Cómo calcular la humedad en un higrómetro: guía para el uso de instrumentos + ejemplos de cálculos

El microclima en el interior juega un papel importante. Los científicos han demostrado que la humedad tiene una influencia significativa en la salud humana. Por lo tanto, es deseable que este indicador se mantenga siempre dentro de los límites normales. ¿Está de acuerdo?

Para medir la humedad se utilizan higrómetros. Se diferencian por el principio de funcionamiento y existen de varios tipos. Algunos modelos determinan automáticamente el nivel de humedad. Al usar otras variedades de dispositivos, es necesario realizar una serie de acciones y hacer el cálculo por sí mismo. Esto requiere ciertos conocimientos, por lo que es necesario entender cómo calcular la humedad en un higrómetro correctamente.

A continuación, le contaremos qué tipos de dispositivos existen para medir la humedad en interiores, y entenderemos el principio de su funcionamiento. Además, en nuestro material aprenderá cómo elegir el dispositivo adecuado para medir la humedad.

¿Para qué sirven los higrómetros?

El higrómetro es un equipo de laboratorio con el que se mide la humedad relativa o absoluta del aire atmosférico y los gases. Este dispositivo también se llama higroscopio.

Higrómetro, traducido del griego, «ὑγρός» significa «líquido», y «μετρέω» – «medida». Este dispositivo será útil tanto en el hogar como en el ámbito industrial.

La humedad, al igual que la temperatura, es un indicador importante del microclima. Se recomienda mantenerla dentro de los valores normativos: para cada tipo de habitación se establece su nivel óptimo. Esto es beneficioso para la salud humana y la conservación de objetos, estructuras y alimentos.

El aire demasiado húmedo hace que se propaguen rápidamente hongos y virus, las frutas y verduras comienzan a pudrirse, aparece moho en las paredes. La condensación, al depositarse en equipos electrónicos, estructuras metálicas y papel, provoca su deterioro. También se altera la composición química de los medicamentos.

La atmósfera demasiado seca empeora las propiedades protectoras de la mucosa nasofaríngea. Esto lleva a que la persona se vuelva susceptible a la influencia de diversos virus e infecciones.

Además, un bajo nivel de humedad afecta negativamente la calidad y conservación de los alimentos: comienzan a marchitarse y pierden sus propiedades beneficiosas. Un microclima óptimo es importante durante la realización de trabajos de construcción y reparación, especialmente si se utilizan diversas soluciones.

Existen suficientes tipos de higrómetros. Su precisión puede variar. La elección del instrumento debe realizarse según el ámbito en el que se planee utilizarlo.

Para mantener la humedad en el nivel adecuado, es necesario realizar mediciones periódicas y tomar las medidas correspondientes cuando el indicador se desvíe de la norma.

El higrómetro se utiliza en diferentes ámbitos:

• industria alimentaria;
• comercio;
• ganadería;
• agricultura;
• industria farmacéutica;
• invernaderos y servicios públicos;
• construcción, etc.

A pesar de su utilidad, los higrómetros no se han generalizado en los espacios residenciales. Por lo general, se usan en estaciones meteorológicas y servicios de control.

Se recomienda encarecidamente realizar mediciones regulares de humedad en hospitales, guarderías y escuelas. También vale la pena adquirir dicho equipo para el hogar. Manteniendo la humedad dentro del rango indicado, se pueden mejorar significativamente todos los aspectos de su vida.

Tipos populares de dispositivos

El procedimiento y las características de la medición del nivel de humedad con un higrómetro dependen del tipo de equipo de laboratorio utilizado. Dichos instrumentos se diferencian entre sí por su diseño, principio de funcionamiento y otros parámetros.

En cuanto a la construcción, los higrómetros pueden ser mecánicos y electrónicos. Los primeros tienen un dial con aguja, los segundos una pantalla donde se muestra la información.

Según el principio de funcionamiento, existen los siguientes tipos de instrumentos:

• de lámina;
• capilares;
• de peso;
• capacitivos;
• resistivos;
• de cerámica;
• de condensación;
• electrolíticos;
• psicrométricos.

Los higroscopios de película tienen un dial con aguja. El sensor es una película especial. Está compuesta de material orgánico y está conectada a la aguja.

Bajo la influencia de los cambios de humedad del aire atmosférico, la película cambia de tamaño. Esto hace que la aguja se desplace hacia la derecha o hacia la izquierda, mostrando el resultado en el dial.

La ventaja del higrómetro de cabello radica en su diseño simple. Este instrumento se puede utilizar para medir la humedad del aire a temperaturas inferiores a cero grados.

El elemento principal de los instrumentos capilares es un cabello humano o sintético desengrasado tensado sobre un marco con aguja. El principio de funcionamiento del dispositivo es similar al de los tipos de higrómetros de película.

