Hygromètre : principe de fonctionnement, guide d'achat et comparatif


Hygromètre : principe de fonctionnement, guide d'achat et comparatif

Comme la température, l'humidité relative est une variable qui impacte directement le confort de vie des occupants d'un logement et les travailleurs qui évoluent dans les environnements clos. Tout écart de la plage d'hygrométrie physiologique (entre 45 et 55 %) peut ainsi causer des problèmes respiratoires, des réactions allergiques, une prolifération bactérienne, l'apparition de foyers d'insectes nuisibles, la déformation des planchers et plinthes en bois, etc.

Heureusement, vous avez la main pour réguler l'humidité relative de vos lieux de vie et de travail, quelle que soit l'humidité de la région dans laquelle vous vivez. Muni d'un hygromètre bien étalonné et calibré, vous allez pouvoir mesurer l'humidité relative et, au besoin, investir dans un humidificateur ou un déshumidificateur, afin de restaurer de meilleures conditions de vie. C'est parti pour notre dossier consacré à l'hygromètre et à l’intérêt de mesurer les taux d’humidité relative en intérieur.

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Qu'est-ce qu'un hygromètre ?

L'hygromètre est un instrument qui mesure l'humidité relative de l'air, c'est-à-dire le rapport entre l'humidité absolue, définie comme la quantité de vapeur d'eau présente dans l'atmosphère à un instant donné, et l'humidité de saturation, c'est-à-dire la quantité maximale de vapeur d'eau qui peut être présente à une température et une pression données. Les deux variables sont exprimées en termes de poids de vapeur d'eau par unité de poids d'air sec, et sont donc sans dimension.

De son côté, l'humidité relative, également sans dimension, est exprimée en pourcentage, comme le rapport entre les deux niveaux d'humidité absolue. Un instrument similaire, l'hygrographe, mesure la variation de l'humidité dans un intervalle de temps donné. Il s'agit essentiellement d'un hygromètre associé à un enregistreur, qu'il soit mécanique (généralement sur papier) ou électronique. L'humidimètre, quant à lui, mesure l'humidité dans un matériau donné (le bois notamment).

Vers 1430, Nicola Cusano propose de mesurer l'humidité de l'air par la différence de poids d'une balle de laine. Vers 1500, Léonard de Vinci construit un hygromètre mécanique. En 1664, Francesco Folli propose son propre modèle d'hygromètre, basé sur les capacités hygroscopiques de la corde et du papier. En 1780, Horace de Saussure construit l'hygromètre à fibre capillaire, profitant de la structure particulière du cheveu humain, qui réagit aux variations d'humidité. Dans la seconde moitié du XVIIIe siècle, John Coventry met au point un hygromètre à disque en papier. En 1820, John Frederic Daniell invente l'hygromètre à condensation. Enfin, en 1825, Ernst Ferdinand August invente le psychromètre, un genre d'hygromètre particulièrement précis.

Quels sont les différents types d'hygromètres ?

Voici une synthèse des différents types d'hygromètres disponibles sur le marché pour vous aider à faire votre choix. Ces appareils varient en fonction de la technique utilisée pour mesurer l’hygrométrie, mais également en matière de forme, de taille et de précision.

L'hygromètre mécanique : à cheveux ou à fibres

L'hygromètre à cheveux a été le premier type d'hygromètre à être conçu. Il se base sur la variation de la longueur du cheveu humain en réponse aux variations de l'humidité relative. Le cheveu humain a un allongement d'environ 2,5 % entre 0 et 100 % d'humidité relative. La variation n'est pas linéairement proportionnelle à l'humidité relative, mais elle est convenablement amplifiée par un système de leviers mécaniques, et est ensuite enregistrée mécaniquement grâce à une pointe d'écriture et un dispositif d'horlogerie (hygrographe), ou transformée en impulsions électriques, puis traitée par des instruments électroniques.

