Гид по деревянному строительству от А до Я

Строим деревянный дом своими руками – этапы строительства деревянных домов


Строительство деревянных домов от А до Я включает:

  • выбор материала;
  • составление проекта;
  • строительство фундамента;
  • воздвижение стен;
  • установка крыши;
  • навешивание окон и дверей.

Итак, постараемся разобрать по косточкам, как построить деревянный дом своими руками.

Выбор дерева

Современные деревянные дома строятся из бревен и брусьев. Наилучшее бревно – оцилиндрованное. Оно сортируется и обрабатывается промышленным способом. Поэтому материал содержит минимальное количество следов от сучков, в достаточной мере просушен. Также может использоваться для строительства стен рубленое бревно.

Чем хороши стены из бревен? Они имеют максимальную толщину, благодаря чему в холодную пору в жилых помещениях долго держится тепло. Дом из бревен имеет продолжительный срок эксплуатации; смотрится самобытно и красиво.

Подобными характеристиками обладает клееный профилированный брус. Помимо большой толщины (для капитального строительства используют 210-ю маркировку), он имеет следующие важные качества:

  • Дает минимальную усадку (всего 5 см);
  • Максимально устойчив к агрессивному воздействию внешней среды;
  • Практически не гниет, благодаря особой промышленной обработке;
  • Не имеет естественных дефектов (смоляных карманов, насекомых и прочее), которые влияют на качество стен.

Кроме профилированного, строительство деревянных домов осуществляется из пиленого и строганного бруса. Их стоимость на несколько порядков ниже. Брусья имеют меньшую степень просушки и соответственно дают большую усадку.

Что касается выбора сорта древесины, лучше всего приобретать хвойные породы, которые произрастали в северной части страны. Они более смолистые и поэтому более влагостойкие. Деревянный дом своими руками рационально возводить из ели, кедра, сосны.

Индивидуальный проект

Как сделать деревянный дом своими руками без проекта? Это практически невозможно. Частный строитель обязательно в чем-нибудь сделает упущение.
Качественные индивидуальные проекты учитывают особенности каждого этапа строительства. Вид фундамента, способ установки и крепления венцов, типы кровли выбираются с учетом свойств бревна или бруса.

С одобрения заказчика разрабатывается планировка жилых помещений и их квадратура. От общей площади, а точнее длины внешних стен, зависит каким образом следует крепить венцы. В проектах учитываются и многие другие нюансы. Деревянные дома своими руками, проекты (фото ниже) для которых разрабатываются в индивидуальном порядке, получаются надежными и красивыми, не имеют изъянов и долговечны.

Выбор фундамента

Под деревянный дом своими руками нужен надежный долговечный фундамент. Поскольку капитальные постройки из дерева не имеют такого большого веса, как каменные, выбор основания достаточно широк.

В частном строительстве устанавливаются фундаменты:

  • столбчатый;
  • ленточный;
  • плитный.

Специалисты считают, что наилучший из них – облегченный ленточный. Облегченным он называется потому, что при замесе рабочего раствора не добавляется щебень. Поэтому плотность застывшего бетона меньшая.

Столбчатый фундамент, хотя и весьма популярен, имеет существенные недостатки. Одним из самых значимых является стоимость работ. Помимо использования спецтехники для установки свай или столбов, часто должно производиться предварительное геодезическое исследование для определения свойств почвы. Плитные фундаменты хороши под жилые деревянные постройки, имеющие большую общую площадь.

Хотя просторный деревянный дом своими руками (видео представлено в конце статьи) смотрится роскошно, но требует больших физических затрат и денег. Согласно проекту, глубина ленточного фундамента зависит от степени промерзания грунта. Траншея выкапывается на глубину, где почва не замерзает. Ширина траншеи должна составлять 25 – 30 см.

Строится ленточный фундамент под деревянный дом своими руками следующим образом:

  • 1. Выкапывается траншея соответственной глубины и ширины.
  • 2. Слоем в 10 см насыпается песок, который поливается водой и хорошенько утрамбовывается.
  • 3. Сверху насыпается 10-сантиметровый слой щебня, который также поливается водой и плотно трамбуется.
  • 4. Поверх подушки прокладывается слой рубероида.
  • 5. Устанавливается опалубка. Если она несъемная, ее укрепляют при помощи металлической проволки.
  • 6. Над слоем гидроизоляции монтируют арматуру. Обработанные антисептиком металлические пруты протягивают вдоль и поперек, скрепляют жесткой проволокой.
  • 7. Далее заливают бетон. Годятся марки 200, 250 и 300. Бетон по консистенции должен напоминать жидкую сметану.

Время достаточного схватывания фундамента составляет 10 – 12 дней. Бетон при благоприятных погодных условиях набирает проектной прочности до 70-80% за 7-14 дней. Этого достаточно, чтобы уже нагружать фундамент, а полное 100% застывание фундамента произойдет только после 28 дней с момента заливки фундамента.
Можно продолжить строить деревянный дом своими руками (видео в конце статьи).

Строительство стен

Самостоятельное строительство деревянных домов упрощается, если используется профилированный брус.

Он имеет пазы, которые легко соединяются. Перед началом возведения стен необходимо проверить горизонтальность фундамента. Необходимо, чтобы гидравлический уровень показывал ноль, так как при установке первого венца должна соблюдаться строительная геометрия.

Плоскость фундамента должна быть идеально ровной и прямой. Вдобавок при закладке углы первого венца выверяются по вертикали. Они должны составлять ровно 90 градусов. Если с самого начала геометрия строительства нарушена, стены не получатся ровными, будет идти перекос на уровне оконных и дверных проемов.

Монтаж деревянного дома своими руками на этапе возведения стен производится следующим образом:

  • 1. На фундамент накладывается слой рубероида без предварительного нанесения мастики.
  • 2. При необходимости выровнять поверхность фундамента, когда ее перекос более одного сантиметра, на расстоянии в 30 см один от другого ставятся деревянные клинья.
  • 3. Сверху устанавливается по всему периметру фундамента «нулевая» доска.
  • 4. Пространство между ней и фундаментом задувается монтажной пеной.
  • 5. Первый венец может укладываться с отступом от края фундамента в 25 см. Также допускается установка венцов за краем фундамента на расстоянии не большем 5 см.
  • 6. По углам первый венец крепят на анкеры.
  • 7. Чаши первого и последующих венцов для уплотнения стягиваются путем сборки на шпильку.
  • 8. Чаши первого венца стягиваются при помощи усиленной шайбы размером 60х80 мм.
  • 9. Далее усиление стяжки с применением усиленной шайбы производится через каждых 5 – 6 венцов.
  • 10. Стяжка по периметру венцов производится при помощи металлических или деревянных нагелей.
  • 11. Венцы соединяются между собой, благодаря бороздкам. На нижний брус накладывается новый. В пазы он вставляется ударами кувалды сверху по накладной доске.
  • Кроме анкерного крепления, еще применяется торцевое – концы венцов стыкуют по торцам. В этом случае, если один из них дал трещину, его легко вынимают и заменяют целым.

Установка крыши

Наилучшим вариантом для деревянного дома является легкая двускатная или мансардная крыша. Крыши сложной конфигурации уместны для больших строений, так как они тяжелее. Соразмерность веса крыши с возможностью ее удерживать стенам дома высчитывается при составлении индивидуального проекта. Непрофессионалу сложно высчитать правильно эту величину.

Монтаж деревянного дома своими руками на стадии установки крыши состоит из таких этапов:

  • установка балок-оснований;
  • крепление стропил;
  • наложение обрешетки;
  • прокладывание гидроизоляции;
  • крепление кровли.

