Калькулятор определение влажности воздуха психрометрическим методом – Онлайн калькуляторы влажности воздуха

Содержание

Определение влажности воздуха психрометрическим методом

В воздухе, как известно, находится водяной пар, который может составлять от 0% до 4% от объема воздуха.

Есть так называемая граница насыщения, то есть максимальное количество водяного пара, который может содержаться в воздухе при данной температуре. Чем выше температура, тем выше поглощающая способность воздуха.

Важной характеристикой водяного пара, содержащегося в воздухе является его давление (упругость).
Давление (упругость) насыщения — это максимально возможное давление водяного пара при заданной температуре.

Существует таблица, описывающая зависимость давления насыщения от температуры
Насыщающая упругость водяного пара над поверхностью воды при различных температурах, гПа.

Основным методом измерения влажности воздуха при положительной температуре является психрометрический. Определение влажности осуществляется по показаниям двух термометров с точностью 0.1 градус Цельсия. Один термометр (сухой) измеряет температуру воздуха, а второй термометр (смоченный) обертывают смоченной тканью, таким образом он показывает свою собственную температуру, зависящую от интенсивности испарения воды с поверхности. Чем меньше водяного пара в воздухе, тем сильнее испарение с поверхности смоченного термометра, и тем ниже его показания.

Собственно, такая система из двух термометров и называется психрометр.

Из разницы показаний температур определяется текущее давление водяного пара в воздухе по формуле
,
где — давление насыщения при температуре смоченного термометра,
— постоянная психрометра, принимаемая равной 0.0007947,
— атмосферное давление, принимается равным 1000 гПа
— показания сухого термометра
— показания смоченного термометра

И наконец, относительная влажность воздуха — это соотношение текущего давления к давлению насыщения при данной температуре воздуха

Определение влажности воздуха психрометрическим методом

Показания сухого термометра (градусы Цельсия)

Показания смоченного термометра (градусы Цельсия)

Точность вычисления

Знаков после запятой: 4

Максимальное давление водяного пара в воздухе (при температуре сухого термометра)

 

Максимальное давление водяного пара над поверхностью воды (при температуре смоченного термометра)

 

Давление водяного пара, содержащегося в воздухе

 

Относительная влажность воздуха (%)

 

save Сохранить share Поделиться extension Виджет

Остается только добавить, что в пустынях относительная влажность воздуха 50% и ниже, а в тропиках — 85% и выше.

skokaskoka.ru

Калькулятор расчета относительной влажности воздуха в помещении

Оптимальная влажность воздуха в жилых помещениях дома или квартиры – одна из важнейших составляющих комфортного микроклимата. И за эти показателем необходимо следить в не меньшей степени, чем за температурой. Слишком сухая атмосфера становится причиной раздражения слизистых оболочек глаз и органов дыхания, головных болей, быстрой утомляемости, раздражительности, постоянного чувства жажды. Значительно увеличивается пылеобразование в комнате. Но и избыточная влажность «не подарок»: атмосфера «влажных тропиков» вызывает быструю утомляемость, становится благоприятной средой для развития болезнетворных бактерий, плесени и грибка. Окна – постоянно запотевшие, белье в шкафах – влажное, пищевые продукты быстро приходят в негодность. Особо опасны любые аномалии влажности для детей и людей почтенного возраста, для предрасположенных к аллергии или страдающих хроническими заболеваниями органов дыхания.

Калькулятор расчета относительной влажности воздуха в помещенииКалькулятор расчета относительной влажности воздуха в помещении

Оптимальным уровнем относительной влажности считается 40÷60%. Если она падает ниже 30% или перескакивает границу в 65-70% — требуется принятие срочных мер для ее нормализации. А как точно определить текущее значение? Для этого в доме рекомендуется иметь специальный приор – гигрометр. Но вполне можно обойтись и без него, сняв необходимые показания с помощью обычного термометра, а затем применив калькулятор расчета относительной влажности воздуха в помещении. Результат получится гарантированно точным.

Необходимые пояснения читатель найдет ниже, в отдельном подразделе под калькулятором.

Содержание статьи

Калькулятор расчета относительной влажности воздуха в помещении

Перейти к расчётам

Пояснения по проведению расчетов

В продаже представлено немало приборов для измерения влажности – они могут очень серьезно различаться и принципом действия, и конструкцией, и способом представления показаний. Но один из наиболее простых по устройству, и одновременно – наиболее точных гигрометров является психрометр.

Это – два одинаковых термометра, размещённых рядом на одной поставке. Разница в том, что колба у одного – сухая, а у второго – постоянно поддерживается во влажном состоянии за счет матерчатого чехольчика-фитиля, опущенного в емкость с водой.

Испарение влаги, естественно, вызывает охлаждение колбы, и показания «мокрого» термометра всегда ниже, чем «сухого». Интенсивность испарения напрямую зависит от плотности водяных паров, уже имеющихся в воздухе, то есть от абсолютной влажности. По температуре воздуха в комнате (а это, по сути – значение на «сухом» термометре), и по разнице показаний («сухой» минус «мокрый») входят в специальную психрометрическую таблицу — и получают значение относительной влажности.

Не беда, если дома нет психрометра или иного гигрометра заводского изготовления. Вполне будет достаточно хорошего точного спиртового или ртутного термометра.

  • Для начала его размещают на столе в затененном месте комнаты, не ближе 1 метра от стен, окон, приборов отопления. Важно исключить сквозняк. Через 10 минут — снимают и записывают его показания.
  • Следующим шагом колбу термометра обёртывают тряпочкой (салфеткой), намоченной в воде комнатной температуры, и оставляют на том же месте, что и в первой половине опыта. Через 15 минут – снимают показания.

После этого можно воспользоваться психрометрической таблицей (недостатка в них в интернете нет), либо применить предлагаемый калькулятор. С калькулятором будет точнее, так как предоставляется возможность принять во внимание еще и атмосферное давление, а оно тоже оказывает влияние на получаемый результат.

Давление можно узнать по комнатному барометру или даже просто уточнить для своего населенного пункта на удобном для пользователя гидрометеорологическом сайте, который постоянно обновляет текущие показания.

Для примера - показатели давления на сайте «Gismeteo»Для примера — показатели давления на сайте «Gismeteo»

Значения температуры для «сухого» и «влажного» термометров и показатель атмосферного давления (в миллиметрах ртутного столба) указываются в соответствующих полях калькулятора. И останется только нажать кнопку «РАССЧИТАТЬ», чтобы сразу получить готовый результат – относительную влажность в процентах.

В психрометрической формуле имеется еще и специальный коэффициент, который учитывает аспирацию — скорость перемещения воздушного потока. Для калькулятора взято и заложено в алгоритм расчета значение этого коэффициента, соответствующее скорости движения воздуха, которая является обычной при нормальной работе естественной вентиляции при отсутствии сквозняка. То есть именно для создаваемых при проведении замеров условий.

Калькулятор в равной степени подходит и для обычного психрометра. А точность получаемого результата – ничуть не ниже, чем при использовании любых других гигрометров заводского производства.

Какие приборы позволяют контролировать влажность в помещениях?

Разнообразие гигрометров велико: от простейших приборов, изобретённых несколько столетий назад и успешно применяемых по сей день, и до современных электронных метеостанций, представляющих хозяевам целый массив информации о микроклимате в квартире и погоде на улице. Подробнее об этом — в публикации нашего портала, целиком посвященной

приборам для измерения влажности воздуха в помещении.

stroyday.ru

Часть 3. Психрометрический метод.

Психрометрический метод является одним из наиболее употребительных способов определения влажности воздуха. В основе метода лежит зависимость интенсивности испарения с водной поверхности от дефицита влажности соприкасающегося с ней воздуха. Интенсивность испарения определяется путем измерения понижения температуры термометра, с поверхности которого происходит испарение. Вычисления проводятся по психрометрической формуле

Где - парциальное давление водяного пара в воздухе,- давление насыщенного водяного пара при температуре испаряющей поверхности,- давление атмосферы,- температура воздуха и температура испаряющей поверхности соответственно,- психрометрический коэффициент, величина которого зависит от скорости движения воздуха около смоченного термометра, конструктивных особенностей резервуара термометра, а также от состояния смачиваемой ткани,- психрометрическая разность.

Часто при определении характеристик влажности воздуха пользуются не психрометрической формулой, а специальными таблицами или номограммой.

Номограмма – система линий, по пересечению которых находят интересующую величину.

Поясним принцип построения номограммы для измерения влажности воздуха. Для этого на диаграмме состояний (рис.1) кроме изобар и изотерм проводят систему параллельных прямых с угловым коэффициентом, равным - . Искомая изобара, соответствующая давлению пара в воздухе, происходит горизонтально через точку- пересечение вертикальнойизотермы, соответствующей комнатной температуре и наклонной линии, проведенной из точки, соответствующей состоянию насыщающего пара около влажного термометра.

К монограмме, поясненной на рис.1, можно добавить систему линий, соответствующих относительной влажности 10%, 20%, 30% и т.д. Тогда, зная температуру влажного термометра и температуру воздуха, можно сразу найти относительную влажность воздуха в процентах. Такая номограмма приведена на рис.2.

