Vochtigheidsmeter

Luchtvochtigheidsmeters, ook wel hygrometers genoemd, meten het huidige vochtgehalte in de omringende lucht. De hoeveelheid waterdamp in de lucht heeft niet alleen invloed op het menselijk welzijn en de prestaties, maar ook op de houdbaarheid en functionaliteit van veel producten. Omdat veel materialen vocht uit de omgevingslucht kunnen opnemen en afgeven, beïnvloedt de luchtvochtigheid ook het vochtgehalte van materialen. Voor materialen en apparaten worden daarom voor opslag en gebruik waarden voorgeschreven voor zowel de luchttemperatuur als de luchtvochtigheid. Een te hoog vochtgehalte kan afschilfering, schimmel- of bacteriegroei en corrosie veroorzaken. Te lage vochtigheidswaarden kunnen bij sommige materialen de verwerkbaarheid bemoeilijken en droogscheuren veroorzaken. Met een luchtvochtigheidsmeter kan het vochtgehalte snel en eenvoudig worden bepaald. Bij afwijkingen van de gewenste streefwaarden kunnen gerichte maatregelen worden genomen om de luchtvochtigheid te veranderen.

Absolute en relatieve luchtvochtigheid
Luchtvochtigheidsmeters geven de luchtvochtigheid weer als een absolute of relatieve waarde. De absolute luchtvochtigheid wordt meestal uitgedrukt in g/m³ en geeft aan hoeveel gram waterdamp in een kubieke meter lucht zit. De maximale hoeveelheid waterdamp die een kubieke meter lucht kan opnemen, stijgt met de temperatuur. Daarom is de relatieve luchtvochtigheid altijd afhankelijk van de huidige temperatuur. Deze geeft de verhouding weer van het huidige waterdampgehalte ten opzichte van het maximaal mogelijke waterdampgehalte (verzadigingshoeveelheid) onder de huidige temperatuur- en drukomstandigheden in procenten. De relatieve luchtvochtigheid wordt vaak afgekort met rel. F., r.F., rH (relative Humidity) of RH. Een absolute vochtigheid van 8 g/m³ komt overeen met:

bij 10 graden Celsius - 8 g/m³ :   9,4 g/m³ = 0,8511  =  85,1 % relatieve luchtvochtigheid,
bij 15 graden Celsius - 8 g/m³ : 12,8 g/m³ = 0,6250  =  62,5 % relatieve luchtvochtigheid,
bij 20 graden Celsius - 8 g/m³ : 17,5 g/m³ = 0,4571  =  45,7 % relatieve luchtvochtigheid,
bij 25 graden Celsius - 8 g/m³ : 23,0 g/m³ = 0,3478  =  34,8 % relatieve luchtvochtigheid.

Dauwpuntweergave in een luchtvochtigheidsmeter
Om schade aan vochtgevoelige materialen te voorkomen, moet de vorming van condenswater op deze materialen worden vermeden. Omdat warme lucht meer waterdamp kan opnemen dan koude lucht, ontstaat bij afkoeling van warme lucht op koude oppervlakken condenswater. Dit effect is goed te zien op spiegels na een lange warme douche en op brillen wanneer iemand van een koude buitenomgeving een vochtige warme kamer betreedt. Ook in feesttenten, waar warme lucht naar het koude tentdak opstijgt, vormt zich vaak dauwwater op koele avonden. Vanaf welke oppervlaktetemperatuur er gevaar is voor condensvorming, hangt af van de huidige luchttemperatuur en luchtvochtigheid. Veel luchtvochtigheidsmeters kunnen het bijbehorende dauwpunt aangeven voor de gemeten temperatuur en luchtvochtigheid. Het dauwpunt is de temperatuur waarbij waterdamp in dauw of mist verandert.

