Измерение влажности воздуха в помещении – прибор и единицы измерения, формула кратко
4
Средняя оценка: 4
Всего получено оценок: 88.
Обновлено 2 Августа, 2021
4
Средняя оценка: 4
Всего получено оценок: 88.
Обновлено 2 Августа, 2021
Из курса физики 8 класса известно, что степень насыщенности воздуха водяным паром называется влажностью. Эта величина достаточно сильно влияет на ощущение температуры у человека, поэтому её необходимо измерять. Кратко поговорим об измерении влажности воздуха в помещении и на открытом воздухе, какие приборы для этого существуют, на каких принципах они работают.
Влажность и её виды
Поскольку влажность зависит от количества водяного пара в атмосферном воздухе, проще всего представить влажность массой воды в единице воздушного объёма. Фактически это плотность, и в качестве единицы измерения влажности воздуха при этом используются граммы на кубический метр. Такая влажность называется абсолютной.
Другим видом влажности является относительная влажность. Эта величина показывает, насколько близок водяной пар в воздухе к насыщению. Если пар насыщен, и воздух содержит максимальное количество влаги, относительная влажность принимается за 100 %.
Приборы для измерения влажности
Для измерения влажности используются следующие приборы.
Конденсационный гигрометр
В соответствии с формулами молекулярно-кинетической теории, при охлаждении воздуха парциальное давление водяного пара в нём падает, и в определённый момент пар станет насыщенным, начнётся его конденсация, в воздухе появится туман и роса.
Температура, при которой пар из воздуха начинает конденсироваться, называется точкой росы. Зная точку росы, можно установить парциальное давление водяного пара, а значит, и абсолютную влажность.
На этом принципе основан конденсационный гигрометр. Он представляет собой закрытую коробку с резиновой грушей и с термометром.
Продувая воздух через гигрометр, мы заставляем эфир испаряться, температура гигрометра понижается. Как только будет достигнута точка росы, полированная поверхность гигрометра запотеет, и этот момент отмечается по термометру.
Зная точку росы, по таблицам находится парциальное давление насыщенного водяного пара и абсолютная влажность воздуха. А зная температуру окружающего воздуха, можно найти и относительную влажность. Это наиболее точный и полный метод измерения влажности.
Рис. 1. Конденсационный гигрометрВолосяной гигрометр
Использование конденсационного гигрометра не очень удобно, поэтому в быту чаще всего используется волосяной гигрометр. Его действие основано на том, что белковые молекулы, из которых состоят обычные волосы, меняют свою структуру при изменении относительной влажности и заметно расширяются, волос при этом удлиняется. Это удлинение передаётся на стрелку, и по шкале непосредственно считывается относительная влажность.
Психрометр
Ещё одним прибором, измеряющим относительную влажность, является психрометр. Он состоит из двух термометров — сухого и смоченного. Чем ниже относительная влажность, тем быстрее происходит испарение, и тем ниже оказывается температура смоченного термометра.
Таким образом, используя таблицу на приборе, по показаниям двух термометров устанавливают текущую относительную влажность.
Рис. 3. ПсихрометрЧто мы узнали?
Наиболее точно и полно влажность измеряется с помощью конденсационного гигрометра. В быту для измерения влажности более удобен волосяной гигрометр или психрометр.
Тест по теме
Доска почёта
Чтобы попасть сюда – пройдите тест.
Пока никого нет. Будьте первым!
Оценка доклада
4
Средняя оценка: 4
Всего получено оценок: 88.
А какая ваша оценка?
Влажность воздуха и методы ее измерения
Цель работы: Ознакомиться с основными методами
измерения влажности воздуха и приборами,
применяемыми для этого, научиться
определять основные показатели влажности
воздуха по формулам и психрометрическим
таблицам.
Оборудование: аспирационный психрометр, волосной гигрометр, суточный гигрограф.
Характеристики влажности воздуха
Атмосфера постоянно содержит в себе влагу, которая может находиться в различных фазовых состояниях – в виде воды, льда и снега, а также в виде водяного пара, и практически полностью сосредоточена в тропосфере. Количество водяного пара в атмосфере характеризуется различными показателями влажности воздуха.
Абсолютная влажность воздуха ( а )
Парциальное давление ( упругость ) водяного пара ( е) – это давление, которое имел бы водяной пар, если бы он один занимал объем газовой смеси при той же температуре, измеряется в гПа.
Относительная
влажность воздуха ( f ) – это отношение фактического
парциального давления ВП в воздухе к
парциальному давлению насыщенного ВП
при той же температуре, выражается в
процентах, %.
Дефицит влажности ( d ) – недостаток водяного пара до состояния насыщения, гПа.
Точка росы ( Тd ) – температура, при которой водяной пар, содержащийся в воздухе при данном атмосферном давлении, становится насыщенным, °С.
Дефицит точки росы ( D=Т – Тd ) – разность между температурой воздуха и точкой росы, °С.
Измерение влажности воздуха
На станциях используются два метода измерения влажности воздуха: психрометрический метод в теплый период года и гигрометрический – в холодный.
Основным методом для определения влажности воздуха
является психрометрический метод (психрос – холодный) основанный на
измерении температуры воздуха и
температуры смоченного водой термометра
–температуры динамического
равновесия между затратами тепла
на испарение со смоченной поверхности
и притоком тепла к термометру от
окружающей среды.
е = Е’ – Ар (t – t’) • (1 + 0,00115 • t’), гПа (13)
где Е’ – парциальное давление водяного пара, насыщающего пространство, при температуре смоченного термометра t’; р – атмосферное давление, гПа;
t и t’ – соответственно температура сухого и смоченного термометров, °С; (1 + 0,00115 • t’) – учитывает зависимость теплоты испарения от температуры; А – психрометрический коэффициент, учитывающий скорость движения воздуха.
Для станционного психрометра А = 0,0008, а для аспирационного – А = 0,00066;
На практике е, Е’ относительная и абсолютная влажность воздуха определяются по специальным психрометрическим таблицам.
Психрометрические таблицы содержат 7 таблиц.
Основной
является таблица 2, рассчитанная по
психрометрической формуле (13). Она
состоит из колонок для определения
температур (t)
через 0,1°С.
Колонка состоит из пяти столбцов чисел.
Первый столбец – значения температур
смоченного термометра (t’),
остальные – вычисленные для «воды» или
«льда» значения td,
e,
f,
d.
Таблица рассчитана для давления атмосферы
Р=1000 гПа, поправки (Δе) к значениям
парциального давления (е) на истинное
давление атмосферы приведены в таблицах
3а, 3б, 3в (для станционного психрометра)
и 4а, 4б, 4в (для аспирационного психрометра):
если P < 1000, то +Δe, а если P > 1000, то –Δe.Приборы, которые измеряют влажность психрометрическим методом, называются психрометрами.
Станционный психрометр (рис. 24) состоит из двух одинаковых ртутных психрометрических термометров
Резервуар правого термометра обвернут
в один слой батистом, конец которого
опущен в стаканчик с дистиллированной
водой. Батист, впитывая воду, непрерывно
смачивает резервуар правого термометра.
По этой причине правый термометр
называется смоченным. Для
измерения влажности воздуха психрометр
используется главным образом при
положительной температуре.Рис. 24 Психрометр станционный. Подвязка батиста на термометр:
а – при положительной температуре, б – при отрицательной температуре
При положительной температуре, при подвязывании батиста его края на резервуаре не должны
заходить друг на друга более чем на ¼ окружности резервуара. Нитку под шариком термометра затягивают не слишком туго, чтобы не нарушать тягу воды батистом. Стаканчик должен быть ниже резервуара смоченного термометра на 2-3 см, чтобы края стаканчика не мешали свободному обмену воздуха.
При отрицательной температуре до -10°С следующий порядок наблюдений:
Стакан с водой находится в помещении.
Конец батиста обрезается непосредственно под шариком термометра на 3-5 мм ниже резервуара, а обвязка батиста под резервуаром смоченного термометра плотно затягивается.
За полчаса до наблюдений, резервуар смоченного термометра, обернутый батистом, погружают в стаканчик с водой комнатной температуры и держат его, пока температура смоченного термометра повысится до +2° ÷ +3°С. После этого, стаканчик убирают и снимают каплю воды с конца батиста.
Через полчаса делается отсчет.
При этом важно отметить состояние воды на батисте: покрыт ли он переохлажденной водой или корочкой льда.
Для определения фазы воды на батисте необходимо кончиком карандаша коснуться батиста и наблюдать за показанием смоченного термометра; если температура не изменилась – на батисте – лед, повысилась – вода.
Показания смоченного термометра отсчитывают вслед за отсчетом температуры воздуха по сухому термометру.
Аспирационный психрометр (рис. 25) очень удобен для измерения влажности воздуха в полевых условиях и среди растений.
Рис. 25. Аспирационный психрометр. 1- сухой термометр; 2 – смоченный термометр; 3 – трубка с тройником; 4 – планочная защита; 5, 6 – защитные трубки; 7 – аспиратор; 8 – заводной ключ; 9, 10 – пластмассовые втулки; 10 – батист; 11, 12- внутренние трубки; 13 – крюк; 14 – резиновая груша; 16 – зажим; 18
– ветровая защита. По принципу действия он аналогичен станционному психрометру. |
Аспирационный психрометр состоит из двух одинаковых ртутных термометра 1, 2, укрепленных в металлической оправе, состоящей из трубки с тройником 3 и планочных защит 4. Верхний конец трубки 3 соединен с головкой аспиратора 7. Головка состоит из пружинного механизма и вентилятора, создающего ток воздуха через трубки 3 и 11, 12 около резервуаров термометров. Пружина заводного механизма заводится ключом 8. В результате работы аспиратора вокруг резервуаров термометров создается постоянный ток воздуха со скоростью 2 м/с. Для исключения влияния ветра (более 4 м/с) на аспиратор надевают с наветренной стороны ветровую защиту 18.
Резервуар
правого термометра 2 являющимся
смоченным обернут батистом 10, коротко
срезанным под резервуаром.
Все
металлические поверхности никелированы,
что обеспечивает отражение падающих
на них солнечных лучей, исключая нагрев
корпуса.
Для смачивания батиста пользуются резиновой грушей со стеклянной пипеткой и зажимом 15, 16. После этого заводят пружинный механизм аспиратора и устанавливают психрометр на место с помощью специального крюка 15 так, чтобы резервуары термометров находились на высоте 2-х метров над поверхностью земли. По истечении 4-5 мин берут отсчёты по сухому и смоченному термометрам, сначала десятые доли, а затем целые градусы. Зимой психрометр устанавливают за 30 мин, а летом за 15 мин до начала измерений.
Дополнительным
методом определения влажности воздуха
является сорбционный метод или гигрометрический метод (гигро – влажный), основанный на изменении
длины чувствительного элемента
(обезжиренный человеческий волос и
различные органические пленки) при
изменении влажности.
Как вы измеряете влажность?
Датчики влажности
Датчики влажности играют ключевую роль в регулировании внутренней среды. В офисном здании или больнице высокая влажность может привести к образованию конденсата, который может повредить оборудование, вызвать появление плесени и создать благоприятную среду для роста патогенов. Однако в лабораторных условиях может потребоваться более высокая влажность, чем было бы комфортно большинству людей. В казино Лас-Вегаса засушливый, свежий наружный воздух нуждается в дополнительной влажности для внутренних помещений. В производственных условиях для разных процессов могут потребоваться разные уровни влажности.
В некоторых зданиях датчик влажности наружного воздуха используется для сбора данных для сравнения с окружающей средой в помещении. Часто владельцу здания дешевле использовать влажный наружный воздух вместо использования увлажнителей в установках кондиционирования воздуха (AHU).
Работая в симфонии с системой управления зданием (BMS), датчиками температуры, давления и газа, датчики влажности экономят деньги конечных пользователей и владельцев зданий, помогая эффективно и с минимальными затратами поддерживать здоровую внутреннюю среду и производственные процессы.
Абсолютная влажность, относительная влажность и точка росы — все это распространенные способы измерения влажности. Давайте на минутку дадим определение каждому из этих терминов.
Что такое влажность?
Влажность – это количество водяного пара в воздухе или другого газа. Влажность можно измерять различными способами, но чаще всего она выражается в терминах абсолютной влажности (AH), относительной влажности (RH) и точки росы.
Что такое абсолютная влажность (AH)?
Абсолютная влажность – это количество водяного пара, присутствующего в единице объема воздуха при данной температуре. Это соотношение обычно выражается в граммах на кубический метр (г/м3). Другой способ представить это как плотность влаги в воздухе, которая равна массе водяного пара, деленной на массу сухого воздуха в объеме воздуха при данной температуре.
Что такое относительная влажность (RH)?
Относительная влажность также является коэффициентом, но выражается в процентах.
RH – это AH (влагосодержание воздуха) по сравнению с максимально возможным AH (уровень насыщенной влаги) при данной температуре и давлении. 0% относительной влажности – это сухой засушливый воздух. 100% относительной влажности означает, что воздух насыщен водяным паром и происходит конденсация.
Что такое точка росы?
Точка росы – это температура и давление, при которых газ или пар конденсируются в жидкость. Она выражается в градусах Фаренгейта или Цельсия. Когда точка росы равна температуре окружающей среды, относительная влажность составляет 100%.
Датчики температуры могут быть интегрированы во все датчики влажности Veris. В частности, в приложениях с регулируемой вентиляцией (DCV) / управлением экономайзером датчик температуры используется для определения того, нужно ли нагреть или охладить наружный воздух, поступающий в здание.
Veris Industries предлагает полную линейку датчиков влажности для удовлетворения ваших потребностей в области автоматизации зданий.
Посетите наш веб-сайт или позвоните в наш отдел продаж по телефону 1-800-354-8556 или +1 503 598 4564 для получения более подробной информации.
Блок измерения влажности воздуха | ЭДИБОН®
Лаборатории
Общее описание
Блок измерения влажности воздуха “TMHA” позволяет определить разницу в точности различных приборов для измерения относительной влажности воздуха. Он также включает в себя вентилятор, чтобы показать влияние воздушного потока на различные инструменты.
Подвижная металлическая рама удерживает воздуховод и вентилятор. Основной частью является воздуховод из нержавеющей стали, в котором находится набор инструментов для измерения влажности и температуры воздуха. Прозрачное окно в воздуховоде позволяет учащимся снимать показания. Инструменты также меняются через это окно. Этот воздуховод можно увлажнять и осушать. Для увлажнения используется ультразвуковой распылитель, а для осушения – охлаждающий элемент Пельтье.
Вентилятор с регулируемой скоростью, установленный под воздуховодом, обеспечивает подачу воздуха.
Это позволяет показать эффекты воздушного потока на различных инструментах и обеспечить хорошее микширование. Используя несколько регулирующих клапанов, установка может работать в двух различных конфигурациях: воздух может рециркулироваться внутри воздуховода или забираться из воздуха помещения. Скорость воздушного потока также контролируется этими клапанами.
Расход воздуха можно регулировать с помощью электронной консоли, а расход рассчитывается с учетом перепада давления на диафрагме, расположенной на выходе вентилятора. Это падение давления измеряется наклонным манометром.
Устройство включает в себя несколько механических и электронных приборов для измерения относительной влажности и температуры: волосяной гигрометр, датчик влажности с синтетическим волокном и датчиком температуры, один емкостной датчик влажности, гигрометр с влажным и сухим термометрами.
Упражнения и практические занятия под руководством
ПРАКТИЧЕСКИЕ ЗАНЯТИЯ, ВКЛЮЧЕННЫЕ В РУКОВОДСТВО
- Изучение различных методов измерения влажности воздуха: волосяной гигрометр, датчик влажности с синтетическим волокном, емкостный датчик влажности и гигрометр с влажным и сухим термометрами.
- Расчет расхода с помощью диафрагмы.
- Исследование состояния датчика влажности воздуха на h-x диаграмме (психометрическая диаграмма).
- Определение влажности воздуха в помещении с помощью различных типов приборов.
- Определение влажности воздуха с помощью различных типов приборов и варьирования влажности воздуха с помощью увлажнителя и осушителя.
- Сравнение различных методов измерения точности и простоты использования.
- Исследование влияния скорости потока вентилятора на измерение влажности воздуха в помещении.
- Исследование влияния расхода вентилятора на измерение влажности воздуха и изменение влажности воздуха с помощью увлажнителя и осушителя.
ДОПОЛНИТЕЛЬНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ
- EACC
В наличии
9.2.- ОТОПЛЕНИЕ, ВЕНТИЛЯЦИЯ, КОНДИЦИОНИРОВАНИЕ ВОЗДУХА И ГОРЯЧАЯ ВОДА
EACC
Учебный блок по производству горячей воды и отоплению с компьютерным управлением
Основным элементом Учебного блока по производству горячей воды и отоплению с компьютерным управлением “EACC” является бойлер.
Его функция заключается в нагреве воды, которая будет протекать через другие элементы, передавая свое тепло. Это низкотемпературный…
- ЕВМС
В наличии
5.3.7.- БИОТОПЛИВО
EBMC
Блок обработки биомассы с компьютерным управлением
Основным элементом агрегата является котел на биомассе, который нагревает воду, которая проходит через другие компоненты, передающие свое тепло. Котел представляет собой котел на биомассе мощностью 16 кВт, работающий на пеллетах и другом гранулированном топливе. Тело…
- ЭБМБ
В наличии
5.3.7.- БИОТОПЛИВО
EBMB
Блок обработки биомассы
Основным элементом агрегата является котел на биомассе, который нагревает воду, которая проходит через другие компоненты, передающие свое тепло. Котел представляет собой котел на биомассе мощностью 16 кВт, работающий на пеллетах и другом гранулированном топливе. Кузов…
- ТЕХСК
В наличии
9.
2.- ОТОПЛЕНИЕ, ВЕНТИЛЯЦИЯ, КОНДИЦИОНИРОВАНИЕ ВОЗДУХА И ГОРЯЧАЯ ВОДА
ТЕХСК
Блок с компьютерным управлением для изучения эффективности системы отопления
Управляемый компьютером блок для изучения эффективности системы отопления “TEHSC”, разработанный EDIBON, позволяет изучать и анализировать замкнутую систему отопления, состоящую из труб разного диаметра и фитингов, обычно используемых в реальном отоплении…
- БЕЛЫЙ
В наличии
9.2.- ОТОПЛЕНИЕ, ВЕНТИЛЯЦИЯ, КОНДИЦИОНИРОВАНИЕ ВОЗДУХА И ГОРЯЧАЯ ВОДА
белый
Учебный блок по водонагревателям
Учебное пособие по водонагревателям “WHT” позволяет продемонстрировать работу трех типов водонагревателей. В блоке три обогревателя, два из них коммерческих один с электронным зажиганием и один на милливольт, и бытовой газовый обогреватель без…
- ТААС
В наличии
9.2.- ОТОПЛЕНИЕ, ВЕНТИЛЯЦИЯ, КОНДИЦИОНИРОВАНИЕ ВОЗДУХА И ГОРЯЧАЯ ВОДА
TAAC
Лаборатория кондиционирования воздуха с компьютерным управлением
Лабораторная установка кондиционирования воздуха с компьютерным управлением “TAAC” была разработана для изучения изменения условий воздуха и контура охлаждения.
Установка состоит из испытательного туннеля из нержавеющей стали, в котором…
- ТААБ
В наличии
9.2.- ОТОПЛЕНИЕ, ВЕНТИЛЯЦИЯ, КОНДИЦИОНИРОВАНИЕ ВОЗДУХА И ГОРЯЧАЯ ВОДА
TAAB
Лаборатория кондиционирования воздуха
Лабораторный блок кондиционирования воздуха “TAAB” был разработан для изучения изменения условий воздуха и контура охлаждения. Установка состоит из испытательного туннеля из нержавеющей стали, в котором установлены два окна….
- ТАРК
В наличии
9.2.- ОТОПЛЕНИЕ, ВЕНТИЛЯЦИЯ, КОНДИЦИОНИРОВАНИЕ ВОЗДУХА И ГОРЯЧАЯ ВОДА
TARC
Блок рециркуляции воздуха с компьютерным управлением
Блок рециркуляции воздуха с компьютерным управлением “TARC” был разработан для изучения изменений как условий воздуха, так и контура охлаждения. С этой целью датчики температуры, датчики давления и расходомеры были…
- ТАРБ
В наличии
9.
2.- ОТОПЛЕНИЕ, ВЕНТИЛЯЦИЯ, КОНДИЦИОНИРОВАНИЕ ВОЗДУХА И ГОРЯЧАЯ ВОДА
TARB
Блок рециркуляции воздуха
Установка рециркуляционного кондиционирования воздуха “TARB” была разработана для изучения изменений как условий воздуха, так и контура охлаждения. Для этой цели датчики температуры, измерители давления и расходомеры были стратегически…
- ТАУК
В наличии
9.2.- ОТОПЛЕНИЕ, ВЕНТИЛЯЦИЯ, КОНДИЦИОНИРОВАНИЕ ВОЗДУХА И ГОРЯЧАЯ ВОДА
TAAUC
Автомобильный кондиционер с компьютерным управлением
Тренажер автомобильного кондиционера с компьютерным управлением, “TAAUC”, состоит, в основном, из компрессора, приводимого в движение через ремень двигателем, который имитирует двигатель автомобиля. Число оборотов двигателя и, следовательно, компрессора, …
- ТААУ
В наличии
9.2.- ОТОПЛЕНИЕ, ВЕНТИЛЯЦИЯ, КОНДИЦИОНИРОВАНИЕ ВОЗДУХА И ГОРЯЧАЯ ВОДА
TAAU
Автомобильный кондиционер
Автомобильный кондиционер “TAAU” состоит, в основном, из компрессора, приводимого в движение через ремень двигателем, который имитирует двигатель автомобиля.