Cuando cambia la humedad, la longitud del cabello varía. Esto provoca que la aguja se desvíe hacia un lado determinado.

Los higroscopios de peso se utilizan para calcular la humedad absoluta. Están equipados con tubos que contienen material higroscópico. Al pasar la masa de aire, el relleno absorbe la humedad y aumenta de peso.

La toma de muestra se realiza mediante una bomba especial. Se pesa el sistema antes y después de la inyección de aire. La humedad absoluta se calcula con base en las lecturas obtenidas y el volumen de la masa de aire pasada.

Los higrómetros capacitivos incluyen un condensador de óxido. Su capacitancia varía según la concentración de humedad en el aire. Estos modelos requieren calibración periódica. Esto se debe a que con el tiempo la capacitancia del detector disminuye, lo que afecta la precisión de la medición.

Los higrómetros resistivos funcionan según el principio de cambio del nivel de humedad en función de la resistencia eléctrica de sales y polímeros. Los dispositivos cerámicos constan de un dial con una aguja. El sensor es una mezcla cerámica especial (arcilla, sílice). Su resistencia electrolítica depende del nivel de humedad.

Los higrómetros cerámicos muestran exclusivamente el nivel de humedad. No tienen funciones adicionales. Pero son precisos y permiten monitorear el cambio del microclima en la habitación.

Los instrumentos de tipo condensación también se llaman higrómetros de Lambrecht. El principio de funcionamiento del equipo se basa en el uso de un espejo incorporado. La temperatura de este elemento cambia junto con la temperatura del aire atmosférico.

El elemento principal de los dispositivos electrolíticos es una placa aislante de vidrio, poliestireno u otro material, cubierta con una capa de electrolito. Dependiendo de la concentración de humedad en el aire, cambia la resistencia del electrolito.

El higrómetro de condensación se caracteriza por su alta precisión. Pero no es muy adecuado para uso doméstico debido a ciertas dificultades de uso.

Los higrómetros psicrométricos miden la humedad del aire atmosférico basándose en la disminución de la temperatura de un cuerpo humedecido. Consisten en dos termómetros: uno seco y otro húmedo.

Además, el dispositivo está equipado con un alimentador – un matraz de vidrio que se llena con agua. El cálculo lo realiza el investigador de forma independiente. Una tabla adjunta al dispositivo ayuda a determinar la humedad relativa del aire con el higrómetro.

Además de los instrumentos, existen métodos alternativos para medir la humedad. Más detalles – lea a continuación.

¿Cómo usar el higrómetro?

A cada tipo y modelo de higrómetro se adjuntan instrucciones de uso. Se deben seguir estrictamente. De esto depende la precisión del resultado obtenido.

Los dispositivos psicrométricos tienen dos ventajas: son precisos y muestran no solo la humedad, sino también el nivel de temperatura en la habitación.

En el manual del instrumento se indica cómo realizar correctamente la medición del nivel de humedad. Se presentan las normas de seguridad y las medidas de precaución al trabajar con el dispositivo. Se proporcionan recomendaciones para el cuidado del equipo de medición de laboratorio.

Hoy en día, en el hogar y en la industria, por lo general se utilizan higrómetros mecánicos, electrónicos, de condensación y psicrométricos.

Opción n.º 1 – dispositivos electrónicos

Los higrómetros electrónicos son fáciles de usar. No requieren ajustes y están completamente listos para funcionar. Antes de usar el dispositivo, es necesario inspeccionarlo para detectar posibles defectos visibles – grietas, astillas.

El algoritmo para medir el nivel de humedad con un higrómetro electrónico es el siguiente:

• encender el dispositivo presionando el botón de encendido;
• si es necesario, ajustar el día de la semana, la hora, configurar la alarma y otros parámetros mediante los botones «UP», «MODE» y «DOWN»;
• esperar a que el aparato realice el cálculo del nivel de humedad;
• evaluar el resultado en la pantalla electrónica.

Por lo general, estos higrómetros se utilizan en el hogar. Algunos los emplean en incubadoras.

Los higrómetros electrónicos tienen un nivel de error bastante alto. Por lo tanto, no es aconsejable confiar plenamente en sus resultados; es mejor verificar los resultados con un dispositivo mecánico.

Los modelos modernos de higrómetros electrónicos están equipados con diversas funciones adicionales: por ejemplo, muestran la temperatura del aire, el nivel de iluminación, el día de la semana, etc.

Opción n.º 2 – higrómetros mecánicos

La precisión de los higrómetros mecánicos no es alta. El error es del 5-8%. Antes de comenzar a usar el dispositivo, se recomienda realizar su calibración. Para el ajuste, se necesita un higrómetro de referencia que muestre valores precisos de humedad.