Luchtvochtigheidsmeters in woonruimten
Voor woonruimten worden vaak luchtvochtigheidsmeters gebruikt, waarvan de meetwaarden door de aanwezige personen direct kunnen worden afgelezen. Als de gemeten vochtigheidswaarden te laag of te hoog zijn, kan de vochtigheid door te ventileren worden toegevoegd of verwijderd. Bij vochtproblemen aan buitenwanden van woningen wordt het verwarmings- en ventilatiegedrag van de bewoners vaak gecontroleerd met een luchtvochtigheidsmeter die gegevens kan vastleggen. Deze luchtvochtigheidsmeters slaan de meettijd, temperatuur en luchtvochtigheid met regelmatige tussenpozen op. Uit de gegevens kan worden afgeleid wanneer welke schommelingen optraden. Bij het evalueren van de meetgegevens moeten ook de verklaringen van de bewoners over het gebruik van de kamer en de buitentemperatuur bij het optreden van het probleem in aanmerking worden genomen. Op geometrische of materiaalkwaliteitsgebonden koudebruggen zijn in de regel de eerste tekenen van door vocht verzadigde oppervlakken door condensatie te zien. Om dit te voorkomen, moet de bouwdeeltemperatuur boven het dauwpunt worden gehouden. Het dauwpunt kan worden bepaald in de luchtvochtigheidsmeter op basis van de waarden voor temperatuur en luchtvochtigheid. Bovendien hebben sommige apparaten een extra sensor voor het meten van oppervlaktetemperaturen waarmee de wand- of plafondsnelheid en de dauwpunttemperatuur direct kunnen worden vergeleken.

Luchtvochtigheidsmeters in ruimtes met een hoge vochtproductie
De ontluchting van ruimtes met een hoge vochtproductie, zoals badkamers, doucheruimtes, keukens, kan ook worden geregeld afhankelijk van de aanwezige luchtvochtigheid. Zo zijn er bijvoorbeeld ventilatoren voor badkamers zonder ramen met een ingebouwde luchtvochtsensor die alleen de lucht uit de ruimte zuigt als de gekozen grenswaarde wordt overschreden.

Luchtvochtigheidsmeters in transportcontainers
Goederen worden vaak over grote afstanden en onder wisselende klimatologische omstandigheden vervoerd. Een thermohygrometer met geheugenfunctie die bij de vracht wordt geplaatst, registreert de klimaatomstandigheden tijdens het transport. Veranderingen in temperatuur en vochtigheidswaarden tijdens het transport kunnen worden gedetecteerd en geëvalueerd. Als de goederen op de plaats van bestemming schade vertonen, kan aan de hand van de in de luchtvochtigheidsmeter opgeslagen gegevens worden gecontroleerd of de klimaatomstandigheden tijdens het transport de oorzaak waren. Indien nodig kan bij de volgende verzending de lading beter worden beschermd door geschikte verpakkingen.

Luchtvochtigheidsmeters in kassen
De optimale luchtvochtigheid in kassen heeft een grote invloed op de gezonde groei en de opbrengst van gewassen. Zowel bij te hoge als te lage vochtigheidswaarden dreigt een plaag. De groei stopt als de luchtvochtigheid te laag is en bij te hoge luchtvochtigheid kunnen er geen vruchten worden gevormd omdat het stuifmeel aan elkaar klontert en er geen bevruchting plaatsvindt. Met een luchtvochtigheidsmeter kunnen de waarden eenvoudig worden bewaakt. Als u kiest voor een luchtvochtigheidsmeter met een signaaluitgang, is het mogelijk om ventilatie- en irrigatiesystemen aan te sturen afhankelijk van de gemeten luchtvochtigheidswaarden.

Luchtvochtigheidsmeters in musea en archieven
Onvervangbare culturele objecten en documenten zijn bij verkeerde opslag in gevaar. Om schade door vocht te voorkomen, worden musea en archieven continu bewaakt door luchtvochtigheidsmeters om de gewenste klimaatomstandigheden in de ruimtes te waarborgen. De luchtvochtigheidsmeter registreert de meetgegevens ofwel voor regelmatige controle door het personeel of geeft de gegevens direct door aan klimaatregelingsapparaten.

