Проверка точности гигрометра, калибровка гигрометра в домашних условиях

  1. Выбор гигрометров на Aliexpress
  2. Проверка гигрометров на точность в домашних условиях солью и другими способами
  3. Настройка (калибровка) гигрометра, теория
  4. Калибровка гигрометра на практике.
  5. Выводы

1. Выбор гигрометра

На Aliexpress представлено множество гигрометров (влагомеров, психрометров, метеостанций).
Ассортимент можно поделить на механические (стрелочные, волосяные) и электронные (цифровые) гигрометры.
Механические стрелочные гигрометры просты, дёшевы, их не сложно отрегулировать.
Электронные цифровые гигрометры отличаются друг от друга размерами, дополнительными, порой сомнительными функциями (лунный календарь, часы с кукушкой, замер CO2 и т.п.). В то же время они грешат точностью показаний и исключают возможность настройки.

Начну с того, что из 6 (шести!) заказанных мною с 2017 по 2020 годы на Aliexpress гигрометров, до меня добрался только один, остальные 5 (пять!) бесследно исчезли. Всё, что продается на Авито — это те же самые китайские гигрометры, только прибавившие в цене. Возможно, среди них даже те, которые не дойдя до адресатов вроде меня, были перехвачены Почтовыми Пиратами России (есть такая организация), для последующей перепродажи.
Не смотря на все старания почтальонов, мне всё же удалось протестировать несколько электронных гигрометров, таких как Exodus HTC 1, HTC 2, thermopro tp16, tp60, CX-201A, Dykie. Проверка показала, что не зависимо от цвета, формы и функциональности, гигрометры с Aliexpress — это не более, чем игрушка. Их точность — плюс-минус десять лаптей в психрометрическом эквиваленте.

В начале 2020 года также был приобретен в местном гипермаркете «Сарай» с виду солидный прибор за 900 рублей, под названием «Термо-гигрометр цифровой с часами Т-17 403318».  Выяснилось, что эта китайская поделка вместо реальной влажности отображает вовсе произвольные числа. Здесь даже не приходится говорить о какой-либо погрешности, поскольку показания Т-17 403318 меняются нелинейно и держатся в районе 30%, как в самом сухом помещении, так и при размещении прибора непосредственно над увлажнителем воздуха. При сдаче этого хлама в «Сарай» не были возвращены бонусные баллы, поэтому не рекомендую к покупке ни их гигрометры, ни сам супермаркет.

Если нужен сколь-либо точный гигрометр, его нужно покупать в солидном магазине (исходя из вышеописанного опыта 2020г. это тоже не дает гарантий). По крайней мере, гигрометр ненадлежащего качестве можно будет обменять или сдать обратно. Стоить качественный электронный гигрометр конечно будет гораздо больше, чем на Aliexpress .
Как точный и одновременно бюджетный вариант, можно использовать психрометр, ВИТ-2 например. Да, это такая не особо удобная штука, с двумя термометрами и таблицей вычисления влажности.

2. Методы проверки гигрометра на точность, от самого простого, до самого точного.

Китайцы народ хитрый, поэтому в целях экономии могут собрать гигрометр даже без датчика влажности. Выявить такую подделку можно просто подышав на гигрометр. Если показания не меняются, то прибор можно сразу выбросить. Если вдруг показания меняются, можно предположить, что он всё же показывает погоду!

Итак, способы проверки гигрометра:

а) Протестировать гигрометр на точность, проще, быстрее и с наименьшей погрешностью, можно сравнив его показания с заведомо исправным, желательно лабораторным гигрометром психрометрического типа. Достаточно несколько минут подержать испытуемый и эталонный гигрометры в помещении с сухим воздухом и сравнить показания. Затем повторить опыт с влажным помещением, например в ванной комнате.
Также бывают продвинутые увлажнители воздуха со встроенным датчиком влажности. Можно сравнивать и с таким устройством, если вы уверены в правильности его показаний.

б) Заверните гигрометр во влажную тряпочку. Поместите в пакетик. Через час влажность достигнет максимума — 96% и перестанет меняться. Снимите пакет и откалибруйте гигрометр. Если гигрометр механический, просто ослабьте его стрелку, поверните на показание 96% и закрепите на оси. Всё.

в) Точный метод проверки и калибровки гигрометра подручными средствами — это проверка с помощью соли.
Приготовьте банку или контейнер с плотной крышкой, в которой уместится гигрометр. Приблизительно на четверть банки наливается насыщенный раствор соли, а над раствором на подставке поместите гигрометр. Закройте крышкой на 8 часов. Через 8 часов влажность в банке будет ровно 75%. Если гигрометр имеет показания больше или меньше, значит верить ему нельзя и он нуждается в калибровке.

В качестве подставки может послужить мыльница, вставленный враспор кусок пенопласта и т.п. Как вариант, можно прилепить гигрометр скотчем к крышке, главное чтобы он не отлепился.

Насыщенный раствор соли проще всего сделать, насыпая в горячую воду соль до тех пор, пока она не перестанет растворяться. Затем остудите раствор до комнатной температуры и уберите всю соль, выпавшую в осадок (ситечком или просто слив с осадка). Насыщенный раствор соли готов. Соль подойдет любая пищевая — мелкая или крупная, каменная или морская.

3. Варианты калибровки гигрометра, теория.

