131,90 €
Prijzen zijn netto, exclusief BTW en verzendkosten
De term hygrometer is samengesteld uit de Griekse woorden hygrós en métron, die respectievelijk vochtig of nat en maat betekenen. Volgens de oorspronkelijke betekenis is een hygrometer dus een meetinstrument voor het bepalen van hoeveelheden vocht.
De benaming hygrometer wordt echter niet algemeen gebruikt voor iedere vochtigheidsmeter, maar specifiek voor apparaten die de relatieve luchtvochtigheid bepalen. De luchtvochtigheid heeft een doorslaggevende invloed op veel biologische, fysische en chemische processen. Daarom wordt deze met een hygrometer gemeten en waar nodig doelgericht geregeld.
Bijna iedereen kent een hygrometer voor de weergave van de luchtkwaliteit in woningen en kantoren, in opslag- en productieruimten en bij weerstations voor metingen van de buitenlucht. Een hygrometer voor binnenklimaat helpt om ongunstige omstandigheden tijdig te herkennen. Voor de relatieve luchtvochtigheid worden verschillende afkortingen gebruikt, die vaak ook op het display naast de meetwaarde worden weergegeven.
Daartoe behoren rel. v., r.v. en, afgeleid van de Engelse term ‘relative humidity’, r.h. en RH.
Absolute luchtvochtigheid (waterdampgehalte van de lucht)
De absolute luchtvochtigheid wordt uitgedrukt in gram waterdamp per kubieke meter droge lucht. De waarde kan stijgen door invloeden uit de omgeving, zoals ademhaling en verdamping, maar ook afnemen doordat materialen in de omgeving vocht opnemen. De hoeveelheid waterdamp in gram per kilogram droge lucht wordt de vochtigheidsgraad genoemd.
Relatieve luchtvochtigheid
Een relatieve waarde heeft altijd betrekking op de vergelijking van twee grootheden en wordt vaak in procenten uitgedrukt. Bij de relatieve luchtvochtigheid wordt de actuele hoeveelheid vocht niet vergeleken met de hoeveelheid droge of vochtige lucht, maar met de maximale hoeveelheid waterdamp die de lucht onder de betreffende omstandigheden kan bevatten.
De maximale waarde van de te meten relatieve luchtvochtigheid bedraagt daardoor 100 procent
Bij materiaalvochtmetingen, waarbij het watergehalte wordt gerelateerd aan de droge massa van het materiaal, zijn daarentegen veel hogere relatieve vochtwaarden mogelijk en meetbaar. De maximale hoeveelheid waterdamp die de lucht kan opnemen, wordt de verzadigingshoeveelheid genoemd.
Omdat de verzadigingshoeveelheid afhankelijk is van temperatuur en druk, verandert de relatieve luchtvochtigheid bij temperatuur- of drukveranderingen, ook wanneer geen waterdamp wordt toegevoegd of verwijderd. Waterdamp boven de verzadigingshoeveelheid wordt als vloeibaar water afgescheiden. Schommelingen in de atmosferische luchtdruk hebben een relatief geringe invloed, maar moeten vooral bij zeer gevoelige metingen en bij de kalibratie van een hygrometer worden meegenomen. Bij persluchttoepassingen speelt het verband tussen luchtvochtigheid en luchtdruk een belangrijke rol.
Dauwpunt of dauwpunttemperatuur
Warme lucht kan meer waterdamp opnemen dan koude lucht en bij een lage luchtdruk meer dan bij een hoge luchtdruk. Wanneer lucht met waterdamp zover wordt afgekoeld dat de relatieve luchtvochtigheid 100 procent bereikt, zorgt iedere verdere temperatuurdaling ervoor dat overtollige waterdamp wordt omgezet in vloeibaar water.
Dit water wordt condenswater genoemd. De temperatuur waarbij een relatieve luchtvochtigheid van 100 procent wordt bereikt, heet de dauwpunttemperatuur. Omdat warme lucht ook aan koude oppervlakken afkoelt, kan in warme ruimten condenswater ontstaan op koude vlakken. Dit effect is duidelijk te zien wanneer een brildrager vanuit de kou een warme ruimte binnenkomt en de bril beslaat.
De oppervlaktetemperatuur waarbij condenswater ontstaat, is afhankelijk van de actuele luchttemperatuur en luchtvochtigheid. Veel modellen van de hygrometer kunnen naast de gemeten luchttemperatuur en luchtvochtigheid ook het bijbehorende dauwpunt weergeven en functioneren daarmee tevens als dauwpuntmeter.
Tabel 1: dauwpunt bij normale luchtdruk, afhankelijk van luchttemperatuur en luchtvochtigheid
| Luchttemperatuur | Dauwpunt bij een relatieve luchtvochtigheid van | ||||
| 20 % r.v. | 40 % r.v. | 60 % r.v. | 80 % r.v. | 95 % r.v. | |
| 12 °C | - 9,1 °C | -1,0 °C | 4,5 °C | 8,7 °C | 11,2 °C |
| 16 °C | -6,1 °C | 2,4 °C | 8,3 °C | 12,6 °C | 15,2 °C |
| 20 °C | -3,2 °C | 6,0 °C | 12,0 °C | 16,4 °C | 19,2 °C |
| 24 °C | -0,3 °C | 9,6 °C | 15,8 °C | 20,3 °C | 23,2 °C |
Door het grote aantal beschikbare modellen moeten eerst de minimale eisen worden vastgesteld waaraan de hygrometer moet voldoen. Het is vaak zinvol om daarbij in de eerste plaats rekening te houden met het doel waarvoor de hygrometer wordt gebruikt.
Afhankelijk van het toepassingsdoel kunnen zeer uiteenlopende eisen aan de hygrometer worden gesteld. Voorbeelden van verschillende toepassingen zijn:
Ook bij vochtschade in binnenruimten wordt een hygrometer gebruikt om vast te stellen of de luchtvochtigheid een van de oorzaken is. Hiervoor zijn vooral modellen geschikt waarmee naast de luchtvochtigheid ook het dauwpunt en de oppervlaktetemperatuur van bouwdelen kunnen worden bepaald.
Niet iedere hygrometer bestrijkt het volledige bereik van 0 tot 100 procent relatieve luchtvochtigheid. Voor de meeste toepassingen is dat ook niet noodzakelijk. Het is belangrijk om te weten dat de nauwkeurigheid van een hygrometer meestal niet over het volledige meetbereik constant is. Controleer daarom hoe de nauwkeurigheid wordt gespecificeerd en of deze voor uw toepassing toereikend is.
Vrijwel iedere digitale hygrometer meet niet alleen de relatieve luchtvochtigheid, maar ook de luchttemperatuur en is daardoor een thermo-hygrometer. Bij veel modellen berekent en toont de hygrometer op basis van de relatieve luchtvochtigheid en de luchttemperatuur tevens het dauwpunt.
Sommige modellen van de hygrometer geven ook de absolute luchtvochtigheid in gram per kubieke meter of de natteboltemperatuur weer. Met een hygrometer met extra infraroodsensor of oppervlaktetemperatuurvoeler kan bovendien rechtstreeks de temperatuur van oppervlakken van bouwdelen worden gemeten.
Andere apparaattypen zijn voorzien van aanvullende sensoren waarmee de luchtdruk of andere luchtkwaliteitswaarden, zoals het CO₂-gehalte, de hoeveelheid deeltjes of het formaldehydegehalte, kunnen worden bepaald.
Wanneer een hygrometer als datalogger wordt gebruikt, is het vaak belangrijk om te weten gedurende welke periode gegevens kunnen worden vastgelegd. Het aantal meetwaarden dat kan worden opgeslagen, wordt onder meer begrensd door de geheugencapaciteit.
Voor langdurige metingen is daarom van groot belang welke meetintervallen voor de afzonderlijke metingen kunnen worden ingesteld. Bij een batterijgevoede hygrometer bepaalt ook de gebruiksduur van de batterij mede de maximale periode waarover gegevens kunnen worden geregistreerd.
Sommige modellen van de hygrometer slaan gegevens op verwisselbare microSD-kaarten op. Andere modellen zijn klein en compact, vergelijkbaar met een USB-stick, en kunnen voor het uitlezen van het geheugen rechtstreeks op de USB-aansluiting van een pc of laptop worden aangesloten.
Een hygrometer kan zijn voorzien van interfaces om actuele of opgeslagen gegevens naar een computer over te dragen. Vaak is speciale software beschikbaar waarmee de meetgegevens eenvoudiger kunnen worden geanalyseerd en de hygrometer voor een volgende meting kan worden geconfigureerd. Voor gevoelige toepassingen in de industrie of logistiek kan een relatieve luchtvochtigheid meter bovendien over analoge uitgangen of schakeluitgangen beschikken, zodat processen automatisch kunnen worden geregeld.
Het werkingsprincipe en de constructieve uitvoering van een hygrometer bepalen niet alleen bij welke temperaturen en vochtigheidswaarden het apparaat kan worden gebruikt. Ze hebben ook grote invloed op de vraag of de hygrometer naast de relatieve luchtvochtigheid andere klimaatwaarden kan bepalen .
Veel materialen kunnen vocht als waterdamp uit hun omgeving opnemen of hieraan afgeven totdat een vochtevenwicht is bereikt. Wanneer hun eigenschappen daarbij veranderen, kan dit worden gebruikt voor een indirecte meting van de relatieve luchtvochtigheid met een hygrometer.
Afhankelijk van de structuur van het materiaal kan door een verandering in vochtigheid bijvoorbeeld de uitzetting in meer of mindere mate veranderen. Ontvet haar is geschikt voor het meten van de luchtvochtigheid, omdat de vochtgerelateerde lengteverandering nauwelijks door de temperatuur wordt beïnvloed.
Om de luchtvochtigheid eenvoudig te kunnen aflezen, wordt dit type analoge hygrometer voorzien van een wijzer en een schaal. Aanvankelijk werd voor deze hygrometer uitsluitend echt haar van mensen, paarden of schapen gebruikt. Tegenwoordig zijn veel modellen voorzien van synthetisch materiaal.
Een hygrometer met echt haar reageert snel en kan bij temperaturen van -35 tot 65 °C worden gebruikt. Wanneer de hygrometer voornamelijk in droge binnenruimten wordt toegepast, moet het haar regelmatig bij een hoge luchtvochtigheid worden geregenereerd. Anders droogt het haar te sterk uit. Met een gebruikelijke haarhygrometer wordt uitsluitend de relatieve luchtvochtigheid gemeten.
Ook bepaalde kunststoffen reageren op een goed meetbare manier op de relatieve vochtigheid van hun omgeving. Met de tegenwoordig veelgebruikte polymeersensoren kan de luchtvochtigheid rechtstreeks worden bepaald via een verandering van de elektrische weerstand of capaciteit. Deze compacte digitale hygrometer is meestal voorzien van een extra component voor temperatuurmeting. Op basis van de gemeten temperatuur en relatieve luchtvochtigheid kan een geschikte hygrometer ook de absolute vochtigheid en het dauwpunt bepalen.
De omgevingstemperatuur daalt wanneer water verdampt. Dit is aan het lichaam merkbaar wanneer iemand langere tijd natte kleding draagt.
Zweten tijdens zomerhitte of in de sauna is een actief koelproces om de lichaamstemperatuur te regelen. De koeling werkt beter naarmate de omgevingslucht droger is. Wanneer de met vocht verrijkte lucht door wind bij de vochtbron wordt afgevoerd, kan snel droge lucht toestromen en opnieuw vocht opnemen. Om het koeleffect van verdamping vast te stellen, wordt de temperatuur gemeten met een droge en met een bevochtigde thermometer.
Omdat het temperatuurverschil rechtstreeks samenhangt met de relatieve luchtvochtigheid van de omgeving, kan de luchtvochtigheid uit de droge- en natteboltemperatuur worden berekend. Een hygrometer die volgens dit principe werkt, wordt ook psychrometer genoemd. Bij correct gebruik bereikt deze hygrometer een nauwkeurigheid van 0,5 tot 1,0 procent en is daarmee zeer nauwkeurig. De bevochtigde thermometer moet daarbij voortdurend door lucht worden omstroomd. Veelgebruikte typen waarbij de vochtige lucht wordt afgevoerd, zijn de aspiratiepsychrometer volgens Assmann en de slingerpsychrometer. Bij de Assmann-hygrometer wordt de luchtverversing door een geïntegreerde ventilator opgewekt, terwijl de slingerhygrometer daadwerkelijk wordt rondgeslingerd.
Een hygrometer die het verdampingseffect gebruikt om de relatieve luchtvochtigheid te meten, bepaalt altijd ook de luchttemperatuur met de droge thermometer en de vochtigheidstemperatuur met de bevochtigde thermometer. De vochtigheidstemperatuur wordt ook natteboltemperatuur genoemd. Deze waarde geeft bijvoorbeeld aan tot welke temperatuur lucht onder de actuele omstandigheden door verdamping kan worden afgekoeld.
Wanneer vochtige lucht wordt afgekoeld, stijgt de relatieve luchtvochtigheid hoewel van buitenaf geen water wordt toegevoegd. Omdat de verzadigingshoeveelheid bij lage temperaturen kleiner is, kan koude lucht minder waterdamp vasthouden en wordt het overtollige water als mist, regen of condens afgescheiden. Dit effect kan worden gebruikt om de relatieve luchtvochtigheid te meten. Daarvoor wordt een kleine spiegel afgekoeld totdat condens op het koude oppervlak ontstaat. Vervolgens wordt uit het temperatuurverschil tussen het spiegeloppervlak en de omgevingslucht de relatieve luchtvochtigheid bepaald. Met een hygrometer van dit type worden tegelijkertijd de luchtvochtigheid, luchttemperatuur en dauwpunttemperatuur bepaald.
Een spectrometer meet licht. Wanneer een spectrometer een golflengte gebruikt die watermoleculen laat trillen, wordt een deel van het licht geabsorbeerd en bereikt minder licht de fotocel. Uit de mate waarin de lichtintensiteit door de watermoleculen wordt verzwakt, kan met dit type hygrometer de absolute vochtigheid van het gas worden bepaald. Met geschikte spectrometers kunnen ook zeer lage vochtwaarden in gassen worden gemeten, bijvoorbeeld concentraties van slechts 2 tot 10.000 ppm, dus minder dan 10 milliliter water per liter lucht.
Een hygrometer waarvan de meetwaarden worden gebruikt voor het regelen van het binnenklimaat of voor de bewaking en aansturing van technische processen, moet regelmatig worden gekalibreerd. Wanneer uit de kalibratie blijkt dat de hygrometer binnen het voor de toepassing relevante meetbereik niet de gewenste nauwkeurigheid behaalt, moet het apparaat worden afgesteld of vervangen.
Sommige modellen van de hygrometer kunnen worden gekalibreerd met vochtreferenties op basis van verzadigde zoutoplossingen. In de reservoirs met de zoutoplossing ontstaan karakteristieke luchtvochtigheidswaarden als evenwichtsvochtigheid.
Met deze referenties kan een hygrometer worden gecontroleerd wanneer de capacitieve, resistieve of elektrolytische meetvoeler in de meetkamer kan worden geplaatst. De geplaatste sensor moet voor de meting zo worden afgedicht dat geen omgevingslucht het reservoir binnendringt. Deze referenties kunnen uitsluitend bij temperaturen van 20 tot 40 °C worden gebruikt en zijn niet geschikt voor een hygrometer met een thermisch meetprincipe.
In kalibratielaboratoria wordt een hygrometer vaak samen met een gecontroleerd referentieapparaat met een hogere nauwkeurigheid in een klimaatkast gekalibreerd. Het referentieapparaat levert de gewenste waarden waarmee de meetwaarden van de te controleren hygrometer worden vergeleken. Bij certificering en laboratoriumkalibratie wordt een testrapport met de adresgegevens van de opdrachtgever opgesteld, zodat de gekalibreerde apparaten in het interne ISO-meetmiddelenbeheer kunnen worden opgenomen. Het ISO-kalibratiecertificaat bevestigt de vastgestelde nauwkeurigheid en beschrijft de kalibratieomstandigheden.
Hieronder vindt u aanvullende informatie over begrippen die met kalibratie samenhangen:
Kalibreren
Het controleren van de juistheid van de meetgrootheden van een hygrometer zonder in te grijpen in het meetsysteem, of het bepalen van de systematische afwijking tussen de weergegeven meetwaarde en de werkelijke waarde van de meetgrootheid.
Kalibratiebewijs of kalibratiecertificaat
Een document waarin de metrologische eigenschappen van de meetapparatuur en de herleidbaarheid naar de nationale standaard worden vastgelegd.
Kalibratie-interval
Om er zeker van te zijn dat de vastgestelde meetwaarden blijvend correct zijn, moet de gebruikte meetapparatuur regelmatig worden gecontroleerd of gekalibreerd. De periode tussen twee kalibraties wordt het kalibratie-interval genoemd. Er bestaat geen algemeen bindende bepaling voor het moment waarop een meetinstrument opnieuw moet worden gekalibreerd. Belangrijke aandachtspunten bij het bepalen van het interval zijn:
Dit betekent dat de gebruiker uiteindelijk zelf de periode tussen twee kalibraties moet vastleggen en bewaken. Al bij de aanschaf van een nieuwe hygrometer moet erop worden gelet dat het apparaat eenvoudig kan worden gekalibreerd. Een hoogwaardige hygrometer die voor belangrijke metingen wordt gebruikt, moet bovendien aan de hand van de kalibratiewaarden kunnen worden afgesteld.
Verandering van de relatieve luchtvochtigheid afhankelijk van de luchttemperatuur
Bij normale luchtdruk leidt een hoeveelheid waterdamp van 10 g/m³ tot de volgende waarden voor de relatieve luchtvochtigheid:
| bij 10 °C | 10 g/m³ : 9,4 g/m³ = 1,064 | > 100% relatieve luchtvochtigheid, condensvorming! |
| bij 15 °C | 10 g/m³ : 12,8 g/m³ = 0,781 | > 78,1% relatieve luchtvochtigheid |
| bij 10 °C | 10 g/m³ : 17,5 g/m³ = 0,571 | > 57,1 % relatieve luchtvochtigheid, condensvorming! |
| bij 25 °C | 10 g/m³ : 23,0 g/m³ = 0,435 | > 43,5% relatieve luchtvochtigheid |
De verbanden tussen temperatuur en luchtvochtigheid worden vaak in nomogrammen weergegeven. Wanneer de luchttemperatuur en luchtvochtigheid bekend zijn, kan in zo’n diagram worden afgelezen hoeveel de lucht mag afkoelen voordat condens ontstaat. Hiervoor worden de temperatuur van de ruimtelucht, de relatieve luchtvochtigheid en de temperatuur van koude oppervlakken gemeten.
Sommige modellen van de hygrometer kunnen naast de luchtvochtigheid zowel de luchttemperatuur als de oppervlaktetemperatuur meten met contactvoelers of infraroodsensoren. Met deze meetwaarden kan in het diagram worden afgelezen hoeveel de luchtvochtigheid bij afkoeling stijgt.
Situatie 1:
Ruimtetemperatuur 20 °C, luchtvochtigheid 40%, laagste oppervlaktetemperatuur 14 °C. Vanaf het snijpunt van de curve voor 40% luchtvochtigheid met de horizontale lijn van 20 °C wordt een verticale lijn getrokken tot aan de horizontale lijn van 14 °C.
Het snijpunt van deze lijnen ligt tussen de curven voor 50% en 60% luchtvochtigheid. De verticale lijn kan verder omhoog worden doorgetrokken totdat deze de curve voor 100% luchtvochtigheid raakt. Aan de hand van dit punt kan op de temperatuurschaal een dauwpunttemperatuur van ongeveer 6 °C worden afgelezen.
Situatie 2:
Ruimtetemperatuur 20 °C, luchtvochtigheid 60%, oppervlaktetemperatuur 11 °C
Aan het koudere oppervlak stijgt de luchtvochtigheid tot boven 100% en ontstaat condens. Het dauwpunt ligt bij ongeveer 12 °C.
Verandering van de relatieve luchtvochtigheid afhankelijk van de luchtdruk
Bij een gelijkblijvende luchttemperatuur veranderen de relatieve luchtvochtigheid en het dauwpunt wanneer de druk stijgt. Hieronder staan voorbeeldwaarden voor een luchttemperatuur van 25 °C:
| bij 1,013 bar | 40,00 % relatieve luchtvochtigheid | Dauwpunt 10,5 °C |
| bij 1,113 bar | 43,95% relatieve luchtvochtigheid | Dauwpunt 11,9 °C |
| bij 1,513 bar | 59,74% relatieve luchtvochtigheid | Dauwpunt 16,6 °C |
| bij 2,013 bar | 79,49% relatieve luchtvochtigheid | Dauwpunt 21,2 °C |
| bij 2,513 bar | 99,23% relatieve luchtvochtigheid | Dauwpunt 24,9 °C |
Voor advies bij de keuze van de juiste hygrometer kunt u contact opnemen met het verkoop- en supportteam van PCE Instruments Benelux. Onze medewerkers helpen u graag bij het selecteren van een passende luchtvochtigheidsmeter voor uw toepassing. Wij zijn op werkdagen geopend van 08.30 tot 17.00 uur en telefonisch bereikbaar via +31 (0)53 737 01 92 of per e-mail via support@pcebenelux.nl.