Вам понадобится кусок стеклянной фольгированной пластины. Здесь нужно будет нарисовать 2 контактные площадки. Только их нужно полностью изолировать, чтобы они никак не соприкасались между собой
Как сделать самодельный гигрометр своими руками. Самодельный измеритель влажности Как сделать гигрометр в домашних условиях
Для поддержания подходящих условий жизни или работы для людей или животных важно иметь правильный микроклимат. Одним из важных компонентов является правильный уровень влажности. Он измеряется как в воздухе, так и в почве. Кроме того, при организации производственных или строительных работ необходимо знать остаточную влажность материала. Например, нарушение требований к сухости зерна или цемента может привести к порче продукции и серьезным финансовым потерям. Представьте себе заплесневелый элеватор емкостью в десятки тысяч тонн. Или внушительный запас сухих смесей, превращенных в камень.
Как определить количество воды в среде или объектах? Используются датчики влажности.
Их называют гигрометрами или гигростатами, в зависимости от того, как они используются. С простейшими механическими гигрометрами вы наверняка сталкивались на уроках физики в школе и в саунах, где подобные устройства встречаются довольно часто.
Датчики влажности по принципу действия
Начнем с определения терминов: что такое, по сути, влажность?
Читайте также: Скамейки из бревна ручной работы – лучшие идеи и правила их изготовления
С академической точки зрения, это содержание водяного пара в атмосфере или количество влаги в данной среде относительно ее массы.
На практике влажность может быть вызвана не только водой, но и другими техническими жидкостями.
Механические датчики влажности
Эти конструкции не отличаются разнообразием и используются уже сотни лет. Принцип основан на способности материалов изменять свои размеры (длину) под воздействием влаги. Лучший вариант – рыжие волосы женщины (разумеется, натурального происхождения, не крашеные). На практике чаще всего используется конский волос или волос других животных.
Подвесная система состоит из грузика (или пружины), который оттягивает измерительный элемент – волос. Подвеска крепится к стрелке. Когда волос становится влажным, он растягивается, и стрелка показывает значение влажности. Конечно, при создании такого прибора или замене использованного волоса весы необходимо откалибровать. Преимущество таких приборов в том, что они просты и дешевы в изготовлении. Недостатками являются высокая погрешность (которая варьируется в зависимости от применения) и боязнь механических воздействий.
Психрометрические датчики температуры и влажности
Почему два в одном? Идея заключается в том, что датчик влажности в этой конструкции основан на измерении температуры. А если в системе есть термометр, почему бы не вывести его показания на табло. Такие счетчики бывают в механической и электронной версиях. Механический вариант состоит из двух одинаковых термометров, один из которых помещается во влажную среду (банальное оборачивание мокрой тряпкой). Иногда, для увеличения производительности, приборы обдуваются специальным вентилятором. Влажный и сухой термометры показывают разную температуру. Разница зависит от степени влажности воздуха (мокрый термометр быстрее остывает в сухом воздухе). Для получения показаний используются специальные психрометрические таблицы. В этом и заключается главный недостаток этого прибора: трудно проводить измерения. Другая проблема заключается в том, что такой гигрометр не может работать непрерывно, к каждой процедуре измерения он готовится заранее: нужно намочить тряпку (губку), запустить вентилятор, подождать, пока столбики термометра найдут нужное положение. Психрометрический датчик влажности с механическим приводом надежен и точен. Стоимость такого прибора также доступна.
Психрометрический аналоговый прибор
Для получения точной информации необходимо знать, как сделать гигрометр в домашних условиях. Чтобы сделать психрометрический аналог, вам понадобятся:
- два ртутных термометра, предназначенных для измерения температуры воздуха;
- дистиллированная вода;
- доска;
- нить;
- хлопчатобумажная ткань.
Вам также понадобятся любые средства для защиты термометра.