Балки-основания (мауэрпаты) одним краем при помощи анкеров крепят к верхнему венцу в диагональном положении. Горизонтальность противоположных концов выверяют уровнем. Стропила представляют собой деревянные треугольники. Их сколачивают, а потом крепят, начиная от конька, на балки. Сверху крепится обрешетка, то есть, тонкие поперечные и продольные досточки. Величина зазоров зависит от выбора кровельного материала.

Если предполагается крыть крышу листовой кровлей (профнастилом, металлочерепицей, шифером, одулином), расстояние между обрешеткой составляет полметра, рулонными материалами (рубероидом) – обрешетка имеет максимальный зазор в один сантиметр.

Поверх обрешетки выстилается гидроизоляция. На стыках крыши полотнище ее укладывается внахлест с зазором в 15 – 20 см. Поверх гидроизоляции крепится кровельный материал. Как на деревянный дом своими руками (видео в конце статьи) устанавливается кровля, видно на этой схеме:

После установки крыши желательно ее утеплить, даже если чердак не будет жилым помещением. Это позволяет вдвое сократить энергозатраты при отоплении дома. Самый лучший утеплитель – минеральная вата. Она делается из натурального сырья, нетоксична и прекрасно держит тепло продолжительное время. Минеральную вату нарезают на полотнища средней величины, которые крепят между балками и стропилами.

Если чердак мансардный и в нем будут проживать члены семьи, необходимо дополнительно утеплять еще и полы и стены. Для этого также используется минеральная вата. В первом случае необходимо устанавливать лаги; во втором случае утеплитель крепят на обрешетку. При этом не нужно забывать про гидро- и пароизоляцию. Закрыть некрасивые зазоры можно плитами ДСП.

Распорка для проемов

В зависимости от типа бруса или бревна, построенный деревянный дом своими руками в среднем дает усадку на 6 – 9 %; дом из клееного бруса – до 3%.
Это необходимо учитывать при намерении установки окон и дверей. Чтобы избежать перекоса и растрескивания рам и дверных наличников, стоит по окончании строительства на оконные и дверные проемы поставить окосячки.

Они представляют собой Т-образные пластины. Окосячки устанавливаются следующим образом:

  • 1. В торцах примыкающих венцов выпиливают пазы.
  • 2. В них забивают деревянные бруски.
  • 3. Сверху набивают окосячки по всему периметру проемов.
  • 4. Зазоры между окосячками и торцами венцов заполняют паклей.

В дальнейшем стенам необходимо дать время, чтобы они «встали» на место. На протяжении этого времени проемы сохраняют прямоугольную или четырехугольную форму, не перекашиваются, так как окосячки надежно их удерживают. Когда основная усадка закончится, поверх окосячек можно крепить оконные рамы и дверные коробки.

Если смотреть в разрезе, конструкция имеет такой вид:

  • 1 — венцы;
  • 2 — пакля (50 мм);
  • 3 — наличник;
  • 4 — окосячка (40 мм);
  • 5 — откосные рейки;
  • 6 — оконная рама

Опытные столяра умеют ставить окосячки на оконные и дверные проемы сложной конфигурации. И даже простую работу лучше поручать им. При минимальном опыте часто происходит растрескивание венца по торцу, разлом окосячек в ходе усадки венцов.

Итак, вы теперь знаете, как делать деревянный дом своими руками. Успешного вам строительства.

Строительство дома от А до Я.

В данной статье вы найдете основные материалы для строительства дома с ссылками на подробное описание того или иного строй. материала.

Типы фундамента

Для каждого типа строения можно подобрать оптимальный вид фундамента, каждый из них отличается характеристикой, технологией, и условиями в которых он применяется. В строительстве частного дома обычно используются четыре основных вида:

  1. Ленточные фундаменты
  2. Плитные фундаменты
  3. Столбчатые фундаменты
  4. Свайные фундаменты

Ленточный фундамент

Данный вид фундамента заливается по всему периметру возводимого здания и несущими стенами в виде железобетонной ленты. Тем самым передает всю нагрузку строения подлежащему грунту.

На таком фундаменте можно возводить строения любого типа от легких каркасных до монолитных домов. При этом затраты на возведение данного фундамента намного меньше по сравнению с монолитным плитным фундаментом.

Плитный фундамент

Такой вид так-же подходит для возведения зданий и домов частного пользования. Представляет собой железобетонную монолитную плиту под всем строением. Хорошо подходит на участках с высоким уровнем грунтовых вод.

Столбчатый фундамент

Фундамент изготавливается из отдельно стоящих бетонных столбов. В почве бурятся или копаются ямы глубиной не менее промерзания земли, после чего делается каркас из арматуры и заливается бетоном. Данный вид конструкции позволит сэкономить средства по сравнению с ленточным фундаментом. Хорошо подходит для каркасного строения. Существуют особенности использования и ограничения по эксплуатации столбчатого фундамента.

Свайные фундаменты

Этот вид фундамента визуально похож на столбчатый но технология изготовления значительно отличается. При неустойчивом грунте фундамент для дома лучше делать из свай. Метод изготовления такой: в почву погружают сваи по периметру здания и всех связывающих узлов. С верху соединяется металлической лентой либо заливается бетонная полоса в виде ленточного фундамента.

Из чего построить стены дома.

На данный момент на рынке строительства существует много материалов из чего можно выстроить коробку дома. Но как выбрать тот самый, который будет соответствовать вашим требованиям и подходить к региону строительства. Ниже мы рассмотрим самые популярные виды возведения зданий, обсудим все плюсы и минусы соответствующих строй. материалов.

Виды материалов

  1. Пено и газобетон
  2. Шлакоблок
  3. Керамзитобетон
  4. Арболит
  5. Ракушняк(ракушечник)
  6. Кирпич
Пено и газобетон

Этот вид строительного материала на данный момент является самым распространенным в возведении строений. С ним легко работать в процессе строительства дома и дальнейшей отделки. За свою стоимость он полностью отвечает набору свойств и эксплуатационным показателям, что в свою очередь позволяет его использование практически в любых условиях.

  1. Теплоизоляция
  2. Удобство в использовании
  3. Паропроницаемость
  4. Скорость строительства
  5. Морозостойкость
  6. Биологическая устойчивость
  1. Плохая устойчивость к влаге
  2. Плохая адгезия с отделочными материалами
  3. Прочности на сжатие и изгиб
  4. Мягкое основание для крепежей
Шлакоблок

Данный вид блока изготавливается из шлакобетонного раствора методом прессования или естественной усадки раствора. За свою низкую стоимость шлакоблок получил широкую популярность в строительстве частных домов, хоз.построек и заборов. Он уже используется в строительстве более 100 лет, чем и закрепил свою репутацию.

Плюсы:

  1. Низкая стоимость
  2. Возможность изготовления в домашних условиях
  3. Устойчивость к высоким температурам
  4. Не дает усадки
  5. Правильная геометрия

Минусы:

  1. Низкие теплоизоляционные свойства
  2. Впитывает влагу до 75%
  3. Для строительства малоэтажных зданий (если не используются колоны и ригеля)
Керамзитобетон

Этот материал похож на шлакоблок но в отличии от него в его состав входит керамзит изготовленный из натурального сырья без хим. примесей. Керамзит служит как хороший теплоизолятор. За счет обволакивания его в растворе блоки получаются достаточно прочными, легкими и имеют хорошую влага-защищенность.

Плюсы:

  1. Хороший теплоизолятор
  2. Среди ячеистых материалов, самая лучшая влага-защищенность
  3. Обладают высокой прочностью
  4. Не боятся грибка и плесени
  5. Высокие свойства шумоподавления

Минусы:

  1. Необходимость дополнительного утепления
  2. Недостаток керамзитобетона на рынке хорошего качества
  3. Недостаточная паропроницаемость
Арболит

В основе наполнителя блока арболит входит древесная щепа в цементно-песчаном растворе. После чего его заливаю в формы и дают отстоятся до высыхания. Данному блоку приписывают несуществующие как положительные характеристики так и отрицательные.