Механический стрелочный гигрометр калибруется легко. Например, вы использовали метод проверки солью, когда влажность составляет 75%. Просто проверните его стрелку на оси, закрепив на показании 75%. Решающее значение при калибровке имеет время — нужно уложиться максимум в минуту, пока не успели измениться показания прибора. Можно заранее снять стекло, закрывающее стрелку со шкалой, перед помещением во влажную емкость, потому что можно попросту не успеть это сделать за столь короткое время.

С электронными гигрометрами сложнее. Если гигрометр или метеостанция находится на гарантии, пусть вам ее настроят бесплатно в сервисном центре. Если гарантии нет, то возможность калибровки маловероятна. Если в дорогом устройстве еще и может стоять подстроечный резистор, то в дешевых гигрометрах калибровка не предусмотрена. Не найдёте вы на них и схему. Однако есть пара вариантов улучшить точность показаний влажности.

Для самостоятельной настройки электронного гигрометра, сперва нужно его разобрать. Корпуса малогабаритных моделей часто держатся на защёлках. Открыть их можно, вставив сбоку нож, и в образовавшуюся щель вставить ненужную банковскую карту, проведя затем ею вокруг периметра корпуса.

В моем гигрометре нужно было открутить шурупы, сперва отодрав переднюю декоративную панель, под которой они скрывались. Экран отрывать от электронной платы не стоит — отсоединенные контакты после этого часто не подлежат восстановлению. Также нельзя трогать, а тем более протирать датчик влажности, т.к. он имеет очень чувствительное и ненадёжное покрытие.
Электронные схемы различных гигрометров идентичны. На плате размещена бескорпусная микросхема-капля, десяток конденсаторов (песочного цвета), пяток резисторов (черные), кварцевый резонатор (металлический цилиндр), датчик температуры (чёрная капля на ножках), датчик влажности (белый квадратик  с лабиринтом, на ножках).

Гигрометр изначально спроектирован без возможности ремонта и настройки. Схем ни на одну модель в интернете не найти. Что интересно, термометры, как правило работают точно, а вот при замере влажности ошибка бьёт все возможные и невозможные рекорды. С помощью осциллографа выяснил, что на датчик влажности поступает сигнал в форме меандра частотой 1 кГц. Но эта информация нам мало чего дает.

Изменить точность показаний влажности можно несколькими способами.

а) Заменить датчик влажности HR202L. Их продают и на Алиэкспресс, и в радиомагазинах.
б) Если отображаемая влажность всегда низкая (10%), можно попробовать нанести на поверхность датчика тонкий слой гигроскопичной жидкости, например тормозной. Как вариант можно нанести мыльный гель — хозяйственное мыло + полиамидоимид + полиэтиленгликоль 50х50.
в) Если отображаемая влажность меняется, но всегда завышена, то с датчика влажности со стороны «змейки», в его уголке с поверхности нужно немного соскрести влагочувствительного покрытия. Чем больше покрытия снимите — тем будут ниже показания влажности.
г) Отрегулировать влажность также можно, заменив расположенные рядом с датчиком влажности постоянные резисторы R1 (иногда R2) подстроечным резистором.
д) Запаять подстроечный резистор параллельно (иногда последовательно) датчику влажности и подогнать показания, регулируя его сопротивление.

4. Калибровка гигрометра на практике.

А теперь пример из моей практики тестирования китайского гигрометра CX-201A.
В помещении с влажностью 37%, гигрометр показывал 16%.
В помещении с влажностью 47%, гигрометр показывал 29%.

После запаивания подстроечного резистора к контактам R1 гигрометр отображал влажность 50% и ни при каких условиях показания не изменялись более, чем на 1 процент. Изменение параметров других элементов также не принесло желаемых результатов.
В конце концов, было решено оставить всё, как было изначально и судить о влажности в помещении навскидку.

5 Выводы.

При ограниченных финансах, лучше купить механический волосяной гигрометр и откалибровать его, как описано во втором — третьем пункте этой статьи.
Если нужна высокая точность измерений, вам может подойти психрометрический гигрометр с двумя термометрами и таблицей.
Дорогие фирменные гигрометры и метеостанции в проверенных российских магазинах также могут порадовать точностью.
Ну а если вы уже купили дешевый электронный гигрометр, то можно взять на время у знакомых заведомо точный гигрометр и составить таблицу соответствий, типа:
китайские 16% влажности — это 37% российских.
китайские 29% влажности — это 47% российских.
и так далее…

Кроме того, в китайских гигрометрах за $2-$10, обычно используется дешевый датчик, влагочувствительное покрытие которого со временем деградирует. Поэтому время от времени необходима проверка точности и его повторная калибровка.

Кстати, вернуть деньги за неисправный гигрометр с Aliexpress достаточно сложно. Для этого пришлось предоставить вот токое видео доказательства и пример расчета показаний лабораторного психрометра:

Одна мысль про “Проверка точности гигрометра, калибровка гигрометра в домашних условиях”

  1. У меня простой (дешевый) термометр-гигрометр и показания гигрометра в три раза занижены по сравнению с истинными. Попробую исправить с применением предложенных здесь способов. Начну с манипуляции с резисторами.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован.

Проверка комментариев включена. Прежде чем Ваши комментарии будут опубликованы пройдет какое-то время.