Поместите два термометра вертикально на доску так, чтобы они были параллельны друг другу. Под один из термометров поставьте небольшую емкость с дистиллированной водой. Контейнером может быть небольшая колба или обычная пробирка. Кончик термометра (ртутный шарик), под которым установлен "контейнер", оборачивают обычной хлопчатобумажной тканью, а затем не слишком туго перевязывают ниткой. Край ткани примерно на 5 миллиметров погружается в контейнер, который предварительно был наполнен дистиллированной водой.
Принцип работы такого прибора, собранного своими руками, абсолютно аналогичен принципу работы психрометрического гигрометра. Для расчета относительной влажности потребуется специальная таблица. Разница между показаниями "сухого" и "мокрого" термометра используется для расчета влажности окружающей среды.
"Натуральный" измеритель
Чтобы сделать измеритель в домашних условиях, можно воспользоваться способностью конуса расширять или сужать свои шкалы в зависимости от изменения влажности окружающей среды. Все, что нужно для изготовления прибора, – это конус и кусок фанеры.
Конус прикрепляется к самому центру фанеры с помощью гвоздя или клейкой ленты. Чтобы определить содержание влаги, обратите внимание на то, как быстро открываются весы. Если они открываются быстро, то содержание влаги немного ниже нормы. Если положение весов долгое время не меняется, микроклимат в помещении средний. Если их кончики начинают подниматься, влажность в помещении высокая.
Необходимость в измерителе влажности
Измеритель влажности может понадобиться как семье, живущей в небольшой квартире в городе, так и домашнему хозяйству. Особенно он важен для тех, кто имеет инкубаторы и выводит цыплят.
Если вы не хотите его покупать, можно попробовать сделать его самостоятельно. В этом нет ничего сложного, даже тот, кто никогда не занимался этим раньше, легко справится. Однако вам все равно понадобятся некоторые компоненты или готовое оборудование. Все зависит от того, какую версию измерителя вы выберете.
Даже человеческий волос может стать отличным строительным блоком для домашнего измерителя влажности и воды.
Ниже мы рассмотрим несколько вариантов самодельных измерителей влажности, каждый из которых имеет как свои преимущества, так и недостатки.
Некоторые приборы очень просты в изготовлении, но другие потребуют некоторых доработок. В конечном итоге вы сможете определить точный или приблизительный процент влажности. Все зависит от вашего выбора прибора.
Если вы хотите самостоятельно изготовить более сложный измеритель влажности, вам может понадобиться паяльник и другие инструменты.
Сборка бытовых приборов
Не все описанные приборы заслуживают внимания, поэтому стоит выделить те, которые проще изготовить или которые дают более точные показания.
Вариант 1 – самый простой гигрометр
Многие пользователи очков давно заметили, что очки запотевают, если перейти из холодного помещения в теплое. При этом это зависит не только от температуры в помещении, но и от влажности.
В одних случаях очки почти мокрые, поэтому их приходится протирать тряпочкой. В других комнатах, напротив, они очень быстро высыхают сами по себе.
Вы также можете использовать самодельный прибор, который работает по тому же принципу и может быть использован для определения уровня влажности в помещении. Только показания будут не точными, а приблизительными.
Для этого вам понадобится следующее
- Обычный прозрачный стакан;
- немного чистой воды; и
- холодильник.
Также учтите, что это будет одноразовый прибор, и чтобы перепроверить показания влажности через некоторое время, эксперимент придется повторить.
Возьмите обычный стеклянный стакан и налейте в него воду. Для этой цели можно также использовать стакан. Контейнер должен быть заполнен почти полностью. Затем ее следует поместить в холодильник. Она должна оставаться там в течение нескольких часов при температуре 3-5 градусов Цельсия.
Затем выньте стакан с водой из холодильника и поставьте его в комнате, где вы хотите проверить уровень влажности. Однако ставьте его подальше от радиаторов, иначе он даст совершенно неточные результаты.
На стекле виден не только конденсат, но и капли. Это указывает на высокий процент влажности в измеряемом помещении.