Плюсы:

  1. Повышенная прочность на изгиб
  2. Низкая теплопроводность
  3. Хорошее паропоглащение
  4. Не поддается процессам гниения
  5. Низкая себестоимость

Минусы:

  1. Нет идеальной геометрии
  2. Не рекомендуется в областях с повышенной влажностью
  3. Морозоустойчивость в пределах до 50 циклов
Ракушняк (ракушечник)

Полностью природного происхождения (из раковин моллюсков). Для его получения требуется лишь нарезать породу нужного размера. Но данный вид материала доступен не во всех регионах. Идеально подходит для строительства частных домов. Как и у любого материала имеет свои плюсы и минусы.

Читайте также:  Бутылкорез для бутылок из стекла

Плюсы:

  1. Полностью экологичен
  2. Обладает низким коэффициентом теплопроводности
  3. Морозостойкость
  4. Не заводятся грибки и плесень
  5. Высокая адгезия

Минусы:

  1. Отсутствие точной геометрии
  2. Влагопоглащение
  3. Труднодоступен в отдаленных регионах от карьера добычи
Кирпич

Пожалуй самый распространенный строительный материал для возведения зданий. Своей прочностью и надежностью он проверен не одним десятилетием. Отлично подходит для строительства любого вида строения. Это очень прочный материал и при правильной кладке способен выдержать большие нагрузки. Срок эксплуатации данного материала может превышать более 100 лет.

Плюсы:

  1. Прочность и долговечность
  2. Высокая морозостойкость
  3. Огнестойкий материал
  4. Высокая звукоизоляция
  5. Хорошая адгезия к другим материалам

Минусы:

  1. Высокая стоимость
  2. Маленький размер блока
  3. Тяжелой материал (нагрузка на фундамент)

Из чего сделать кровлю дома

Какой материал выбрать для крыши дома, чтобы она имела эстетический вид, практична и долговечна? На данный момент на рынке присутствует большой выбор кровельных материалов. О самых популярных мы расскажем ниже. Как и у любого материала у них есть свои достоинства и недостатки.

Мы постараемся как можно более детально описать характеристику и область применения кровельных материалов. Поможем вам подобрать оптимальный вариант который будет соответствовать цена — качества.

Кровельные материалы

  1. Шифер асбестоцементный
  2. Металлочерепица
  3. Керамическая черепица
  4. Ондулин
  5. Профлист
  6. Гибкая кровля или гибкая черепица
  7. Рулонная кровля
Шифер асбестоцементный

Шифер довольно давно вошел в обиход кровельных материалов и занял не самое последнее место в списке кровли, представляющий собой волновой лист (но так же есть и плоские). Но постепенно о нем забывают и выбирают более новые технологии. Не смотря на это он до сих пор пользуется спросом во время строительства дома. Ниже посмотрим плюсы и минусы данного материала.

Плюсы:

  1. Низкая стоимость
  2. Легок в обработке и монтаже
  3. Устойчив к высоким и низким температурам
  4. Хорошая шумоизоляция
  5. Антистатичен

Минусы:

  1. Хрупкий материал
  2. Быстро теряет эстетический вид
  3. При возгорании трескается, образуя искры

Все изображения взяты из свободного доступа сервиса Яндекс.Картинки и не являются собственностью сайта OSK82.ru. Авторские права принадлежат правообладателям.

echome.ru

Сайт посвященный измерительным приборам…

Делаем гигрометр своими руками

В нашей жизни используется множество измерительных приборов, которые позволяют контролировать микроклимат помещений. Один из них – гигрометр, устройство, которое можно изготовить в домашних условиях.

Зачем нужен гигрометр?

Гигрометр позволяет выявить относительную влажность окружающей среды, которая является одним из важнейших составляющих микроклимата помещения. Содержание влаги в воздухе влияет на самочувствие людей. Этот показатель обязательно должен находиться в пределах среднего диапазона. Пониженная влажность воздуха может приводить к затрудненному дыханию и пересыханию слизистых оболочек, а повышенная – к ухудшению физического состояния. Особенно строго следить за этим значением нужно людям, имеющим заболевания дыхательных путей.

Для контроля влажности в помещении можно приобрести специальную метеостанцию. Однако из подручных средств также можно собрать прибор, который сможет заменить собой гигрометр.

Аналог психрометрического прибора

Чтобы получать точные сведения, нужно знать, как сделать гигрометр в домашних условиях. Для создания аналога психрометрического устройства понадобятся:

  • два ртутных термометра, предназначенных для измерения температуры воздуха;
  • дистиллированная вода;
  • доска;
  • нить;
  • хлопчатобумажная ткань.

Также понадобятся любые подручные средства, с помощью которых можно произвести закрепление термометра.

На доске нужно установить в вертикальном положении два термометра так, чтобы они находились параллельно по отношению друг к другу. Под одним из измерительных приборов необходимо установить небольшую емкость с дистиллированной водой. В качестве емкости можно использовать небольшую колбу или обыкновенный пузырек. Наконечник термометра (ртутный шарик), под которым установлен «резервуар», следует обернуть обыкновенной хлопчатобумажной тканью, после чего не очень туго перевязать нитью. Края ткани приблизительно на 5 миллиметров опускаем в емкость, которая предварительно была заполнена дистиллированной водой.

Принцип действия такого устройства, собранного своими руками, абсолютно схож с принципом действия психрометрического гигрометра. Для вычисления относительной влажности воздуха понадобится специальная таблица. По разнице показаний «сухого» и «влажного» термометра вычисляют влажность окружающей среды.

«Природный» измеритель

Для изготовления измерителя в домашних условиях можно использовать свойство шишки расправлять или наоборот – сжимать – свои чешуйки в зависимости от изменения влажности окружающей среды. Все, что понадобится для создания устройства – сама шишка и кусок фанеры.

В самый центр фанеры с помощью гвоздя или скотча крепится шишка. Для определения влажности следует проследить за скоростью раскрытия чешуек. Если они быстро раскрываются — влажность воздуха несколько ниже нормы. Если положение чешуек достаточно долго не изменяется – микроклимат помещения соответствует средним показателям. В том случае, если их кончики начнут подниматься вверх, влажность помещения имеет высокие показатели.

Аналог волосяного устройства

Каждый задающийся вопросом «как сделать гигрометр своими руками» очень редко приступает к созданию волосяного устройства. Однако сделать его довольно просто. Для этого потребуются:

  • волос;
  • бензин;
  • клей;
  • гвозди;
  • чертежные принадлежности;
  • бумага высокой плотности;
  • лист фанеры;
  • стержень от ручки;
  • проволока из стали;
  • ролик.

Человеческий волос можно заменить хлопчатобумажной нитью высокого качества, которая также остро реагирует на изменение влажности воздуха.

Волос или нить должны иметь длину не меньше 40 сантиметров. Если речь идет о волосе, его нужно обезжирить (применяется смачивание в бензине). На конец волоса необходимо закрепить груз, имеющий вес, достаточный для того, чтобы расправить его. В качестве такого отвеса может подойти небольшая часть стержня ручки, предварительно промытая от чернил. Для закрепления груза нужно использовать клей. На небольшой гвоздь одевается пластмассовая трубка длиной около пяти миллиметров. В ее качестве также можно использовать стержень авторучки. Важно, чтобы трубка свободно вращалась вокруг гвоздя, не соскакивая с него. Для сборки гигрометра подготовьте горизонтальное основание, на котором будет закреплена вертикальная часть устройства – доска или фанера. В ее центр вбивается заранее подготовленный гвоздь. Разместить его нужно так, чтобы перекинутый через пластиковую трубку волос (одна треть от всей длины) мог быть прикреплен к горизонтальной части своим свободным концом. Крепление производится также с помощью клея. Заключительный этап работы – крепление шкалы, которую можно создать из полосы бумаги, нанеся на нее деления.

