4. Vlhkost vzduchu

Vlhký vzduch je směs suchého vzduchu, tvořeného 78% dusíku, 21% kyslíku, 0,03% oxidu uhličitého, 0,93% argonu a 0,01% jiných inertních vzácných plynů a vodní páry (Jokl, 2000).

Vlhkost vzduchu je dána obsahem vodních par, které jsou ve vzduchu sice vždy, ale v poměrně proměnlivém množství. Vyjadřuje se následujícími bioklimatologickými (hygrometrickými) hodnotami:

1. Měrná (dříve absolutní) vlhkost vzduchu je skutečné množství vodní páry ve vzduchu při dané teplotě. Vyjadřuje se buď v gramech vodní páry v m³ vzduchu (g.m^-3) (a), nebo v jednotkách tlaku vodní páry v pascalech (e).

2. Maximální vlhkost vzduchu je největší množství vody, které je vzduch za dané teploty a tlaku schopný pojmout v plynném skupenství. Vyjadřuje se v g.m^-3 vzduchu (A), nebo v pascalech (E).

3. Relativní vlhkost vzduchu (RV) je poměr měrné vlhkosti k maximální za dané teploty, udávaná v procentech. je to hodnota vzhledem k organismu zvířat výstižná, a proto se ve stájích vyjadřuje vlhkost vzduchu nejčastěji touto hodnotou.

4. Relativní vlhkost ekvivalentní (virtuální) (RV ekv) je vlhkost vzduchu v hraniční vrstvě tělesa (zvířete), které má odlišnou teplotu od teploty ovzduší. V bioklimatologii člověka a zvířat se ekvivalentní relativní vlhkost vzduchu označuje jako fyziologická vlhkost vzduchu. Je-li povrchová teplota tělesa vyšší než teplota okolního vzduchu, je relativní virtuální vlhkost ve srovnání s vlhkostí ovzduší nižší a zvyšuje se odpařování vody z povrchu těla. V opačném případě dochází ke kondenzaci vodních par na povrchu.

Et – tlak nasycené páry při dané teplotě vzduchu

Et´- tlak nasycené páry při povrchové teplotě tělesa

r – relativní vlhkost okolního vzduchu

5. Rosný bod udává teplotu, při které je dosaženo maximální vlhkosti, to je 100% nasycení. Měrná vlhkost se rovná maximální vlhkosti. Při poklesu teploty pod rosný bod dochází ke kondenzaci vodních par na povrchu a tvoří se mlha. Stejně tak dochází ke kondenzaci vodních par na povrchu chladnějších předmětů.

6. Sytostní doplněk je množství vodních par, které je vzduch schopen ještě pojmout k úplnému nasycení. Je to rozdíl mezi maximální a absolutní vlhkostí (Kursa, 1998).

Vodní páry jsou ve stájovém vzduchu obsaženy vždy a zpravidla ve větším množství (absolutním) než ve vzduchu venkovním (chladnějším). Větráním se proto většinou vlhkost vzduchu ve stáji sníží – kromě za dusného letního, případně teplého a velmi vlhkého zimního počasí, kdy je ve stáji zjišťována i při dobrém větrání vlhkost vysoká (Zeman, 1994).

4.1. Fyziologický význam vlhkosti vzduchu

Vysoká vzdušná vlhkost, v komplexu s teplotou a prouděním, významně ovlivňuje termoregulaci a to tím, že zvyšuje tepelnou vodivost vzduchu. Vzduch nasycený vodními parami má tepelnou vodivost asi 10x vyšší než suchý vzduch. Při nízkých teplotách se zvyšuje výdej tepla radiací a hlavně vedením, evaporací aj. (podporuje vznik hypotermie), při velmi vysokých teplotách (dusno) naopak omezuje výdej tepla všemi způsoby. nahromaděné teplo má za následek vznik hypertermie.

Kursa (1998) uvádí, že u mláďat s nedostatečně vyvinutou reflexní složkou termoregulace, jako jsou selata a drůbež, může dojít při vysoké vlhkosti a nízké teplotě vzduchu k chladovému stresu. Vysoká vlhkost je tedy pro zvířata nepříznivá jak při nízkých, tak i při vysokých teplotách. Vlhkost vzduchu je potřeba vždy posuzovat společně s teplotou a často se hovoří o teplotně-vlhkostním komplexu.

