Стационарный психрометр – “Психрометр ( производное от греч. ψυχρός холодный и τό μέτρον мерило, измерять ) это прибор предназначенный для измерения температуры воздуха и его влажности.”. Скачать бесплатно и без регистрации.

Психрометр — Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Гигрометр психрометрический ВИТ-1 клинского ПО «Термоприбор» — бытовой вариант статического психрометра Августа

Психро́метр (др.-греч. ψυχρός — холодный) тж. Гигрометр психрометри́ческий — содержащее сухой и смоченный термометры устройство для косвенного измерения влажности газов, прежде всего воздуха, по понижению температуры смоченного твёрдого тела — датчика температуры; влажность газа вычисляют посредством психрометрической формулы по разности температур сухого и смоченного термометров[1].

Испарение воды приводит к её охлаждению, тем большему, чем меньше влажность воздуха, контактирующего с водой. По разнице температур воздуха (называемой в психрометрии температурой сухого термометра) и поверхностного слоя воды (называемой температурой влажного термометра

, или температурой смоченного термометра[2], или температурой мокрого термометра[3]) можно определить влажность воздуха. При этом приходится учитывать то обстоятель

ru.wikipedia.org

Определение влажности воздуха

 

Влажность воздуха определяется психрометрами (стационарными и аспирационными), а так же гигрометром и гигрографом.

Психрометр стационарный (рис. 1) состоит из двух одинаковых ртутных термометров укрепленных на одном штативе.

 

Рис.1 – Стационарный психрометр.

 

Резервуар (где находится ртуть) одного из термометров, он будет называться влажным термометром, обернут кусочком ткани (марля или батист) конец которого опущен в стаканчик с дистиллированной водой. Расстояние от ртутного резервуара до верхнего края стаканчика должно быть не менее 3-4 см.

Принцип действия психрометра заключается в том, что вода, испаряясь с поверхности мокрой ткани, охлаждает резервуар влажного термометра и его показания будут всегда ниже показаний сухого термометра (это другой термометр на штативе), т.к. мокрое тело всегда теряет больше тепла, чем сухое. А поскольку степень испарения воды зависит от влажности воздуха, то чем суше воздух, тем больше будет разница в показаниях сухого и влажного термометра. Имея показания сухого и влажного термометра относительную влажность воздуха можно найти по таблице №1, где по вертикали находится показатели сухого термометра, по горизонтали – влажного на пересечении горизонтальной линии и вертикальной находим относительную влажность. Как проводятся замеры с помощью стационарного психрометра указано в алгоритме № 2.

Аспирационный психрометр (рис 2) по сравнению со стационарным психрометром более точен и более портативен.

 

Он так же как и стационарный психрометр состоит из двух термометров сухого и влажного, но ртутные резервуары обоих термометров заключены в металлические трубки (гильзы) которые защищают резервуары от воздействия лучистого тепла. Эти две металлические трубки переходят в одну, которая проходит между двух термометров и заканчивается на верху вентилятором, он протягивает воздух вокруг ртутных резервуаров с постоянной скоростью 2 см/сек. Найти относительную влажность по данным этого прибора можно используя таблицу №2. Как проводятся замеры с помощью аспирационного психрометра указана в алгоритме № 3

Гигрометр (рис. 3) – предназначен для непосредственного определения относительной влажности воздуха. Принцип его работы основан на свойстве обезжиренного человеческого волоса изменять свою длину в зависимости от влажности.

 

Рис. 3 – Гигрометр

Гигрограф (рис. 4) прибор который используют для непрерывного слежения за изменениями относительной влажности воздуха. Это самопищущий прибор. Принцип его работы основан, как и у гигрометра, на свойстве обезжиренного волоса, который при повышенной влажности воздуха впитывает влагу и удлиняется, а в сухом воздухе теряет влагу и укорачивается. В приборе неподвижно закреплен пучок волос, изменения длины которого при помощи механизмов передаются на пишущий механизм.

 

Рис. 4 Гигрограф.

Рис. 5 – Гигрометр психрометрический ВИТ-2

 

Приложение № 2

Алгоритм № 2


Похожие статьи:

poznayka.org

Психрометр — википедия фото

Испарение воды приводит к её охлаждению, тем большему, чем меньше влажность воздуха, контактирующего с водой. По разнице температур воздуха (называемой в психрометрии температурой сухого термометра) и поверхностного слоя воды (называемой температурой влажного термометра, или температурой смоченного термометра[2], или температурой мокрого термометра[3]) можно определить влажность воздуха. При этом приходится учитывать то обстоятельство, что испарившаяся влага остаётся в окрестностях датчика температуры (например, колбы влажного жидкостного термометра), локально увеличивая там влажность воздуха. Для устранения этого эффекта при измерении влажности применяют

аспирацию, обдувая термометры анализируемым газом (воздухом)[4].

Относительная влажность воздуха φ{\displaystyle \varphi } , %, отражает степень насыщения воздуха парами воды и равна по определению[5][6][7][8]

φ≡100dds{\displaystyle \varphi \equiv 100{\frac {d}{d_{s}}}} ,

где d{\displaystyle d}  — абсолютная влажность воздуха (парциальная плотность водяного пара во влажном воздухе[9][10], массовая концентрация водяных паров в воздухе[11][12]) при температуре сухого термометра t{\displaystyle t} ; ds{\displaystyle d_{s}}  — наибольшая достижимая абсолютная влажность воздуха, то есть плотность насыщенного водяного пара при температуре t{\displaystyle t} [8].

Рассматривая водяной пар как идеальный газ, отношение плотностей можно заменить отношением давлений[9][13]

[14] и получить часто используемую приближённую формулу, с практической точки зрения эквивалентную предыдущей[15][16][8]:

φ=100PPs{\displaystyle \varphi =100{\frac {P}{P_{s}}}} ,

в которой P{\displaystyle P}  — парциальное давление паров воды в воздухе при температуре t{\displaystyle t} ; Ps{\displaystyle P_{s}}  — давление насыщенного водяного пара при этой температуре. Значение относительной влажности может изменяться от 0 для сухого воздуха до 100 % для насыщенного влагой воздуха.

Для вычисления абсолютной влажности воздуха используют формулу Реньо[6]

d=dw−α⋅B(t−tw){\displaystyle d=d_{w}-\alpha \cdot B\left(t-t_{w}\right)} ,

из которой следует выражение для относительной влажности воздуха с температурой t{\displaystyle t} :

φ=100(dwds−α⋅Bt−twds){\displaystyle \varphi =100\left({\frac {d_{w}}{d_{s}}}-\alpha \cdot B{\frac {t-t_{w}}{d_{s}}}\right)} .

Здесь t{\displaystyle t}  и tw{\displaystyle t_{w}}  — температуры соответственно сухого и влажного термометров,

°С; ds{\displaystyle d_{s}}  — плотность насыщенного водяного пара при температуре сухого термометра, г/м3; dw{\displaystyle d_{w}}  — плотность насыщенного водяного пара при температуре влажного термометра, г/м3; B{\displaystyle B}  — атмосферное давление, мм рт. ст.; α{\displaystyle \alpha }  — психрометрический коэффициент, равный 0,00128 для неподвижного воздуха, 0,0011 для подвижного воздуха и 0,00074 для свободной атмосферы[17]. Зависимость психрометрического коэффициента α{\displaystyle \alpha }  от скорости движения воздуха v{\displaystyle v} , м/c, даёт формула Зворыкина[18]:

α=10−6(593.1+135.1v+48v){\displaystyle \alpha =10^{-6}\left(593.1+{\frac {135.1}{\sqrt {v}}}+{\frac {48}{v}}\right)} .

