Относительная влажность в чем измеряется: База знаний Testo | Влажность | Физические принципы

Измерение влажности в климатических термокамерах

Сорбционно-емкостной сенсор был создан в 70-х годах прошлого века и практически вытеснил все остальные типы сенсоров. Благодаря высокой точности, надежности, долговременной стабильности емкостных сенсоров приборы на их основе широко используются для измерения влажности во всех отраслях человеческой деятельности. Однако существует ряд задач, в которых применение емкостных сенсоров ограничено вследствие их существенного недостатка, о котором редко упоминают производители – дрейфа при длительном нахождении в среде с влажностью выше 90% RH. Величина дрейфа увеличивается с ростом влажности, температуры и длительности пребывания при высокой влажности и может достигать 10% RH. Типичное поведение сенсоров (мы исследовали 8 типов сенсоров от 6 производителей) при выдержке при 40°С в течение 1 часа при 75% RH, 24 часов при 95% RH и 5 часов при 75% RH показано на графике.

Эта особенность емкостных сенсоров не позволяет использовать “обычные” гигрометры для постоянного контроля влажности в процессах с RH более 90%.

А это очень широкий класс задач, включающий контроль влажности

  • в климатических термокамерах, где при испытаниях изделий на воздействие повышенной влажности согласно ГОСТ 12997-84 необходимо поддерживать при температуре 40°С относительную влажность 93±3% в течение от 2 до 56 суток, а также при аттестации климатических термокамер;
  • при сушке древесины, керамики;
  • при метеорологических измерениях;
  • в теплицах, оранжереях, грибных фермах;
  • в неотапливаемых складах, овощехранилищах и т.д.

Несколько лет назад на рынке появились специальные модели гигрометров, предназначенных для длительной работы в условиях высокой влажности. В этих приборах сенсор перегревается относительно окружающей среды, в результате чего относительная влажность воздуха в точке измерения не превышает 70-85%. Преобразователь на основе значений температуры сенсора и измеренной относительной влажности рассчитывает парциальное давление водяного пара.

Отдельный измерительный преобразователь контролирует температуру воздуха. Затем на основе известных значений парциального давления и температуры рассчитывается относительная влажность воздуха.

Стоимость таких приборов около 2000 €, не все из них сертифицированы в России, имеются проблемы с техническим обслуживанием и поверкой.

ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ВЛАЖНОСТИ И ТЕМПЕРАТУРЫ ДВ2ТС(М)-5Т-5П-АК С ЦИФРОВЫМ ВЫХОДОМ ДЛЯ РАБОТЫ ПРИ ВЫСОКОЙ ВЛАЖНОСТИ

На наш взгляд наиболее эффективным решением задачи измерения высоких значений относительной влажности является применение измерительного преобразователя влажности и температуры ДВ2ТС(М)-5Т-5П-АК, выпускаемого нашим предприятием, так как

– его стоимость в несколько раз ниже, чем у аналогов,
– мы (разработчики с более чем 30 летним опытом в области гигрометрии, а не менеджеры и технические специалисты дилерской организации) осуществляем техническое обслуживание, поверку и оказываем квалифицированные консультации по установке и эксплуатации приборов.

ТЕРМОГИГРОМЕТР ИВА-6Б2-К

Преобразователь ДВ2ТСМ-5Т-5П-АК может использоваться в составе термогигрометра Ива-6Б2-К. К одному блоку индикации термогигрометра можно подключить до четырех преобразователей.

Особенностью термогигрометра Ива-6Б2-К является возможность подключения одного преобразователя ДВ2ТСМ-5Т-5П-АК и до трех дополнительных измерительных преобразователей температуры ДВ2ТСМ-5Т-АК. Это очень важно при измерении относительной влажности в замкнутом интенсивно перемешиваемом объеме (например, в климатической термокамере). При высоких значениях влажности даже незначительные перепады температуры в контролируемом объеме могут приводить к критическим колебаниям относительной влажности. Так, если в одной точке камеры при температуре 40°С относительная влажность воздуха составляет 95%, то в другой точке этой камеры с температурой 39°С (например, у стенок) относительная влажность воздуха превысит 100% – т.

е. в этой точке влага будет конденсироваться.

Поскольку парциальное давление водяного пара в таком объеме распределяется однородно, термогигрометр вычисляет значения относительной влажности в точках размещения измерительных преобразователей температуры. Таким образом, термогигрометр ИВА-6Б2-К в комплектации с одним преобразователем ДВ2ТСМ-5Т-5П-АК и тремя дополнительными преобразователями температуры измеряет

относительную влажность и температуру в четырех точках климатической термокамеры.

ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ КОМПЛЕКС ДЛЯ АТТЕСТАЦИИ КЛИМАТИЧЕСКИХ ТЕРМОКАМЕР

Преобразователь ДВ2ТС-5Т-5П-АК совместно с преобразователями температуры ДВ2ТС-5Т-АК или модулями аналогового ввода МАВ-ТС с термопреобразователями сопротивления Pt100 и программным комплексом SensNet через преобразователь интерфейса RS485-USB могут подключаться к персональному компьютеру. К персональному компьютеру может подключаться до 248 преобразователей. Стандартный комплект поставки включает один преобразователь ДВ2ТС-5Т-5П-АК, 9 преобразователей температуры ДВ2ТС-5Т-АК и портативный компьютер (ноутбук) с установленным программным обеспечением.