Vlhkost vzduchu zvyšuje tepelnou jímavost vzduchu pro teplo tzn. i spotřeba tepla k ohřívání vlhkého vzduchu je větší než u vzduchu suchého (úspora topení). Nízká vlhkost do určité míry podporuje rozvoj mikroorganismů v ovzduší a prostředí vůbec. Podporuje i prašnost. Prachové částice významně déle setrvávají ve vzduchu, což je nepříznivé v objektech s nadměrnými zdroji prašnosti (např. při krmení suchým krmivem). Při vyšších Rv (nad cca 85 %) se prašnost i mikrobiální kontaminace vzduchu snižuje, po kondenzaci vody na prachových částicích následuje jejich rychlejší sedimentace a tím se ovzduší čistí (ale jen do vyschnutí prachu a jeho následného zvíření).

Kombinace nízké vlhkosti (pod 50 %) a vysoké teploty – vysoký sytostní doplněk může spolupůsobit dehydrataci organismu zvýšeným odparem vody z dýchacích cest. Tím se narušují obranné hlenové bariéry na sliznicích dýchacích cest (locus minoris resistentiae) – důsledkem pak je i zvýšené pocení a snížení příjmu krmiva. Snižuje se užitkovost zvířat. (Zeman, 1994)

4.2. Zdroje vlhkosti (vodních par) ve stájích

Hlavním zdrojem vlhkosti ve stájových objektech jsou především ustájená zvířata (evaporace, perspirace a transpirace, moč a výkaly – též v souvislosti se špatně odkanalizovanými nebo neudržovanými podlahami), dále voda k čištění podlah aj. zařízení, vlhké a teplé krmivo a sekundárně pak kondenzace na površích. Na množství vodních par ve vzduchu se podílí i teplota prostředí, protože vyšší teplota zvyšuje intenzitu odparu (průměrně 45 g/hod z 1 m² mokré plochy), produkci vodních par z organismu (biologická produkce – viz ON 73 4502) a také schopnost vzduchu přijímat vodní páry (hodnota maximální vlhkosti narůstá s teplotou). (Zeman, 1994)

4.3. Rozmezí přípustných hodnot relativní vlhkosti vzduchu

Řídí se druhem a kategorií (stářím) zvířat a také teplotou prostředí a pohybuje se od 50% eventuálně 40 – 45% při vyšších teplotách, do 70 – 75% u mláďat a do 80 – 85% u dospělých zvířat – za předpokladu, že teplota je optimální (při vyšších T nižší Rv a naopak). Hodnocení teplotně-vlhkostního režimu, tj. vzájemného vztahu teploty a vlhkosti vzduchu ve stájích může být velmi často nejvýznamnějším a dostatečným ukazatelem hygienického stavu stájového prostředí (Zeman, 1994).

Vysoká relativní vlhkost spolu s vysokou teplotou prostředí zatěžuje výdej tepla z povrchu těla a z dýchacích cest. Vysoká relativní vlhkost v kombinaci s nízkou teplotou vzduchu a vysokou rychlostí proudění vzduchu způsobuje naopak neúměrné zvýšení teplotních ztrát zvířat. Nastává podchlazení organismu, oslabení jeho rezistence a tím i zvýšená náchylnost k chorobám (Louda aj., 2000).

Základní opatření proti vysoké vlhkosti ve stájích

- způsob a technologie ustájení (stelivové, roštové apod.)

- dodržování zásad technologie provozu (pravidelné podestýlání a odkliz hnoje, zvláště tekutého, fungující kanalizační zařízení)

- větrání a vytápění, zejména teplovzdušné (zvýšení teploty zvyšuje jímavost vzduchu pro vodní páry vznikající zvířaty, odparem aj.)

Naopak jako opatření proti nízké vlhkosti se doporučuje především snížit výkon vytápění a podle potřeby přistupovat k vlhčení vzduchu.

4.4. Měření vlhkosti vzduchu

Metody používané k měření relativní vlhkosti vzduchu lze rozdělit do 5 základních skupin:

1. Vážkové (gravimetrické) metody

2. Psychrometrické metody

3. Hygroskopické metody

4. Metody založené na měření rosného bodu

5. Metody odporové a kapacitní

4.4.1. Vážková metoda

Jedná se o prosátí určitého množství vzduchu přes „U“ trubici s hygroskopickou látkou (chlorid vápenatý, gel kyseliny křemičité). Přesným měřením hmotnosti před a po prosátí vzduchu, zjistíme jejich rozdíl, který určuje množství vodní páry v prosátém objemu vzduchu.