Поскольку температура датчика влажного термометра меньше температуры окружающего воздуха, то возле неё будет имеет место небольшое локальное движение воздуха (v≠0{\displaystyle v\neq 0} ) и психрометрический коэффициент не обращается в бесконечность, как это следует из формулы Зворыкина для v=0{\displaystyle v=0} , а равен указанной выше конечной величине[18].

Числовая величина психрометрического коэффициента зависит от выбора единиц измерения давления, поэтому в данной статье единообразия ради пришлось повсеместно применить внесистемную единицу измерения давления — мм рт. ст., использованную в тех источниках, откуда заимствованы значения α{\displaystyle \alpha } .

Значения психрометрических коэффициентов для различных скоростей движения воздуха приведены ниже.

Психрометрические коэффициенты для различных скоростей движения воздуха
 Скорость движения воздуха, м/с   Значение психрометрического коэффициента, найденное 
 в Медицинской энциклопедии[19] / по формуле Зворыкина[18] 
Особенности микроклимата в помещении / вне помещения
0,13 0,00130 / 0,00134 вентиляция отсутствует / штиль
0,16 0,00120 / 0,00123 — / —
0,20 0,00110 / 0,00114 естественная вентиляция без сквозняков / —
0,30 0,00100 / 0,00100 — / —
0,40 0,00090 / 0,00093  едва заметное движение воздуха / кажущееся отсутствие ветра 
0,50 — / 0,00088 — / —
0,60 — / 0,00085 — / —
0,80 0,00080 / 0,00080 — / небольшой ветер
1,00 — / 0,00077 — / —
2,00 — / 0,00071 — / —
2,30 0,00070 / 0,00070 — / умеренный ветер
3,00 0,00069 / 0,00069 — / —
4,00 0,00067 / 0,00067 — / сильный ветер
5,00 — / 0,00066 — / —

Для аспирационных психрометров при вычислении относительной влажности воздуха может быть использована формула Шпрунга[20], получаемая из формулы Реньо подстановкой в неё значения психрометрического коэффициента, соответствующего скорости движения воздуха 5 м/с. Из формулы Шпрунга следует выражение для вычисления относительной влажности воздуха при указанной скорости его движения:

φ=100(dwds−0,000662⋅Bt−twds){\displaystyle \varphi =100\left({\frac {d_{w}}{d_{s}}}-0,000662\cdot B{\frac {t-t_{w}}{d_{s}}}\right)} .

Значения ds{\displaystyle d_{s}}  и dw{\displaystyle d_{w}}  берут из справочной литературы[21][22] (в справочных данных часто указывают не плотность водяного пара, а обратную ей величину — удельный объём[23][24][25][26] насыщенного водяного пара), вычисляют с помощью онлайн-калькуляторов[27][28] или, полагая водяной пар идеальным газом, находят посредством уравнения состояния идеального газа. В последнем случае используют соотношение, связывающее плотность насыщенного водяного пара, г/м3, с его парциальным давлением, мм рт. ст., и температурой, °С[29]:

dw=288.97⋅Pw273.15+tw{\displaystyle d_{w}={\frac {288.97\cdot P_{w}}{273.15+t_{w}}}} ,
ds=288.97⋅Ps273.15+t{\displaystyle d_{s}={\frac {288.97\cdot P_{s}}{273.15+t}}} ,

а парциальное давление, мм рт. ст., для выраженных в °С температур воздуха вычисляют по модифицированному уравнению Бака, заимствованному из статьи Относительная влажность и отличающемуся от оригинального результата Бака[30], приведённого в статье Relative humidity:

Pw=4.5845exp⁡(tw(18.678−tw234.5)257.14+tw){\displaystyle P_{w}=4.5845\exp \left({\frac {t_{w}\left(18.678-{\frac {t_{w}}{234.5}}\right)}{257.14+t_{w}}}\right)} ,
Ps=4.5845exp⁡(t(18.678−t234.5)257.14+t){\displaystyle P_{s}=4.5845\exp \left({\frac {t\left(18.678-{\frac {t}{234.5}}\right)}{257.14+t}}\right)} .

При необходимости по значениям относительной влажности можно найти абсолютную влажность воздуха[31][32], а также температуру точки росы посредством онлайн-калькулятора[33] или по формулам и таблице, приведённым в статье Точка росы.

Простейший статический психрометр Августа[5][34][17] состоит из двух одинаковых спиртовых термометров, расположенных на расстоянии 4—5 см[35][17] друг от друга. Один термометр — обычный для измерения температуры воздуха (сухой термометр), а второй имеет устройство увлажнения: спиртовая колба влажного (мокрого) термометра обёрнута 1—2 слоями тканевой (батист, шифон, марля[34]) ленты, один конец которой находится в резервуаре с водой[36]. Воду желательно использовать дистиллированную или, в крайнем случае, кипячёную, чтобы замедлить отложение солей, ведущее к забиванию капилляров ленты и её быстрому пересыханию. На способность ткани к смачиванию колбы термометра влияет также запыленность воздуха; ткань заменяют по мере того, как она теряет гигроскопичность[34][37]. За счёт капиллярного эффекта ткань непрерывно увлажняет колбу термометра; вследствие испарения влаги увлажнённый термометр охлаждается. Снимают показания сухого и влажного термометров и находят относительную влажность воздуха либо по психрометрической таблице[38], либо по номограмме — психрометрическому графику (психрометрической диаграмме)[39][40], либо с помощью онлайн-калькулятора[41]. При относительной влажности, равной 100 %, вода вообще не будет испаряться и показания обоих термометров будут одинаковы[15]. При точных измерениях в случае отклонения атмосферного давления от номинального либо учитывают поправку к полученным по психрометрической таблице результатам[42], либо выполняют расчёт по формуле Реньо. Конструкция психрометра может включать в себя вентилятор для обдува воздухом обоих термометров. Скорость обдува обычно составляет 0,5-2 м/с; для психрометров, устанавливаемых в воздуховодах, скорость обдува может достигать 8 м/с[37]. К каждому психрометру прилагается психрометрическая таблица и/или график[43], учитывающие особенности конкретной серии приборов и призванные выдавать возможно более достоверные результаты замеров относительной влажности.

Современные небытовые психрометры можно разделить на три категории: станционные, аспирационные и дистанционные. В станционных психрометрах термометры закреплены на специальном штативе в метеорологической будке. Основной недостаток станционных психрометров — зависимость показаний увлажнённого термометра от скорости воздушного потока в будке. Основной станционный психрометр — психрометр Августа[44].

В аспирационном психрометре (например, психрометре Ассмана[5][45][46][44]) одинаковые ртутные термометры расположены в специальной никелированной оправе, защищающей их от повреждений и теплового излучения окружающих предметов, где обдуваются потоком исследуемого воздуха с постоянной скоростью около 2 м/с за счёт просасывания (аспирации) воздуха посредством механического или электрического вентилятора. Перед работой тканевую ленту влажного термометра смачивают дистиллированной водой из специальной пипетки с резиновой грушей; при продолжительных измерениях увлажнение периодически повторяют[46]. Снимают показания сухого и влажного термометров и находят относительную влажность либо по психрометрической таблице[47], либо по психрометрическому графику[48][49] или номограмме[50]. Всемирная метеорологическая организация для вычисления относительной влажности воздуха по результатам замеров, выполненных с помощью психрометра Ассмана, рекомендует использовать следующую формулу[51], учитывающую влияние атмосферного давления:

φ=100Ps[Pw−0.000653⋅(1+0.000944⋅tw)⋅B⋅(t−tw)]{\displaystyle \varphi ={\frac {100}{P_{s}}}\left[P_{w}-0.000653\cdot \left(1+0.000944\cdot t_{w}\right)\cdot B\cdot \left(t-t_{w}\right)\right]} .

Выбор единиц измерения входящих в это выражение давлений Ps{\displaystyle P_{s}}  (давление насыщенного водяного пара при температуре сухого термометра t{\displaystyle t} ), Pw{\displaystyle P_{w}}  (давление насыщенного водяного пара при температуре влажного термометра tw{\displaystyle t_{w}} ) и B{\displaystyle B}  (атмосферное давление) произволен; важно лишь, чтобы все три перечисленные выше величины были выражены в одних и тех же единицах.

При положительной температуре воздуха аспирационный психрометр — наиболее надёжный прибор для измерения температуры и влажности воздуха. В дистанционных психрометрах используют обычно термометры сопротивления как наиболее точные и стабильные.

org-wikipediya.ru

Психрометр — WiKi

Испарение воды приводит к её охлаждению, тем большему, чем меньше влажность воздуха, контактирующего с водой. По разнице температур воздуха (называемой в психрометрии

температурой сухого термометра) и поверхностного слоя воды (называемой температурой влажного термометра, или температурой смоченного термометра[2], или температурой мокрого термометра[3]) можно определить влажность воздуха. При этом приходится учитывать то обстоятельство, что испарившаяся влага остаётся в окрестностях датчика температуры (например, колбы влажного жидкостного термометра), локально увеличивая там влажность воздуха. Для устранения этого эффекта при измерении влажности применяют аспирацию, обдувая термометры анализируемым газом (воздухом)[4].

Относительная влажность воздуха φ{\displaystyle \varphi } , %, отражает степень насыщения воздуха парами воды и равна по определению[5][6][7][8]

φ≡100dds{\displaystyle \varphi \equiv 100{\frac {d}{d_{s}}}} ,

где d{\displaystyle d}  — абсолютная влажность воздуха (парциальная плотность водяного пара во влажном воздухе

[9][10], массовая концентрация водяных паров в воздухе[11][12]) при температуре сухого термометра t{\displaystyle t} ; ds{\displaystyle d_{s}}  — наибольшая достижимая абсолютная влажность воздуха, то есть плотность насыщенного водяного пара при температуре t{\displaystyle t} [8].

Рассматривая водяной пар как идеальный газ, отношение плотностей можно заменить отношением давлений[9][13][14] и получить часто используемую приближённую формулу, с практической точки зрения эквивалентную предыдущей[15][16][8]:

φ=100PPs{\displaystyle \varphi =100{\frac {P}{P_{s}}}} ,

в которой P{\displaystyle P}  — парциальное давление паров воды в воздухе при температуре t{\displaystyle t} ; Ps{\displaystyle P_{s}}  — давление насыщенного водяного пара при этой температуре. Значение относительной влажности может изменяться от 0 для сухого воздуха до 100 % для насыщенного влагой воздуха.

Для вычисления абсолютной влажности воздуха используют формулу Реньо[6]

d=dw−α⋅B(t−tw){\displaystyle d=d_{w}-\alpha \cdot B\left(t-t_{w}\right)} ,

из которой следует выражение для относительной влажности воздуха с температурой t{\displaystyle t} :

φ=100(dwds−α⋅Bt−twds){\displaystyle \varphi =100\left({\frac {d_{w}}{d_{s}}}-\alpha \cdot B{\frac {t-t_{w}}{d_{s}}}\right)} .

Здесь t{\displaystyle t}  и tw{\displaystyle t_{w}}  — температуры соответственно сухого и влажного термометров, °С; ds{\displaystyle d_{s}}  — плотность насыщенного водяного пара при температуре сухого термометра, г/м3; dw{\displaystyle d_{w}}  — плотность насыщенного водяного пара при температуре влажного термометра, г/м3; B{\displaystyle B}  — атмосферное давление, мм рт. ст.; α{\displaystyle \alpha }  — психрометрический коэффициент, равный 0,00128 для неподвижного воздуха, 0,0011 для подвижного воздуха и 0,00074 для свободной атмосферы[17]. Зависимость психрометрического коэффициента α{\displaystyle \alpha }  от скорости движения воздуха v{\displaystyle v} , м/c, даёт формула Зворыкина[18]:

α=10−6(593.1+135.1v+48v){\displaystyle \alpha =10^{-6}\left(593.1+{\frac {135.1}{\sqrt {v}}}+{\frac {48}{v}}\right)} .

Поскольку температура датчика влажного термометра меньше температуры окружающего воздуха, то возле неё будет имеет место небольшое локальное движение воздуха (v≠0{\displaystyle v\neq 0} ) и психрометрический коэффициент не обращается в бесконечность, как это следует из формулы Зворыкина для v=0{\displaystyle v=0} , а равен указанной выше конечной величине[18].

Числовая величина психрометрического коэффициента зависит от выбора единиц измерения давления, поэтому в данной статье единообразия ради пришлось повсеместно применить внесистемную единицу измерения давления — мм рт. ст., использованную в тех источниках, откуда заимствованы значения α{\displaystyle \alpha } .

Значения психрометрических коэффициентов для различных скоростей движения воздуха приведены ниже.

Психрометрические коэффициенты для различных скоростей движения воздуха
 Скорость движения воздуха, м/с   Значение психрометрического коэффициента, найденное 
 в Медицинской энциклопедии[19] / по формуле Зворыкина[18] 
Особенности микроклимата в помещении / вне помещения
0,13 0,00130 / 0,00134 вентиляция отсутствует / штиль
0,16 0,00120 / 0,00123 — / —
0,20 0,00110 / 0,00114 естественная вентиляция без сквозняков / —
0,30 0,00100 / 0,00100 — / —
0,40 0,00090 / 0,00093  едва заметное движение воздуха / кажущееся отсутствие ветра 
0,50 — / 0,00088 — / —
0,60 — / 0,00085 — / —
0,80 0,00080 / 0,00080 — / небольшой ветер
1,00 — / 0,00077 — / —
2,00 — / 0,00071 — / —
2,30 0,00070 / 0,00070 — / умеренный ветер
3,00 0,00069 / 0,00069 — / —
4,00 0,00067 / 0,00067 — / сильный ветер
5,00 — / 0,00066 — / —

Для аспирационных психрометров при вычислении относительной влажности воздуха может быть использована формула Шпрунга[20], получаемая из формулы Реньо подстановкой в неё значения психрометрического коэффициента, соответствующего скорости движения воздуха 5 м/с. Из формулы Шпрунга следует выражение для вычисления относительной влажности воздуха при указанной скорости его движения:

φ=100(dwds−0,000662⋅Bt−twds){\displaystyle \varphi =100\left({\frac {d_{w}}{d_{s}}}-0,000662\cdot B{\frac {t-t_{w}}{d_{s}}}\right)} .

Значения ds{\displaystyle d_{s}}  и dw{\displaystyle d_{w}}  берут из справочной литературы[21][22] (в справочных данных часто указывают не плотность водяного пара, а обратную ей величину — удельный объём[23][24][25][26] насыщенного водяного пара), вычисляют с помощью онлайн-калькуляторов[27][28] или, полагая водяной пар идеальным газом, находят посредством уравнения состояния идеального газа. В последнем случае используют соотношение, связывающее плотность насыщенного водяного пара, г/м3, с его парциальным давлением, мм рт. ст., и температурой, °С[29]:

dw=288.97⋅Pw273.15+tw{\displaystyle d_{w}={\frac {288.97\cdot P_{w}}{273.15+t_{w}}}} ,
ds=288.97⋅Ps273.15+t{\displaystyle d_{s}={\frac {288.97\cdot P_{s}}{273.15+t}}} ,

а парциальное давление, мм рт. ст., для выраженных в °С температур воздуха вычисляют по модифицированному уравнению Бака, заимствованному из статьи Относительная влажность и отличающемуся от оригинального результата Бака[30], приведённого в статье Relative humidity:

Pw=4.5845exp⁡(tw(18.678−tw234.5)257.14+tw){\displaystyle P_{w}=4.5845\exp \left({\frac {t_{w}\left(18.678-{\frac {t_{w}}{234.5}}\right)}{257.14+t_{w}}}\right)} ,
Ps=4.5845exp⁡(t(18.678−t234.5)257.14+t){\displaystyle P_{s}=4.5845\exp \left({\frac {t\left(18.678-{\frac {t}{234.5}}\right)}{257.14+t}}\right)} .

При необходимости по значениям относительной влажности можно найти абсолютную влажность воздуха[31][32], а также температуру точки росы посредством онлайн-калькулятора[33] или по формулам и таблице, приведённым в статье Точка росы.

Простейший статический психрометр Августа[5][34][17] состоит из двух одинаковых спиртовых термометров, расположенных на расстоянии 4—5 см[35][17] друг от друга. Один термометр — обычный для измерения температуры воздуха (сухой термометр), а второй имеет устройство увлажнения: спиртовая колба влажного (мокрого) термометра обёрнута 1—2 слоями тканевой (батист, шифон, марля[34]) ленты, один конец которой находится в резервуаре с водой[36]. Воду желательно использовать дистиллированную или, в крайнем случае, кипячёную, чтобы замедлить отложение солей, ведущее к забиванию капилляров ленты и её быстрому пересыханию. На способность ткани к смачиванию колбы термометра влияет также запыленность воздуха; ткань заменяют по мере того, как она теряет гигроскопичность[34][37]. За счёт капиллярного эффекта ткань непрерывно увлажняет колбу термометра; вследствие испарения влаги увлажнённый термометр охлаждается. Снимают показания сухого и влажного термометров и находят относительную влажность воздуха либо по психрометрической таблице[38], либо по номограмме — психрометрическому графику (психрометрической диаграмме)[39][40], либо с помощью онлайн-калькулятора[41]. При относительной влажности, равной 100 %, вода вообще не будет испаряться и показания обоих термометров будут одинаковы[15]. При точных измерениях в случае отклонения атмосферного давления от номинального либо учитывают поправку к полученным по психрометрической таблице результатам[42], либо выполняют расчёт по формуле Реньо. Конструкция психрометра может включать в себя вентилятор для обдува воздухом обоих термометров. Скорость обдува обычно составляет 0,5-2 м/с; для психрометров, устанавливаемых в воздуховодах, скорость обдува может достигать 8 м/с[37]. К каждому психрометру прилагается психрометрическая таблица и/или график[43], учитывающие особенности конкретной серии приборов и призванные выдавать возможно более достоверные результаты замеров относительной влажности.

Современные небытовые психрометры можно разделить на три категории: станционные, аспирационные и дистанционные. В станционных психрометрах термометры закреплены на специальном штативе в метеорологической будке. Основной недостаток станционных психрометров — зависимость показаний увлажнённого термометра от скорости воздушного потока в будке. Основной станционный психрометр — психрометр Августа[44].

В аспирационном психрометре (например, психрометре Ассмана[5][45][46][44]) одинаковые ртутные термометры расположены в специальной никелированной оправе, защищающей их от повреждений и теплового излучения окружающих предметов, где обдуваются потоком исследуемого воздуха с постоянной скоростью около 2 м/с за счёт просасывания (аспирации) воздуха посредством механического или электрического вентилятора. Перед работой тканевую ленту влажного термометра смачивают дистиллированной водой из специальной пипетки с резиновой грушей; при продолжительных измерениях увлажнение периодически повторяют[46]. Снимают показания сухого и влажного термометров и находят относительную влажность либо по психрометрической таблице[47], либо по психрометрическому графику[48][49] или номограмме[50]. Всемирная метеорологическая организация для вычисления относительной влажности воздуха по результатам замеров, выполненных с помощью психрометра Ассмана, рекомендует использовать следующую формулу[51], учитывающую влияние атмосферного давления:

φ=100Ps[Pw−0.000653⋅(1+0.000944⋅tw)⋅B⋅(t−tw)]{\displaystyle \varphi ={\frac {100}{P_{s}}}\left[P_{w}-0.000653\cdot \left(1+0.000944\cdot t_{w}\right)\cdot B\cdot \left(t-t_{w}\right)\right]} .

Выбор единиц измерения входящих в это выражение давлений Ps{\displaystyle P_{s}}  (давление насыщенного водяного пара при температуре сухого термометра t{\displaystyle t} ), Pw{\displaystyle P_{w}}  (давление насыщенного водяного пара при температуре влажного термометра tw{\displaystyle t_{w}} ) и B{\displaystyle B}  (атмосферное давление) произволен; важно лишь, чтобы все три перечисленные выше величины были выражены в одних и тех же единицах.

При положительной температуре воздуха аспирационный психрометр — наиболее надёжный прибор для измерения температуры и влажности воздуха. В дистанционных психрометрах используют обычно термометры сопротивления как наиболее точные и стабильные.

ru-wiki.org

Принцип работы и устройство психрометров — МегаЛекции

Работа психрометра основана на степени охлаждения испарением резервуара «смоченного» термометра при балансе теплообмена и зависящей от количества влаги в вентилируемом потоке воздуха постоянной скорости.

По температуре «смоченного» термометра и температуре воздуха определяют относительную влажность.

Психрометр состоит из двух основных частей – головки 1 и термодержателя 3 (рис. 1).

Внутри головки располагается аспирационное устройство, состоящее из заводного механизма, ключа 2 и вентилятора для психрометра МВ-4-2М; в психрометре М-34-М используется электродвигатель с вентилятором, подключаемый к сети переменного тока напряжением 220 В.

На термодержателе 3 установлены термометры 4, один из которых «смоченный», а другой служит для измерения температуры воздуха.

Термометры защищены от воздействия солнечной радиации как сбоку – планками 5, так и снизу – трубочками 6.

В нижней части термодержателя расположено устройство для регулирования скорости аспирации. Оно состоит из клапана 8, имеющего форму конуса и подпружиненного винта 7. При повороте винта перекрывается определенная часть сечения трубки 9, что приводит к изменению скорости аспирации.

Регулировка скорости до заданной величины проводится на заводе и при необходимости в бюро поверки.

 

Рис. 1. Схема аспирационного психрометра МВ-4-2М При вращении вентилятора в прибор всасывается воздух, который обтекает резервуары термометров, проходит по трубке 9 к вентилятору и выбрасывается наружу через прорези в аспирационной головке. К психрометру прилагаются: пипетка для смачивания, состоящая из стеклянной трубочки, вставленной в резиновый баллон с зажимом; щиток (ветрозащита) для защиты аспиратора от влияния ветра; металлический крючок для подвешивания прибора за шарик на аспирационной головке, поверочные свидетельства к термометрам и паспорт. Для вычисления влажности по показаниям термометров используют психрометрические таблицы или вычисляют по формуле. Формулы и вспомогательные таблицы для вычисления абсолютной и относительной влажности представлены в приложении 1

Основные технические данные



Диапазон измерения температуры воздуха от минус 25 °С до плюс 50 °С.

Диапазон измерения температуры «смоченного» термометра от минус 10 °С до плюс 50 °С.

Питание психрометра М-34-М осуществляется от источника переменного тока напряжением (220+22-33) в при частоте (50±1) Гц.

Мощность, потребляемая психрометром М-34-М, не более 30 ВА.

Предел допускаемых случайных составляющих погрешностей термометров, после введения поправок ±0,1 °С.

Скорость аспирации для психрометра МВ-4-2М на четвертой минуте и для психрометра М-34-М на любой минуте не менее 2,0 м/с.

Время раскручивания пружины заводного механизма психрометра МВ-4-2М при полном заводе составляет не менее 8 минут.

Порядок работы

Порядок работы психрометра следующий:

1) при определении влажности на открытом воздухе вынести психрометр из помещения зимой за 30 мин, а летом за 15 мин до момента отсчета и повесьте его в установленном месте на высоте 2 метра от поверхности земли;

2) смочите батист на резервуаре термометра, это смачивание произведите за 4 мин до начала наблюдений.

Для этого возьмите резиновый баллон с зажимом, заранее наполненный дистиллированной водой, и легким нажимом доведите воду в пипетке не ближе, чем на 1 см до края, и удержите на этом уровне при помощи зажима. Затем введите пипетку во внутреннюю трубку защиты и смочите батист. Выждав некоторое время, не вынимая пипетки из трубки, разожмите зажим, вбирая воду в баллон, и выньте пипетку;

3) заведите пружину заводного механизма психрометра МВ-4-2М или включите электромотор психрометра М-34-М, желательно, к стабилизированному источнику питания переменного тока;

4) через четыре минуты после пуска вентилятора или включения электромотора произведите отсчет по термометрам. Отсчет снимают с точностью до 0,25 цены деления шкалы, значение температуры округляют до 0,1 °С и в показания вводят поправки, взятые по паспорту термометров.

У термометров каждое деление шкалы соответствует 0,2°С. Нечетные десятые доли градусов определяются на глаз.

При температуре воздуха ниже 0 °С психрометр выносят из помещения за полчаса до наблюдений, тотчас смачивают резервуар, обтянутый батистом, и включают аспирационное устройство на 8 минут. За 3-4 минуты до отсчета вторично включают аспирационное устройство, но не делают повторного смачивания. Перед отсчетом наблюдатель должен установить, остается ли показание «смоченного» термометра постоянным или меняется. В первом случае наблюдатель производит и записывает отсчеты как обычно. Во втором – повторяет весь процесс наблюдения сначала. Перед тем, как производить отсчеты, следует посмотреть, обмерз или остался мягким батист на резервуаре термометра, для этого деревянной палочкой (размером, примерно, со спичину) касаются смоченного батиста (создают центр кристаллизации). При этом палочка (может быть из другого материала) должна иметь температуру окружающей среды, чтобы не вносить дополнительного тепла к воде на батисте от рук.

После этой операции батист должен быть твердым, затем отмечают рядом с записью показания смоченного термометра: буквой «Л» наличие на батисте льда и буквой «В» наличие в нем воды.

Для защиты вентилятора от действия сильного ветра (свыше 4 м/с) на прорези аспирационной головки с наветренной стороны необходимо надеть ветровую защиту открытым концом в направлении вращения вентилятора.

Пример определения абсолютной влажности воздуха с помощью психрометра аспирационного. При определении влажности воздуха с помощью аспирационного психрометра было установлено, что температура «сухого» термометра составила 26,2°С, «влажного» термометра – 19,4°С, скорость движения воздуха при работе с аспирационным психрометром не учитывается, так как с помощью вентилятора создается постоянный поток воздуха, барометрическое давление – 753 мм. рт. ст.

Значение f – максимальной влажности при температуре «влажного» термометра находим по таблицам 1 или 2. В данном примере пользуемся таблицей 1. На пересечении колонок 19 (целые значения температуры) и 4 (десятые доли градуса) находим искомую величину, которая составляет 16,89 мм. рт. ст.

Абсолютная влажность рассчитывается по формуле:

К – искомая абсолютная влажность, мм рт. ст.;

f – максимальное напряжение водяных паров при температуре влажного термометра (находят по таблицам 5 или 6), мм рт. ст.;

0,5 – постоянный психрометрический коэффициент;

t – температура сухого термометра, оС

t1 – температура влажного термометра, оС;

В – барометрическое давление, мм рт. ст.

755 – среднее значение барометрического давления на уровне земли,. мм рт. ст.


Таблица 1


Рекомендуемые страницы:


Воспользуйтесь поиском по сайту:

megalektsii.ru

Психрометр – Gpedia, Your Encyclopedia

Гигрометр психрометрический ВИТ-1 клинского ПО «Термоприбор» — бытовой вариант статического психрометра Августа

Психро́метр (др.-греч. ψυχρός — холодный) тж. Гигрометр психрометри́ческий — содержащее сухой и смоченный термометры устройство для косвенного измерения влажности газов, прежде всего воздуха, по понижению температуры смоченного твёрдого тела — датчика температуры; влажность газа вычисляют посредством психрометрической формулы по разности температур сухого и смоченного термометров[1].

Принцип действия

Испарение воды приводит к её охлаждению, тем большему, чем меньше влажность воздуха, контактирующего с водой. По разнице температур воздуха (называемой в психрометрии температурой сухого термометра) и поверхностного слоя воды (называемой температурой влажного термометра, или температурой смоченного термометра[2], или температурой мокрого термометра[3]) можно определить влажность воздуха. При этом приходится учитывать то обстоятельство, что испарившаяся влага остаётся в окрестностях датчика температуры (например, колбы влажного жидкостного термометра), локально увеличивая там влажность воздуха. Для устранения этого эффекта при измерении влажности применяют аспирацию, обдувая термометры анализируемым газом (воздухом)[4].

Относительная влажность воздуха φ{\displaystyle \varphi }, %, отражает степень насыщения воздуха парами воды и равна по определению[5][6][7][8]

φ≡100dds{\displaystyle \varphi \equiv 100{\frac {d}{d_{s}}}},

где d{\displaystyle d} — абсолютная влажность воздуха (парциальная плотность водяного пара во влажном воздухе[9][10], массовая концентрация водяных паров в воздухе[11][12]) при температуре сухого термометра t{\displaystyle t}; ds{\displaystyle d_{s}} — наибольшая достижимая абсолютная влажность воздуха, то есть плотность насыщенного водяного пара при температуре t{\displaystyle t}[8].

Рассматривая водяной пар как идеальный газ, отношение плотностей можно заменить отношением давлений[9][13][14] и получить часто используемую приближённую формулу, с практической точки зрения эквивалентную предыдущей[15][16][8]:

φ=100PPs{\displaystyle \varphi =100{\frac {P}{P_{s}}}},

в которой P{\displaystyle P} — парциальное давление паров воды в воздухе при температуре t{\displaystyle t}; Ps{\displaystyle P_{s}} — давление насыщенного водяного пара при этой температуре. Значение относительной влажности может изменяться от 0 для сухого воздуха до 100 % для насыщенного влагой воздуха.

Для вычисления абсолютной влажности воздуха используют формулу Реньо[6]

d=dw−α⋅B(t−tw){\displaystyle d=d_{w}-\alpha \cdot B\left(t-t_{w}\right)},

из которой следует выражение для относительной влажности воздуха с температурой t{\displaystyle t}:

φ=100(dwds−α⋅Bt−twds){\displaystyle \varphi =100\left({\frac {d_{w}}{d_{s}}}-\alpha \cdot B{\frac {t-t_{w}}{d_{s}}}\right)}.

Здесь t{\displaystyle t} и tw{\displaystyle t_{w}} — температуры соответственно сухого и влажного термометров, °С; ds{\displaystyle d_{s}} — плотность насыщенного водяного пара при температуре сухого термометра, г/м3; dw{\displaystyle d_{w}} — плотность насыщенного водяного пара при температуре влажного термометра, г/м3; B{\displaystyle B} — атмосферное давление, мм рт. ст.; α{\displaystyle \alpha } — психрометрический коэффициент, равный 0,00128 для неподвижного воздуха, 0,0011 для подвижного воздуха и 0,00074 для свободной атмосферы[17]. Зависимость психрометрического коэффициента α{\displaystyle \alpha } от скорости движения воздуха v{\displaystyle v}, м/c, даёт формула Зворыкина[18]:

α=10−6(593.1+135.1v+48v){\displaystyle \alpha =10^{-6}\left(593.1+{\frac {135.1}{\sqrt {v}}}+{\frac {48}{v}}\right)}.

Поскольку температура датчика влажного термометра меньше температуры окружающего воздуха, то возле неё будет имеет место небольшое локальное движение воздуха (v≠0{\displaystyle v\neq 0}) и психрометрический коэффициент не обращается в бесконечность, как это следует из формулы Зворыкина для v=0{\displaystyle v=0}, а равен указанной выше конечной величине[18].

Числовая величина психрометрического коэффициента зависит от выбора единиц измерения давления, поэтому в данной статье единообразия ради пришлось повсеместно применить внесистемную единицу измерения давления — мм рт. ст., использованную в тех источниках, откуда заимствованы значения α{\displaystyle \alpha }.

Значения психрометрических коэффициентов для различных скоростей движения воздуха приведены ниже.

Психрометрические коэффициенты для различных скоростей движения воздуха
 Скорость движения воздуха, м/с   Значение психрометрического коэффициента, найденное 
 в Медицинской энциклопедии[19] / по формуле Зворыкина[18] 
Особенности микроклимата в помещении / вне помещения
0,13 0,00130 / 0,00134 вентиляция отсутствует / штиль
0,16 0,00120 / 0,00123 — / —
0,20 0,00110 / 0,00114 естественная вентиляция без сквозняков / —
0,30 0,00100 / 0,00100 — / —
0,40 0,00090 / 0,00093  едва заметное движение воздуха / кажущееся отсутствие ветра 
0,50 — / 0,00088 — / —
0,60 — / 0,00085 — / —
0,80 0,00080 / 0,00080 — / небольшой ветер
1,00 — / 0,00077 — / —
2,00 — / 0,00071 — / —
2,30 0,00070 / 0,00070 — / умеренный ветер
3,00 0,00069 / 0,00069 — / —
4,00 0,00067 / 0,00067 — / сильный ветер
5,00 — / 0,00066 — / —

Для аспирационных психрометров при вычислении относительной влажности воздуха может быть использована формула Шпрунга[20], получаемая из формулы Реньо подстановкой в неё значения психрометрического коэффициента, соответствующего скорости движения воздуха 5 м/с. Из формулы Шпрунга следует выражение для вычисления относительной влажности воздуха при указанной скорости его движения:

φ=100(dwds−0,000662⋅Bt−twds){\displaystyle \varphi =100\left({\frac {d_{w}}{d_{s}}}-0,000662\cdot B{\frac {t-t_{w}}{d_{s}}}\right)}.

Значения ds{\displaystyle d_{s}} и dw{\displaystyle d_{w}} берут из справочной литературы[21][22] (в справочных данных часто указывают не плотность водяного пара, а обратную ей величину — удельный объём[23][24][25][26] насыщенного водяного пара), вычисляют с помощью онлайн-калькуляторов[27][28] или, полагая водяной пар идеальным газом, находят посредством уравнения состояния идеального газа. В последнем случае используют соотношение, связывающее плотность насыщенного водяного пара, г/м3, с его парциальным давлением, мм рт. ст., и температурой, °С[29]:

dw=288.97⋅Pw273.15+tw{\displaystyle d_{w}={\frac {288.97\cdot P_{w}}{273.15+t_{w}}}},
ds=288.97⋅Ps273.15+t{\displaystyle d_{s}={\frac {288.97\cdot P_{s}}{273.15+t}}},

а парциальное давление, мм рт. ст., для выраженных в °С температур воздуха вычисляют по модифицированному уравнению Бака, заимствованному из статьи Относительная влажность и отличающемуся от оригинального результата Бака[30], приведённого в статье Relative humidity:

Pw=4.5845exp⁡(tw(18.678−tw234.5)257.14+tw){\displaystyle P_{w}=4.5845\exp \left({\frac {t_{w}\left(18.678-{\frac {t_{w}}{234.5}}\right)}{257.14+t_{w}}}\right)},
Ps=4.5845exp⁡(t(18.678−t234.5)257.14+t){\displaystyle P_{s}=4.5845\exp \left({\frac {t\left(18.678-{\frac {t}{234.5}}\right)}{257.14+t}}\right)}.

При необходимости по значениям относительной влажности можно найти абсолютную влажность воздуха[31][32], а также температуру точки росы посредством онлайн-калькулятора[33] или по формулам и таблице, приведённым в статье Точка росы.

Устройство

Простейший статический психрометр Августа[5][34][17] состоит из двух одинаковых спиртовых термометров, расположенных на расстоянии 4—5 см[35][17] друг от друга. Один термометр — обычный для измерения температуры воздуха (сухой термометр), а второй имеет устройство увлажнения: спиртовая колба влажного (мокрого) термометра обёрнута 1—2 слоями тканевой (батист, шифон, марля[34]) ленты, один конец которой находится в резервуаре с водой[36]. Воду желательно использовать дистиллированную или, в крайнем случае, кипячёную, чтобы замедлить отложение солей, ведущее к забиванию капилляров ленты и её быстрому пересыханию. На способность ткани к смачиванию колбы термометра влияет также запыленность воздуха; ткань заменяют по мере того, как она теряет гигроскопичность[34][37]. За счёт капиллярного эффекта ткань непрерывно увлажняет колбу термометра; вследствие испарения влаги увлажнённый термометр охлаждается. Снимают показания сухого и влажного термометров и находят относительную влажность воздуха либо по психрометрической таблице[38], либо по номограмме — психрометрическому графику (психрометрической диаграмме)[39][40], либо с помощью онлайн-калькулятора[41]. При относительной влажности, равной 100 %, вода вообще не будет испаряться и показания обоих термометров будут одинаковы[15]. При точных измерениях в случае отклонения атмосферного давления от номинального либо учитывают поправку к полученным по психрометрической таблице результатам[42], либо выполняют расчёт по формуле Реньо. Конструкция психрометра может включать в себя вентилятор для обдува воздухом обоих термометров. Скорость обдува обычно составляет 0,5-2 м/с; для психрометров, устанавливаемых в воздуховодах, скорость обдува может достигать 8 м/с[37]. К каждому психрометру прилагается психрометрическая таблица и/или график[43], учитывающие особенности конкретной серии приборов и призванные выдавать возможно более достоверные результаты замеров относительной влажности.

Виды психрометров

Современные небытовые психрометры можно разделить на три категории: станционные, аспирационные и дистанционные. В станционных психрометрах термометры закреплены на специальном штативе в метеорологической будке. Основной недостаток станционных психрометров — зависимость показаний увлажнённого термометра от скорости воздушного потока в будке. Основной станционный психрометр — психрометр Августа[44].

В аспирационном психрометре (например, психрометре Ассмана[5][45][46][44]) одинаковые ртутные термометры расположены в специальной никелированной оправе, защищающей их от повреждений и теплового излучения окружающих предметов, где обдуваются потоком исследуемого воздуха с постоянной скоростью около 2 м/с за счёт просасывания (аспирации) воздуха посредством механического или электрического вентилятора. Перед работой тканевую ленту влажного термометра смачивают дистиллированной водой из специальной пипетки с резиновой грушей; при продолжительных измерениях увлажнение периодически повторяют[46]. Снимают показания сухого и влажного термометров и находят относительную влажность либо по психрометрической таблице[47], либо по психрометрическому графику[48][49] или номограмме[50]. Всемирная метеорологическая организация для вычисления относительной влажности воздуха по результатам замеров, выполненных с помощью психрометра Ассмана, рекомендует использовать следующую формулу[51], учитывающую влияние атмосферного давления:

φ=100Ps[Pw−0.000653⋅(1+0.000944⋅tw)⋅B⋅(t−tw)]{\displaystyle \varphi ={\frac {100}{P_{s}}}\left[P_{w}-0.000653\cdot \left(1+0.000944\cdot t_{w}\right)\cdot B\cdot \left(t-t_{w}\right)\right]}.

Выбор единиц измерения входящих в это выражение давлений Ps{\displaystyle P_{s}} (давление насыщенного водяного пара при температуре сухого термометра t{\displaystyle t}), Pw{\displaystyle P_{w}} (давление насыщенного водяного пара при температуре влажного термометра tw{\displaystyle t_{w}}) и B{\displaystyle B} (

www.gpedia.com

Работа психрометра | Суровые будни начальника лаборатории

. контакты 8 929 943 69 68 http://vk.com/club23595476 .

1. Изучить устройства и принципа действия испытательных приборов.

2. Знать порядок расчета показателей.

3. Определить температуры воздуха с помощью психрометра.

4. Определить относительной влажности воздуха в процентах: – по номограмме  – по психрометру при скорости движения воздуха V = 0,2 м/с.

5.  Оформить  отчет:  указать  тему  и  цель  работы,  применяемые  инструменты,  приборы  и  приспособления,  используемую  литературу.  и результаты.

Сделать выводы.-

Сведения из теории

Результаты лабораторных испытаний материалов  должны быть  достоверными  и  сопоставимыми.

Для  этого  необходимо  соблюдать  и  поддерживать  установленные  стандартами  условия  испытаний. Основными  из  них  являются  нормальные  (стандартные)  температура  и влажность воздуха, так как  масса, предел прочности,  удлинение  и другие свойства материалов меняются в зависимости от их влажности.
нормальную влажность материалы приобретают при выдерживании их  в  течение  10–48  ч  в  нормальных  атмосферных  условиях.  Нормальными принято считать влажность φ = 65 ± 3% и температуру воздуха t = = 20 ± 2°С.
Содержание  паров  влаги  в  воздухе  характеризуется  абсолютной  и относительной влажностью.
Абсолютной влажностью воздуха называется масса водяных паров в  единице  объема  воздуха,  r/м3  (влагоемкость),  или  давление  водяных паров,  находящихся  в  воздухе,  Па.  Абсолютная  влажность  воздуха  с повышением температуры увеличивается до определенного максимального значения, которое называется влагоемкостью (табл. 1).
Относительной  влажностью  воздуха называется  отношение  абсо- лютной влажности YB к влагоемкости- YВ» обычно выражаемое в про- центах, т. е. Относительной  влажностью  воздуха  называется  отношение  абсо- лютной влажности YB к влагоемкости- YВ» обычно выражаемое в про- центах, т. е.Относительной  влажностью  воздуха  называется  отношение  абсо- лютной влажности YB к влагоемкости- YВ» обычно выражаемое в про- центах, т. е.
Относительная  влажность воздуха  характеризует  степень  насыще- ния воздуха парами влаги, т. е. это отношение фактического количества содержащейся  в воздухе влаги к максимально возможному при данной температуре и атмосферном давлении, выражаемое в процентах.

  • Зависимость абсолютной влажности воздуха от температуры

t, °с                                      10   17      25      30
Влагоемкость, г/м3            9,4   14,5  23,0  30,4

Пользуясь показаниями приборов, определяют относительную влажность  воздуха  по  психрометрической  таблице,  расположенной  на  пси-хрометре  и  номограмме.  Для  определения  относительной  влажности воздуха применяется простой психрометр.При  снятии  показаний  с  термометров  необходимо  находиться  от них  на  наибольшем  расстоянии,  допустимом  для  зрения(чтобы  не  нагреть термометр дыханием).Перед  определением  относительной  влажности  воздуха  ткань  (не- аппретированный  батист)  смачивают  дистиллированной  водой  приспо- соблением типа пипетки. Показания термометров снимают через 4-5 мин после включения вентилятора и, пользуясь монограммой или таблицей, определяют относительную влажность воздуха.
Чтобы  получить  правильные  результаты,  психрометры  устанавли- вают на внутренних стенах помещения или колоннах на высоте 1,6 м от пола так, чтобы на них не падали прямые солнечные лучи, не оказывал действия  ветер  или  измерение  движения  воздуха.  Эти  приборы  нельзя устанавливать вблизи дверей, окон, вращающихся приборов, вытяжек и т.д.
Температуру  воздуха  в  лабораториях  определяют  по  показаниям сухого  термометра.  Психрометр  предназначен  для  определения  температуры и относительной влажности воздуха в помещениях, при отсутствии прямого воздействия воздушных потоков
Простой психрометр состоит из двух одинаковых термометров и  2 (рис. 1). Термометр 1 остается сухим и служит для измерения температуры  воздуха.  Ртутный  шарик  термометра  2  обернут  тонкой  хлопчато- бумажной  тканью,  находящейся  в  чашечке,  в  которую  из  стеклянной трубки  непрерывно  поступает  дистиллированная  вода.  На  испарение влаги  с поверхности  ткани  расходуется теплота термометра  2,  вследст- вие  чего  он  охлаждается.

Показания  термометра  2  всегда  будут  ниже, чем показания термометра 1.


Рис. 1. Простой психрометр

Технические характеристики психрометра

  • . Диапазон измерения температуры от 0°до + 45°С.
  • Цена деления шкалы – 0,5°С.
  • Предел допускаемой погрешности термометра равен ± 0,5°С.
  • Диапазон измерения относительной влажности от 40 до 80 %.
  • Предел допускаемой погрешности психрометра равен ± 7 %. Габаритные размеры – 290 × 120 × 28 мм. Масса – 350 г.
  • Устройство и принцип работы психрометра

  • Общий вид психрометра приведен на рис. 1.

Психрометр  состоит  из  двух  термометров  (1)  с  одной  прикладной шкальной  пластиной,  пластины  с  психрометрической  таблицей  и  пре- дупредительными  надписями  которые  вместе  с  питателем  (3)  установлены на основании (2). Фитиль (4), изготовленный из шифона или рав- ной ему по смачиваемости ткани, прикреплен на резервуаре «увлажненного» термометра.Принцип  действия  прибора  основан  на  определении  относительной влажности по разности показаний «сухого» и «увлажненного» термометров.
Порядок определения относительной влажности воздуха
Установите  психрометр  в  вертикальное  положение.  Выдержите психрометр не менее 30 мин. в среде, влажность которой определяется. Снимите показания  «сухого» и «увлажненного» термометров. При сня- тии  показаний  угол  зрения  должен  быть  перпендикулярен  капиллярам термометров. Определите действительную  температуру термометров (с точностью  до  0,1°С)  путем  введения  поправок  к  снятым  показаниям, которые  приведены  в  удостоверении  к  термометрам.  Вычислите  разность действительных значений температур «сухого» и «увлажненного» термометров.
Определите  относительную  влажность  измеряемой  среды  по  пси- хрометрической таблице, применяя двойную интерполяцию.

    Пример определения относительной влажности:

Показания «увлажненного» термометра + 16°С, поправка к показанию 1-0,2°С. Показания «сухого» термометра +20,3°С, поправка к пока- занию  – 0.3°С. Действительная температура  «увлажненного»  термомет- ра равна + 16,2°С, сухого + 20,0°С. Тс = 20°С. Т увл = 16,2°С. Тс – Т увл. = 3,8°С.
Проинтерполируем сначала значения влажности Т увл. = 16°С. Для Тс. – Т  увл.  =  3,8°С –  Из  таблицы  видно,  что  при Тс  – Тувл.  =  3,5°С. фи = 59%, а при Тс – Тувл. = 4%. фи = 54 проц., т.е. при изменении раз- ности  температур  на  0,5°С.  φ  изменяется  на  5%.  Отсюда  имеем,  что изменению на 0,3°С – 3%. Отнимаем от 59 проц. – 3% = 56 проп. По- лучаем при Тс – Тувл = 3,8°С фи = 56% проц., при Тувл, = 16°С. Затем таким  же  способом  определяем  влажность  при  Тувл  =  17°С  и  Тс  – Тувл. – 3,8°С, получаем фи – 57,6 проц. Зная,  что фи 56%. при Тувл.  – 16°С и фи 57,6% – при Тувл. =  17°С находим значения фи для Тувл. = 16,2°С. Искомая влажность получается равной 56,32%.

  • Техническое обслуживание психрометра, характерные  неисправности и методы их устранения

1. В конструкцию психрометра входят стеклянные детали, поэтому он  требует  бережного  обращения  при  эксплуатации.  Прибор  следует оберегать от падений, резких толчков, ударов.
2. Фитиль, охватывающий резервуар термометра, должен быть все- гда чистым, мягким л влажным. Загрязненный фитиль плохо тянет воду, поэтому  необходимо  менять  его  по  реже  двух  раз  в  месяц.  В  запылен- ных  местностях  следует  особенно  внимательно  следить  за  состоянием фитиля и менять его по мере загрязнения.
Шарик  термометра  обертывают  тканью  фитиля  только  один  раз, причем края ткани могут немного заходить друг за друга (не более чем на 1/4 окружности шарика).
После того, как подобран кусочек ткани соответствующей ширины, его смачивают дистиллированной  водой  и в мокром виде плотно обер- тывают вокруг шарика термометра. (Фитиль можно сшить на машинке).
3. Подготовить две петли из ниток, сначала одной петлей туго затя- гивают  ткань  над  верхней  частью  шарика,  а  затем  под  нижней  частью шарика. Нитку под шариком стягивают не туго, чтобы не нарушить тягу воды.4. Питатель всегда должен быть заполнен дистиллированной водой. Воду  надо  подливать  заблаговременно,  лучше  всего  тотчас  после  на- блюдений, или же не менее чем за 30 мин. до наблюдений.
5.  В  процессе  эксплуатации  прибора  у  термометров  могут  наблюдаться  разрывы  столбика  жидкости,  их  устраняют  путем  осторожного подогрева или глубокого охлаждения.

  • Определения относительной влажности воздуха  по номограмме

По разности температур сухого 1  (tc) и мокрого 2 (tм) термометров определяют относительную влажность воздуха по номограмме (рис. 2), составленной  с  учетом  скорости  движения  воздуха  в  помещении.  По горизонтальной  оси  номограммы  отложены  показания  сухого  термо- метра, а по вертикали – мокрого. Относительная влажность воздуха ука- зывается наклонной линией, проходящей через точку пересечения коор- динат,  соответствующих  температурам  сухого  и  мокрого  термометров. Например, при tc=20 ºС и tм = 16ºС φ = 60%.
Рис. 3. Номограмма для определения относительной влажности воздуха  в процентах по простому психрометру
Для  поддержания в  лаборатории  необходимой относительной  влаж- ности воздуха и температуры применяют автоматические увлажнитель- но-отопительные установки распыляющего типа. Если в лаборатории нет кондиционных  устройств  (камер),  то  материалы  выдерживают  в  герметических сосудах малого объема, например эксикаторах.В эксикаторах, в которых выдерживают образцы материалов перед определением  показателей  физико-механических  свойств,  необходимая относительная  влажность  воздуха  достигается,  если  в  них  налить  рас- творы кислот или различных солей (табл. 2).

  • Относительная влажность воздуха в зависимости  от концентрации раствора серной кислоты

Относительная влажность  воздуха, %
5            10        20       30     40      50     55        60     65     70     80    90    95   98
Концентрация раствора серной кислоты, %
< 69,0   64,0    57,6    52,8    48,1  43,4  40,2   38,5  36,433,8  26,0 16,5 11,0  5,0

  • Контрольные вопросы к аттестации персонала лаборатории и к обучению лаборантов лаборатории

1 Объяснить, почему в лабораториях необходимо создавать нормальные атмосферные условия окружающей среды при испытании материалов.
2. Изучить устройство и принцип работы простого психрометра, техническое обслуживание психрометра, характерные неисправности и методы их устранения
3.  Изучить  метод  определения  относительной  влажности  измеряе- мой среды по психрометрической таблице, применяя двойную интерполяцию.
4. Знать правила определения относительной влажности воздуха по номограмме
Объяснить правила и место установки приборов в лаборатории

http://vk.com/club23595476 . контакты http://vk.com/club23595476 .

xn--90afcnmwva.xn--p1ai

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.