Có một số cách mà máy đo độ ẩm thực sự hoạt động để đo mức độ ẩm trong không khí. Cảm biến loại điện trở cơ bản theo dõi sự thay đổi của điện trở khi một số vật liệu nhất định hấp thụ độ ẩm. Những loại này thường cho kết quả với độ chính xác khoảng 3 đến 5 phần trăm độ ẩm tương đối. Sau đó là các cảm biến điện dung, chúng theo dõi sự thay đổi điện dung thông qua các màng polymer đặc biệt. Chúng thường chính xác hơn, khoảng cộng hoặc trừ 2% độ ẩm tương đối, và hiện nay chúng ta thấy chúng ở khắp mọi nơi trên điện thoại thông minh và các thiết bị kỹ thuật số khác. Tuy nhiên, máy đo ẩm kiểu psychrometers cổ điển đã tồn tại từ rất lâu. Chúng hoạt động bằng cách đo chênh lệch nhiệt độ giữa hai nhiệt kế, một cái được bọc vải ướt và cái còn lại giữ khô. Sự chênh lệch này cho biết mức độ ẩm dựa trên lượng bay hơi xảy ra. Một số phiên bản cơ học thậm chí sử dụng sợi hữu cơ hoặc sợi tóc người vì chúng tự nhiên giãn nở và co lại khi độ ẩm thay đổi. Khi chọn mua máy đo độ ẩm, mọi người cần cân nhắc xem họ thực sự cần mức độ chính xác nào cho tình huống cụ thể của mình. Lấy ví dụ máy đo độ ẩm gương làm lạnh, chúng cung cấp các phép đo cực kỳ chính xác xuống tới 0,1% độ ẩm tương đối, nhưng thành thật mà nói, chẳng ai muốn những mẫu phức tạp và đắt tiền như vậy đặt trong nhà trừ khi họ đang vận hành phòng thí nghiệm hay cơ sở công nghiệp.
Chất lượng của các cảm biến đóng một vai trò lớn trong việc xác định độ tin cậy của các phép đo. Lấy ví dụ các ẩm kế analog sử dụng tóc làm phần tử cảm biến – chúng có xu hướng mất độ chính xác từ khoảng 10 đến 15 phần trăm độ ẩm tương đối mỗi năm nếu chúng ta không hiệu chuẩn lại thường xuyên. Các cảm biến điện dung kỹ thuật số tốt hơn nhiều trong việc duy trì độ ổn định, giữ được độ chính xác trong khoảng hai hoặc ba năm trước khi cần được bảo dưỡng. Một số mẫu cao cấp thực sự được trang bị các cảm biến MEMS hiện đại có khả năng tự điều chỉnh khi nhiệt độ thay đổi, giúp giảm sai số đo lường khoảng một phần ba so với các thiết bị cấp thấp. Báo cáo Thiết bị Đo Độ Ẩm mới nhất từ năm 2024 cũng chỉ ra một lợi thế khác: các cảm biến điện dung công nghiệp chịu đựng tốt hơn nhiều trước tình trạng tích tụ bụi và hóa chất trong không khí – những yếu tố thường làm suy giảm nhanh chóng các cảm biến điện trở giá rẻ.
Vị trí đặt các cảm biến độ ẩm này rất quan trọng đối với độ chính xác của chỉ số đo. Những cảm biến đặt quá gần các cửa thông gió HVAC hoặc gần cửa sổ thường cho kết quả sai lệch khoảng từ 10 đến 20% do ảnh hưởng của chuyển động không khí và sự chênh lệch nhiệt độ. Hãy xem điều gì xảy ra khi ánh sáng mặt trời chiếu trực tiếp vào cảm biến và làm tăng nhiệt độ của nó lên tới 85 độ Fahrenheit – đôi khi nó sẽ hiển thị thấp hơn khoảng 5% so với mức độ ẩm thực tế trong phòng, vốn có thể đang ở mức 50% RH. Hầu hết các nhà sản xuất đều khuyến nghị treo chúng ở độ cao từ bốn đến sáu feet so với mặt đất, đồng thời đảm bảo cách xa ít nhất mười feet so với bất kỳ nguồn gió lùa nào. Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng những mẫu cảm biến có bù nhiệt đặc biệt này có thể giảm các lỗi dạng này khoảng hai phần ba trong các ngôi nhà và văn phòng nơi hệ thống điều hòa khí hậu liên tục điều chỉnh.