Le cœur de l'instrument est un long cheveu, soigneusement dégraissé à l'éther, monté verticalement dans l'instrument pour éviter les problèmes de précision et de stabilité de la mesure, dus aux effets de suspension. L'extrémité supérieure est fixée au moyen d'une pincette à une vis de calibrage qui, en ajustant la tension, permet de calibrer l'instrument. La partie inférieure est enroulée autour du tambour de lancette de l'instrument lui-même.

Dans des conditions de faible humidité, les cheveux humains ont tendance à se raccourcir proportionnellement aux valeurs d'humidité relative ambiante, ce qui permet de les mesurer. L'hygromètre à cheveu brille par son faible coût, mais l'instrument n'est pas précis. En effet, ses modèles mécaniques peuvent entraîner des erreurs de 5 à 10 %, dont certaines peuvent être réduites grâce à des tableaux appropriés, qui tiennent compte de la non-linéarité de la variation de la longueur des cheveux.

L'erreur dépend de la température à laquelle vous réalisez vos mesures (en dessous d’une température de – 30 °C, l'instrument ne fonctionne pas du tout). De temps en temps, l'instrument doit être maintenu dans de l'air saturé pour qu'il se régénère (s'il est exposé à l'air libre, cette régénération a normalement lieu la nuit et ne pose aucun problème). Il doit également subir un étalonnage. Dans les cas les plus simples, le calibrage est souvent effectué en plaçant l'instrument pendant environ une demi-heure dans un chiffon humide et en ajustant l'indice à 95 %.

L'hygromètre à condensation

Il consiste en une boîte métallique aux parois réfléchissantes, à l'intérieur de laquelle on place de l'éther. La boîte est munie de trois trous : un pour l'introduction de l'air, un pour l'évaporation de l'éther et l'autre pour l'insertion d'un thermomètre. En introduisant de l'air par une pompe, l'éther s'évapore, ce qui provoque le refroidissement de la boîte jusqu'à ce que les parois s'embuent.

À ce moment, la température est lue avec le thermomètre à l'intérieur de la boîte et est comparée à la température de la pièce mesurée avec un autre thermomètre, en obtenant l'humidité relative de l'air au moyen de formules mathématiques. Ce type d'hygromètre est aujourd'hui tombé en désuétude.

L'hygromètre à bulbe humide

L'hygromètre à bulbe humide, ou hygromètre d'Assmann, exploite la baisse de température provoquée par l'évaporation naturelle de l'eau. Cette température est mesurée par un thermomètre à bulbe placé en contact avec une pièce humide, appelée « bulbe humide », et est comparée à un thermomètre similaire qui mesure la température réelle de la pièce, appelé « bulbe sec ».

Les deux températures permettent de mesurer l'humidité ambiante relative au moyen d'un graphique, appelé diagramme psychrométrique, qui peut également fournir des informations et des précisions sur l'enthalpie et l'humidité absolue.

Nous vous avons préparé un grand comparatif des meilleurs hygromètres du marché pour vous aider à choisir votre hygromètre en fonction de votre besoin et de votre budget.

La station météo, un appareil de mesure polyvalent

La station météo est un appareil de mesure très pratique si vous vous intéressez à la météorologie ou si vous souhaitez simplement connaître les prévisions météo des prochains jours. Ainsi, que vous ayez besoin de prévoir les températures à venir pour vos loisirs, comme le jardinage par exemple, ou encore pour votre travail, la station météo est l’appareil qu’il vous faut. Cette dernière va vous fournir des informations et des détails précis sur les conditions météorologiques extérieures, les taux d’humidité relative, la température en intérieur et en extérieur, etc.