Es necesario colocar los dos dispositivos uno al lado del otro. Si la lectura del dispositivo mecánico no coincide con la de referencia, hay que corregirla mediante el tornillo de ajuste. Este elemento se encuentra en el panel trasero del equipo.

Los higrómetros mecánicos pueden, además del nivel de humedad en la habitación, mostrar adicionalmente el nivel de temperatura. Su precisión es mayor que la de los electrónicos.

Usar un higrómetro mecánico es bastante sencillo. Es necesario colocar el dispositivo en el lugar deseado (ponerlo sobre la mesa o colgarlo en la pared) y evaluar el resultado.

Opción n.º 3 – dispositivos de condensación

El higrómetro de condensación consta de un termómetro, una caja metálica y una pera de goma. Determina la humedad absoluta del aire en el punto de rocío. Se caracteriza por su alta precisión. En el hogar, este dispositivo no se suele utilizar.

El higrómetro de condensación es bastante preciso. Pero para determinar el nivel de humedad es necesario realizar una serie de acciones. En cuanto a comodidad de uso, es inferior a los modelos electrónicos.

El algoritmo de uso del higrómetro de tipo condensación:

• verter éter (alcohol) en la caja;
• comenzar a bombear aire con la pera hasta que aparezcan las primeras gotas de rocío;
• anotar la lectura del termómetro;
• consultar el nivel de humedad en la tabla adjunta al instrumento.

Como puede ver, no hay nada complicado en determinar la humedad con un higrómetro de tipo condensación. Basta con seguir las instrucciones anteriores.

Opción n.º 4 – higrómetro psicométrico

El higrómetro psicrométrico es bastante preciso. Este equipo es verificado por servicios metrológicos. Se puede confiar en los resultados de este dispositivo.

Generalmente, los higrómetros psicrométricos se utilizan en hospitales, clínicas, escuelas, comedores públicos. También se compran para el hogar. Los higrómetros psicrométricos están representados por los modelos VIT-1 y VIT-2. Puede ver cómo se ven en la figura siguiente.

El psicrómetro VIT-1 se utiliza en temperaturas de 0 a +24 grados. Se recomienda usar el VIT-2 en habitaciones donde la temperatura esté entre +16 y +40 grados.

Antes de usar directamente el instrumento, es necesario realizar una serie de trabajos preparatorios:

1. Desembalar el higrómetro. Asegurarse de que la configuración del dispositivo coincida con los datos indicados en el manual.
2. Inspeccionar los componentes del equipo para verificar su integridad.
3. Retirar el alimentador de la base. Sumergirlo en un recipiente con agua destilada con el extremo sellado hacia abajo.
4. Humedecer la mecha sumergiendo el depósito del termómetro húmedo en un matraz de vidrio con agua.
5. Colocar el alimentador de modo que la mecha no toque sus paredes, y que la distancia desde el borde del extremo abierto del matraz hasta el depósito del termómetro sea de al menos 2 cm.
6. Colocar el higrómetro en posición vertical a la altura de los ojos. El dispositivo psicrométrico no tiene soporte. Se puede colgar el instrumento en la pared. Para ello, hay un orificio especial en la parte superior del producto.

Una vez completada la etapa preparatoria, se puede proceder a la determinación directa del nivel de humedad con el higrómetro psicrométrico.

El alimentador debe estar siempre lleno de agua. El líquido debe reponerse con antelación. Se debe vigilar el nivel de agua en el matraz. Si se agrega agua antes de realizar la medición, se debe esperar media hora y luego proceder a determinar las temperaturas en los termómetros húmedo y seco.

El instrumento debe mantenerse en el medio de medición durante al menos 30 minutos. De lo contrario, la precisión del resultado será dudosa.

Procedimiento para usar el higrómetro psicrométrico:

• Colocarse frente al instrumento a una distancia que permita ver claramente las marcas de la escala. Es importante no respirar sobre los termómetros para evitar distorsionar el resultado;
• Anotar la lectura del termómetro de tipo seco. Está ubicado en el lado izquierdo y tiene una marca correspondiente. Registrar el resultado obtenido con precisión de 0,1 °C;
• tomar la lectura del termómetro húmedo;
• aplicar las correcciones a los resultados obtenidos de acuerdo con las recomendaciones indicadas en el manual del dispositivo de medición;
• restar el valor del termómetro húmedo del valor del termómetro seco;
• Determinar la humedad relativa utilizando la tabla ubicada en la parte derecha del instrumento. El valor buscado se encontrará en la intersección de la fila de temperatura del termómetro seco y la diferencia de las lecturas de los dos termómetros.

A continuación, en la figura se muestra cómo se determina la humedad con un higrómetro psicrométrico.

El termómetro seco muestra una temperatura de 20 °C, y el húmedo – 19 °C. La diferencia entre estos valores es 20-19=1 °C. En la tabla, en la columna de lecturas del termómetro seco, se busca el valor «20» y se traza una línea horizontal recta. En los valores de diferencia de temperatura se encuentra «1» y se traza una línea vertical. En la intersección de las dos líneas se encuentra el valor del nivel de humedad relativa: 90%.

Para que el psicrómetro muestre un resultado preciso, es necesario realizar su mantenimiento técnico regularmente.

El agua debe estar a temperatura ambiente. Está permitido el uso de agua hervida. El agua debe ser previamente purificada utilizando un filtro. Se debe hervir durante al menos 15 minutos.

El filtro del depósito del termómetro de tipo húmedo debe estar siempre blando, limpio y húmedo. Periódicamente es necesario reemplazar este elemento. Si la concentración de polvo en el aire no supera los 5 mg/m³, entonces este procedimiento debe realizarse cada dos semanas.

Si el parámetro considerado es superior, entonces se debe cambiar la mecha según se ensucie. Antes de instalar una mecha nueva, es necesario limpiar el depósito del termómetro con un hisopo de algodón humedecido en agua tibia.

Es necesario verificar periódicamente el higrómetro. La precisión del instrumento se evalúa inmediatamente después de su fabricación. Posteriormente, se debe realizar la verificación del dispositivo 1-2 veces al año.

Reglas de operación segura

A pesar de que los higroscopios existen en diferentes tipos, existen reglas generales que se deben seguir al utilizarlos. Cualquier equipo debe manejarse con cuidado. No se debe permitir que el instrumento se caiga.

También está prohibido tratar el dispositivo con productos químicos agresivos: por ejemplo, soluciones que contengan álcali o ácido. No se recomienda sobrecalentar el dispositivo. La temperatura máxima permitida a la que se puede operar el equipo se indica en su manual de instrucciones adjunto.

Es importante elegir correctamente el lugar para colocar el higrómetro. No debe haber fuentes de frío o calor cerca del equipo. Es importante que no haya vibraciones. No se deben colocar los higroscopios en lugares expuestos directamente a la luz solar.

Es importante recordar las medidas de seguridad al utilizar instrumentos que contengan sustancias tóxicas. Por ejemplo, los termómetros del aparato psicrométrico VIT-2 están llenos de tolueno. Es un líquido tóxico e inflamable.

Por lo tanto, es importante evitar que el dispositivo se rompa o se sobrecaliente. Si se produce una rotura del depósito, se puede eliminar el tolueno de los objetos circundantes con agua y detergente.

Si para medir la humedad se necesita usar agua, se debe utilizar agua destilada (aunque las instrucciones no lo mencionen explícitamente). El agua del grifo sin tratar contiene sales que se depositarán en los elementos del dispositivo, reduciendo su vida útil y la precisión de los resultados.

¿Qué higrómetro es mejor?

Qué tipo de higrómetro es mejor adquirir para controlar el nivel de humedad depende del tipo de habitación, los objetivos y la regularidad de las mediciones. Para almacenes, talleres de producción, escuelas e instituciones médicas, es mejor elegir el psicrómetro. Se caracteriza por un alto nivel de precisión y fiabilidad.

Para fines domésticos será suficiente un higrómetro mecánico o electrónico – estos dispositivos se pueden comprar en la tienda de tecnología más cercana. Además, la variedad de modelos ayudará a elegir un dispositivo acorde al estilo de la habitación.

Los modelos psicométricos que contienen tolueno no se recomienda usarlos en casa, especialmente si hay niños y mascotas en la familia. La rotura accidental del dispositivo puede acarrear una serie de consecuencias desagradables.

Para controlar el nivel de humedad en casa es mejor adquirir un higroscopio mecánico. Es más preciso que uno electrónico. Al mismo tiempo, carece de muchas funciones adicionales, a diferencia del último tipo de equipo.

Además, usted puede construir usted mismo un dispositivo para medir la humedad. Y cómo hacerlo, puede leerlo en este material.

Conclusiones y video útil sobre el tema

En el video presentado se describe el principio de funcionamiento de un dispositivo psicométrico y el procedimiento para calcular el nivel de humedad:

Sobre la precisión de los higrómetros psicométricos y electrónicos se puede juzgar por este video:

Los dispositivos psicométricos más comunes son el VIT-1 y el VIT-2. Son precisos y adicionalmente muestran la temperatura del aire.

Para uso doméstico se pueden usar dispositivos electrónicos. Por lo general son multifuncionales y muestran no solo la humedad, sino también la temperatura, la iluminación, la hora, el día de la semana, etc. Su precisión deja que desear.

Los higroscopios mecánicos también tienen cierto margen de error, pero se pueden ajustar mediante calibración.

¿Utiliza usted medidores de humedad en casa? ¿A qué dispositivo le ha dado preferencia y está satisfecho con su funcionamiento? Por favor, deje sus comentarios en el bloque debajo del artículo.