale nie wgłębiałem się w teorię.
  • #12
    atom1477
    Level 43  
    ArturAVS wrote:
    Chyba też coś z solami kobaltu mają wskaźniki dołączane do opakowań elementów elektronicznych przez dystrybutorów/producentów;
    O higrometrze, psychrometrze i zimnym lusterku

    Nic a nic nie mają wspólnego:
    O higrometrze, psychrometrze i zimnym lusterku

    A co artykułu, to zabrakło tam informacji o zimnym lusterku.
    Było coś o lusterkach, ale tylko mimochodem i w sumie nie pisało że ma być zimne.
    No to ja coś dam o zimnym lustrze:
    https://en.wikipedia.org/wiki/Cold_mirror
    Pewnie nie o takie chodziło autorowi :D
  • #13
    ArturAVS
    Moderator of HydePark/Cars
    atom1477 wrote:
    Nic a nic nie mają wspólnego:

    Nie spojrzałem w to miejsce :D Czyli jednak chlorek kobaltu zawierają.
  • #14
    User removed account
    Level 1  
  • #15
    ArturAVS
    Moderator of HydePark/Cars
    odalladoalla wrote:
    FREE czyli NIE ZAWIERAJĄ

    To chyba ten upał :D
  • #16
    User removed account
    Level 1  
  • #17
    Kolek
    Level 25  
    Są też żele krzemionkowe niezawierające kobaltu. Ten podobno zmienia kolor na zielony, ale nie udało mi się jeszcze go uwodnić.
    O higrometrze, psychrometrze i zimnym lusterku
  • #18
    TechEkspert
    Editor
    Bardzo dobrze czyta się ten artykuł, dzięki za umieszczenie!

    Wskaźniki zawilgocenia w opakowaniach elementów są bardzo czułe, pole 5% zaciemnia się dość szybko po otwarciu hermetycznego zamknięcia.

    Jako dzieciak zbudowałem kiedyś "higrometr" oparty o wyginający się papier do odbitek zdjęć, wyginał się mocniej gdy było wilgotno,
    robiłem też jakieś próby z psychometrem ale zamiast chłodzić termometr parowaniem cieczy mierzyłem temperaturę cieczy ;) i nie działało.

    Są też czujniki wilgotności które na wyjściu mają napięcie zależne od wilgotności: https://sensing.honeywell.com/honeywell-sensi...030-5031-series-product-sheet-009050-2-en.pdf zależność prawie liniowa - wygodne.
  • #19
    Tommy82
    Level 41  
    @TechEkspert
    To było w jakiejś książce opisane chyba u Słodowego.
    Ciotka miała takiego górala z góralką ale coś były teges bo góralka jakaś taka nieśmiała była.
  • #20
    mychaj
    Level 33  
    Quote:
    Ciotka miała takiego górala z góralką ale coś były teges bo góralka jakaś taka nieśmiała była.

    Bo góral miał władzę nad baranem, jak to baca... ;-)
    Pomiar temperatury i wilgotności oparty o dwa czujniki typu PT100 - suchy/mokry stosowany jest min. w przemysłowych komorach wędzarniczych, daje sie dwa poziomo jeden nad drugim, górny jest suchy, przez dolny przewieszało się szmatkę z bawełny - zanurzało w zbiorniczku z wodą...
    To były fajne awarie, gnało się w nocy przez pół kraju, bo komora nie parzy (jak się zaświniła to przestawało podawać wodę bo wskakiwało na sterowniku 99%) , wymieniało szmatkę i wracało....
  • #21
    sanfran
    Network and Internet specialist
    AlekZ wrote:
    podobno stosuje się końskie lub włosy blondynek


    Z jakiego miejsca się te włosy zrywa u blondynek? ;-)

    Co do zimowych wzorów, coś takiego zdarzyło mi się ostatniej jesieni, kiedy nagle spadła temperatura na zewnątrz.
    Bardzo rzadkie zjawisko, bo najpierw woda musi się skroplić na oknie (oczywiście na zewnątrz, bo okno w miarę izoluje termicznie), a potem ładnie skrystalizować. Okna pod kątem, instalowane w dachu.


    O higrometrze, psychrometrze i zimnym lusterku O higrometrze, psychrometrze i zimnym lusterku
  • #22
    Tommy82
    Level 41  
    @sanfran
    W zasadzie pytanie tylko jak to utrwalić.
  • #23
    Tomekob
    Level 15  
    Bardzo przyjemny i wartościowy artykuł oraz niezwykle merytoryczna dyskusja poniżej. Bardzo dobrze się czyta, dziękuję serdecznie :-)
  • #24
    fuczek
    Level 15  
    Pewnie chodzi o CMH, czyli Chilled Mirror Hygrometer ze zwierciadłem chłodzonym stosem Peltiera. Trochę info jest tu: Link
    (niestety fatalnie zeskalowane obrazki).

    atom1477 wrote:


    A co artykułu, to zabrakło tam informacji o zimnym lusterku.
    Było coś o lusterkach, ale tylko mimochodem i w sumie nie pisało że ma być zimne.
    No to ja coś dam o zimnym lustrze:
    https://en.wikipedia.org/wiki/Cold_mirror
    Pewnie nie o takie chodziło autorowi :D
  • #25
    atom1477
    Level 43  
    Nie sądzę. Chodziło raczej po prostu o kondensację na zimnym lustrze które się wniesie do ciepłego wilgotnego pomieszczenia.
    Tylko po prostu zabrakło tego w tekście mimo zapowiedzi w tytule (było o kwiaciarni, ale to w formie opowieści więc trzeba się domyślać).
  • #26
    And!
    Admin of Design group
    Widząc autora AlekZ wiedziałem, że materiał będzie dobry :)

    Natomiast warto zadbać też o szczegóły prezentacji swojej treści, dwie uwagi:
    -gdy dodamy zdjęcie tytułowe (otoczone tagiem align) to na głównej pojawia się ta grafika np. tak jak tutaj https://www.elektroda.pl/rtvforum/topic3719818.html
    -zdjęcia lepiej się prezentują gdy zamiast jako załącznik dodamy je przyciskiem dodaj obrazek osadzając zdjęcie w tekście ( https://www.elektroda.pl/rtvforum/obrazki.php )

    Mini poradnik jak użyć narzędzi forum w swoim materiale: https://www.elektroda.pl/rtvforum/topic3486115.html
  • #27
    AlekZ
    Vacuum tubes specialist
    Prawdą jest, że o pomiarze punktu rosy nie było wiele. Ale nie zawsze wszystko jest podane na tacy. Zależało mi, aby był to taki artykuł prowokujący do myślenia.
    Gdyby wszystko było napisane, nie byłoby już pola do żadnej dyskusji.
    A przecież jest to forum dyskusyjne :idea: .
  • #28
    szeryf3
    Level 24  
    Mam i ja, ale wisi jako ciekawostka techniczna. O higrometrze, psychrometrze i zimnym lusterku
    @AlekZ fajny i ciekawy artykuł.
    Nie wiedziałem, że jeszcze takimi ,, domkami'' handlują górale.
    Czy możesz mi powiedzieć co to za lampa jest w tle na trzecim zdjęciu?
  • #29
    TechEkspert
    Editor
    @szeryf3 to lampa produkcji PWL, pentoda lub audion.