Приборы, которые применяются при измерении влажности воздуха психрометрическим методом, называются психрометрами. Психрометры содержат два термометра. Одним измеряют температуру тела , с поверхности которого происходит испарение воды (этот термометр называется «смоченным»), другие – температуру окружающего воздуха(«сухой» термометр). Для измерения влажности воздуха психрометрическим методом используют психрометры двух типов:

стационарный психрометр и аспирационный психрометр.

Стационарный психрометр состоит из двух одинаковых термометров установленных (укрепленных) рядом и сосуда для дистиллированной воды. Резервуар одного из термометров обернут батистом, конец которого погружен в сосуд с дистиллированной водой, который установлен так, чтобы уровень жидкости был на 2 см ниже резервуара термометра. Примером стационарного психрометра является бытовой психрометр.

Аспирационный психрометр относится к более точному виду психрометров. Отличие от стационарного состоит в том, что термометры имеют радиационную защиту, а сам психрометр снабжен аспиратором (пружинный вентилятор), который служит для просачивания окружающего воздуха мимо термометров с постоянной емкостью. (Более подробно с устройством аспирационного психрометра можно познакомиться по техническому описанию).

Можно отметить следующие достоинства психромет. способа:

  1. Приборы имеют несложную конструкцию.

  2. Достигается достаточная точность измерения влажности при положительных температурах.

  3. Приборы не требуют специальной градуировки по влажности.

К недостаткам следует отнести:

    1. Резкое понижение чувствительности приборов с понижением температуры, когда абсолютная влажность становится незначительной.

    2. Имеется некоторая зависимость показаний прибора от изменения атмосферного давления и требуется определенная скорость обдува смоченного термометра при использовании стационарного психрометра.

    3. При отрицательных температурах затруднено автоматическое смачивание термометра, и показания прибора зависят от фазового состояния воды на смоченном термометре.

Психрометрический метод является одним из лучших способов измерения влажности при положительных температурах. Этот метод практически не пригоден для измерения влажности при очень низких отрицательных температурах. .

studfiles.net

Психрометрический метод определения влажности | КИП и АММИАЧНЫЕ ХОЛОДИЛЬНЫЕ УСТАНОВКИ

Психрометрический метод. Основан на измерении разности температур сухого и мокрого термометров. При этом используется эффект снижения температуры влажной поверхности термометра при испарении, причём, интенсивность испарения с данной поверхности с понижением влажности среды и температуры влажного термометра возрастает. В качестве датчиков температуры используют термометры, термопары, терморезисторы и полупроводниковые термосопротивления. Определение относительной влажности воздуха проверяют с помощью психрометрических таблиц. К достоинствам психрометрического метода относится достаточная точность при положительных температурах и малая инерционность. При измерениях температуры воздуха выше 00С можно определить относительную влажность с погрешностью +2%. С понижением температуры чувствительность датчика понижается и возрастает погрешность измерений. В частности, для области температур от 0 до -100С погрешность составляет +3%. В этом случае для смачивания мокрого термометра (датчика) применяют 3%-ный водный раствор формальдегида. Также применяют электрические психрометры, позволяющие непосредственно отсчитывать относительную влажность воздуха без использования психрометрических таблиц. Схема измерения психрометрической разности tc – tм с помощью электрических полупроводниковых психрометров, разработанная М. А. Бернилером, работает на сухом и мокром терморезисторах. Она проста в исполнении. Для обеспечения устойчивой работы скорость обдувания средой мокрого термометра должна быть не менее 3…4м/с

К н5едостаткам данного метода следует отнести необходимость регулярного увлажнения дистиллированной водой ткани (батиста) у мокрого термометра, добавлении воды в ёмкость с помощью специального приспособления, обеспечении воздушным потокам термометра, терморезистора и т.д., а также возможность быстрого загрязнения ткани (батиста) и повышение трудоёмкости при измерении в области отрицательных температур. Регулирующие устройства, основанные на этом методе, требуют наличия усилителя малой термоЭДС.

Для измерения относительной влажности воздуха в диапазоне 20…98% и температуре воздуха 5…500С Санкт-Петербургским технологическим институтом холодильной промышленности совместно с Дагенстанским политехническим институтом (Т. А. Исмаилов и др.) разработан измеритель влажности воздуха на базе полупроводниковых термоэлектрических влагоустойчивых первичных преобразователей и датчиков, дающих термоЭДС, достаточную для управления регулирующим органом.