A_V – absolutní vlhkost [g.m^-3]
V_V – hmotnost „U“ trubice po měření[g]
V - hmotnost „U“ trubice před měřením [g]
O - množství prosátého vzduchu [m³]

Jde o analytickou metodu, kterou vzhledem ke kvalitě stájového ovzduší (vysoká prašnost, případně jiná kontaminace) běžně ke stanovení vlhkosti stájového vzduchu nepoužíváme.

4.4.2. Psychrometrické metody

Jde o poměrně jednoduché, avšak dostatečně přesné výpočtové určení vlhkosti vzduchu na základě psychrometrické diferenence – tj. rozdíl mezi teplotou tzv. suchého a vlhkého teploměru.

Psychrometrická rovnice:

e – hledaný tlak par [mmHg]

E_V – maximální tlak par při T_V

A – konstanta (závisí na rychlosti proudění vzduchu)

p – barometrický tlak vzduchu

t_S – teplota suchého teploměru

t_V – teplota vlhkého teploměru

Princip stanovení vzdušné vlhkosti pomocí psychrometrů

Z výše uvedeného vyplývá, že pro stanovení vzdušné vlhkosti psychrometrickou metodou je zapotřebí soustavy dvou pokud možno identických teploměrů, jejichž čidla jsou umístěna co nejblíže vedle sebe (obvykle 3 – 5 cm). Pro konstrukci psychrometrů se obvykle používají běžné kapalinové (nejčastěji rtuťové) teploměry. Jediným rozdílem mezi těmito teploměry je skutečnost, že teploměrné čidlo jednoho z nich je obaleno textilní punčoškou (obvykle mušelínovou), která je trvale zvlhčována destilovanou vodou. Jde tedy o kombinaci suchého (T_S) a vlhkého (T_V) teploměru. Vzdušnou vlhkost pak vypočítáme z rozdílu teplot odečtených na obou teploměrech. K rozdílným hodnotám teplot na obou teploměrech dochází v důsledku vypařování vody z mušelínové punčošky vlhkého teploměru, a odpařující se voda odnímá teplo z jeho čidla. Díky tomuto jevu dochází pak k naměření nižší hodnoty teploty na vlhkém teploměru. Hodnota rozdílu teplot na obou teploměrech je dána intenzitou odpařování vody, která je ovlivněna několika faktory:

1. Vzdušná vlhkost (rozhodující faktor). Čím nižší je vlhkost vzduchu, tím intenzivněji se voda z mušelínové punčošky vlhkého teploměru vypařuje (odebírá více tepla) a pokles teploty je vyšší. Naopak při vyšším nasycení vzduchu vodou se tato hůře odpařuje a pokles teploty je nižší.

2. Proudění vzduchu – jeho zvýšená hodnota urychluje odpařování vody

3. Barometrický tlak vzduchu – vzduch s nižším barometrickým tlakem lépe pohlcuje vlhkost, a dochází tedy k rychlejšímu odpařování.

Všechny tyto tři faktory musí být tedy při přesném psychrometrickém výpočtu zohledněny.

Teplota na suchém teploměru je tedy vždy vyšší než teplota naměřená na teploměru vlhkém. Jedinou výjimkou v této situaci je stav, kdy se absolutní vlhkost vzduchu rovná vlhkosti maximální a relativní vlhkost vzduchu je tedy 100%, v tomto případě se již voda z mušelínové punčošky neodpařuje a nedochází k ochlazování čidla vlhkého teploměru – na obou teploměrech v tomto případě naměříme stejnou hodnotu teploty (T_S = T_V ).

4.4.3. Hygroskopické metody

Hygroskopické metody jsou velmi častým, avšak ne zcela přesným způsobem měření vzdušné vlhkosti. U přístrojů pracujících na tomto principu se používají materiály pohlcující vzdušnou vlhkost a na základě obsahu vody mění své pružnostní charakteristiky. Pokud se relativní vlhkost vzduchu zvýší, měřící materiál absorbuje více vody, „změkne“ a povolí se. V opačném případě (klesá-li vlhkost vzduchu) materiál vysychá a začne se napínat. Pohyby více či méně napnutého materiálu jsou speciálním převodním mechanismem převáděny na cejchovanou analogovou stupnici, na které můžeme přímo odečíst hodnotu relativní vlhkosti.