Khi nói đến độ chính xác, ẩm kế kỹ thuật số thường vượt trội hơn so với loại tương tự. Hầu hết các mẫu kỹ thuật số giữ được độ chính xác khá cao với sai số khoảng 1-2% độ ẩm tương đối, trong khi các phiên bản tương tự cũ hơn có xu hướng lệch nhiều hơn, thường sai từ khoảng 5-10%. Tại sao lại có sự chênh lệch này? Ấm kế tương tự phụ thuộc vào các yếu tố như sợi tóc người hoặc cuộn kim loại, những thứ này giãn nở và co lại khi độ ẩm thay đổi. Những vật liệu này không thể bền mãi khi phải liên tục co giãn. Ngược lại, ẩm kế kỹ thuật số hoạt động theo cách khác. Chúng sử dụng cảm biến điện tử bên trong để đo độ ẩm mà không cần chuyển động cơ học. Một số thử nghiệm cũng cho thấy những con số thú vị. Sau khoảng nửa năm, khoảng hai phần ba ẩm kế tương tự đã lệch ra ngoài phạm vi chấp nhận được là cộng trừ 5%, nhưng gần chín trên mười thiết bị kỹ thuật số vẫn cho kết quả đáng tin cậy.
| Tính năng | Ẩm kế tương tự | Ẩm kế kỹ thuật số | 
|---|---|---|
| Phạm vi độ chính xác | ±5–10% | ±1–3% | 
| Tần suất Hiệu chuẩn | Cứ sau 2–3 tháng | Hàng năm hoặc đã hiệu chuẩn trước | 
| Ổn định môi trường | Nhạy cảm với sự thay đổi nhiệt độ | Bù trừ cho sự thay đổi nhiệt độ | 
Các máy đo độ ẩm kỹ thuật số cung cấp các chỉ số mới khoảng mỗi 10 đến 15 giây, điều này khiến chúng khá phù hợp với những nơi có độ ẩm thay đổi nhanh, như các phòng thí nghiệm điều khiển khí hậu mà chúng ta thấy trong các trung tâm nghiên cứu hoặc bảo tàng nghệ thuật. Tuy nhiên, các loại máy đo độ ẩm tương tự cổ điển lại hoạt động khác. Chúng cần khoảng nửa giờ, đôi khi lên tới một tiếng, để ổn định trở lại sau khi có sự thay đổi trong môi trường vì các bộ phận của chúng phản ứng chậm hơn về mặt vật lý. Điều xảy ra là thời gian trễ này khiến con người có thể không nhận ra vấn đề cho đến khi quá muộn, dẫn đến việc điều chỉnh độ ẩm khi thực tế không có vấn đề gì. Loại sai lầm này có thể gây hậu quả nghiêm trọng đối với những vật phẩm nhạy cảm cần được theo dõi cẩn thận. Cũng không có gì ngạc nhiên khi phần lớn các chuyên gia bảo tàng, khoảng 78 phần trăm theo các khảo sát gần đây, đã chuyển sang sử dụng các thiết bị kỹ thuật số để bảo vệ an toàn cho các bộ sưu tập quý giá khỏi hư hại.
Các máy đo độ ẩm kỹ thuật số giá rẻ thường có giá từ 8 đến 15 USD, nhưng kết quả đo của chúng có thể sai lệch rất nhiều. Một số bài kiểm tra độc lập đã phát hiện gần một phần ba các mẫu máy rẻ tiền này (dưới 20 USD) bắt đầu cho thấy sai số lớn hơn 5% độ ẩm tương đối chỉ sau sáu tháng sử dụng. Nguyên nhân chính thường là do thiết bị bị nhiễu điện từ do lớp chắn bảo vệ kém hoặc đơn giản là các linh kiện bên trong chất lượng thấp. Khi độ chính xác rất quan trọng, ví dụ như duy trì độ ẩm phù hợp cho xì gà hay bảo quản các vật liệu khoa học nhạy cảm, thì việc chi thêm một chút tiền là hợp lý. Các lựa chọn tầm trung từ 25 đến 50 USD thường đi kèm các tính năng tốt hơn như cảm biến kép và khả năng hiệu chuẩn thực tế. Những nâng cấp này giúp giảm khoảng 72% lỗi đo lường so với các mẫu cơ bản. Một khoản chi thêm khoảng mười đô la như vậy là khá đáng giá.