Как правило, такой простой и доступный эксперимент дает одну из трех возможностей:
Влагомер из подручных материалов
Одна из моих небольших компаний занялась производством пищевых порошков. Например, мы покупаем сито от обжарки какао-бобов у кондитерской фабрики и перемалываем его на собственной мельнице так, как никто другой не может. И, конечно, продаем его. И многое другое… Конечно, производство продуктов питания имеет свои особенности. В частности, существует множество параметров, которые необходимо контролировать. Помимо крупности, есть микробиология, содержание жира и влаги. По разным причинам мне пришлось решать проблему контроля влажности в очень сжатые сроки. Решение оказалось в виде ряда "хитрых трюков". Вот история, которую я хочу рассказать.
Основная методика определения влажности пищевых порошков, в общем-то, тривиальна. Мы берем материал, взвешиваем его, сушим (ГОСТ 5900-73 предусматривает разные температуры и продолжительность для разных материалов) и взвешиваем. Потеря веса – это количество воды. Берем отношение к первоначальному весу – получаем влагосодержание. Кстати, его не следует путать с содержанием влаги. Здесь речь идет о внутриклеточной влаге. Для этого материал должен быть измельчен по последнему слову техники.
Конечно, трудолюбивое человечество разработало специальные приборы для измерения влажности. Например, вот такой (этот отремонтирован). Но новые стоят от 40-50 тысяч рублей. А для контроля, как я уже говорил, нам нужна не только влажность. Поэтому мы не думаем долго, просто отвозим образцы в сертифицированную лабораторию на анализ (неделя на измерение) и получаем комплексный контроль всех интересующих нас параметров. Наши мельницы также сушили материал в процессе производства, и нам не приходилось об этом беспокоиться. Но везение не могло длиться вечно Изменения в технологии переработки, вызванные борьбой за хорошую микробиологию (не будем забывать, что источником являются отходы) + потепление на улице (с соответствующим повышением влажности) привели к тому, что содержание влаги в конечном продукте достигло критической точки. Что это означает? Это означает, что грузовик с 10 тоннами какао-порошка, отправленный из Санкт-Петербурга в Москву, вернулся в магазин, потому что содержание влаги в нем было не 4,5%, а 5-7%. Это соответствует государственному стандарту, который составляет 7,5%. Но покупатель всегда прав. Минус доставка, минус транспортные расходы, напряжение в отношениях с клиентом. В общем, кошмар!
Термометр-гигрометр SHT21 для дома
Конечно, можно купить термометр/гигрометр, но, возможно, дешевле и интереснее будет сделать его самому. Из-за обилия бесплатных термодатчиков и других гаджетов, я решил собрать этот термометр/гигрометр на ATmega168V и SHT21. Читать далее…
Читайте также:
Бассейн под поликарбонатом своими руками
В схеме датчик измеряет не только температуру, но и влажность. Для меня практическая польза от этой функции сомнительна, но поскольку она может кому-то пригодиться, я решил использовать и ее. Кстати, это, наверное, один из самых длинных моих проектов (на написание программы ушел месяц!). Он затянулся, в основном из-за нехватки свободного времени и ошибок компилятора некоторой компании, но шаг за шагом…..
У термометра нет никаких экзотических функций – он просто показывает температуру и влажность, а также индикатор заряда батареи. Данные выводятся на экран телефона Simens. О том, как подключить его к микроконтроллеру, я писал ранее (ссылка в конце статьи). Я выбрал этот дисплей как самый экономичный из всех имеющихся у меня + он очень тонкий и легко управляется с микроконтроллера. Единственный недостаток – ниже 2 вольт на нем ничего не читается (хотя контроллер стабильно работает и при 1,8 вольтах). Поэтому, когда напряжение батареи падает примерно до 2 вольт, на экране появляется индикатор полного разряда батареи.
Я потратил время на то, чтобы нарисовать (точнее, набросать!) несколько больших цифр для отображения температуры и маленькие узкие цифры для отображения влажности. Вы можете видеть на фотографиях, что из этого получилось.