Materiálem vhodným pro konstrukci hygroskopických přístrojů bývá nejčastěji svazek preparovaných (odmaštěných) lidských vlasů nebo koňských žíní (vzácněji) nebo membrána z opracovaného ovčího střeva.

4.4.4. Metody založené na měření rosného bodu

Princip spočívá ve snímání změny odrazivosti kovového ochlazovaného zrcátka při jeho orosení. Zrcátko odráží paprsek z LED diody do snímače, při orosení zrcátka dojde ke snížení světelného toku, které je vyhodnoceno elektronickým obvodem. Obvod řídí ochlazování zrcátka Peltierovým článkem tak, aby se teplota ustálila na hranici orosování. U jiného provedení přístrojů je paprsek LED diody odrážen proti tmavé ploše, při orosení dojde naopak ke zvýšení množství světla dopadajícího do snímače, princip řídícího obvodu je obdobný. Méně výhodný způsob je zjišťování okamžiku orosení elektrodami. Protože parciální tlak vodních par nad hladinou (kapalné) vody je jiný než nad ledem, musí přístroj vyloučit ojínění. Z teploty okolního vzduchu t a teploty rosného bodu (zrcátka) t_r pak přístroj vypočte vlhkost. Vlhkost lze na základě těchto dvou teplot stanovit i ručně. - odečtením z Mollierova diagramu – viz obrázek č. 20.

Obrázek č.20 Určení vlhkosti z teploty rosného bodu

4.4.5. Metody odporové a kapacitní

Lithiumchloridový hygrometr s kapalným elektrolytem: na nevodivé trubičce je nasazena tkanina obsahující dvojici drátkových elektrod bifilárně ("rovnoběžně") navinutých. Tkanina je napuštěna vodným roztokem LiCl, elektrody jsou připojeny ke zdroji (střídavého) proudu, který svým průchodem elektrolyt zahřívá. Zvýšením teploty se odpařuje voda z elektrolytu, čímž se zmenší jeho vodivost, klesá proud a tím i teplota. Při poklesu teploty elektrolytu dochází naopak k absorpci vodní páry, zvyšuje se vodivost a se zvětšováním proudu roste opět teplota. Rovnovážný stav obsahu vody v elektrolytu závisí na teplotě elektrolytu, která je pak funkcí parciálního tlaku vodních par v okolním vzduchu. Teplota se měří čidlem zasunutým v trubičce, přístroj z ní vyhodnotí vlhkost.

Hygrometr s tuhým elektrolytem Al₂O₃ je tvořen jednou hliníkovou elektrodou s vrstvičkou Al₂O₃ a druhou elektrodou z napařené tenké vrstvičky zlata propustné pro vodní páry. Absorpcí vody do elektrolytu se mění elektrický odpor, z něhož je pak vyhodnocena vlhkost.

Kapacitní hygrometr je postaven na principu kondenzátoru s dielektrikem z polymeru, který má hygroskopické vlastnosti. Jedna z elektrod je provedená tak, že umožňuje vodním parám z okolního vzduchu difundovat do polymeru. Polymer absorpcí vody mění své dielektrické vlastnosti, tím se mění i kapacita kondenzátoru, ze které se vyhodnotí vlhkost.

Čidla na principu hygrometru s tuhým elektrolytem nebo kapacitního hygrometru používá většina běžných elektronických přístrojů pro měření vlhkosti vzduchu, přístroje zároveň měří i teplotu vzduchu, někdy bývají kombinované i s měřením dalších veličin.

4.5. Přístroje vhodné k měření vlhkosti ve stájovém prostředí

K měření vlhkosti vzduchu ve stájovém prostředí se nejčastěji používají:

· vlasový vlhkoměr (hygrometr): ve stájích, meteorologické boudce a ve volné atmosféře

· staniční nebo aspirační psychrometr: měří daleko přesněji než vlasový vlhkoměr a relativní vlhkost vzduchu lze měřit v kombinaci s teplotou

· elektronické přístroje (v podstatě psychrometry – např. Hydriphil aj.): umožňují i stanovení dalších hygrometrických veličin (absolutní = měrná vlhkost, teplota rosného bodu) a také hodnoty teploty vzduchu (Zeman, 1994)

4.5.1. Vlasový vlhkoměr

4.5.1.1. Popis přístroje a jeho funkce (video)

Čidlem vlasového vlhkoměru je svazek speciálně připravených (odmaštěných) lidských vlasů. Svazek je na jednom konci pevně ukotven k rámu přístroje, druhý konec je upevněn do převodního mechanismu (viz obrázek č.21)