Các máy đo độ ẩm mới cũng không phải lúc nào cũng chính xác hoàn toàn. Thông số kỹ thuật của nhà máy thường cho phép sai số lên tới cộng hoặc trừ 5% độ ẩm tương đối, điều này được đề cập trong báo cáo gần đây của NIST năm 2022. Vấn đề còn trở nên tồi tệ hơn theo thời gian. Khi các thiết bị này phải chịu những thay đổi nhiệt độ liên tục và tiếp xúc với nhiều loại chất lơ lửng trong không khí, độ chính xác của chúng có xu hướng bị lệch dần. Các bảo tàng cần kiểm soát khá chặt chẽ, duy trì mức độ ẩm khoảng 45 đến 55% RH để các vật phẩm có giá trị không bị hư hại. Trong khi đó, các hộ gia đình thông thường vẫn hoạt động tốt ở mức từ 30 đến 50%. Nhưng nếu không ai kiểm tra định kỳ các đồng hồ đo này, những chỉ số sai có thể dẫn đến nấm mốc phát triển ở nơi không nhìn thấy được hoặc không khí trong nhà trở nên quá khô. Cả hai tình huống đều gây ra vấn đề về sức khỏe con người và làm hư hại công trình theo những cách khác nhau.
Phương pháp muối cung cấp một cách thức dễ tiếp cận để kiểm tra độ chính xác của máy đo độ ẩm ở mức khoảng 75% RH:
Hầu hết các máy đo độ ẩm giá rẻ dưới hai mươi đô la thường được xuất xưởng mà không được hiệu chuẩn đúng cách, dẫn đến sai số ban đầu khoảng cộng trừ 7% độ ẩm tương đối. Một số nghiên cứu gần đây về chất lượng không khí trong nhà cũng cho thấy điều khá đáng lo ngại. Khoảng hai phần ba thiết bị loại tiêu dùng không được hiệu chuẩn đúng đã không vượt qua các bài kiểm tra muối cơ bản sau chỉ nửa năm sử dụng. Các bảo tàng và phòng thí nghiệm chi ra khoản tiền đáng kể để duy trì hiệu chuẩn chính xác cho thiết bị của họ thông qua việc kiểm tra định kỳ bởi các chuyên gia. Người dùng thông thường cũng không nên bỏ qua điều này. Việc kiểm tra máy đo độ ẩm tại nhà ít nhất một lần mỗi mùa là hợp lý, đặc biệt khi có kế hoạch vận hành máy tạo ẩm hoặc máy hút ẩm dựa trên kết quả đo được. Dù sao thì, chẳng ai muốn lãng phí thời gian để xử lý các vấn đề về độ ẩm do phép đo sai gây ra cả.
Các loại ẩm kế khác nhau đảm nhận những vai trò quan trọng khác nhau tùy theo nơi sử dụng. Trong gia đình, các thiết bị này giúp duy trì độ ẩm trong nhà ở mức thoải mái khoảng 40 đến 50 phần trăm độ ẩm tương đối. Tuy nhiên, phòng thí nghiệm cần độ chính xác cao hơn nhiều, với một số thiết bị có khả năng đo chính xác tới mức chỉ sai lệch 1% khi thực hiện các thí nghiệm tinh vi. Các bảo tàng cũng có yêu cầu riêng biệt, duy trì điều kiện ổn định trong khoảng từ 45 đến 55% độ ẩm tương đối để bảo vệ các bộ sưu tập quý giá khỏi hư hại. Những thiết bị dùng trong hộ gia đình thông thường được trang bị cảnh báo khi độ ẩm quá cao hoặc quá thấp, điều này rất quan trọng vì độ ẩm dư thừa có thể làm hỏng sàn gỗ và gây ra vấn đề nấm mốc. Các phiên bản công nghiệp hoạt động âm thầm nhằm duy trì điều kiện môi trường ổn định cho các quy trình sản xuất nhạy cảm cao với sự thay đổi. Nhân viên bảo tàng thường xuyên dựa vào các ẩm kế đặc biệt có chức năng ghi lại dữ liệu theo thời gian, giúp họ theo dõi các yếu tố môi trường và ngăn chặn các hiện vật lịch sử quý giá bị hư hại vĩnh viễn do mức độ ẩm dao động.