Программный комплекс SensNet осуществляет отображение измеренных значений в текстовом и графическом виде, архивирование данных и оформление графических и табличных отчетов.

Все преобразователи и модули подключаются параллельно с помощью быстроразъемных соединений и снабжены магнитными держателями. Это значительно ускоряет развертывание системы при проведении аттестации.

Влажность | Техническая библиотека ПромВентХолод

Абсолютная и относительная влажность.

Влажность воздуха – это содержание парообразной воды в атмосфере. Эта характеристика во многом определяет самочувствие многих живых существ, а также влияет на погоду и климатические условия на нашей планете. Для нормальной работы человеческого организма она должна находиться в определённом диапазоне, вне независимости от температуры воздуха. Известны две основных характеристики влажности воздуха – абсолютная и относительная:

  • Абсолютная влажность воздуха – это масса водяного пара, содержащаяся в одном кубическом метре воздуха. Единица измерения абсолютной влажности – г/м3. Относительная влажность воздуха определяется как отношение текущего и максимального значения абсолютной влажности при определенной температуре воздуха.
  • Относительную влажность принято измерять в %. По мере увеличения температуры абсолютная влажность воздуха также растет от 0,3 при -30°С до 600 при +100°С. Величина относительной влажности зависит в основном от климатических зон Земли (средние, экваториальные или полярные широты) и сезона года (осень, зима, весна, лето).

Существуют вспомогательные термины для определения влажности. Например, влагосодержание (г/кг), т.е. вес водяных паров на один килограмм воздуха. Или температура «точки росы», когда воздух считается полностью насыщенным, т.

е. его относительная влажность равна 100%. В природе и холодильной технике это явление можно наблюдать на поверхностях тел, температура которых меньше температуры точки росы в виде капель воды (конденсата), изморози или инея.

Энтальпия

Также существует такое понятие, как энтальпия. Энтальпия – это свойство тела (вещества), определяющее количество энергии, сохраненной в его молекулярной структуре, которая доступна для преобразования в теплоту при определённой температуре и давлении. Но не всю энергию можно преобразовать в теплоту, т.к. часть внутренней энергии тела остается в веществе для поддержания его молекулярной структуры.

Расчет влажности

Для измерения влажности применяют несложные формулы. Так, абсолютную влажность принято обозначать p и определять как

p = mвод. пара / Vвоздуха

где mвод. пара – масса водяного пара (г)
V

воздуха – объем воздуха (м3), в котором он содержится.

Общепринятое обозначение относительной влажности – φ. Относительную влажность рассчитывают по формуле:

φ = (p/pн) * 100%

где p и pн – текущее и максимальное значение абсолютной влажности. Наиболее часто применяется величина относительной влажности, так как на состояние человеческого организма в большей степени влияет не вес влаги в объеме воздуха (абсолютная влажность), а именно относительное содержание воды.

Влажность весьма важна для нормальной жизнедеятельности практически всех живых существ и, в особенности – человека. Ее величина (по опытным данным) должна находиться в пределах от 30 до 65%, вне зависимости от температуры. Например, низкая влажность зимой (по причине малого количества воды в воздухе) приводит к пересыханию у человека всех слизистых оболочек, тем самым увеличивается риск простудных заболеваний. Высокая влажность наоборот, ухудшает процессы терморегуляции и потоотделения через кожные покровы.

При этом появляется ощущение духоты. Кроме того, поддержание влажности воздуха является важнейшим фактором:

  • для проведения многих технологических процессов на производстве;
  • эксплуатации механизмов и устройств;
  • сохранности от разрушения строительных конструкций зданий, элементов интерьера из древесины (мебели, паркета и т.п.), археологических и музейных артефактов.
Расчет энтальпии

Энтальпия это потенциальная энергия, которая содержится в одном килограмме влажного воздуха. Причем при равновесном состоянии газа она не поглощается и не излучается во внешнюю среду. Энтальпия влажного воздуха равна сумме энтальпий составляющих его частей: абсолютно сухого воздуха, а также паров воды. Ее величину рассчитывают по следующей формуле:

I = t + 0,001(2500 +1,93t)d

Где t – температура воздуха (°С), а d – его влагосодержание (г/кг). Энтальпия (кДж/кг) является удельной величиной.

Температура по мокрому термометру

Температура по мокрому (влажному) термометру – это такое ее значение, при котором идет процесс адиабатного (энтальпия постоянна) насыщения воздуха парами воды. Для определения ее конкретного значения используют I – d диаграмму. Вначале на нее наносят точку, соответствующую заданному состоянию воздуха. Затем через эту точку проводят луч адиабаты, пересекая его с линией насыщения (φ = 100%). А уже из точки их пересечения опускают проекцию в виде отрезка с постоянной температурой (изотерма) и получают температуру мокрого термометра.

I – d диаграмма влажного воздуха

I-d диаграмма является основным инструментом для расчетов/построений разных процессов, связанных с изменением состояния воздуха – нагрева, охлаждения, осушения и увлажнения. Ее появление значительно облегчило понимание процессов, происходящих в системах и агрегатах для сжатия воздуха, вентиляции и кондиционирования. Эта диаграмма графически показывает полную взаимозависимость основных параметров (температуры, относительной влажности, влагосодержания, энтальпии и парциального давления паров воды), определяющих тепло-влажностный баланс. Все значения указаны при определенном значении атмосферного давления. Обычно это 98 кПа.