Obrázek č.21 Detail měřícího čidla vlasového vlhkoměru

Vlasový vlhkoměr je založen na vlastnosti lidského vlasu prodlužovat se s přibývající poměrnou vlhkostí a zkracovat se s jejím ubýváním. Princip měření je postaven na změně délky vlhkoměrného tělesa způsobené vlivem změn atmosférické vlhkosti. Délka vlasů se s rostoucí poměrnou vlhkostí v rozpětí od 0 do 100 % zvětšuje asi o 2,5 %. Změny délky vlasů se indikují ručkou na stupnici. Údaje přístroje jsou téměř nezávislé na teplotě vzduchu v rozpětí teplot, které se u nás běžně vyskytují. Při teplotách pod -5 st. C je zpravidla přesnější než psychrometr.

Velmi časté konstrukční provedení přístroje bývá jeho kombinace s jednoduchým kapalinovým (nejčastěji lihovým) teploměrem (obrázek č. 22).

Obrázek č. 22 Celkový pohled na vlasový vlhkoměr

4.5.1.2. Výhody a nevýhody přístroje

Hlavní výhodou vlasového vlhkoměru jsou jeho nízké pořizovací náklady, které se dle druhu a provedení pohybují nejčastěji v rozpětí 200 – 300,- Kč.

U vylepšených typů přístrojů je možné nastavit pomocí druhé ručky nejvyšší tolerovanou hodnotu relativní vlhkosti pro danou stáj. Po dosažení této nastavené hranice dojde ke kontaktu ukazovací ručky s ručkou stavitelnou a tím pádem k uzavření elektrického oblouku. Této vlastnosti můžeme využít např. k jednoduchému a celkem spolehlivému spuštění větracího systému (viz obrázek č. 23)

Obrázek č.23 Vlasový vlhkoměr s nastavitelnou hodnotou vlhkosti pro uzavření elektrického obvodu

Mezi hlavní nevýhody hygrometrických přístrojů lze považovat neúplně přesné měření a citlivost přístroje vůči agresivnímu stájovému prostředí (prach, apod.).

4.5.1.3. Zásady používání a kalibrace (video)

Vlasy použité ve vlhkoměru musí být odmaštěné, aby dobře přijímaly vlhkost. Při manipulaci s přístrojem je nezbytné dbát opatrnosti a zejména vyloučit kontakt pokožky s vlasovým svazkem. Částice potu obsahujícího mastné kyseliny mohou v tomto případě ulpět na měřícím čidle a svými hydrofobními vlastnostmi omezit pohlcování vody. Při používání přístroje ve stájovém prostředí je nutné v pravidelných (nejlépe měsíčních) intervalech provést mechanickou očistu přístroje (jemný štětec) a očistit vlasy odmašťovacím prostředkem. Vhodnými prostředky mohou být čistý líh, technický benzín, případně prostředky na nádobí. Ostatní chemické prostředky nejsou vhodné, vlasy ztvrdnou a ztratí pružnost. Vlasy jsou dost jemné, pozor na poškození. Nemají být slepené, každý vlas má být samostatný. Součástí údržby je i očištění a prověření mechanických dílů přístroje z hlediska jejich pohyblivosti, případně jejich promazání.

Kalibrace přístroje (regenerace čidla) se provádí jeho zabalením do mokré vyždímané utěrky a jeho ponecháním v tomto stavu přibližně 1 hodinu. Po této době nastavíme ukazovací ručku regulačním šroubkem na hodnotu 100%. Odborní pracovníci používají k této činnosti speciální plstí vyložené nádobky, které se nasunou na měřicí část vlhkoměru a stupnice i nastavovací šroubek jsou volně přístupné. Když nastavení provedeme rychle (ručka po vybalení začne hned klesat) je nastavení přesné.