Theo các phát hiện mới nhất về Chất Lượng Không Khí Trong Nhà năm 2024, việc duy trì độ ẩm trong nhà ở mức khoảng 45% sẽ giảm sự phát triển của nấm mốc khoảng 34% so với những khu vực có độ ẩm luôn trên 50%. Hơn nữa, mức độ này còn giúp làm dịu các vấn đề khó chịu do không khí khô như viêm xoang và da bong tróc. Các cảm biến độ ẩm thông minh hiện đại phối hợp cùng hệ thống sưởi và làm mát để tự động điều chỉnh khí hậu. Khi mức độ ẩm chênh lệch ngoài phạm vi mục tiêu từ ±5%, các thiết bị này sẽ kích hoạt máy tạo ẩm hoặc máy hút ẩm chỉ trong vòng 15 giây. Phản ứng nhanh chóng như vậy ngăn ngừa tình trạng nước đọng trên cửa sổ—thường xảy ra khi độ ẩm vượt quá 60%—đồng thời giảm thiểu các cú sốc tĩnh điện xuất hiện khi độ ẩm xuống dưới 30%. Việc kiểm soát tốt điều này giúp không gian sống thoải mái hơn nhiều và cũng bảo vệ công trình khỏi hư hại lâu dài.
Ẩm kế có xu hướng mất độ chính xác theo thời gian. Các loại analog thường lệch khoảng 3 đến 5 phần trăm mỗi năm, trong khi những cảm biến kỹ thuật số hiện đại hơn lại giảm khoảng 1 đến 2 phần trăm hàng năm. Việc hiệu chuẩn bằng muối hai lần mỗi năm có thể đưa các thiết bị loại tiêu dùng trở lại độ chính xác trong khoảng cộng trừ 3 phần trăm hầu hết thời gian. Nhưng hãy cẩn thận, theo Tạp chí Khí hậu Trong nhà từ năm ngoái, khoảng một phần tư các mẫu mã giá rẻ với giá dưới hai mươi đô la sẽ không thể vượt qua việc hiệu chuẩn sau chỉ hai năm sử dụng. Khi nói đến những vấn đề thực sự quan trọng như bảo quản thuốc đúng cách, các chuyên gia trong ngành thường khuyên nên thay thế các cảm biến này trong khoảng từ mười tám đến hai mươi bốn tháng. Và đừng quên đầu tư vào các bộ hiệu chuẩn có truy xuất nguồn gốc NIST, với giá dao động từ bảy mươi lăm đến hai trăm đô la. Những bộ này rất cần thiết để đáp ứng quy định và đảm bảo mọi người tin tưởng vào các phép đo đang được thực hiện.
Loại ẩm kế nào chính xác nhất?
Các ẩm kế gương làm lạnh thuộc nhóm chính xác nhất, với độ chính xác tới 0,1% RH. Tuy nhiên, chúng đắt tiền và thường được sử dụng trong phòng thí nghiệm hoặc các môi trường công nghiệp.
Cần hiệu chuẩn ẩm kế kỹ thuật số bao lâu một lần?
Ẩm kế kỹ thuật số thường nên được hiệu chuẩn mỗi một đến hai năm, hoặc theo khuyến nghị của nhà sản xuất, đặc biệt nếu chúng được sử dụng trong các môi trường quan trọng.
Các ẩm kế giá rẻ có thể đáng tin cậy không?
Mặc dù các ẩm kế giá thấp có thể tương đối đáng tin cậy, chúng thường có tỷ lệ sai số cao hơn so với các mẫu đắt tiền hơn. Việc sử dụng phép thử muối để hiệu chuẩn có thể cải thiện độ chính xác của chúng.
Yếu tố nào ảnh hưởng đến chỉ số của ẩm kế?
Chỉ số của ẩm kế có thể bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ, vị trí gần nơi thông gió hoặc ánh nắng mặt trời, và sự suy giảm cảm biến theo thời gian.