Для градуирования прибора занесите его в ванную комнату, в которой был включен горячий душ. Точку, в которой будет находиться острите отвеса, отметьте как 100%. Для нахождения нулевой отметки нужно поставить устройство в нагретую духовку (не очень горячую, чтобы не сжечь устройство). После этого ровно между двух точек нужно поставить отметку в 50 градусов. Можно рассчитать подобным способом десятичные или даже единичные отметки.

Отметка, на которой будет находиться отвес на конце волоса, и будет являться показанием относительной влажности окружающей среды.

Гигрометр из салфетки

Комнатный гигрометр из салфетки сделать достаточно просто. Для его создания необходимо иметь под рукой обыкновенную салфетку, фанеру, гвозди, клей и проволоку. В фанеру вбивается два гвоздя на расстоянии, аналогичном длине салфетки. После этого между ранее закрепленными гвоздями посредством клея крепится сама бумажная салфетка. Два куска проволоки (достаточно длины 2-4 сантиметра) крепятся к салфетке. Одна из частей должна быть частично прикреплена к салфетке, частично – к гвоздю так, чтобы образовывалась своеобразная стрелка.

Принцип действия такого устройства основан на свойстве салфетки впитывать в себя влагу из воздуха. Если вы хотите сделать точную шкалу показаний, можно провести сверку самостоятельно изготовленного прибора по устройству, купленному в магазине. Движение проволоки будет свидетельствовать об изменении микроклимата помещения.

Стоит понимать, что приборы, изготовленные в домашних условиях, не могут похвастаться высокой точностью. Они пригодны лишь для измерения приблизительных показателей. Если вам необходимо знать точную влажность окружающей среды, необходимо приобрести любой из видов комнатных гигрометров.

Измеритель влажности воздуха своими руками: инструктаж по сборке гигрометра

Для контроля микроклимата помещения обязательно понадобятся специальные приборы. Это касается и устройства, с помощью которого можно наблюдать за количеством водяных паров, которые могут присутствовать в воздухе.

Согласитесь, ведь не только чрезмерная сухость, но и избыточная влажность негативно сказывается на состоянии здоровья живущих или работающих здесь людей. Так почему бы не попробовать сделать измеритель влажности воздуха своими руками, который поможет для разных ситуаций?

Далее мы расскажем о принципе работы гигрометра, а также приведем инструкцию по самостоятельной сборке нескольких простейших устройств.

Для чего нужен гигрометр?

Вначале надо разобраться с вопросом, зачем вообще может понадобиться измеритель влажности воздуха? В продаже предлагаются готовые приборы для этой цели. Речь идет о гигрометрах, хотя есть и такие люди, которые предпочитают психрометры.

Вот только все привыкли к более простым и понятным приборам. Наиболее практичным и удобным можно назвать первый вариант, так как здесь не приходится заниматься расчетами, чтобы получить точную цифру влажности воздуха.

А ведь показатели влажности воздуха играют важную роль. Если речь идет о человеческом организме, для него этот показатель должен находиться в пределах 40-60%. Но это только в том случае, если речь идет о здоровом человеке.

Когда показатель будет отличаться, окажется ниже, понадобится задействовать специальный увлажнитель. На него придется тратить деньги. В противном случае нужно включать осушитель воздуха, что также потребует лишних финансовых затрат. И окажется очень хорошо, когда уровень влаги в помещении будет регулироваться автоматически.

Измеритель влажности воздуха может понадобиться для самых разных ситуаций.

Не стоит упускать из вида, что излишняя влага или ее недостаточное количество обязательно приносит вред:

  • человеческому организму;
  • комнатным растениям;
  • предметам мебели;
  • продуктам питания.

Важно не забывать также и про бытовую технику, которая присутствует практически в любой как городской квартире, так и в частных домах.

В первую очередь, это касается людей, которые имеют проблемы со своим здоровьем. От уровня влажности в помещении зависит самочувствие. Если влажность воздуха окажется ниже допустимой нормы, даже здоровому человеку будет трудно дышать.

Обязательно наблюдается пересыхание слизистых оболочек. Особенно это важно для тех, кто имеет заболевание, связанное с дыхательными путями: астматикам, страдающих бронхитом и т.д. Не стоит забывать и про сердечные болезни, где также серьезную роль играет влажность воздуха.

Более подробно о влиянии влажности воздуха на здоровье человека читайте далее.

Необходимость измерения влажности

Измеритель влажности может потребоваться как семье, проживающей в небольшой городской квартире, так и для фермерского хозяйства. Особенно это касается тех, кто имеет инкубаторы и занимается разведением птенцов.

Чтобы не покупать этот прибор, его можно постараться изготовить своими руками. В этом нет ничего сложного, легко справится даже тот, кто никогда этим не занимался. Но все же понадобится несколько элементов или готовых устройств. Все зависит от того, какой вариант измерителя будет выбран.

Далее мы рассмотрим несколько самодельных вариантов измерителя влажности воздуха, и у каждого имеются свои как преимущества, так и недостатки.

Некоторые устройства сделать очень просто, а вот над другими придется немного повозиться. В итоге удастся узнать точный или приблизительный процент влажности. Все зависит от выбора устройства.

Для того, чтобы самостоятельно собрать более сложные приборы для измерения влажности может потребоваться паяльник, а также другие инструменты.

Сборка самодельных приборов

Не все описанные устройства заслуживают внимания, поэтому отдельно стоит остановиться на тех, которые проще изготовить или дают более точные показания.

Вариант 1 – простейший гигрометр

Многие люди, которые пользуются очками, уже давно обратили внимание на то, что если с холода зайти в теплое помещение, стекла обычно запотевают. Вот только все зависит не только от температуры в комнате, но и от влажности.

В одних случаях стекла становятся практически мокрыми, поэтому их приходится хорошо вытирать салфеткой. А вот в других помещениях они очень быстро и сами высыхают.

По этому же принципу устроен и самодельный прибор из подручных средств, с помощью которого удастся определить влажность воздуха в помещении. Только показания окажутся не точными, а приблизительными.

Для этой цели потребуется следующее:

  • обычный прозрачный стакан;
  • немного чистой воды;
  • холодильник.

Также нужно учитывать, что это окажется одноразовый прибор, и чтобы через время снова узнать показания влажности, этот эксперимент придется снова повторить.

Затем стакан с водой вынимаем из холодильника и устанавливаем в помещении, где необходимо проверить уровень влажности. Только ставить его надо подальше от обогревательных приборов, иначе это даст совсем неточные результаты.

На стакане заметен не просто конденсат, а стекающие капли. Это означает повышенный процент влажности в помещении, где проводятся измерения.

Как правило, в результате такого простого и доступного эксперимента можно получить один из 3-х вариантов:

  1. Когда в помещении воздух окажется пересушенным, и в нем недостаточный процент влажности, в течение 5-8 минут на стенках стакана будет наблюдаться конденсат, который начнет постепенно исчезать.
  2. Если в комнате наблюдается избыток влаги, сосуд через 5-8 минут покроется уже не конденсатом, а каплями, которые будут стекать вниз по стенкам.
  3. Но когда на стенках стакана не окажется ни конденсата, ни капель воды, это свидетельствует о том, что в помещении нормальный вариант влажности.

Какой процент влажности воздуха – это уже не удастся сказать с точностью. Можно констатировать только одно: он понижен, превышен или речь идет о приемлемом показании.

Вариант 2 – устройство из природных материалов

Не все знают, что практически все растения тем или иным способом реагируют на влажность воздуха. Чтобы самостоятельно изготовить измеритель из природных материалов, совсем необязательно уметь «читать» поведение растений, надо быть только внимательным.

Шишка обязательно реагирует на изменение влажности как на улице, так и в помещении. Надо просто понаблюдать за ее чешуйками.

Для проведения эксперимента понадобится еще небольшой кусок фанеры. В ее центре крепится шишка, что можно сделать как при помощи гвоздя, так и воспользовавшись скотчем.

Только здесь придется понаблюдать, с какой скоростью будут раскрываться чешуйки:

  • если быстро, тогда влажности в воздухе недостаточно;
  • когда кончики поднимаются вверх, ощущается избыток влаги;
  • если чешуйки долго не меняют своего положения, это говорит о том, что все в порядке.
Читайте также:  Выбираем подарок мужчине!

В последнем случае микроклимат в помещении соответствует средним показаниям. Но и в этой ситуации, используя такой эксперимент, точные данные не удастся получить.

Вариант 3 – гигрометр из салфетки

Самый простой домашний гигрометр удастся изготовить из подручных средств. Он уже окажется более точным, потому что в этом случае используется самодельная шкала показаний. Только ее нужно правильно настраивать.

Для создания самоделки понадобятся:

  • белая простая салфетка;
  • кусок фанеры;
  • несколько гвоздей;
  • проволока длиной 3-4 см.

Также надо найти и клей, с помощью которого к фанере приклеивается бумажная салфетка, чтобы она не двигалась.

С обоих концов закрепленной салфетки в фанеру забивается 2 гвоздя. Потом к салфетке крепится 2 куска проволоки. Но один из них обязательно прикрепляется и к гвоздю. Он будет выполнять роль стрелки.

Для точности измерений вначале нужно использовать и настоящий механический гигрометр, чтобы на фанере нарисовать соответствующую шкалу. Этот самодельный прибор удастся использовать и в дальнейшем, он точно не будет одноразовым.

Проволока, прикрепленная одной стороной к гвоздю, а второй – к салфетке, будет двигаться, если влажность в помещении начнет изменяться. Чтобы убедиться в этом, достаточно такое устройство установить на кухне в момент приготовления пищи.

Предлагается еще и аналог волосяного устройства для измерения нужных показаний относительной влажности воздуха. Но оно имеет свои недостатки. Во-первых, на его изготовление понадобится значительно больше разных материалов.

А во-вторых, потребуется потратить время. Третья проблема заключается в том, что понадобится длинный волос не менее 40-50 см. Здесь все основано на том, что человеческий волос хорошо реагирует на любые изменения влажности воздуха. Намного проще самостоятельно изготовить такой прибор как психрометр.

Вариант 4 – самодельный психометр

Хотя на изготовление психрометрического прибора понадобится время, но зато такое устройство будет выдавать более точные показания.

При его изготовлении не обойтись без нескольких важных элементов:

  • двух ртутных или спиртовых термометров;
  • стеклянной баночки с дистиллированной водой;
  • небольшого куска хлопчатобумажной ткани;
  • фанерной доски небольшого размера;
  • нескольких шурупов и нити.

Берутся термометры для измерения температуры. Их необходимо прикрепить к доске таким образом, чтобы они находились в вертикальном положении, но обязательно параллельно друг ко другу. Для этого помимо доски могут потребоваться и деревянные планки.

А дальше потребуется запитать влагой один из термометров. Под него устанавливается колба или пузырек, где находится дистиллированная вода. Затем берется полоска ткани и ею обматывается ртутный шарик.

Если это спиртовой термометр, тогда эта процедура проделывается с его баллончиком. Чтобы обмотанная часть со временем не распустилась, ее необходимо обвязать нитью. А затем свободный конец ткани помещается в сосуд с водой на глубину 5-6 мм.

Это устройство по своему принципу работы практически такое же, как и обычный психрометрический гигрометр. Вот только чтобы пользоваться им, необходимо сразу составить таблицу. Здесь понадобится сравнивать показания каждого термометра и делать определенные вычисления.

Берется во внимание показания как «сухого», так и «влажного» прибора и уже благодаря сделанным вычислениям удастся определить уровень влажности в помещении. Такое самодельное устройство выгодно тем, что удается получать более точные и правильные показания.

Вариант 5 – сложные датчики влажности

Можно изготовить и более сложный датчик влажности воздуха своими руками, и здесь уже понадобится паяльник и несколько определенных элементов. Сложности в изготовлении не будет в том случае, если делать все правильно.

После этого к контактным площадкам надежно припаивается два проводка. Затем надо капнуть капельку туши, используемой для рисования. Уровень влажности будет измеряться по сопротивлению кляксы, которая должна засохнуть.

Если сопротивление увеличивается, это говорит о повышенном проценте влажности. Но когда оно уменьшается, тогда все говорит о недостаточном уровне влаги в воздухе.

Хороший мастер такой прибор сумеет изготовить из дерева. Подобная самоделка может служить даже украшением интерьера. Вот только здесь имеются некоторые негативные моменты.

Первый минус в том, что понадобится специальная еловая древесина. А второй негативный момент заключается в наличии хорошей мастерской с циркуляционной, ленточной пилой и сверлильным станком (может подойти и электрическая дрель). Поэтому такой вариант самодельного гигрометра также можно назвать сложным.

Выводы и полезное видео по теме

Пример изготовления волосяного гигрометра своими руками:

О том, как сделать психометр в домашних условиях пойдет речь в следующем видеоролике:

Все описанные способы изготовления приборов для измерения влажности воздуха относятся к простым, где все удастся сделать своими руками. Можно самостоятельно смастерить даже электронный прибор. Но здесь потребуется плата управления и другие электронные элементы.

Не у всех получится создать такое устройство, хотя оно будет давать более точные показания. Из всех перечисленных выше описаний самым выгодным можно назвать психрометр из термометров. Его изготовление не представляет большой сложности.

А приходилось ли вам заниматься сооружением самодельного гигрометра? Пожалуйста, расскажите нашим читателям о том, какой прибор получилось соорудить и были ли сложности при этом. Оставляйте свои комментарии, делитесь фото собственных самоделок – блок для связи расположен ниже.

Ventkam.ru

Вентиляция и кондиционирование

Делаем измеритель влажности своими руками

Информация о микроклимате помещения важна для многих: от владельцев фермерских хозяйств до тех, у кого есть проблемы со здоровьем. Но не все знают, что можно сделать измеритель влажности воздуха своими руками.

Причем, бесплатно. А вариантов для этого существует много…

6 простых способов измерений

С помощью простых методов есть возможность получить нужную информацию.

  1. Коктейльную трубочку протыкают булавкой. Втыкают в дырку деревянную плиту. Один конец человеческого волоса привязывают к трубочке, другой – к иголке. Натягиваем волос так, чтобы соломинка находилась в горизонтальном положении. Все изменения будут понятны по натягиванию или ослабеванию волоска, который будет тянуть стрелку.
  2. Рюмку с водой держат в рефрижераторе несколько часов, достают, ставят подальше от батарей и начинают смотреть. Стекло потеет, а потом высыхает – в доме сухой воздух. Потекли по стеклу ручейки – слишком влажно. А если ничего не меняется – значит все в норме.
  3. Берут два обычных градусника со ртутью. Кусочек тряпки скручивают в трубку и привязывают к одному из термометров, а потом опускают в баночку, где есть вода. Градусники цепляют к щитку и подвешивают с помощью крючков. Баночку ставят между градусниками. В результате получиться два градусника с сухим и влажным воздухом. Первый укажет на меньшую температуру. Разные температуры показывают насколько воздух влажный.
  4. Берутся салфетка, фанера, клей, 2 гвоздя, 2 куска проволоки (длиной 4 см). Гвозди вбиваются в фанеру, на расстоянии, которое ровняется длине салфетки. Между ними на клей крепится салфетка. К ней крепится проволока. Для образования стрелки, надо одну из частей проволоки частично прикрепить к салфетке, частично – к гвоздю. Принцип прибора основывается на свойствах салфетки вбирать в себя воду. Об изменениях микроклимата помещения скажет стрелка.
  5. Берутся шишка и кусок фанеры. Шишку прикрепляют к центру фанеры скотчем и наблюдают, как раскрываются чешуйки. Если быстро – микроклимат ниже нормы. Поднимаются вверх – высокая влажность. А если ничего не меняется – все показания в норме.

Но для измерения существуют и другие приборы, которые тоже, можно изготовить самому.

  1. Берется пластинка фольгированного стеклотекстолита. На ней изображаются две контактные площадки, изолированные друг от друга. Припаивают проводки и капают капельку туши для рисования. Измеряется сопротивление засохшей кляксы. Сопротивление при увеличении влажности увеличивается, а при уменьшении – уменьшается.

Кроме простейших измерителей можно сделать и сложные гигрометры.

Как самому сделать датчик влажности

С помощью схемы, основанной на одном транзисторе можно сделать простой датчик влажности. Пластина с датчиком, которого будет предупреждать о повышении уровня влажности. Ее делают с обрезка фантированого стеклотекстолита. Площадь делят на два сектора и хорошо лужируем.

Суть роботы: влажность попадает на контактирование клингера, они образуют отпор и обнаруживают прибор усиливающий электроколебание. И через прибор бегут электрически заряженные частицы.

Для роботы, подойдет светодиодный клигер и пьезоизлучатель с парадигмой, обмотку реле. Ее контакты будут служить зачинателем или размыкателем электрики.

Реагирует чувствительность прибора построечный резистор, реагирующий на любой уровень проходящего тока.

Как смастерить электронный измеритель влажности

Гигрометр имеет большое значение в сельском хозяйстве, особенно в период хранения урожая. Электронный измеритель — самый современный. Но, изготовить его можно самому. Вот схема. Всю информацию о ней можно увидеть здесь: https://aes2.ru/publ/indikator_vlazhnosti_vozdukha/1-1-0-122

Схема электронного измерителя

Такой прибор подойдет для помещений, в которых хранятся продукты.

Состоит из таких частей:

  • Плата управления. Ее размер 6,5 см на 9,8 см.
  • Датчик. Размером 2см на 5,3 см;
  • Кнопка SW1;
  • Резистор 470 кОм. Он будет свидетельствовать о повышении влажности.

Питание осуществляется с помощью 9 вольтной батарейки.

Преимущество схемы – возможность подключения нескольких детекторов.

Ее работа, базируясь на связи двух транзисторов 2N2222. Можно использовать транзисторы в пластиковых корпусах либо другие биполярные транзисторы.

Суть роботы: звуковой пьезоизлучатель запускается от проходящего, между контактами датчика, тока. Это происходит после того, как на контактах датчика осело достаточное количество влаги.

Чтобы включился сигнал, хватит 6 мА тока.

Порог включения регулируется подбору величины сопротивления R 2 и емкости С 1.

Лужение меди на печатной плате датчика – нуждается в правильном проведении. Это защитит от окисления и потери электропроводности.

Такой индикатор, если его правильно настроить, можно использовать в доме, где живет человек, страдающий от астмы.

Рассмотрим еще один способ, как сделать гигрометр самому

Делаем гигрометр для дома

В доме, где есть маленькие дети или люди с астмой, бронхитом и сердечнососудистыми заболеваниями, он просто необходим. Но, покупать его не обязательно, ведь можно все сделать самому.

Данный прибор поможет измерить не только влажность, но и температуру воздуха. Более подробную информацию можно найти здесь https://www.kondratev-v.ru/byt/izmeritel-vlazhnosti-vozduxa-v-kvartire.html

Схема бытового гигрометра и термометра

Основу схемы составляет микроконтроллер РIС 16F628А. Она связана с датчиком DHT-11 с помощью однопроводной линии. Резистор присоединяет провод к напряжению 500 вольт.

Механизм прижимания шины данных к общему проводу или отпускания ее, позволяет осуществлять общение между контролером и датчиком.

Для приема и дачи команд используют два микроконтроллера. Первый служит для приема изменений данных. Второй – для коммуникации шины данных.

Чтобы, показывать информацию используются светодиодные индикаторы.

Яркость освещения индикатора зависит от номинала регистра.

Для питания устройства используется трансформаторный или безтрансформаторный блок питания. Их схему можно найти здесь: https://www.kondratev-v.ru/bloki-pitaniya/blok-pitaniya-s-gasyashhim-kondensatorom.html

Для изготовления такого прибора можно использовать и другую плату, сделанную самостоятельно.

Схему и рисунок платы можно скачать тут:

Итак, измеритель влажности воздуха можно сделать своими руками. Однако, они не отличаются высокой точностью. И годятся только для получения приблизительных данных. Для получения точных данных придется покупать заводской гигрометр.

Самодельный термометр-гигрометр на SHT21

Можно, конечно купить термометр-гигрометр, но интересно и дешевле его сделать своими руками. В виду избытка халявных термодатчиков и ещё некоторых валяющихся без дела деталек, решил собрать себе этот нужный в быту девайс на ATmega168V и SHT21. Подробнее читайте дальше…

В схеме датчик измеряет не только температуру, но и влажность. Для меня практическая польза от этой фичи сомнительна, но поскольку кому-то возможно пригодится — решил задействовать и её. Кстати, это пожалуй один из самых моих долгих проектов (софт писался месяц!). Разработка затянулась главным образом из-за нехватки свободного времени и глючности кое-какого компилятора, от кое-какой фирмы, но обо всём по-порядку…

Ни каких экзотический возможностей у термометра нет — просто показывает температуру с влажностью и индикатор заряда батареи. Отображение данных происходить на экране от телефона Simens. О том как его подключить к микроконтроллеру я писал ранее (ссылка в конце статьи). Я выбрал этот дисплей как наиболее экономичный из всех у меня имеющихся + он очень тонкий и им легко управлять при помощи микроконтроллера. Единственный недостаток: при напряжении ниже 2-х вольт на нем уже ничего не разобрать (хотя контроллер стабильно работает и при 1,8 в). Именно поэтому при разряде батареи примерно до 2 вольт на экране будет показан индикатор полного разряда батареи.

Я не пожалел времени для того чтобы нарисовать (а точнее срисовать!) большие красивые циферки для отображения температуры и маленькие строгие циферки для отображения влажности. Что из этого получилось хорошо видно на картинках.

Печатная плата? Не, не слышал :-). Да и зачем она тут если деталек то раз, два и обчелся. Хороший монтаж + качественный корпус и ничего этому девайсу не страшно. Тем более в футбол я им играть не планирую. Все детальки соединены проводом МГТФ ф-0,07 мм — самым лучшим монтажным проводом на свете :). Только зачищать его сложновато, но это всего лишь единственный его минус. Ни какого держателя для батарейки у меня не предусмотрено (в виду ограниченности места в корпусе), поэтому провода припаивались напрямую. В качестве флюса использовал паяльную кислоту, ибо с канифолью припаиваться не хотело при относительно низкой температуре паяльника, а перегревать батарейку я не решился. Все открытые контакты были тщательно заизолированы скотчем перед тем как засунуть все это дело в корпус. Лишние ноги контроллеру я откусил (за исключением тех которые нужны для прошивки), а сам корпус приклеил суперклеем. Дисплей кстати тоже держится на нем. В итоге снаружи девайс выглядит гораздо красивей чем изнутри Еще важно не забыть проделать отверстие в корпусе для датчика, если мы хотим измерять температуру не внутри корпуса устройства. Сам корпус называется G1906 (

2$), а вот так он выглядел в самом начале моих издевательств над ним:

Самое сложное тут это проделать вот такую вот прямоугольную дыру. Я делал так: сначала нарисовав прямоугольник а потом по контуру делал дырки обычным сверлом которым сверлю платы. После высверливания 100500 дырок, прямоугольник выламывается, а края зачищаются напильником. Кстати это пожалуй самая ровная дыра из всех что мне доводилось делать

Всё достаточно просто и банально кроме небольшой изюминки управления электропитанием. Её я подсмотрел в каком то журнале: Замыкаем кнопку, девайс стартует, выставляет на ноге логическую единицу тем самым поддерживая транзистор в открытом состоянии, а через пять секунд на ноге появляется логический ноль и транзистор закрывается отрубая питания всего устройства. Все гениально и просто. Перед использованием нужно покрутить резистор R4 таким образом чтоб при трёх вольтах питающего напряжения на его щётке подключенной к PC0 было напряжение 1,1 вольта. Иначе уровень зарядки будет отображаться не верно. Лучше всего использовать многооборотный резистор, им проще подстроить десятые доли вольта. Микроконтроллер работает на частоте 8 Мгц от внутреннего генератора. Всего девайс потребляет 5 мА, а это значит что батарейки (CR2032) хватит надолго.

Читайте также:  Газонокосили Stihl: обзор бензиновых и электрических моделей, особенности самоходных аккумуляторных газонокосилок

И вот мы добрались до самой интересной части проекта: до софта. Пользуясь случаем хотелось бы излить тонны ненависти на создателей компилятора микропаскаль. Подобной кривизны я еще не видел. После того как моя программа стала занимать более

10кб флеш памяти начались необъяснимые глюки, которые я мастерски преодолевал при помощи запихивания разнообразных костылей. В моей программе можно найти не нужную инициализацию UART (без нее не работает), настройку портов через ассемблерные вставки а также некоторые другие интереснейшие вещи! Больше на микропаскале я не пишу, чего и вам желаю.

Готовые термометры и термометры-гигрометры можно купить, например здесь:

Датчик влажности и температуры своими руками

Для поддержания нормальных условий жизнедеятельности человека или животных, а также при организации производства, важно обеспечить правильный микроклимат. Одна из важных составляющих – правильная влажность. Причем этот показатель измеряется как в воздушной среде, так и в почве. Кроме того, при организации производства или строительства, необходимо знать остаточную влажность материала. Например, нарушения требований сухости зерна или цемента, могут привести к порче продукта, и серьезным финансовым потерям. Представьте себе заплесневевший элеватор зерна емкостью десятки тысяч тонн. Или превратившийся в камень, внушительный запас сухих строительных смесей.

Как определить количество воды в окружающей среде или предметах? Для этого используются датчики влажности.

01

Такой прибор называют гигрометром или гигростатом, в зависимости от способа применения. С простейшими механическими гигрометрами вы наверняка сталкивались на уроках физики в школе, и в саунах, где этот тип прибора довольно популярен.

Датчики влажности воздуха по принципу действия

Для начала разберемся с терминами: что такое влажность в принципе?

Академически, это содержание водяных паров в атмосфере или количество влаги в иной среде по отношению к ее весу.

На практике влажность может быть обусловлена не только водой, но и другими техническими жидкостями.

Механические датчики влажности

Эти конструкции не отличаются разнообразием, и применяются не одну сотню лет. Принцип действия основан на способности материалов изменять свои габариты (длину) при намокании. Наилучший вариант – это женский волос рыжего цвета (разумеется, естественного происхождения, а не окрашенный). На практике чаще всего применяется конский волос, или волосы других животных.

Система подвеса состоит из грузика (или пружины), оттягивающего измерительный элемент: волос. Подвес прикреплен к стрелке. При намокании, волос растягивается, стрелка показывает значение влажности. Разумеется, при изготовлении такого прибора или смене изношенного волоса, шкалу необходимо заново откалибровать. Преимущество таких приборов – простота и дешевизна в реализации. Недостатки: высокая погрешность (причем она меняется в ходе эксплуатации) и боязнь механических нагрузок.

Психрометрические датчики температуры и влажности

Почему два в одном? Дело в том, что датчик влажности такой конструкции основан на измерении температуры. А поскольку в системе есть термометр, почему не вывести его показания на табло. Эти приборы бывают механическими и электронными. Механика представляет собой два одинаковых термометра, один из которых помещен во влажную среду (банальное обертывание мокрой ветошью). Иногда, для увеличения производительности, приборы обдувают специальным вентилятором. На влажном и сухом термометрах отображается разная температура. Разница определяется степенью влажности воздуха (мокрый термометр в сухом воздухе быстрее охлаждается). Для получения показаний используются специальные психрометрические таблицы. В этом главный недостаток прибора: сложность проведения измерений. Еще одна проблема – такой гигрометр не может работать непрерывно, для каждой процедуры измерений он готовится заранее: необходимо намочить ветошь (губку), запустить вентилятор, дождаться, пока столбики термометров найдут верное положение. Зато психрометрический датчик влажности воздуха с механическим приводом надежен и точен. Стоимость такого прибора также доступна.

Электронные датчики температуры и влажности психрометрического типа работают по такому же принципу. Вместо термометров используются термисторы: электронные компоненты, сопротивление которых зависит от температуры. Подключены по мостовой схеме: при идеальном балансе температур напряжение на выходе нулевое, если происходит разбалансировка показаний – на выходе датчика появляется потенциал. Чтобы определить разность температур, термисторы помещены в две камеры: герметичную с сухим воздухом, и перфорированную, в которой будет реальная влажность по месту измерения. Вариант удобный, универсальный, но его точность весьма условна.

Подобные детекторы применяются в различных электронных схемах контроля. Особенно они популярны при разработке систем на базе Arduino.

Емкостные датчики влажности

Достаточно простые электронные устройства, работа которых основана на изменении электропроводности воздуха в зависимости от насыщения влагой. Фактически – это конденсаторы переменной емкости, величина которой контролируется управляющей схемой. Датчик влажности воздуха емкостного типа использует конденсаторы с воздушной прослойкой между пластинами. Универсальные гигрометры (с твердым диэлектриком) могут измерять количество воду в твердой среде.

Сенсоры надежные и достаточно точные, однако со временем изнашиваются. К неоспоримым преимуществам можно отнести независимость от кислотности среды. Этим обычно грешат резистивные сенсоры.

Оптический датчик влажности

Содержит измерительную зеркальную пластину и чувствительный фотодетектор. Второе наименование измерителя – конденсационный. Принцип действия основан на природе так называемой точки росы. При определенной температуре поверхности, на ней образуется конденсат. Наглядный пример – покрытые росой автомобили, припаркованные на открытом воздухе. Зеркальная пластина последовательно нагревается, выпадение конденсата фиксируется фотодетектором.

Фото-пара тщательно фокусируется: пока зеркальная поверхность чистая, фотоэлемент пропускает электрический ток. После выпадения росы свет рассеивается, сила тока падает, электроника фиксирует этот момент, и вычисляет уровень влажности по запрограммированному алгоритму.

Такие измерители достаточно точны, однако боятся вибраций и достаточно громоздки. Стоимость средняя. Существенный недостаток – необходимо поддерживать поверхность в идеальной чистоте. Кроме того, после применения датчик необходимо просушить для следующего применения. То есть, в реальном времени он не работает. Фактически – состояние измерений «включено» или «выключено».

Резистивный датчик влажности

Представляет собой переменный резистор, сопротивление которого меняется при изменении влажности. На первый взгляд, сенсор похож на емкостной прибор.