4.5.2. Psychrometr staniční (Augustův)

4.5.2.1. Popis přístroje a jeho funkce

Přístroj je určen pro ambulantní měření venkovní teploty a vlhkosti vzduchu v tzv. meteorologické budce (stanici). Je to dřevěná žaluziová skříňka opatřená lesklým bílým nátěrem, který slouží k ochraně meteorologických přístrojů v ní umístěných před nežádoucími účinky jimiž jsou záření (sluneční), sníh, déšť. Dvojitá řada žaluzií umožňuje dobré provětrávání přístrojů, takže vnitřní podmínky dostatečně odpovídají stavu atmosféry v okolí budky, brání však současně vnikání padajících srážek za silného větru dovnitř. Bílý nátěr je třeba pravidelně obnovovat, protože snižuje pohlcování záření povrchem budky. Výška podstavce je kvůli vyloučení mikroklimatických vlivů volena tak, aby nádobky (čidla) /rtuťových/ teploměrů byly na světových meteorologických stanicích v jednotné výšce 2 m nad zemským povrchem. Dvířka musí být orientována k severu (na severní polokouli), aby při otvírání nedošlo k oslunění přístrojů (Sborník předpisů, svazek 7 ČHMÚ), viz obr. č. 24.

Obrázek č.24 Meteorologická stanice

Přístroj funguje na principu psychrometrického měření, jde tedy o soustavu dvou identických rtuťových teploměrů, vzdálených přibližně 50 mm od sebe a čidlo jednoho z nich (vlhkého teploměru) je obaleno textilií trvale ponořenou do kádinky s destilovanou vodou, a tedy permanentně zvlhčováno (obrázek č. 25)

Obrázek č.25 Staniční Augustův psychrometr

4.5.2.2. Výhody a nevýhody přístroje

Výhodou staničního psychrometru je jeho jednoduchost a vysoká přesnost, je však zcela nevhodný pro použití k měření ve stájovém prostředí. Přístroj totiž nemá čidla chráněná před radiací a vyrovnání teploty čidel s teplotou prostředí při měření na více stanovištích by bylo neúměrně časově náročné.

4.5.2.3. Zásady používání a kalibrace

Přístroj je výhradně určen pro použití v meteorologických stanicích. Kalibrace přístroje se neprovádí, údržba zahrnuje kontrolu stavu a případnou výměnu mušelínové punčošky vlhkého teploměru a kontrolu stavu rtuťových sloupců obou teploměrů. Pro orientační určení funkčnosti přístroje je možné použít jednoduchý test, který spočívá v sejmutí mušelínové punčošky a osušení čidla vlhkého teploměru a po přibližně 10 – 15 minutách v odečtení teplot na obou teploměrech. Teploty musí být zcela shodné, v opačném případě je nutno přístroj vyměnit.

4.5.3. Psychrometr aspirační (Assmannův)

4.5.3.1. Popis přístroje a jeho funkce (video)

Assmannův psychrometr je modifikací psychrometru staničního. Jde tedy o soustavu 2 rtuťových teploměrů, umístěných ve společném rámu ve vzdálenosti cca 4 cm. Jak ukazuje obrázek č. 26, čidlo jednoho z teploměrů je obaleno textilním krytem, jde tedy o klasický vlhký teploměr (u přístroje označen modrou značkou), čidlo druhého teploměru je neobaleno a v tomto případě se tedy jedná o teploměr suchý (značen červenou značkou).

Obrázek č. 26 Detail Assmannova aspiračního psychrometru

Čidla obou teploměrů jsou chráněna dvouplášťovým kovový krytem, který tak zajišťuje jejich mechanickou ochranu a zejména chrání obě čidla před radiací. V horní části přístroje se nachází ventilátorek, který je poháněn buď hodinovým strojkem nebo elektromotorkem. Tento ventilátorek zajišťuje prosávání (aspiraci) vzduchu kolem čidel teploměrů, a to rychlostí větší než 2,5 m.s^-1. (viz obrázek č. 27). Přesnost správně provedeného psychrometru je lepší než 1,5%.

Obrázek č.27 Celkový pohled na Assmannův aspirační psychrometr

4.5.3.2. Výhody a nevýhody přístroje

Aspirační psychrometry jsou ideálním řešením pro ambulantní měření teploty a relativní vlhkosti vzduchu ve stájovém prostředí. Ochrana čidel před radiací umožňuje práci s přístrojem prakticky v jakékoliv poloze s jistotou správně naměřené teploty. Aspirovaný vzduch také značně urychluje měření, takže s pomocí tohoto přístroje lze za poměrně krátkou dobu proměřit vysoký počet stanovišť. Nevýhodou přístroje jsou poměrně vysoké pořizovací náklady – cena přístroje typu PM-821 (mechanický) se pohybuje okolo 16 000,- Kč. Dle našich zkušeností je poměrně výraznou provozní a konstrukční nevýhodou přístroje velmi špatně čitelné cejchování na obou stupnicích přístroje, jakož i běžným okem špatně viditelný rtuťový sloupec. Tato skutečnost je u většiny komerčních provedení přístrojů kompenzována přítomností posuvné lupy na obou stupnicích (viz obrázek č.26), jde však o plastové zvětšovací čočky, které mají tendenci k rychlému povrchovému opotřebení (zejména drobné poškrábání od tvrdších prachových částic), takže jejich trvalá použitelnost je problematická a většina měřících osob od jejich používání záhy ustupuje. Tato skutečnost pak může vést při odečítání teplot ke snaze přisunout stupnice teploměru blíže k oku a často zcela nevědomky přiblížit nebo dokonce opřít dolní část teploměru s čidly o vlastní tělo. V tomto případě může dojít, k ovlivnění naměřených hodnot neboť ochrana čidel před radiací je v tomto případě neúčinná.

4.5.3.3. Zásady používání a kalibrace

Podobně jako u staničního psychrometru se kalibrace přístroje neprovádí, běžná údržba zahrnuje kontrolu stavu a případnou výměnu mušelínové punčošky vlhkého teploměru a kontrolu stavu rtuťových sloupců obou teploměrů. Pro orientační určení funkčnosti přístroje je možné použít jednoduchý test, který spočívá v sejmutí mušelínové punčošky a osušení čidla vlhkého teploměru a po přibližně 10 – 15 minutách v odečtení teplot na obou teploměrech. Teploty musí být zcela shodné, v opačném případě je nutno teploměry vyměnit (orientační cena 1 teploměru 1000,- Kč). Dále se provádí pravidelné vyčištění mechanických součástí hodinového strojku ventilátorku. Z našich zkušeností lze doporučit obrátit se na odborný servis přibližně 1x za rok.

Postup při měření aspiračním psychrometrem (video)

1. Navlhčení mušelínové punčošky vlhkého teploměru destilovanou vodou. Provádí se zpravidla těsně před měřením a jejím cílem je důkladné zvlhčení textilního obalu čidla. Dle doporučení výrobce se provádí pomocí přibalené nádobky s destilovanou vodou přímou aplikací na chráněné čidlo. Velmi často však dochází k situaci, že mušelínová punčoška velmi obtížně vodu pohlcuje, zvláště je-li přístroj použit po delším skladování. V tomto případě jednoznačně doporučujeme sundání kovových krytů čidla a přímé zapravení vody do textilie. K této činnosti používáme jinou vlhkou textilii, snažíme se vyvarovat přímému kontaktu pokožky ruky s mušelínem (zanechání mastných hydrofobních součástí potu na punčošce). Po dostatečném zvlhčení již mušelínová tkanina vodu přijímá bez problémů, takže při delším používání aspiračního psychrometru již není nutno kryt čidla snímat a případné další zvlhčení provádíme přímou aplikací destilované vody do přístroje.

2. Natočení hodinového strojku ventilátorku a povolení brzdící zarážky

3. Vlastní měření na stanovištích. Důležité upozornění: při zahájení měření je nutno na prvním měřeném stanovišti setrvat poněkud déle (doporučuje se cca 4 – 5 minut), aby došlo k vyrovnání teploty čidel teploměrů s teplotou prostředí. Na dalších stanovištích lze již měřit rychleji (cca po 1 minutě). Chceme-li mít jistotu, že doba měření je dostatečná, provedeme v intervalu cca 10 sekund dvojí odečtení teplot. Nemění-li se již teploty na obou teploměrech, je měření ukončeno a můžeme pokračovat na další stanoviště.

4. Vlastní výpočet hodnoty relativní vlhkosti. Pro nejsnadnější postup lze doporučit využití psychrometrických tabulek.

Postup při výpočtu relativní vlhkosti za použití psychrometrických tabulek uvádí následující příklad. Jedná se o situaci, kdy je na suchém teploměru naměřena teplota T_S = 17°C, na vlhkém teploměru pak teplota T_V = 14°C.

a) V tabulce nejprve vyhledáme řádek, jehož hodnota odpovídá teplotě naměřené na suchém teploměru, tedy 17°C (viz obrázek č. 28)

Obrázek č.28 Psychrometrické tabulky – vyhledání hodnoty naměřené na suchém teploměru

b) Dále v tabulce vyhledáme sloupec, jehož hodnota odpovídá rozdílu teplot naměřených na suchém a vlhkém teploměru, tedy 3,0°C (viz obrázek č.29).

