Higrómetros

¿Qué es un Higrómetro?

Un higrómetro es un dispositivo utilizado para medir y mostrar la humedad del aire. El parámetro de humedad más comúnmente utilizado es la humedad relativa (%HR), que representa la relación entre la cantidad de vapor de agua presente en el aire y la cantidad máxima que el aire puede contener a una determinada temperatura.

Además de la humedad relativa, existen otros parámetros utilizados para medir la humedad, como la proporción de mezcla (kg/kg), la humedad absoluta (g/m^3), la presión de vapor de agua (Pa), la temperatura del punto de rocío (°C) y la fracción molar (mol/mol).

Los higrómetros pueden ser de tipo analógico o digital. Los higrómetros analógicos incluyen diferentes tipos como los higrómetros secos y húmedos, los higrómetros capilares y los higrómetros bimetálicos, que han sido utilizados desde hace aproximadamente 1500 años. Estos dispositivos no requieren electricidad, pero pueden ser propensos a errores y requieren mantenimiento y condiciones de medición adecuadas.

Por otro lado, los higrómetros electrónicos digitales utilizan sensores basados en semiconductores y suelen combinarse con un sensor de temperatura para formar un conjunto de temperatura/higrómetro. Estos higrómetros son ampliamente utilizados en aplicaciones industriales debido a su tamaño compacto y facilidad para el registro de datos.

Usos de los Higrómetros

Los higrómetros se utilizan desde hace mucho tiempo en la observación meteorológica pública y en otras aplicaciones. Los higrómetros capilares se utilizan en museos y galerías de arte, ya que no necesitan electricidad.

Los higrómetros industriales se utilizan en lugares donde la humedad es sensible, como en el cultivo de invernaderos de plástico y setas en la agricultura, así como en plantas médicas y farmacéuticas.

Recientemente, los higrómetros se utilizan a menudo para prevenir los golpes de calor. En algunos lugares se instalan en interiores donde hay personas activas, como en grandes gimnasios, aulas y residencias de ancianos. También se instalan en acondicionadores de aire y humidificadores y se encargan del control automático de los equipos.

Principios de los Higrómetros

Para medir la humedad se utilizan varios principios. En primer lugar, existen dos tipos principales de principios, según sean analógicos o digitales.

1. Higrómetros Analógicos

Los higrómetros analógicos se utilizan a menudo en los higrómetros de uso cotidiano.

Higrómetros Esféricos Húmedos y Secos
Los higrómetros esféricos húmedos y secos constan de dos termómetros de vidrio uno al lado del otro, uno de los cuales tiene una gasa húmeda envuelta. Debajo de los termómetros hay un recipiente que almacena agua, la gasa absorbe la humedad de este recipiente y permite que la humedad se evapore en el termómetro envuelto.

Al evaporarse el agua, se pierde calor de vaporización, por lo que la temperatura indicada (temperatura de bulbo húmedo) del termómetro con la gasa envuelta es más baja. La humedad se calcula a partir de esta diferencia de temperatura. Algunos productos tienen una tabla de conversión de la temperatura de bulbo húmedo entre los dos termómetros, lo que permite leer la humedad a partir de la diferencia entre el termómetro sin la gasa (temperatura de bulbo seco) y la temperatura de bulbo húmedo.

Si los dos termómetros tienen el mismo número, el paño húmedo no está seco y no se produce calor de vaporización, es decir, 100% de humedad.

Higrómetro Capilar
El higrómetro de cabello utiliza la elasticidad del hilo de nailon y del cabello humano, que cambia con la humedad, para mover la aguja. La aguja se agranda utilizando el principio de palanca y su movimiento se registra en un rollo de papel.

Como la medición se realiza sin utilizar electricidad, no hay riesgo de incendio, por lo que se utilizan en museos.

Higrómetros Bimetálicos
Los higrómetros bimetálicos utilizan un muelle metálico como base, al que se adhiere un producto químico seco con un índice de contracción diferente, que absorbe la humedad con facilidad, y la forma del muelle cambia en función de la humedad. Se utiliza en higrómetros de tipo puntero montados en la pared.

2. Higrómetros de Tipo Digital

Los higrómetros digitales son ampliamente utilizados en aplicaciones industriales para medir la humedad. Hay diferentes tipos de higrómetros digitales, entre los que se incluyen:

1. Higrómetros de Resistencia Eléctrica: este tipo de higrómetro utiliza un elemento de humedad cuya resistencia eléctrica cambia en función de la humedad relativa. Sin embargo, su precisión se ve limitada, ya que no puede medir humedades por debajo del 20% debido a un gran margen de error, y el elemento puede deteriorarse a altas temperaturas.

2. Higrómetros de Capacitancia: los higrómetros de capacitancia se basan en los cambios en la capacitancia eléctrica almacenada en un condensador. La cantidad de humedad absorbida o liberada por la película de polímero del condensador es proporcional a la humedad relativa del aire. A diferencia del tipo de resistencia eléctrica, este tipo de higrómetro puede realizar mediciones desde una humedad relativa del 0%.

3. Higrómetros de Punto de Rocío (Ópticos): los higrómetros de punto de rocío utilizan un método óptico en el que el aire a medir se proyecta sobre un espejo refrigerado y se detecta el empañamiento del espejo a través del reflejo de la luz. La temperatura del punto de rocío es la temperatura a la que el espejo comienza a empañarse. Además, la humedad relativa se puede calcular junto con la temperatura del aire. Este método se considera actualmente el más preciso para medir la humedad.

Estos higrómetros digitales ofrecen ventajas en términos de precisión, facilidad de lectura y capacidad de registro de datos, lo que los convierte en herramientas útiles en entornos industriales.

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Aspectos a Tener en Cuenta sobre la Medición de la Humedad

Es importante tener en cuenta que los diferentes tipos de higrómetros tienen diferentes rangos de error. La precisión es importante para medir, pero la facilidad de medición también es esencial. En la vida cotidiana, la facilidad es más importante que la precisión, mientras que para el uso industrial, es necesario seleccionar un método de medición con un rango de error que pueda cumplir el objetivo.

Por lo tanto, al seleccionar un higrómetro, asegúrese de comprobar minuciosamente el rango de medición y el rango de error posibles.