Meetbereik en nauwkeurigheid van luchtvochtigheidsmeters
Veel van de beschikbare luchtvochtigheidsmeters dekken het bereik van 0 tot 100 procent relatieve luchtvochtigheid af. Slechts enkelen geven de luchtvochtigheid ook weer als absolute waarde in gram per kubieke meter. De nauwkeurigheid van de relatieve luchtvochtigheid is vaak slechter aan de randen dan in het middenbereik. Afhankelijk van de toepassing is het belangrijk dat de luchtvochtigheidsmeter de gewenste nauwkeurigheid biedt in het te bewaken klimaatgebied en dat deze indien nodig kan worden aangepast aan de correcte waarde.

Gegevensopslag- en gegevensoverdrachtsmogelijkheden bij een luchtvochtigheidsmeter
Het continu registreren van de waarden voor temperatuur en luchtvochtigheid met een luchtvochtigheidsmeter is belangrijk om te kunnen aantonen dat de opslag- en bedrijfsomstandigheden worden nageleefd. Ook het verwarmings- en ventilatiegedrag in woningen en werkruimtes kan met opgeslagen meetgegevens van een luchtvochtigheidsmeter worden gedocumenteerd. Er zijn dataloggers met een ingebouwd intern geheugen die via een USB-interface kunnen worden uitgelezen of apparaten met opslag op een SD-kaart. Sommige luchtvochtigheidsmeters verzenden de gemeten waarden direct via interfaces voor Ethernet, RS485 of Modbus RTU naar andere apparaten. Er zijn ook luchtvochtigheidsmeters met gegevensuitvoer via analoge interfaces met 4 tot 20 milliampère of 0 tot 10 volt. Sommige luchtvochtigheidsmeters bieden aansluitmogelijkheden voor optische of akoestische alarmgevers of hebben al ingebouwde alarmgevers.

Aanvullende meet- en berekeningsfuncties bij de luchtvochtigheidsmeter
Aangezien de relatieve luchtvochtigheid altijd is gebaseerd op de huidige luchttemperatuur, moeten alle luchtvochtigheidsmeters ook de huidige temperatuur registreren. Een luchtvochtigheidsmeter die ook de temperatuur weergeeft, wordt een thermo-hygrometer genoemd. Op basis van de temperatuur en luchtvochtigheid wordt bij veel apparaten het dauwpunt berekend via opgeslagen functies. Als de luchtvochtigheidsmeter ook een infraroodtemperatuursensor of een externe temperatuursensor heeft, kan direct worden gemeten of het dauwpunt wordt bereikt of overschreden op kwetsbare oppervlakken. Voor klimatologische onderzoeken zijn er apparaten die ook de natteboltemperatuur en de enthalpie berekenen.