Obrázek č.29 Psychrometrické tabulky – vyhledání hodnoty odpovídající rozdílu teplot naměřených na suchém a vlhkém teploměru

c) Na průsečíku vyhledaného řádku a sloupce obdržíme hodnotu relativní vlhkosti vzduchu – tedy pro daný příklad jde o hodnotu RV = 72% (viz obrázek č.30).

Obrázek č.30 Psychrometrické tabulky – vyhledání hodnoty relativní vlhkosti vzduchu

4.5.4. Data loggery Comet pro záznam vlhkosti

4.5.4.1. Popis přístrojů a jejich funkce (video)

Data loggery pro záznam vlhkosti jsou nejčastěji dodávány v multifunkčním provedení, kdy kromě relativní vlhkosti vzduchu měří i jeho teplotu a hodnotu rosného bodu (viz kapitola 3.5.7.) Záznam je prováděn do energeticky nezávislé elektronické paměti. Údaje lze kdykoli přenést do osobního počítače přes rozhraní USB, RS232, Ethernet nebo GSM modem pro další zpracování.

Při měření vlhkosti pracují přístroje s přesností + 2,5% RV od 5 do 90% při teplotě 23°C. Přesnost měření rosného bodu je + 0,5°C od 30% do 95% relativní vlhkosti. Rozlišení údajů o vlhkosti je 0,1% RV.

4.5.4.2. Výhody a nevýhody přístrojů

Základní charakteristiky data loggerů pro měření vlhkosti jsou totožné s výše zmíněnými přístroji pro měření teploty (viz kapitola 3.5.7.2). Za jistou nevýhodu lze považovat nedostatečně chráněné vlhkostní čidlo přístroje v jeho základním provedení. Při nasazení této varianty přístroje do stáje dochází v důsledku působení celkem agresivního stájového prostředí (prach, voda, hmyz) k rychlému znečištění čidla a jeho zhoršené funkčnosti.

Pro odstranění této nevýhody je možnost dokoupení výměnné krytka čidel, která působí jako filtr vzduchu. Krytka je vyrobena ze sintrovaného bronzu, její filtrační schopnost je 0,025mm (viz obrázky č. 31, 32 a 33).

Obrázek č.31 Bronzová krytka čidla loggeru

Obrázek č.32 Čidlo umístěné ve stáji pro hospodářská zvířata (viz šipka)

Obrázek č.33 Detail umístěného čidla s krytem měřících prvků

4.5.4.3. Zásady používání a kalibrace (video)

K přístroji je dodáváno příslušenství, pomocí kterého lze provádět ověření přesnosti měření (kalibraci) a případně i nové nastavení (justování) přístrojů měřících relativní vlhkost vzduchu. Může jím být v mnoha případech nahrazeno předepsané, cenově nedostupné speciální zařízení pro generování relativní vlhkosti (kalibrační komora). V nádobce, vzduchotěsně připojené na vlhkostní snímač, je generována relativní vlhkost vzduchu, jejíž hodnota je závislá na roztoku použitém uvnitř nádobky. Roztoky pro generování zvolených vlhkostních hladin (vlhkostní standardy) nejsou součástí kalibrační nádobky MD046 a musí být objednány zvlášť.

Příslušenství pro kalibraci vlhkoměrů:

Obrázek č.34 Nádobka pro kalibraci a justování vlhkosti

Obrázek č.35 Sada 5 náplní na jedno použití se standardem vlhkosti 10 nebo 80% RV s 5 aplikačními poduškami

Obrázek č.36 Přístroj připravený ke kalibraci

Více informací o postupu při kalibraci naleznete zde

Podobně jako v případě měření teploty se dataloggery se dodávají v provedení bez displeje a s displejem, v obou případech s možností snadné instalace na stěnu se zabezpečením.

Příklady dataloggerů:

Obrázek č.37 Teploměr – vlhkoměr R3120 včetně rosného bodu s vnitřními čidly T+RV

Obrázek č.38 Teploměr - vlhkoměr S3120 včetně rosného bodu s vnitřními čidly T+RH s displejem

Obrázek č.39 Teploměr - vlhkoměr S3631 s vnitřními čidly T+RH. Navíc konektor pro připojení další externí sondy teploty. Možnost zobrazení teploty rosného bodu, teploty externí sondy a rozdílu teploty mezi externí sondou a rosným bodem.