Електротехника за бита и съветиЛабораторна техника

Влагомер и шумомер

Уреди за измерване параметрите на околната среда - 1 част

Уредите за измерване на параметрите на околната среда са стотици видове. Ние ще се спрем на някои от най-популярните и лесни за употреба.

Влагомер

 

Влагомер или хигрометър (да не се бърка с хидрометър) е уред за измерване на количеството влага в различни материали, като дърво, бетон, мазилка, тухли, настилки и др.

  1. Измерване на влагата в дървен материал.

Преди да бъдат разработени и пуснати на пазара дигиталните влагомери, съдържанието на вода в дървесината се е измервало във фурна. Поставяли са дървото в специална фурна, която бавно го е изсушавала. Измервали са теглото на пробата преди и след изваждането и от фурната. Получената разлика в теглото се е използвала за изчисление на наличната влага в дървесината. След като теглото на дървената проба спре да се променя, считали процеса за приключил. Този метод , когато се изпълнява правилно дава точни резултати, но има очевидни недостатъци, като започнем с това, че трябва да разполагаме със специална фурна или пещ, както и че дървесната проба става неизползваема и стигнем до времеемкостта на процеса.

Съвременният начин за измерване на влагата в дърво е чрез влагомер. Най-общо има два вида влагомери:

  • С пинове;
  • Безконтактен.

Влагомерът с пинове използва електроди, които леко проникват в повърхността на дървесината и измерват електрическото съпротивление. Тъй като водата провежда електрическия ток, а сухото дърво не го прави, има пряка зависимост между влагата в дървото и проведения ток. По-сухата дървесина има по-голямо съпротивление от по-влажната.

Влагомер и шумомер 1

Безконтактните влагомери не проникват в дървото и отчитат степента на влажност чрез сензор, който сканира дървесината. Сканирането е на по-голяма площ от тази на измервателните пинове, затова измерването е по-надеждно.

Полученият резултат е в проценти RH. Колкото е по-голяма цифрата пред RH, толкова влажността е по-голяма.

  1. Измерване на влага в бетон, тухла, замазка и други строителни материали.

Използва се дигитален влагомер, като се настройва за материала, за който ще се приложи измерването. Обхватът на измерване на уреда е различен в зависимост от материала. По същия начин може да се измери и влажността на почвата, като трябва да се има предвид, че получените стойности ще се различават чувствително, в зависимост от това дали се измерва на повърхността на почвата или по-надълбоко. На повърхността стойностите ще са по-ниски. Ще има различия и според вида на почвата. В зависимост от това дали тя е рохка или сбита.

  1. Влагомер за насипни материали.

Представлява високочестотен уред с външна подвижна сонда с кабел, която се вкарва в материала, чиято влажност ще се измерва: пясък, въглищен прах, почва, прахообразни химически материали. Използва се най-често в селското стопанство, химическата индустрия и производството на различни насипни материали.

Има влагомери и за влажността на въздуха, които се използват за измерване на влажността в оранжерии, инкубатори, в животновъдството, в някои промишлени процеси, като производството на бои, при фотолитографията, както и в бита, като част от така популярните напоследък метеостанции. Тези хигрометри, според принципа на действие,  могат да бъдат:

  • Капацитивни (с капацитивен сензор – при влага кондензаторът променя своя капацитет);
  • Резистивни (измерват промяната на съпротивлението при промяна на влажността в съпротивителен материал);
  • Термични (измерват топлопроводимостта при промяна на влажността);
  • Гравиметрични (измерват теглото на въздуха, когато се променя влажността).

Хигрометрите, като измервателни уреди, не са изключително точни. Грешката им може да варира от 2-3% до 7-9%, в зависимост от материала и от околната температура. Съвременните уреди са снабдени с компенсатор на температурата, но въпреки това тя остава смущаващ фактор.

Вижте всички Уреди за измерване параметрите на околната среда във Викиват ТУК

 

Шумомер

 

Шумомер, Звукметър или Децибеломер измерват интензитета и силата на звука в околната среда. Принципът на работа на шумомера е прост. Измервателният му елемент е микрофон. В сърцевината на микрофона се намира чувствителна към звука диафрагма, която реагира на акустичен сигнал, т.е. на звук, който пътува през въздуха. Звуковите вълни оказват налягане на диафрагмата, което предизвиква отместването и. Всяка вълна предизвиква собствено отместване. Тъй като вълните са много на брой и с висока честота, диафрагмата вибрира. Налягането в Pa (Паскали) се преобразува логаритмично в електрически сигнал в V (Волтове). Тъй като се знае функционалната зависимост между приложеното звуково налягане и произведеното от диафрагмата на микрофона напрежение, може да се получи точна информация за силата на звука. Звуковата вълна има честота и амплитуда. Амплитудата показва колко силна е вълната. Силата и се измерва в децибели. Честотата показва звуковите вибрации за една секунда. Човешкото ухо възприема честоти от 20 Hz (20 цикъла в секунда) до 20kHz.

Има международно приети стандарти за силата на звука, които определят над колко децибела звукът е вреден за човешкото здраве. Колкото е по-силен звукът, толкова по-кратко време, човек може да бъде изложен на него. Скалата започва от 85dB. Счита се, че човек може да издържи 8 часа на този звук. За всеки 3dB над 85dB допустимото време за експозиция се намалява наполовина, преди да възникнат увреждания. Основни източници на шум в градската среда са:

  • Уличен шум – автомобили, мотоциклети, влакове, самолети;
  • Промишлени предприятия – машини, преси, въртящи се ротори на производствени машини;
  • Битов шум – магазини, гаражи, училища, дискотеки;
  • Домашен шум – телевизор, говор, домакински електроуреди.

Във всички видове човешка дейност се създава шум, който трябва да се следи и затова е нужен шумомер. Шумът не е вреден само за здравето на ухото. Той причинява увреждания когато е силен на всички човешки системи: централната нервна система, вегетативната нервна система, ендокринната система, сърдечно съдовата система и др. Силният шум предизвиква преумора, промени в количеството на кръвната захар, нарушен сън, повишено кръвно налягане, смущения в психиката и паметта, нарушен сън, увреждания на стомаха и др.

Влагомер и шумомер 2

За да се определи нивото на шума е нужен качествен и точен шумомер. Звук метърът е ръчен преносим уред, който лесно и бързо може да се използва в:

  • производствени халета;
  • обществени зали;
  • болници;
  • училища;
  • летища и всички чувствителни към шума среди.

Всеки шумомер има честотен лента, в която измерва честотата на шума и диапазон за нивото на шума, например: 30dB – 130dB.

В съвременните големи градове има станции за измерване параметрите на околната среда, които освен замърсяване на въздуха, влажност и температура, често са оборудвани и с уреди за измерване на нивото на шума. В тези станции мониторингът се извършва постоянно или полупостоянно и данните се предават в реално време чрез клетъчни модеми, Wi Fi мрежи или по LAN проводници до команден пулт, като сигнали и известия или като текстови съобщения само, когато шумът надвиши определено ниво на dB. Данните могат да се публикуват в реално време на видео стена или в уебсайт.

Информираността на хората за нивото на шума около тях днес е по-голяма от всякога. Вече не е трудно да инсталираме шумомер като приложение в смартфона. Това ни позволява да вземаме информирани решения за параметрите на околната среда и да се предпазваме от опасности за слуха и общото ни здравословно състояние по всяко време. Макар точността на тези приложения да е по-ниска от професионалните децибел метри, тя все повече се доближава до тази на уредите и дава на работниците аргумент в евентуален спор с работодателя относно работната среда.  Според организацията Healthy Hearing, занимаваща се с опасността от шума за здравето на хората, най-добрите приложения за смартфон са: NIOSH Meter Level Level, Decibel X, Too Noisy Pro и др. Трябва да се отбележи, че не трябва да разчитаме единствено на предварителните настройки на приложенията, а да използваме акустичен калибратор, за да повишим точността им. За професионални цели трябва да се използва сертифициран шумомер, съгласно стандартите за измерване нивото на звука, като IEC 61672 / ANSI S1.4.

 

Вижте всички Уреди за измерване параметрите на околната среда във Викиват ТУК

 

Текст: Д. Костов

Сходни публикации
Вашият коментар

Вашият имейл адрес няма да бъде публикуван.