Gebruik van luchtvochtigheidsmeters in opslagruimten
De houdbaarheid van veel materialen is afhankelijk van de klimaatomstandigheden in de opslagruimte. Zowel te hoge als te lage luchtvochtigheid kan de opgeslagen goederen beschadigen. Om hoogwaardige en gevoelige opgeslagen goederen te beschermen, moeten temperatuur en luchtvochtigheid op de opslaglocatie met een luchtvochtigheidsmeter worden bewaakt en indien nodig worden aangepast. Bij overschrijding van ingestelde grenswaarden kunnen sommige luchtvochtigheidsmeters alarmen activeren of automatisch ventilatie-, temperatuur-, luchtontvochtigings- of luchtbevochtigingsapparaten inschakelen. Voor het opslaan moet worden vastgesteld welke eisen de in te slaan materialen hebben voor temperatuur en luchtvochtigheid. Als verschillende materialen met verschillende vereisten moeten worden opgeslagen, is het raadzaam om aparte opslagruimtes te kiezen en voor te bereiden volgens de vereisten. Voedingsmiddelen die in grootkeukens worden verwerkt, hebben bijvoorbeeld zeer verschillende eisen aan temperatuur en luchtvochtigheid. Terwijl meel, suiker, zout en noten moeten worden beschermd tegen te hoge luchtvochtigheid, hebben vers geoogste voedingsmiddelen die niet speciaal zijn geconserveerd, zoals aardappelen, groenten, sla en sommige fruitsoorten een hoge relatieve luchtvochtigheid nodig. Omdat de vruchten zelf veel water bevatten, verliezen ze smaak en consistentie als ze vocht afgeven aan een te droge omgevingslucht.
Ook in opslagruimten voor grondstoffen en eindproducten in productiebedrijven zijn luchtvochtigheidsmeters belangrijk voor het bewaken van het binnenklimaat, zodat elektronische componenten, papier, textiel en corrosiegevoelige metalen onderdelen niet onbruikbaar worden door verkeerde opslagomstandigheden.

Comfortklimaat in kantoren
In veel beroepen brengt men het grootste deel van de dag door in dezelfde ruimte. Het heersende klimaat daar is belangrijk voor het welzijn en dus voor de prestaties van de medewerkers. Belangrijke factoren voor het binnenklimaat zijn allereerst temperatuur, luchtvochtigheid, luchtsnelheid en warmtestraling. Temperatuur en luchtvochtigheid kunnen worden gecontroleerd met een eenvoudige luchtvochtigheidsmeter die ook de temperatuur weergeeft.
Het temperatuurgevoel wordt echter, net als buiten, beïnvloed door luchtsnelheid, luchtvochtigheid en warmtestraling. Om de ruimtetemperatuur te beoordelen is het dus niet voldoende om alleen de luchttemperatuur te meten. De temperatuur die wordt bepaald door de luchttemperatuur en de gemiddelde stralingstemperatuur van de omringende oppervlakken in de ruimte, wordt de operatieve ruimtetemperatuur genoemd. Deze kan worden bepaald op basis van de luchttemperatuur en de oppervlaktetemperaturen van de muren en plafonds of met behulp van een speciaal thermometer, de Globe-thermometer of Black-Globe-thermometer. Ook luchtsnelheid en luchtvochtigheid hebben invloed op de warmteregulering van het lichaam via de huid en dus op het warmtegevoel. Als de luchttemperatuur lager is dan de lichaamstemperatuur, leiden hogere stroomsnelheden tot snellere afkoeling van het lichaam, wat bij hitte meestal gewenst is. Hoge luchtvochtigheid belemmert echter de warmteregulatie van het lichaam door zweten. In de technische regels voor werkplekken ASR A3.6 worden om fysiologische redenen waarden voor de maximale relatieve luchtvochtigheid vastgesteld. De toegestane waarde is 80% bij 20°C luchttemperatuur, 70% bij 22°C, 62% bij 24°C en slechts 55% bij 26°C luchttemperatuur.
Er zijn luchtvochtigheidsmeters voor ruimtelijke klimaatmetingen die zijn uitgerust met een sensor voor het detecteren van stroomsnelheden en andere speciale apparaten met functies voor het beoordelen van hittestressbelasting.
Ook hoge concentraties kooldioxide en verontreinigende stoffen in de binnenlucht hebben invloed op het concentratievermogen op de werkplek en kunnen leiden tot gezondheidsproblemen. De waarden voor kooldioxide, formaldehyde en vluchtige organische stoffen kunnen met betaalbare meetapparaten worden vastgesteld. Veel van deze omgevingsmeetapparaten vereenvoudigen de evaluatie van de meetresultaten door het overschrijden van grenswaarden optisch of akoestisch te signaleren. Vervolgens kan bijvoorbeeld door gerichte ventilatie de verontreiniging van de binnenlucht worden verminderd.