Vous obtiendrez néanmoins de nombreuses autres données. En effet, cet appareil de mesure polyvalent vous indiquera, entre autres, le taux d’ensoleillement extérieur, ou encore le taux d’hygrométrie. Vous connaîtrez donc en temps réel les prévisions climatiques (température, humidité, pression) et vous pourrez organiser votre journée en fonction de ces différentes indications. Il existe une multitude de modèles de stations météo. Certaines stations sont plus sophistiquées que d’autres. En effet, les stations météo peuvent être équipées de fonctionnalités supplémentaires :

  • possibilité de connecter la station météo au WiFi ;
  • présence d’une application mobile liée à la station météo ;
  • mise en place d’options et de fonctionnalités permettant de stocker les mesures à travers le temps ;
  • affichage des mesures rapportées par la station météo au sein de graphiques interactifs ;
  • etc.

Aussi, certains appareils pourront mesurer la qualité de l’air et remplissent également la fonction de pluviomètre. D’autres pourront vous indiquer la vitesse du vent. Les stations météo les plus perfectionnées disposent même d’une sonde à placer dans la terre, pour connaître la température du sol.

Nous avons également rédigé une page pour tout savoir sur l'hygrométrie.

Que faut-il savoir au sujet des baromètres et de la pression atmosphérique ?

Si vous vous intéressez à la météorologie, ou que vous voulez prévoir les conditions météorologiques, la pression atmosphérique est un bon indicateur du temps qu’il fera. Pour mesurer cette pression atmosphérique, vous aurez besoin d’un appareil appelé baromètre.

Les baromètres les plus utilisés de nos jours sont les baromètres anéroïdes. Ces appareils se présentent sous la forme d’une petite boîte métallique, vide d’air, au sein de laquelle se trouve une aiguille. L’air qui entoure le baromètre va alors exercer une pression sur ce dernier. Quand cette pression se modifie, le baromètre se déforme, vous permettant de découvrir la valeur de pression indiquée par l’aiguille.

Connaître la valeur de la pression atmosphérique vous donnera des informations importantes pour vos prévisions météorologiques. En effet, si votre appareil indique une pression atmosphérique faible, cela signifie que du mauvais temps est à prévoir. En revanche, si votre baromètre indique une pression atmosphérique élevée, cela veut dire que le beau temps sera au rendez-vous.

Bien entendu, d’autres facteurs sont à prendre en compte pour des prévisions plus précises, comme l’humidité, la température, ou encore la vitesse du vent. Toutefois, le baromètre vous donnera une idée générale du temps qu’il fera au cours de la journée.

Comment mesurer le taux d’humidité d’un matériau ?

Un testeur d’humidité, que l’on appelle aussi humidimètre, est un appareil qui vous permettra de déterminer le taux d’humidité de n’importe quel matériau qui compose votre maison. Ainsi, vous connaîtrez avec précision le taux d’humidité de tous les matériaux de construction utilisés dans votre logement. Vous pourrez vous en servir pour mesurer le taux d’humidité présent dans vos murs ou bien dans votre charpente.

Grâce à ce petit appareil, vous pourrez déterminer si vos sols, vos murs ou votre toiture présentent un taux d’humidité acceptable ou non.

Le testeur d’humidité vous permettra donc de déterminer l’état global de votre maison. Ce dernier vous fournira des informations essentielles à propos de la salubrité de votre logement. Si vous observez des données inquiétantes, vous pourrez agir rapidement. Ainsi, en cas d’excès ou d’insuffisance d’humidité au sein de votre logement, vous pourrez traiter le problème avant que des dégâts plus importants n’affectent votre maison.

En effet, des matériaux trop humides favorisent le développement de moisissures et de champignons. En utilisant un testeur d’humidité, vous serez donc en mesure de protéger votre maison et votre santé.

Pourquoi utiliser un hygromètre à domicile ?

Les hygromètres peuvent être utilisés à domicile, afin de se renseigner sur l’humidité à l’intérieur de la maison. Ce type d’information permet de mener certaines actions pour améliorer le confort des habitants d’un logement donné. Nous détaillons par la suite l’utilité que peut présenter le recours à un hygromètre.

Hygromètre, hygiène et santé en intérieur

Le suivi du taux d’humidité dans l’air permet de se prémunir de potentielles proliférations de moisissures et de bactéries. En effet, un taux d’humidité élevé favorise la contamination du mobilier et des bâtiments par des champignons et d’autres types de micro-organismes.

L’apparition de ces problématiques peut avoir de sérieuses conséquences sur la santé et le bien-être des occupants du logement, avec notamment :

  • des allergies ;
  • des problèmes respiratoires (asthmes) ;
  • des infections ;
  • de l’inconfort visuel.

Si un niveau d’humidité faible est relevé de façon récurrente, d’autres problématiques sanitaires peuvent apparaître, comme :

  • un déplacement plus facile des allergènes ;
  • une irritation des voies aériennes ;
  • un inconfort et une nervosité ;
  • des démangeaisons oculaires ;
  • une sécheresse des muqueuses.

Afin de garantir une détection des taux d’humidité inférieurs à 45 %, il est préférable d’opter pour des hygromètres électriques ou des psychromètres. Il est aussi possible de se tourner vers l’acquisition d’une station météo pour plus de détails (mesures supplémentaires : température, pression de l’air, hygrométrie, etc.).

Hygromètre et conservation des biens personnels en milieu intérieur

Le mobilier, les bijoux, les instruments en bois, les murs, le carrelage sont autant d’éléments qui peuvent être impactés par une humidité non régulée et une hygrométrie élevée. Le recours à un hygromètre permet d’endiguer, voire d’empêcher, l'apparition de moisissures pouvant endommager les objets de valeur et le mobilier utilisé au sein d’un logement. Cela permet d’assurer une durée de vie plus longue à tout ce qui peut être affecté par l’humidité et les conséquences qu’elle peut générer.

Hygromètre, confort domestique et bien-être en milieu intérieur

La détection des taux élevés ou faibles d’humidité permet de mettre en œuvre les actions nécessaires pour pallier les problèmes. Les solutions qui peuvent être apportées en cas de détection d’anomalies en matière de taux d’humidité sont par exemple :

  • la ventilation des pièces ;
  • l’allumage des radiateurs ou des chauffages ;
  • l’acquisition d’un déshumidificateur.

Ces actions visant à maintenir les niveaux d’humidité entre 40 et 50 % en intérieur, assurent à terme le confort des occupants du logement, mais aussi la préservation du mobilier, des vêtements et du bâti de la maison.

Hygromètre, animaux domestiques et plantes en intérieur

Certaines personnes peuvent recourir aux hygromètres pour entretenir des aménagements spécifiques au sein de leur logement, comme :

  • une serre pour plantes exotiques par exemple ;
  • un terrarium pour plantes ou insectes particuliers ;
  • un équipement spécifique pour certains animaux ;
  • etc.

Le suivi de l’évolution des taux d’humidité au sein d’un logement ou d’une pièce donnée peut bénéficier aux plantes et aux animaux de compagnie possédant des besoins particuliers (maintien d’un taux d’humidité élevé ou bas selon les cas). Les capteurs intégrés dans les hygromètres utilisés à cet effet, permettent de mieux contrôler en continu l’environnement à surveiller.

Quelle utilisation des hygromètres en milieu industriel et professionnel ?

Les hygromètres peuvent être exploités en milieu industriel afin de :

  • garantir le fonctionnement optimal de certaines machines ;
  • protéger les stocks de matières premières et les produits périssables ;
  • assurer le confort et la sécurité du personnel travaillant sur les sites concernés.

Les hygromètres peuvent donc être utilisés dans le cadre :

  • de la conception de médicaments et de produits pharmaceutiques ;
  • du suivi et des prévisions météorologiques ;
  • de la fabrication de films photographiques ;
  • de la conservation d’oeuvres d’art et d’objets historiques ;
  • du suivi de l’évolution des taux d’humidité au sein des lieux de stockage.

Ainsi, les musées, les commerces et les lieux de traitements de produits alimentaires peuvent profiter des mesures des taux d’humidité via l’utilisation d’hygromètres.

Comment choisir un hygromètre ?

Afin de choisir un hygromètre en adéquation avec ses besoins, il est nécessaire de connaître certaines caractéristiques et fonctions liées au fonctionnement de ces appareils.

Les caractéristiques d’un hygromètre

Selon l’utilisation que l’on veut avoir d’un hygromètre, différents paramètres doivent être pris en compte. Un hygromètre à destination d’un particulier ou d’un professionnel en milieu industriel doit répondre à des contraintes et des besoins variés. Ce type de produit doit également présenter des options et des fonctionnalités en adéquation avec les besoins de l’utilisateur (type d’affichage, types de mesures effectuées, forme de l’appareil, taille de l’appareil, etc.).

Les principales caractéristiques qui sont affichées par les fabricants d’hygromètres sont :

  • la plage de mesure de l’humidité relative (de 0 à 100 % par exemple) ;
  • les unités de température (Celsius ou Fahrenheit) ;
  • la plage de mesure de la température (-5 °C à +60 °C par exemple) ;
  • la précision de la température (différence entre la valeur réelle et la valeur affichée par l’appareil) ;
  • la résolution de la température (différence entre deux mesures successives) ;
  • la présence ou non d’un écran LCD (à fort contraste) ;
  • la possibilité de calculer le point de rosée ;
  • la mesure de la température infrarouge ;
  • la certification d’étalonnage ISO ;
  • les dimensions de l’appareil.

Les appareils peuvent varier entre eux en fonction des mesures qu’ils sont capables de fournir simultanément : température, humidité de l’air, humidité relative, pression, luminosité, etc. Enfin, certains appareils peuvent être dotés de carte mémoire pour conserver l’ensemble des mesures sur une période donnée.

Les autres critères et détails à prendre en compte

Les hygromètres commercialisés sur le marché existent en différentes tailles, dimensions et formes. Afin de les choisir plus facilement, il est nécessaire de définir ses besoins d’utilisation au préalable : personnel, professionnel, niveau de précision requis, dispositif fixe ou portatif, type de mesures à suivre (température, hygrométrie, pression), etc.

En milieu professionnel, il est par exemple utile de se tourner vers des hygromètres muraux ou portatifs, capables de stocker les mesures effectuées à travers le temps (présence de carte SD par exemple).

Pour les particuliers, le budget peut également peser dans la décision d’achat. Aussi, il est important de définir avec précision l’utilisation que l’on veut faire de l’hygromètre, afin de choisir un appareil équipé des fonctionnalités essentielles.

Pour conclure, les hygromètres représentent des outils permettant de répondre à des besoins industriels, domestiques ou liés à une passion. En choisissant un hygromètre adapté au contexte dans lequel il sera utilisé, il est possible de remplir divers objectifs : surveillance des taux d’humidité dans un lieu de vie, amélioration du confort de vie des habitants d’un logement, évitement des problèmes de santé (allergies, asthmes), conservation d’aliments et de produits périssables, préservation de machines en milieu industriel, etc.

Quel que soit l’usage, différents modèles existent pour répondre à chacune des problématiques citées précédemment. Le tout est de définir ses objectifs d’utilisation avant de choisir son appareil de mesure d’humidité.

Enfin, les hygromètres peuvent être inclus comme une fonctionnalité au sein d’appareils complets et sophistiqués comme les stations météo. Le but de ces appareils est de présenter un bilan d’information complet en continu et en temps réel : température, hygrométrie, pression, niveau de pollution intérieure et bien plus encore. L’ensemble de ces appareils et outils peut être connecté ou non, présenter un affichage numérique, s’adapter à un usage industriel ou domestique, etc.