На поверхности спаев термоэлектрического модуля размещён поддон, выполненный из теплопроводного материала; в поддоне находится смоченная пористая пластина. При испарении воды спаи, прилегающие к поддону, охлаждаются, в результате чего создаётся разность температур, преобразуемая в термоЭДС. Особенностью конструкции данного измерителя влажности является возможность непосредственного регулирования разности температур без усиления получаемого сигнала. Ток, возникающий в датчике, используется для питания элементов электрической схемы и показывающего прибора. Температурную компенсацию термоЭДС датчика осуществляются с помощью делителя напряжения.

[hana-code-insert name=’POBOLYreklama’ /]

С целью упрощения эксплуатации системы регулирования относительной влажности среды и повышения точности может быть использован регулятор относительной влажности воздуха, содержащий «сухой» и «мокрый» термометры, сумматоры, усилители, задатчики относительной влажности, блок умножения и регулирующий прибор.

При изменении температуры и относительной влажности воздуха в помещении, при выбранных значениях параметров настройки регулятора, последний обеспечивает точное регулирование относительной влажности в широком диапазоне изменения микроклимата в помещении.

kipiahu.ru

Определение относительной влажности по психрометру

Относительная влажность наиболее точно определяется с помощью психрометра, состоящего из двух термометров, чувствительный элемент одного из которых обернут тканью, постоянно смачиваемой водой. Испарение воды с поверхности ткани происходит за счет внутренней энергии воды и чувствительного элемента «мокрого» термометра, температура которого поэтому понижается. В результате тепло- и массообмена окружающего воздуха с влажной тканью устанавливается тепловое равновесие, которому соответствует температура, показываемая «мокрым» термометром tм. Она будет меньше температуры «сухого» термометраt, показывающего действительную температуру влажного воздуха.

Интенсивность испарения, а следовательно, и снижение температуры «мокрого» термометра tмпо сравнению с температурой воздуха, показываемой «сухим» термометром, т.е.t  tм, тем больше, чем дальше состояние водяных паров во влажном воздухе от состояния насыщения.

По психрометрическим таблицам (Приложение), зная tми психрометрическую разность температурt  tм, на пересечении строкиtми столбцаt  tмможно определить относительную влажность воздуха.

Hd-диаграмма влажного воздуха

Параметры влажного воздуха обычно определяют графическим путем с помощью Hd-диаграммы (рис. 2). Особенностью этой диаграммы является расположение оси абсцисс под углом 135к оси ординат. Точки с оси абсцисс спроецированы на горизонтальную (условную) ось.

Кривая является пограничной, соответствующей состояниям насыщенного влажного воздуха. Область над этой кривой соответствует состояниям ненасыщенного влажного воз-

Влагосодержание d, г влаги/кг сух. воздуха

Рис. 2.   Hd-диаграмма влажного воздуха

духа, область под кривой является областью насыщенного влажного воздуха, появления росы, «тумана».

По Hd-диаграмме можно определить температуру точки росы, если т. 1 вертикально (охлаждение) спроецировать на кривую. Изотерма, которая пройдет через эту точку пересечения, соответствует температуреtросы.

Для определения парциального давления водяного пара рп по заданному влагосодержанию под кривойпостроена линия. Значениярпуказаны на правой ординате диаграммы в мм рт.ст.

Процесс нагревания влажного воздуха.Пусть влажный воздух в состоянии т. 1 с начальной температуройt1и относительной влажностьюнагревается в калорифере (электронагревателе) доt2. НаHd-диаграмме этот процесс изображается прямой 1-2 (см. рис. 2), через точки 1 и 2 которой проходят изотермы соответственноt1иt2. Процесс нагревания влажного воздуха осуществляется при, т.к. в процессе нагревания содержание влаги во влажном воздухе не меняется.

По изменению энтальпии нагреваемого воздуха Н2  Н1можно по уравнению Первого закона термодинамики определить количество подведенной теплоты (при):

, кДж/час. (10)

Процесс сушки. Если пренебречь тепловыми потерями, то можно считать, что процесс сушки материалов нагретым воздухом в сушильной камер происходит при. НаHd-диаграмме такой процесс изображается прямой 2-3΄ (см. рис. 2). Постоянство энтальпии влажного воздуха объясняется тем, что тепло, необходимое для испарения влаги, берется из потока воздуха и возвращается в него вместе с испарившейся влагой.

В сушилке, работающей с потерями тепла в окружающую среду, процесс сушки будет происходить не по кривой 2-3΄ (при ), а по кривой 2-3. Положение точки 3 определяется по измеренным в опытеt3и. По изменению влагосодержания воздуха до и после сушильной камерыd1иd3можно рассчитать массу влаги, отведенной от высушиваемого материала нагретым воздухом:

, г влаги/час. (11)

studfiles.net

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *