Стоит ли покупать психрометр?

Психрометром (гигрометром психрометрическим) называется специальный прибор, предназначенный для измерения температуры и влажности воздуха.

Принцип действия психрометра

Психрометр состоит из двух ртутных или спиртовых термометров: «сухого» и «влажного», которые являются абсолютно независимыми друг от друга. Термометры являются сухими и влажными в прямом смысле этого слова: влажный термометр с одной стороны обернут влажной тканью, конец которой опущен в емкость в водой. Испарение воды на влажном термометре приводит к понижению температуры, что отображается на показаниях термометра. Испарение протекает тем сильнее, чем меньше влажность воздуха, контактирующего с водой. Соответственно, чем сильнее испарение и ниже влажность воздуха, тем ниже температуру покажет термометр.

По разнице температуры воздуха (температуры сухого термометра) и температуры поверхностного слоя воды (температуры влажного термометра) можно рассчитать влажность воздуха. Расчет производится по специальной психрометрической таблице.

Виды психрометров

Все психрометры можно разделить на три вида: стационарные, аспирационные и дистанционные. Скажем несколько слов о стационарных и дистанционных психрометрах, а об аспирационных поговорим подробнее. Примером стационарного психрометра является психрометр Августа. В нем термометры закреплены на специальном штативе в метеорологической будке. Основным недостатком стационарного психрометра Августа, как и всякого психрометра, является необходимость обдува влажного термометра воздушным потоком, который в метеорологической будке непостоянен. Для чего вообще нужен обдув термометра? При испарении влаги, значительная ее часть остается возле термометра, таким образом, повышая локальное значение влажности в месте нахождения психрометра. Без обдува его показания будут неверны, но об этом мы подробнее поговорим ниже.

Попыткой преодоления недостатков психрометра Августа, к которому, кстати, относятся популярные психрометры ВИТ-1 и ВИТ-2, стало появление аспирационных психрометров, типа аспирационного психрометра Ассмана. Аспирация значит обдув, а значит в конструкции такого психрометра уже появляется вентилятор, который и дает этот самый обдув. В аспирационном психрометре Ассмана сверху располагается вентилятор с механическим заводом, который, вращаясь, втягивает воздух, который обтекает ртутные термометры. Воздух движется с постоянной скоростью 2 м/с. Благодаря постоянной аспирации достигается относительно высокая точность измерения влажности при помощи аспирационного психрометра. Но где мы видим вентилятор для аспирации у психрометра ВИТ-1 и ВИТ-2? К сожалению, его нет.

В дистанционном психрометре вместо ртутных и спиртовых термометров используются термометры сопротивления, термопары или термисторы.

Недостатки психрометров

Несмотря на все свои недостатки, а их действительно много, психрометры до сих пор пользуются популярностью. Так, количество запросов «купить психрометр» в Яндексе в месяц составляет 1347, «купить ВИТ-1» - 1692, «купить ВИТ-2» - 2338. Хотя количество таких запросов неуклонно снижается, это говорит, что наши покупатели начинают переходить на более современные и точные приборы.

А теперь давайте поговорим о недостатках психрометров, из-за которых сделать точное измерение с их помощью очень проблематично. И будем делать это на примере психрометров ВИТ-1 и ВИТ-2. Обратимся к руководству по эксплуатации данного прибора.

"Прибор необходимо закрепить на стене на уровне глаз в месте, где обеспечивается одинаковая температура воздуха для обоих термометров прибора, подальше от радиаторов отопления, окон и т.д. Установить питатель, залить в резервуар дистиллированную воду, смочить питатель. Обеспечить вертикальную скорость аспирации воздуха в пределах 0,5...1,0 м/с. Проконтролировать её при помощи крыльчатого анемометра У5."

Таким образом, для правильного измерения влажности необходимо обеспечить психрометру ВИТ еще и достаточную аспирацию 0,5…1,0 м/с. Это естественно, т.к. у него нет своего вентилятора для этой цели. Поэтому к психрометру ВИТ-1 или ВИТ-2 вам нужно купить дополнительно вентилятор, анемометр, произвести поверку анемометра. И если сам психрометр ВИТ-1 или ВИТ-2 стоит около 300-500 рублей, то за весь комплект придется выложить вместе с поверкой уже более 5000 рублей. Именно поэтому про вентилятор, анемометр и необходимость обдува предпочитают забывать при использовании психрометров.

Идем дальше…

В соответствии с Руководством по эксплуатации аспирация с необходимой постоянной скоростью должна производиться в течение… 30 минут. Кто будет в зале музея стоять возле психрометра ВИТ-1 с вентилятором и анемометром (для этого нужно два человека) в течение 30 минут. Поэтому покупатели ВИТ-1 и ВИТ-2 удовлетворяются просто висящем на стене психрометром, который показывает какие-то показания, пусть они и не соответствуют действительности.

Какие еще недостатки у психрометров?

Узкий диапазон измерения влажности, который зависит от температуры.

Диапазон измерения влажности у гигрометра психрометрического ВИТ-2

Психрометр не измеряет влажность при температуре воздуха ниже 20^оС, и, конечно же, он не позволит измерить влажность при температуре воздуха ниже нуля. Его жидкость попросту замерзнет.  Но даже если вы выдержите все требования к процессу измерения температуры, точность измерения психрометром ВИТ-2 составит ±5…7%.

Теперь перейдем к более незначительным, но все же важным недостаткам психрометров, т.к. они также влияют на его точность. При использовании психрометров необходимо использовать дистиллированную воду, или, в крайнем случае, кипяченую, т.к. соли воды приводят к забиванию капилляров ленты и ее быстрому пересыханию. Кроме того, психрометр желательно использовать в незапыленном помещении, т.к. пыль также влияет на гигроскопичность тканевой ленты. Кроме того при использовании психрометров для точности измерения необходимо учитывать отклонение действительного атмосферного давления от номинального и вносить поправку к данным психрометрической таблицы, либо выполнять расчет по формуле Реньо (это практически нереально, так как формула сложна даже для подготовленных специалистов).

Неужели у психрометров ВИТ-1 и ВИТ-2 совсем нет достоинств?

Если смирится с неправильным измерением и сознательно не использовать анемометр и вентилятор для обдува, то их достоинство – низкая цена и наличие прибора, который хоть что-то там показывает.

Психрометры сегодня – это анахронизм, рудимент, который мы никак не забудем, отчасти в силу привычки, отчасти из-за их низкой цены. Хотя уже сейчас для получения точного значения температуры можно использовать удобные электронные гигрометры или термогигрометры.

Чем можно заменить психрометры ВИТ-1 и ВИТ-2?

Их можно заменить, например, электронными измерителями влажности и температуры ИВИТ-М. Эти приборы включены в Гос. реестр средств измерений, могут поставляться с поверкой, дают точность измерения от ±2,5% отн., от ±0,4°С в диапазоне –40…+100°С, 5...95%. Они имеют различные типы выходов: 4...20 мА, RS485 Modbus, Ethernet, позволяют построить на их основе полностью автоматизированную систему контроля микроклимата. Это, например, оптимально подойдет для складов фармацевтических и пищевых продуктов, производственных помещений, архивов, музеев и т.д.

Если нужно что-то попроще и подешевле, то те же самые швейцарские сенсоры фирмы Sensirion, используемые в измерителях ИВИТ-М, используются в наших термогигрометрах Ivit-1 и Ivit-2. Это очень компактные приборы, которые можно использовать дома, в офисе, больнице, детском саду, школе. На большом ЖК дисплее они показывают значения температуры и влажности, при этом делают это очень точно. Их точность составляет ±0,5°С по температуре и ±3,0% по влажности. И им не нужен никакой обдув, вентиляторы, анемометры и т.п.

Термогигрометр Ivit-1	Термогигрометр Ivit-2