На самом деле технология иная. На диэлектрическую подложку наносится ряд электродов или наматывается токопроводящая проволока (две обмотки с гальванической развязкой). Затем пространство между электродами заполняется специальным солевым гелем или токопроводящим полимером. Главное условие – высокая гигроскопичность материала. Попадая во влажную среду, полимер (солевой гель) меняет проводимость. Сопротивление резистора меняется в обратной зависимости: чем выше влажность, тем оно ниже. Изменения фиксируются электроникой. Неоспоримые преимущества такой схемы: высокая точность, стабильность параметров, и долгий срок службы. Недостатки – невозможность работать в агрессивной среде, требуется защита от пыли. Однако вышедший из строя сенсор легко заменить: стоимость невысокая.

Датчик температуры и влажности воздуха может работать в качестве наглядного измерительного прибора, когда показания просто фиксируются наблюдателем.

Однако более целесообразным будет подключение датчика влажности к системе управления процессами. Как минимум, к устройству сигнализации (оповещения). Например, при выращивании сельскохозяйственных культур, датчик, погруженный в почву, может дать команду на полив грунта. В системах автоматического климат-контроля датчики температуры и влажности управляют кондиционерами и обогревательными котлами без участия оператора.

Применение датчиков на практике

Датчики используются для следующих задач:

  • поддержание заданного микроклимата в жилых и офисных помещениях: обеспечение комфортного пребывания людей;
  • обеспечение необходимых параметров воздуха на складах и в хранилищах: например, архивы, музеи или овощебазы;
  • сохранение заданной влажностной среды при работе с биологическими объектами: инкубаторы, лаборатории, медицинские учреждения;
  • обеспечение климатических условий на производстве сухих смесей или с применением чувствительной к влажности технике;
  • контроль в котельных или водоочистительных станциях: предотвращение образования конденсата;
  • соблюдение гигиенических норм в любых помещениях: высокая влажность способствует развитию плесени и грибка.

Датчики для твердой среды по принципу действия

Как мы уже говорили, некоторые датчики влажности и температуры воздуха универсальны: могут работать в грунте или сыпучих смесях. Также существуют специализированные приборы для решения подобных задач. Собственно, технологий для измерения содержания влаги в сыпучих средах (почва, сухие смеси и пр.) не так много.

Резистивные датчики

Эти детекторы работают по принципу амперметров: а в качестве резистора в цепи выступает среда измерения. Почва или сухая смесь, в зависимости от насыщения водой, меняет электропроводность (или сопротивление). Соответственно меняется и сила протекающего тока. Подобные датчики могут быть только электронными, поскольку механически обеспечить измерение влажности в твердой среде затратно и нецелесообразно.

Два (или больше, для повышения точности) электрода погружаются в среду измерения.

Модуль управления подает на контакты небольшое напряжение, и замеряет значение электрического тока. Чем больше влаги, тем сильнее электроток. Надежная и довольно точная конструкция, не лишена недостатков. Во-первых, электроды должны быть выполнены из материала, стойкого к коррозии и механическим повреждениям. Во-вторых, при калибровке прибора необходимо учитывать содержание солей в почве (или материале).

Емкостные датчики влажности почвы

Пожалуй, самые популярные устройства среди квартирных «земледельцев». Сегодня стало модным выращивать некоторые продукты питания не на огороде, а например, в квартире в Москве. Для обеспечения хорошего урожая применяются технологии интенсивного земледелия под управлением электроники. Контроллер получает информацию о температуре, уровне влажности и освещенности, и моделирует природные условия для вашей грядки на подоконнике.

Если система управления отлажена, нет необходимости ежедневно контролировать процесс роста растений. Достаточно пополнять емкость для полива, и своевременно собирать урожай.

Преимущество такого прибора – возможность работать «на автомате». Кроме того, такой датчик можно сделать своими руками.

Изготовление датчика влажности почвы своими руками на Arduino

Разумеется, сам сенсор изготавливать не нужно, эта деталь давно и успешно выпускается нашими друзьями из Поднебесной и стоит относительно недорого. Речь пойдет об интеграции датчика в систему управления для теплицы или балконной грядки.

Типичный пример: комплект FC-28.

Представляет собой емкостной детектор, соединенный с платой компаратора, выполненной на микросхеме LM393. В схеме присутствует потенциометр, с помощью которого можно произвести калибровку и задать условия для срабатывания датчика. Принципиальная схема устройства на иллюстрации:

Прибор не предназначен для мониторинга текущей влажности земли: его задача дать сигнал для включения системы автоматического полива. При достижении откалиброванного резистором порога сухости почвы, логический «0» на выходе компаратора меняется на «1» (контакт D0). Контроллер получает сигнал и дает команду исполнительному механизму полива.

В принципе, разработчик предусмотрел возможность снятия показаний для отображения на текстовом табло. Для этого используется аналоговый сигнал (A0) со схемы управления. Это не основной режим, но оператор всегда может увидеть влажность почвы в процентах.

Питание комплекта осуществляется с помощью источника 5 вольт с током до 35 мА. Это может быть блок питания или комплект батареек. Подойдет любая версия Arduino: например, UNO.

Схема может быть расширена датчиком уровня воды, световой и звуковой сигнализацией. Источником водоснабжения служит помпа, соединенная с контролируемым резервуаром. Типовая блок-схема готовой системы полива на емкостном датчике влажности представлена на иллюстрации:

Если запрограммировать контроллер Arduino на несколько грядок, можно применять систему на больших территориях: поле, теплица и пр.

Изготовление датчика влажности почвы своими руками

Еще одна популярная сфера применения датчика влажности (на этот раз воздуха) – это домашний инкубатор. Как известно, при нагреве инкубатора воздух внутри осушается. Это может привести к высокому проценту отбраковки яиц. Примитивные миски с водой не всегда дают должный эффект: без системы контроля вода испарится, а владелец инкубатора может пропустить этот момент. Для контроля необходим элементарный контроль с цифровым табло.

Если не рассматривать популярные готовые решения на Ардуино, можно собрать электронный детектор влажности воздуха на базе микросхемы PIC16F628A. Сенсор влажности, совместимый с такой логикой – DTH-11. Остальная элементная база – несколько согласующих резисторов и цифровое табло.

Данный контроллер имеет возможность как показывать уровень влажности в процентах, так и давать сигнал на исполнительное устройство для увлажнения. Снабдив его любым типом увлажнителя можно не беспокоиться о сохранности яиц в закладке.

Кроме того, данная схема позволяет подключить сенсор температуры. Таким образом, вы получаете полноценную систему климат контроля для инкубатора, работающую в автономном режиме.

Промышленные датчики температуры и влажности

При наличии средств, все эти приборы можно приобрести в заводском исполнении.

Это может быть отдельно вынесенный датчик влажности для индикации, или встроенный сенсор с подключением к системе «умный дом». Многие датчики позволяют получать информацию дистанционно, с передачей по сети интернет или на мобильный планшет.

Совет: для эффективного и надежного использования лучше приобретать не универсальные, а специализированные датчики влажности и температуры.

В данном материале есть описание различных типов сенсоров: каждый из них хорош для конкретных условий применения. Не обязательно выбирать самый дорогой и защищенный от агрессивной внешней среды прибор, если он будет использоваться в помещении.

Равно как датчик влажности почвы для горшков комнатных растений, не сможет контролировать обширные грядки в теплице или на поле.

Совет для самодельщиков

Если вам подвернулся исправный датчик с какого-нибудь готового устройства, не пытайтесь извлечь его и использовать в другой схеме. Интегрированные сенсоры, как правило, разрабатываются под конкретные проекты, и создание переходной схемы сведет на нет всю экономию. Лучше сначала разработать свой контроллер, а затем приобрести под него конкретный датчик влажности.

Оцените статью
Добавить комментарий