Печатная плата? Пока нет :-). Да и не нужна она здесь, если у вас всего одна или две и счет идет на мелкие детали. Хорошая проводка + качественный корпус и беспокоиться не о чем. Кроме того, я не планирую играть им в футбол. Все детали соединены кабелем MHTF 0.07мм – самый лучший кабель на свете :). Его просто трудно разобрать, но это его единственный недостаток. У меня нет держателя для батарейки (из-за ограниченного пространства в корпусе), поэтому провода были припаяны напрямую. В качестве флюса я использовал паяльную кислоту, так как припой с канифолью не хотел паяться при относительно низкой температуре паяльника, а перегревать батарею я не решился. Все открытые контакты были тщательно изолированы клейкой лентой перед тем, как приклеить все это к корпусу. Я отрезал все ненужные ножки контроллера (кроме тех, что нужны для прошивки) и склеил корпус с помощью суперклея. Дисплей, кстати, тоже приклеен к нему. В итоге снаружи он выглядит гораздо симпатичнее, чем изнутри. Сам корпус называется G1906 (
Тканевый гигрометр
Сделать комнатный гигрометр из салфетки очень просто. Для его изготовления вам понадобится обычная салфетка, фанера, гвозди, клей и проволока. В фанеру вбивают два гвоздя на расстоянии, равном длине салфетки. Затем между ранее закрепленными гвоздями с помощью клея закрепляется сама салфетка. Два кусочка проволоки (длиной 2-4 сантиметра) прикрепляются к салфетке. Один из кусочков нужно частично прикрепить к папиросной бумаге, а частично к ногтю, чтобы получилась своеобразная стрелка.
Тот, кто задается вопросом "как сделать гигрометр своими руками", очень редко выбирает изготовление волосяного прибора. Однако сделать его довольно просто. Для этого вам понадобятся:
- волосы;
- бензин;
- клей;
- ногти;
- чертежные принадлежности;
- плотная бумага;
- лист фанеры;
- ручка;
- стальная проволока;
- ролик.
Человеческие волосы можно заменить высококачественной хлопчатобумажной нитью, которая также реагирует на изменение влажности.
Волосы или нить должны быть длиной не менее 40 сантиметров. Если это волосы, их необходимо обезжирить (используется замачивание в бензине). К концу волоса следует прикрепить груз достаточного веса, чтобы распрямить его. В качестве отвеса может подойти небольшая часть ушной палочки, предварительно промытая от чернил. Прикрепите грузик с помощью клея. Пластиковую трубку длиной около пяти миллиметров следует надеть на небольшой гвоздь. Для этой цели можно также использовать стержень от ручки. Важно, чтобы трубка свободно вращалась вокруг гвоздя и не спадала. Для установки гигрометра подготовьте горизонтальную основу, на которой будет закреплена вертикальная часть прибора – доску или фанеру. Вбейте в его центр подготовленный ранее гвоздь. Расположите его так, чтобы волоски, пропущенные через пластиковую трубку (на одну треть их полной длины), свободным концом можно было прикрепить к горизонтальной части. Крепление также осуществляется с помощью клея. Завершающим этапом работы является прикрепление шкалы, которую можно сделать из полоски бумаги, нарисовав на ней деления.
Резюме и полезное видео по теме
Пример изготовления волосяного гигрометра своими руками:
О том, как сделать психрометр в домашних условиях, рассказывается в видео ниже:
Все описанные способы изготовления приборов для измерения влажности относятся к простым, где все можно сделать своими руками. Вы даже можете самостоятельно изготовить электронное устройство. Однако для этого потребуется плата управления и другие электронные компоненты.
Не каждый сможет собрать такой прибор, хотя он будет давать более точные показания. Из всех описанных выше наиболее экономичным является психрометр из термометров. Его изготовление не представляет особой сложности.
А вы когда-нибудь делали самодельный гигрометр? Расскажите нашим читателям, какой прибор вам удалось построить и были ли какие-либо трудности. Оставляйте свои комментарии, делитесь фотографиями своего самодельного гигрометра – контактное поле ниже.