Диаграмма выполнена в системе косоугольных координат, т.е. угол между ее осями составляет 135°. Это способствует увеличению зоны ненасыщенного влажного воздуха (φ = 5 – 99%) и сильно облегчает графическое нанесение происходящих с воздухом процессов. На диаграмме представлены следующие линии:

  • криволинейные – влажности (от 5 до 100%).
  • прямые – постоянной энтальпии, температуры, парциального давления и влагосодержания.

Ниже кривой φ = 100% воздух полностью насыщен влагой, находящейся в нем в виде жидкости (вода) или твердом (иней, снег, лед) состоянии. Определить состояние воздуха во всех точках диаграммы можно, зная любые два его параметра (из четырех возможных). Графическое построение процесса изменения состояния воздуха значительно облегчается с помощью дополнительно нанесенной круговой диаграммы. На ней под разными углами показаны значения тепло-влажностного отношения ε. Эта величина определяется наклоном луча процесса и рассчитывается как:

ε = Q / W

где Q – теплота (кДж/кг) и W – влага (кг/ч), поглощаемые или выделяемые из воздуха. Значение ε делит всю диаграмму на четыре сектора:

  • ε = +∞ … 0 (нагрев + увлажнение).
  • ε = 0 … -∞ (охлаждение + увлажнение).
  • ε = -∞ … 0 (охлаждение + осушение).
  • ε = 0 … +∞ (нагрев + осушение).
Измерение влажности

Измерительные приборы для определения значений относительной влажности называются гигрометрами. Для замера величины влажности воздуха используют несколько основных методов. Рассмотрим три из них.

  1. Для сравнительно неточных замеров в быту применяют волосяные гигрометры. В них чувствительным элементом является конский или человеческий волос, который в натянутом состоянии установлен в стальную рамку. Оказалось, что этот волос в обезжиренном виде способен чутко реагировать на малейшие изменения относительной влажности воздуха, изменяя свою длину. По мере увеличения влажности волос удлиняется, при уменьшении – наоборот, укорачивается. Стальная рамка, на которой закреплен волос, связана со стрелкой прибора. Стрелка воспринимает от рамки изменение размера волоска и вращается вокруг своей оси. При этом она указывает на градуированной шкале (в %) относительную влажность.
  2. При более точных теплотехнических измерениях во время научных исследований применяют гигрометры конденсационного типа и психрометры. Они осуществляют косвенный замер относительной влажности. Гигрометр конденсационного типа изготовлен в виде закрытой цилиндрической емкости. Одна из ее плоских крышек отполирована до состояния зеркала. Внутрь емкости устанавливают термометр и наливают какую-нибудь легкокипящую жидкость, например эфир. Затем ручным резиновым диафрагменным насосом в емкость закачивается воздух, который начинает там интенсивно циркулировать. Из-за этого эфир вскипает, понижает температуру (охлаждает) поверхность емкости и ее зеркало соответственно. На зеркале появятся капли воды, сконденсированной из воздуха. В этот момент времени необходимо зафиксировать показания термометра, который покажет температуру «точки росы». Потом с помощью специальной таблицы определяют соответственную плотность насыщенного пара. А по ним уже и величину относительной влажности.
  3. Психрометрический гигрометр это пара термометров, установленных на основание с общей шкалой. Один из них называют сухим, он измеряет действительную температуру воздуха. Второй называют – мокрым. Температура мокрого термометра – это температура, которую принимает влажный воздух при достижении насыщенного состояния и сохранении постоянной энтальпии воздуха, равной начальной, т. е. это предельная температура адиабатического охлаждения. У мокрого термометра шарик оборачивают тканью из батиста, которую погружают в емкость с водой. На ткани происходит испарение воды, что ведет к понижению температуры воздуха. Этот процесс охлаждения идет до момента, когда воздух вокруг шарика не станет полностью насыщенным (т.е. с относительной влажностью 100%). Этот термометр покажет «точку росы». На шкале прибора имеется и т.н. психрометрическая таблица. С ее помощью по данным сухого термометра и разности температур (сухой минус мокрый) определяют текущее значение относительной влажности.
Регулирование влажности

Для повышения влажности (увлажнения воздуха) применяют увлажнители. Увлажнители отличаются большим разнообразием, которое определяется способом увлажнения и дизайном. По способу увлажнения увлажнители делятся на: адиабатические (форсуночные) и паровые. В паровых увлажнителях водяной пар образуется при нагреве воды на электродах. Как правило, в быту наиболее часто используются паровые увлажнители. В системах вентиляции и центрального кондиционирования применяются увлажнители как парового, так и форсуночного типа. В промышленных вентиляционных системах увлажнители могут размещаться как непосредственно в самих вентиляционных установках, так и в виде отдельной секции в вентиляционном канале.

Наиболее эффективный метод удаления влаги из воздуха реализуется при помощи осушителей воздуха на базе компрессорных холодильных машин. Они осушают воздух путем конденсации водяных паров на охлажденной поверхности теплообменника испарителя. Причем его температура должна быть ниже «точки росы». Собранная таким способом влага самотеком или с помощью насоса удаляется наружу по дренажной трубе. Существуют осушители различных типов и назначений. По типам осушители делятся на моноблочные и с выносным конденсатором. По назначению осушители делятся на:

  • бытовые мобильные;
  • профессиональные;
  • стационарные для бассейнов.

Основная задача систем осушения – обеспечивать благоприятное самочувствие находящихся внутри людей и безопасную эксплуатацию конструктивных элементов зданий. Особенно важно поддерживать уровень влажности в помещениях с повышенным выделением влаги, таких как бассейны, аквапарки, банные и SPA-комплексы. Воздух в бассейне имеет повышенную влажность из-за интенсивных процессов испарения воды с поверхности чаши. Поэтому избыток влаги – определяющий фактор при проектировании вентиляции в бассейне. Избыток влаги, а также наличие в воздухе агрессивных сред, как например, соединения хлора оказывают разрушительное воздействия на элементы строительных конструкций и отделку в помещении. Влага конденсируется на них, вызывая появление плесневых грибков или коррозионное разрушение металлических элементов.

По этим причинам рекомендуемая величина относительной влажности воздуха внутри бассейна должна поддерживаться в диапазоне 50 – 60%. Строительные консьтрукции, в частности стены и остекленные поверхности помещения бассейна следует дополнительно защитить от выпадения влаги на них. Это можно реализовать путем подачи на них потока приточного воздуха, причем обязательно в направлении снизу-вверх. Снаружи здание должно иметь слой высокоэффективной тепловой изоляции. Для достижения дополнительных преимуществ настоятельно рекомендуем применять разнообразные осушители воздуха, но только лишь в комбинации с оптимально рассчитанными и подобранными системами вентиляции бассейнов.


Если Вам необходима консультация по вопросам проектирования или поставки систем осушения, вентиляции или центрального кондиционирования, специалисты ГК «ПромВентХолод» будут рады оказать квалифицированную помощь. Вы можете связаться с нами по телефону 8(495)2680520 или отправить заявку на [email protected].


Физические величины и единицы измерения, применяемые в кондиционировании

В этом разделе перечислены основные физические величины, используемые в кондиционировании воздуха, даны их определения и физический смысл. Рассказывается о Международной системе единиц СИ, а также наиболее распространенных внесистемных единицах. Приводятся таблицы для пересчета значений физических величин из одной системы в другие.

Основные физические величины в кондиционировании


Воздух — это основной объект, на который воздействуют системы кондиционирования. Поэтому его состав и параметры очень важны при изучении работы систем кондиционирования. Воздух состоит из сухой части (содержащей азот, кислород и некоторые другие газы) и водяного пара. Система кондиционирования и отопления позволяет достичь требуемых значений параметров воздуха. Три базовых параметра воздуха:

  • температура (Т),
  • содержание влаги (D)
  • атмосферное давление (В).

Кроме того, воздух характеризуется относительной влажность (Ф), энтальпией (Н), давлением сухого воздуха (Pg), плотностью воздуха (Р), содержанием примесей.

Основные понятия и определения


Температура

Температура — термодинамический термин, отражающий степень нагретости тела или вещества. С точки зрения молекулярной теории, температура — это интенсивность теплового движения частиц вещества. Точнее говоря, температура газа или смеси газов пропорциональна квадрату скорости движения молекул.

В основных системах физических единиц температура измеряется в градусах Цельсия, а также градусах Кельвина (абсолютная, или термодинамическая температура).

  1. Шкала Цельсия (°С)
    : при давлении 98 кПа температура замерзания воды равна 0 °С, а температура кипения 100 °С. Интервал температур между ними делится на 100 равных отрезков, каждый из которых равен 1 °С.
  2. Шкала Кельвина (К)
    : за нуль шкалы Кельвина (абсолютный нуль) принята температура, при которой прекращается тепловое движение частиц. По этой шкале температура замерзания воды равна 273,15 К при давлении 98 кПа, а температура кипения 373,15 К.

Пересчет температуры из шкалы Цельсия в шкалу Кельвина проводится по такой формуле:

T = t + 273,15
где T — температура по шкале Кельвина.

На практике измеряется температура по сухому термометру (DB) и по мокрому термометру (WB). Температура воздуха, измеренная термометром с сухим шариком, называется температурой по сухому термометру и обозначается индексом DB, а температура воздуха, измеренная термометром со смоченным шариком, называется температурой по мокрому термометру и обозначается индексом WB.

Если воздух не насыщен водяным паром (относительная влажность меньше 100%), то сухой и мокрый термометр будут показывать разную температуру. Температура по мокрому термометру будет ниже, чем по сухому, и чем меньше относительная влажность воздуха, тем больше разница температур.

Влажность

  1. Содержание влаги
    — это количество водяного пара в 1 кг сухого воздуха. Обозначается символом d и выражается в г/кг.
  2. Абсолютная влажность
    — это количество водяного пара в 1 кубическом метре воздуха, выражается в кг/куб. м.
  3. Относительная влажность
    — это отношение содержания влаги в воздухе к ее максимальному содержанию при данной температуре и давлении. Относительная влажность обозначается символом Ф. Если Ф=0, значит, воздух абсолютно сухой и не содержит водяного пара. Ф=100% соответствует насыщенному влагой воздуху. Комфортная для людей влажность — в диапазоне 50-70%.

Количество теплоты

Энергия, переданная телу или веществу в результате теплообмена с окружающей средой, называется количеством теплоты, и выражается в джоулях (Дж).

Мощность охлаждения или обогрева
— это количественная характеристика способности нагреть или охладить другие тела. Она выражается в ваттах (Вт) или киловаттах (1кВт = 1000 Вт). Мощность равна количеству переданной теплоты за единицу времени. Например, если мощность обогревателя 2000 Вт, то за 1 секунду он передает воздуху 2000 Дж теплоты.

Единицы измерений физических величин


В настоящее время основной системой единиц в физике (в том числе и в кондиционировании и холодильной технике) является Международная система единиц измерения (СИ). Семь ее основных единиц:

  1. Метр (длина)
  2. Килограмм (масса)
  3. Секунда (время)
  4. Ампер (сила тока)
  5. Кельвин (температура)
  6. Моль (количество вещества)
  7. Кандела (сила света).

В кондиционировании используется большое количество производных величин, например удельная теплоемкость. Она равна количеству тепла, которое надо подвести к единице массы тела, чтобы увеличить его температуру на 1К, и измеряется в Дж/(кг * К).

В технической литературе, особенно иностранной, используются и другие (внесистемные) единицы измерения. Перевести значение физической величины из одной системы в другую можно при помощи таблиц (см. Основную литературу). Например, давление часто измеряют в мм ртутного столба (мм Hg): 1 мм рт. ст. = 133,3 Н/кв. м. Часто используемые в кондиционировании единицы: количества теплоты — Британская тепловая единица (1 BTU = 1055 Дж) и мощности — Британская тепловая единица в час (1 BTU/час = 0,3 Вт).

Основная литература


  1. Польманн. Учебник по холодильной технике. Стр. 15 — 35. (ed_pol.pdf )
  2. Таблица физических величин. Группа компаний ИНРОСТ. (ed_inrost.pdf )
  3. Ананьев В.А., Балуева Л.Н., Гальперин А.Д., Городов А.К., Еремин М.Ю., Звягинцева С.М., Мурашко В.П., Седых И.В. Системы вентиляции и кондиционирования. Теория и практика. — 2003. — 416 с. Стр. 412 — 415. (anan_412_415.pdf (110.58Kb)

Дополнительная литература


  1. “Основные принципы и понятия термодинамики” (physical-units.htm (20 Kb)
  2. А. Беккер. Системы вентиляции. — М., 2005. Стр. 194 — 196. (bekker_194_196.pdf (51.75Kb)

Контрольные вопросы:


  1. Перечислите базовые параметры воздуха и единицы их измерения (системные в системе СИ и внесистемные).
  2. Почему температура по мокрому термометру ниже, чем температура по сухому? Как разность температур по мокрому и сухому термометру зависит от влажности воздуха?
  3. В каких единицах измеряется относительная влажность воздуха? Абсолютная влажность? Содержание влаги?
  4. В чём измеряется плотность теплового потока?
  5. Как работу из Ватт-часов перевести в Дж?
  6. Что такое коэффициент теплообмена?
  7. В чём измеряется давление (назовите несколько единиц измерения)?
  8. Пересчитайте 22 кВт в BTU/h

Noble Research Institute

Сила регенеративного мышления

Регенеративные владельцы ранчо черпают энергию из своего желания улучшить землю и других продуктивных установок.

Рози Берроуз

«Найдите время, чтобы быть наблюдателем, смотреть на то, что вы делаете, и знать, работает ли то, что вы делаете. Хорошо быть непредубежденным и готовым попробовать».

Джейк Миллер

«Успешные люди, которых я видел, [это те, кто] находят время, чтобы следить за ареалом и видеть, что там с точки зрения здоровья растений и условий на ареале».

Гейл Фуллер

«Я знала, что мне нужно внести изменения, чтобы у будущих поколений был такой же шанс делать то, что делаю я».

Что такое регенеративное животноводство?

Регенеративное разведение – это процесс восстановления деградировавших пастбищ с использованием методов, основанных на экологических принципах.

Хотя покупка органических продуктов питания может гарантировать вам, что земля, на которой они были выращены, была обработана без использования большинства синтетических удобрений и пестицидов, сама этикетка не может сказать вам, улучшается ли здоровье земли. Регенеративное сельское хозяйство направлено на укрепление здоровья почвы и восстановление деградированных земель в рамках системы производства продуктов питания.

Узнайте больше о
Регенеративное сельское хозяйство

Регенеративное сельское хозяйство является ключом к улучшению сельскохозяйственных угодий и почвы.

Регенеративное сельское хозяйство и регенеративное скотоводство меняют наши представления о сельском хозяйстве и производстве продуктов питания.

Традиционные подходы к сельскому хозяйству и животноводству часто основаны на чрезмерном использовании химикатов и обработке почвы. Это может ухудшить состояние земли и окружающей среды, а также снизить рентабельность производителя.

Регенеративное сельское хозяйство представляет собой процесс восстановления деградированных почв с использованием методов ведения сельского хозяйства и выпаса скота, основанных на экологических принципах. К преимуществам методов регенеративного земледелия относятся:

  • Увеличение биоразнообразия почвы
  • Улавливание углерода в почвах для борьбы с изменчивостью климата
  • Улучшение водоудерживающей способности почвы, что делает ее более устойчивой к засухе и наводнениям
  • Сокращение использования химических веществ и последующего загрязнения
  • Улучшение среды обитания диких животных

Здоровая почва обеспечила этим владельцам ранчо прочную основу.

Узнайте, как три фермерские семьи преодолели трудности, чтобы получить прибыль и оздоровить почву.

Прочтите их истории здесь

Регенеративное животноводство начинается с понимания того, как работают экосистемы.

Владельцы ранчо, занимающиеся регенерацией, обычно снижают свои производственные затраты и развивают навыки прибыльного управления своим скотом и кормами для питания почвы.

Регенеративное разведение сосредоточено на земле

Регенеративное разведение сосредоточено на улучшении и восстановлении земли, повышении ее устойчивости и поддержании здоровья всей экосистемы.

Здоровые почвы приносят пользу обществу в целом

Здоровые почвы и экосистемы производят множество экосистемных услуг, которыми пользуется все общество, включая связывание углерода, удержание и фильтрацию воды.

Регенеративное разведение хорошо подходит для владельцев ранчо

Регенеративное разведение обычно связано с целостным управлением и принятием решений, а также управляемым выпасом. Преднамеренное управление хорошо для владельцев ранчо.

Восстановление земель при одновременном повышении прибыльности владельцев ранчо — цель Noble

На протяжении более 75 лет Исследовательский институт Noble установил прочные отношения с производителями сельскохозяйственной продукции. В этом году Noble делает следующие шаги в путешествии Института.

Как мы объявили в последние месяцы, мы сосредоточим всю нашу деятельность на регенеративном животноводстве, которое уравновешивает прибыльность и рациональное использование ресурсов. Почему? Потому что фермеры и владельцы ранчо не должны выбирать одну цель вместо другой.

Узнайте больше о
Наше регенеративное путешествие

Приостановка наших консультаций. Подробнее здесь.

Регенерация ранчо
Наш новый документальный сериал о регенеративной трансформации Ноубла

Наше регенеративное путешествие началось с семи исследовательских ранчо.

Всего 14 000 акров. Каждое ранчо, расположенное в южной части Оклахомы, уникально по топографии, использованию и истории.

Мы рассказываем обо всех аспектах регенеративного путешествия на наших ранчо Noble. Посмотрите, что работает, а что нет, и как продолжить строить более здоровую экосистему, одновременно повышая прибыль.

Смотреть первый эпизод на YouTube

Почвенный углерод 101: определение того, подходят ли вам рынки хранения углерода в почве

Приверженность вашим углеродным или другим экосистемным услугам требует тщательного рассмотрения и правильного партнера-покупателя. В этом руководстве содержатся полезные вопросы, которые помогут землевладельцам определить партнеров и условия контракта, которые наилучшим образом соответствуют их личным и операционным целям.

Подробнее

7.2.3: Влажность — Geosciences LibreTexts

  1. Последнее обновление
  2. Сохранить как PDF
  • Идентификатор страницы
    16047
    • Майкл Э. Риттер
    • University of Wisconsin-Stevens Point через The Physical Environment

    Влажность  — это мера содержания водяного пара в воздухе. Количество водяного пара в воздухе зависит от контроля испарения, о котором говорилось ранее. Есть несколько способов, которыми метеоролог может выразить влажность воздуха. Каждая мера влажности в некоторой степени контролируется температурой воздуха.

    Абсолютная влажность  это вес водяного пара на единицу объема воздуха, обычно измеряемый в граммах водяного пара на кубический метр воздуха. Абсолютная влажность не часто используется для выражения содержания влаги в воздухе, поскольку она чувствительна к изменениям как температуры воздуха, так и атмосферного давления. Например, предположим, что 1 кубический метр воздуха на поверхности содержит 2 грамма воды. Теперь поднимите пакет воздуха вверх в атмосферу. Когда воздух поднимается вверх, уменьшение атмосферного давления на посылку позволяет ей расширяться наружу, занимая больше места. Предположим, что посылка удваивается в размере в результате поднятия. Перед подъемом абсолютная влажность составляла 2 г/м 9 .0192 3 . Поскольку объем воздуха удваивается, новая абсолютная влажность равна 1 г/м 3 . На самом деле в пакете все тот же вес воды, 2 грамма. Но, учитывая способ расчета абсолютной влажности, кажется, что количество воды в воздухе уменьшилось.

    Вместо абсолютной влажности мы используем показатель, нечувствительный к изменению объема воздуха. Удельная влажность  измеряется как вес водяного пара в воздухе на единицу веса воздуха, включая вес водяного пара. Единицы измерения – граммы водяного пара на килограмм воздуха. Учитывая, что температура или атмосферное давление не оказывают существенного влияния на вес, удельная влажность гораздо полезнее в качестве меры влажности. Другой мерой, очень похожей на удельную влажность, является соотношение компонентов смеси. коэффициент смешивания  — вес водяного пара на единицу веса сухого воздуха. Поскольку атмосфера состоит из небольшого количества влаги по объему, соотношение смешивания практически такое же, как удельная влажность.

    Влажность измеряется не только весом, но и создаваемым им давлением. Давление пара  – парциальное давление, создаваемое водяным паром. Давление пара, как и атмосферное давление, измеряется в миллибарах и относительно нечувствительно к объемному расширению или температуре. давление пара насыщения  это просто давление, которое создает водяной пар, когда воздух полностью насыщен.

    Когда мы думаем о воздухе, как о насыщенном влагой, мы часто говорим, что воздух «удерживает столько влаги, сколько может». Это означает, что как только воздух достигнет насыщения, он больше не будет «принимать» воду путем испарения. Это не правильно. Пока есть вода, испарение будет продолжаться, даже когда воздух полностью насыщен. Рассмотрим понятие насыщения более подробно.

    Представьте стакан, наполовину наполненный водой. Наденем на него волчок, чтобы ограничить движение молекул воды и исключить влияние ветра на испарение. Когда вода поглощает тепло, она начинает изменять свою фазу и поступать в воздух в виде водяного пара. Молекулы водяного пара над поверхностью парят в воздухе. Однако вблизи поверхности молекулы воды прикрепляются обратно к поверхности, превращаясь, таким образом, обратно в жидкую воду (конденсация) (А). По мере испарения уровень воды в стакане уменьшается (В). Это происходит потому, что испарение превышает конденсацию воды обратно на поверхность. Через некоторое время количество воды, поступающей в воздух от испарения, равно количеству воды, конденсирующейся (С). Когда это происходит, говорят, что воздух насыщен.

    Рисунок \(\PageIndex{1}\): Испарение и конденсация в закрытом стакане с водой.

    Уровень насыщения воздуха напрямую связан с температурой воздуха. По мере повышения температуры воздуха в газовой фазе может оставаться больше воды. По мере снижения температуры молекулы воды замедляются, и у них больше шансов конденсироваться на поверхностях. На приведенном ниже графике показана взаимосвязь между температурой воздуха и давлением пара, мерой влажности, при насыщении.

    Рисунок \(\PageIndex{2}\): Связь между температурой воздуха и давлением пара

     

    Обратите внимание, что ниже нуля градусов Цельсия кривая разделяется: одна для точки насыщения над поверхностью жидкости (жидкость-пар) и одна для поверхности льда (лед-пар). Первое, что вам может быть интересно, это то, как вода может существовать в виде жидкости при температуре ниже точки замерзания. Вода, не замерзшая при температуре ниже 0  o  C, называется «переохлажденной водой». Чтобы вода замерзла, молекулы должны правильно выровняться, чтобы прикрепиться друг к другу. Это менее вероятно, особенно с небольшим количеством воды, например, с облачными каплями. Таким образом, в облаках, где температура ниже нуля, обычно можно найти как переохлажденную жидкую воду, так и кристаллы льда.

     

    Обратите внимание, что давление насыщенного пара при -20 o  C для льда ниже, чем для поверхности жидкости. Почему это так? Вы помните, что для превращения воды из жидкости в газ требуется около 600 калорий на грамм. Для превращения воды из твердого состояния в газ требуется около 680 калорий, следовательно, «освободить» молекулу воды изо льда труднее, чем воду. Следовательно, когда воздух насыщен, над поверхностью воды находится больше молекул (т. е. давление пара больше), чем над поверхностью льда (т. е. давление пара меньше).

    Температура точки росы  это температура, при которой происходит конденсация и используется как мера содержания влаги. Температура точки росы зависит от количества влаги в воздухе, чем больше влаги в воздухе, тем выше температура точки росы. Она получила свое название «точка росы», потому что роса образуется на поверхностях, когда воздух достигает насыщения.

    Вы когда-нибудь замечали, что несмотря на стопроцентную относительную влажность воздуха, зимой здесь намного суше, чем летом? Чтобы понять почему, мы должны исследовать относительную влажность. Относительная влажность  – это отношение количества водяного пара в воздухе к точке его насыщения. Часто относительная влажность определяется как отношение количества водяного пара в воздухе к тому, «сколько он может удерживать» при данной температуре. Понятие удерживающей способности рассеивается, если учесть, что на самом деле означает насыщение. Несмотря на это, мы знаем, что уровень насыщения воздуха водяным паром зависит от температуры воздуха. Мы знаем, что по мере повышения температуры воздуха воздуху легче удерживать воду в парообразном состоянии. То есть по мере повышения температуры воздуха он может удерживать больше воды в парообразном состоянии. Так почему же насыщенный холодный воздух кажется более сухим, чем теплый воздух при насыщении? Давайте посмотрим на пример.

    Континентальный полярный воздух (cP) имеет среднюю температуру 5 o  C (41 o  F). Коэффициент насыщения смеси составляет 6 г/кг. Таким образом, континентальный воздух при 100% относительной влажности составляет

    RH = 6 г/кг (в воздухе) / 6 г/кг (насыщение)

    Средняя температура морского тропического воздуха (mT) составляет 22°C (71,6°F) при коэффициенте насыщения смеси 16 г/кг. Таким образом, морской тропический воздух при 100% относительной влажности составляет

    RH = 16 г/кг (в воздухе) / 16 г/кг (насыщение)

    Таким образом, полярный воздух более сухой при 100% относительной влажности, потому что в нем содержится гораздо меньше влаги при насыщении, чем в более теплом морском тропическом воздухе.


    Эта страница под названием 7.2.3: Влажность распространяется в соответствии с лицензией CC BY-SA 4.0 и была создана, изменена и/или курирована Майклом Э. Риттером (The Physical Environment) с использованием исходного контента, который был отредактирован в соответствии со стилем и стандарты платформы LibreTexts; подробная история редактирования доступна по запросу.

    1. Наверх
    • Была ли эта статья полезной?
    1. Тип изделия
      Раздел или страница
      Автор
      Майкл Э. Риттрер
      Лицензия
      CC BY-SA
      Версия лицензии
      4,0
      Показать оглавление
      нет
    2. Метки
      1. источник@https://www.thephysicalenvironment.com

    Принцип измерения влажности – электрическое напряжение

    В этой статье мы подробно обсудим принцип измерения влажности. Измерение влажности является очень важным фактором для определения состояния окружающей среды. Мы ежедневно используем термин «влажность», чтобы определить состояние окружающей среды.

    Что такое влажность?

    Влажность – это мера количества водяного пара, присутствующего в окружающей среде. Поэтому влажность играет очень важную роль в воздействии на окружающий материал и все его свойства. Даже качество воздуха ухудшается с изменением влажности.

    Водяной пар обычно невидим и ведет себя как газ, если он не конденсируется на воде или льду. Даже при отсутствии конденсата водяной пар может реагировать с поверхностью и проникать в материал. Емкость газа (или пространства), удерживающего водяной пар, зависит от его температуры. В результате более высокая температура удерживает больше водяного пара.

    Измерение влажности очень важно для предотвращения или поддержания коррозии, образования конденсата, плесени, коробления или другой порчи продуктов. Это также важно для поддержания качества продуктов питания, химикатов, фармацевтических препаратов, топлива, бумаги, древесины и многих других продуктов.

    Системы кондиционирования воздуха в зданиях часто контролируют влажность, а кондиционирование воздуха требует огромного количества энергии для удаления водяного пара из воздуха. Измерения влажности помогают как достичь правильных условий окружающей среды, так и свести к минимуму связанные с этим затраты на электроэнергию.

    Некоторые важные термины, связанные с влажностью
    Относительная влажность

    Относительная влажность (RH) — это процент воды, который воздух может удерживать при определенной температуре и определенном давлении. Следовательно, относительная влажность является величиной, зависящей от температуры. Относительная влажность обозначается %RH.

    Точка росы

    Точка росы – это температура, при которой или ниже которой водяной пар, присутствующий в атмосфере, начинает конденсироваться. Измеряется по температуре. Мы обычно говорим, что приборный воздух имеет точку росы -40 o C. Это означает, что при температуре -40 o C или ниже для данного приборного воздуха видны капли воды.

    Принцип и методы измерения влажности

    Измерение влажности является очень сложной задачей по сравнению с измерением других параметров процесса. Кроме того, приборы, используемые для измерения влажности, очень дороги. Поэтому при обращении с этими инструментами необходимо соблюдать предельную осторожность. Кроме того, калибровка приборов для измерения влажности очень сложна. Давайте обсудим методы для принципа измерения влажности. Существует три метода измерения влажности.

    1. Психорометрический метод
    2. Метод точки росы
    3. Метод конденсации

    Психометрический метод измерения влажности

    . Психрометрический метод. Этот метод является одним из старейших методов измерения относительной влажности. Другое название психрометрического метода — метод сухого и смоченного термометров. В психрометрическом методе мы не измеряем непосредственную влажность. Но здесь мы измеряем температуру, чтобы узнать относительную влажность.

    Датчики для измерения температуры, такие как термометры, RTD и термисторы, являются основными датчиками для психрометрического метода. Сухой термометр измеряет температуру окружающей среды. В то время как смоченный термометр имеет насадку из влажной ткани с дистиллированной водой на кончике устройства для измерения температуры.

    Температура, измеренная обеими этими колбами, будет разной, потому что влажность влажного термометра также является фактором. Температура по влажному термометру обычно ниже температуры по сухому термометру. Основываясь на обеих этих температурах, мы можем определить значение относительной влажности по обеим таблицам психрометра.

    В современных психрометрах присутствует встроенный микропроцессор, который сообщает точное значение относительной влажности. Точность психрометра составляет около 2%. Как правило, он может измерять влажность в диапазоне от 10% до 100% при температурах от 90 192 o 90 193 C до 60 90 192 o 90 193 C. Время отклика немного медленное, а затраты также высоки для психрометров.

    Метод измерения точки росы

    Датчик точки росы состоит из проволоки из алюминия высокой чистоты. Химически окисленная поверхность алюминиевой проволоки образует пористый изолирующий слой из частично гидратированного оксида алюминия. Затем поверх оксидного слоя наносится пористая, но проводящая золотая пленка. Таким образом. золотая пленка и алюминиевый провод образуют две пластины конденсатора.

    Оксидный слой, образующий диэлектрический барьер конденсатора, представляет собой массу трубчатых пор, простирающихся от алюминиевого сердечника до открытой поверхности. Количество воды, поглощенной этими порами, напрямую связано с содержанием воды в газе, окружающем датчик, поскольку поддерживается динамическое равновесие между водяным паром снаружи датчика и водой, поглощенной внутри датчика.

    Изменение количества влаги в пробе воздуха изменяет значение емкости. Это значение используется микропроцессором для расчета точки росы. Другими словами, этот метод измеряет следы водяного пара в пробе воздуха.

    Диапазон точки росы, охватываемый датчиком, составляет от –110 o C до +20 o C, что соответствует от 0,001 ppm до 0,2 процента по объему.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *