Рейтинг: 4.9/5.0 (1933 проголосовавших)Категория: Инструкции
научиться определять влажность воздуха при помощи психрометра Августа и психрометра Ассмана;
рассчитать основные физические параметры микроклимата воздушной среды помещения учебной лаборатории.
Приборы и принадлежности: психрометр Августа, психрометр Ассмана, пипетка с водой. Теоретические сведенияОсновные физические параметры микроклимата помещения – это температура и влажность воздуха в помещении. Их значения регламентированы в зависимости от назначения помещения в соответствии с санитарно-гигиеническими требованиями.
В воздухе практически всегда имеется некоторое количество водяного пара. Давление воздуха складывается из парциальных давлений сухого воздуха Рс.в. и паров водыРп. :
Парциальное давление водяного пара – это давление, которое производил бы водяной пар если бы все остальные газы отсутствовали. Обычно при комнатных температурах (18-20 0 С) Рп. << Рс.в. поэтому часто считается
Содержание водяного пара в воздухе, т.е. его влажность, характеризуется следующими параметрами: абсолютной, относительной, максимальной влажностью и точкой росы.
Абсолютной влажностьюе называется величина, равная массе водяного пара, содержащегося в 1 м 3 воздуха. Обычно ее выражают в г/см 3. Иначе говоря, абсолютная влажность – это плотность водяного пара, находящегося в воздухе при данных условиях. Считая, что водяной пар ведет себя подобно идеальному газу, на основании уравнения Менделеева – Клапейрона
получим: или (3), т.к. плотность пара
где Р - давление пара;
- молярная масса пара;
T – абсолютная температура;
R – универсальная газовая постоянная;
? – плотность пара.
Т.к. R,T иM – величины постоянные, то давление водяного пара пропорционально его плотности.
Давление практически легче измерить, чем плотность пара, находящегося в воздухе, поэтому влажность определяют также через парциальное давление водяного пара и выражают ее в миллиметрах ртутного столба или паскалях и называют абсолютную влажность упругостью. Для каждой температуры существует определенноемаксимальное значение абсолютной влажности, равное упругости насыщенного, водяного пара, при заданной температуре. Влажность. характеризующая насыщенный пар называется максимальной. Ощущение сухости или сырости воздуха связано не с абсолютной влажностью, а с относительной.
Под относительной влажностью понимают отношение абсолютной влажности к ее максимальному значению при данной температуре. Она показывает какую часть составляет абсолютная влажность от максимальной. Относительную влажность f обычно выражают в процентах. Если обозначить относительную влажность черезf. абсолютную влажность черезе. а максимальную влажность при той же температуре черезЕ. то
В этом случае она показывает сколько процентов составляет абсолютная влажность от максимальной. На основании формулы (13.3), полученной из уравнения Менделеева - Клайперона (13.2), следует, что отношение давлений равно отношению плотностей
Следовательно, относительную влажность можно определить и через давление и через плотность:
Разность между максимальной влажностью Е и абсолютной влажностьюе водяного пара фактически имеющегося в воздухе при той же температуре. называетсядефицитом влажностиД:
Точкой росы называется температура, при которой водяной пар, имеющийся в воздухе, становится насыщенным, точка росы характеризует начало конденсации водяного пара.
Для определения влажности воздуха служат гигрометры ипсихрометры. Существует несколько типов гигрометров, действие которых основано, на различных принципах: весовой, волосной, пленочный и пр. В основе принципа работы всех гигрометров лежит зависимость тех или иных свойств или параметров от влажности.
Действие волосного гигрометра основано на свойстве обезжиренного волоса, изменять свою длину при изменении влажности воздуха, что позволяет измерять относительную влажность от 30 до 100 %. Волос натянут на металлическую рамку. Изменение длины волоса передается стрелке, перемещающейся вдоль шкалы (рисунок 13.3).
Пленочный гигрометр имеет чувствительный элемент из органической пленки, которая растягивается при повышении влажности и сжимается при понижении. Изменение положения центра пленочной мембраны передается стрелке. Волосной и пленочный гигрометр в зимнее время являются основными приборами для измерения влажности воздуха. Показания волосного и пленочного гигрометра периодически сравниваются с показаниями более точного прибора - психрометра.
Весовой гигрометр состоит из системы U-образных трубок, наполненных гигроскопическим веществом, способным поглощать влагу из воздуха. Через эту систему насосом протягивают некоторое количество воздуха, влажность которого определяют. Зная массу системы до и после измерения, а также объем пропущенного воздуха, находят абсолютную влажность.
Психометрический метод определения влажности основан на зависимости скорости испарения воды от влажности окружающего воздуха.
Простейший комнатный психрометр состоит из двух спиртовых термометров, один из которых имеет устройство увлажнения. Благодаря протекающему воздушному потоку и, вследствие этого, испарению, поверхность увлажненного термодатчика охлаждается. Одновременно измеряется температура окружающего воздуха с помощью второго термодатчика (температура сухого термометра). Полученная таким образом разность температур является мерой относительной влажности - количество влаги, находящейся в воздухе относительно максимально возможного количества при данной температуре. В конструкцию прибора обычно включается таблица для чтения показаний, позволяющая, зная температуру каждого из термометров, найти относительную влажность. Психрометры можно разделить на три категории: стационарные, аспирационные и дистанционные. В стационарных психрометрах термометры закреплены на специальном штативе в метеорологической будке. Основной недостаток стационарных психрометров - зависимость показаний увлажненного термометра от скорости воздушного потока в будке. В аспирационном психрометре (например, Ассмана) термометры расположены в специальной оправе, защищающей их от повреждений и теплового излучения окружающей среды и окружающих предметов. Термометры обдуваются с помощью аспиратора (вентилятора) потоком исследуемого воздуха, движущегося с постоянной скоростью около 2 м/с. При положительной температуре воздуха аспирационный психрометр – наиболее надежный прибор для измерения температуры и влажности воздуха. В дистанционных психрометрах используются термометры сопротивления, терморезисторы.
Наиболее часто используются психрометры Августа и Ассмана. Т.к. с поверхности влажного термометра испаряется вода, а на испарение требуется некоторое количество энергии, которая поглощается из окружающей среды, то его температура понижается. Это поглощение будет происходить до тех пор, пока количество теплоты , поступающее к термометру из окружающей среды за время, станет равным количеству теплоты , необходимым для испарения некоторого количества жидкости смоченной поверхности мокрого термометра. Количество жидкости, испаряющейся с поверхности термометра, зависит от относительной влажности окружающего воздуха.
Количество теплоты определяется по уравнению теплопроводности:
где – коэффициент удельной теплопроводности среды, в которой распределяется теплота;
S – площадь поверхности шарика влажного термометра;
t01 – температура окружающего воздуха;
t02 – температура влажного термометра;
– время, в течение которого теплота поступает к термометру.
Количество теплоты, необходимое для испарения с поверхности шарика термометра за время определяется по формуле:
Количество воды m1 . испаряющейся с поверхностиS в единицу времени, зависит от скорости обтекания воздуха над испаряющей поверхностью; упругости насыщенного пара температуре влажного термометра максимальной влажностиЕ ; абсолютной влажности воздухае ; атмосферного давленияН .
где К – коэффициент пропорциональности, зависящий главным образом от скорости протекания воздуха над испаряющейся поверхностью.
При установившемся режиме испарения
Из формулы (13.8) следует, что разность температур сухого и влажного термометров пропорциональна разности максимальной влажности при температуре влажного термометра и абсолютной влажности водяного пара, окружающей среды при данных условиях.
Величина /K? называется постоянной психрометра и зависит от конструкции психрометра и скорости обтекания воздухом влажного термометра. На основании формулы (13.8)
На основании формулы (8) составляются психрометрические таблицы для определения абсолютной и относительной влажности.
Определение влажности воздуха при помощи психрометра Августа.
Психрометр Августа состоит из двух термометров: сухого и влажного. Шарик одного из термометров окутан кусочком батиста или марли (рисунок 13.1).Сухой термометр показывает температуру окружающего воздуха С, а влажный - температуру С, зависящую от влажности окружающего воздуха <<С. Разность тем больше, чем меньше относительная влажность воздуха.
Рисунок 13.1 - Психрометр Августа
Порядок выполнения работы
Смочите дистиллированной водой хлопчатобумажную ткань, которой обернут один из термометров психрометра.
Когда показания влажного термометра установятся (5-7 мин), снимите показания сухого термометра С и влажного С.
Определите разность показаний сухого влажного термометров ().
По психрометрической таблице психрометра в верхней строчке найдите полученную разность температур. Проведите вертикаль соответствующую разности ().
В крайнем левом столбике найдите значение сухого термометра и посмотрите горизонтальную строчку соответствующую температуре. На пересечении этой строки и столбика определите значение относительной влажности воздуха, выраженное в процентах f %.
По таблице «Давление и плотность насыщенных паров» определите максимальную влажность Е.
Вычислите по формулам (13.4) и (13.7) абсолютную влажность е и дефицит влажности Е.
По баротермогигрометру измерьте атмосферное давление Н и определите относительную влажность воздуха.
По формуле (13.9) вычислите постоянную психрометра А.
Результаты измерений и вычислений занесите в таблицу 13.1
Таблица 13.1 – Определение влажности воздуха при помощи психрометров Августа, Ассмана.
Рисунок 13. 2 – Психрометр Ассмана
В основе работы психрометра М-68 лежит зависимость длины от температуры С. Изменением длины, в свою очередь, связан поворот стрелки прибора.
Рисунок 13. 3 – Волосной гигрометр М-68
Определение влажности воздуха присхрометром Ассмана
Психрометр Ассмана (рисунок 13.2) отличается по конструкции от психрометра Августа тем, что концы термометров В помещены внутри открытых металлических трубокД. Постоянство скорости обтекания воздухом резервуара сухого и влажного термометров достигается с помощью вентилятора с механизмомС (рисунок 13. 2).
Порядок выполнения работы
Смочите водой батист, поместите его внутрь трубки так, чтобы он касался шарика одного из термометров.
Включите шнур прибора в розетку.
Дождитесь, когда разность температур сухого и влажного термометров перестанет изменяться. Запишите показания термометров в таблицу 13.1
Проделайте с полученными значениями все операции, что и для психрометра Августа.
Результаты измерений и вычислений занесите в таблицу 13.1
Определение влажности воздуха по приборам «волосной гигрометр М -68» и баротермогигрометру.
Запишите значения относительной влажности по приборам волосной гигрометр М -68 (рисунок 13.3) и баротермогигрометр (рисунок 13.4).
Сравните показания всех четырех приборов и обоснуйте причину разности значений полученных с помощью различных приборов.
Рисунок 13.4 - Баротермогигрометр
Вопросы для самоконтроля:
1. Дайте понятия абсолютной, относительной и максимальной влажности; дефицита влажности; точка росы.
2. Как изменится разность показаний сухого и влажного термометров в психрометре при понижении температуры воздуха, если абсолютная влажность остается неизменной?
3. Оба термометра в психрометре показывают одинаковую температуру. Какова относительная влажность?
4. Закон Клапейрона - Менделеева.
5. Закон Ньютона позволяющий определить количество теплоты поглощаемой телом при нагревании.
6. Количество теплоты необходимое для испарения некоторого количества воды.
Литература1. Матвеев А.Е. Молекулярная физика. - М. 1981. -Гл. IV. - §§ 29, 31, 34, 35
Таблица 13.1 - Определение влажности воздуха при помощи психрометров Августа, Ассмана.
1 
2 Психрометр ( производное от греч. ?????? холодный и ?? ?????? мерило, измерять ) это прибор предназначенный для измерения температуры воздуха и его влажности. Принцип действия любого психрометра основан на физическом свойстве жидкости ( воды ) к испарению и возникающей при этом разности температур показываемых сухим и влажным термометрами. Испарение, за счет того, что жидкость покидают наиболее " быстрые " молекулы, приводит к потере жидкостью части энергии и как следствие снижение ее температуры, регистрируемое смоченным термометром. 
3 Стационарный психрометр ( психрометр Августа ) состоит из двух термометров укрепленных на специальном штативе и помещенные в метеорологической будке. Резервуар одного из них обвязывается кусочком батиста, конец которого помещен в стаканчик с водой, для обеспечения свободного поступления воды к резервуару. Устройство будки ( метеорологическая будка Селянинова ) обеспечивает свободный обмен воздуха возле резервуара. Основным недостатком стационарных психрометров является зависимость показаний смоченного термометра от скорости воздушного потока в будке, преимуществом - простота устройства и обслуживания. Схема психрометра августа приведена на рисунке справа Стационарный психрометр ( психрометр Августа ) 
4 Аспирационный психрометр ( психрометр Асмана ) устроен более сложно. Конечно, термометры в этом типе по прежнему есть, но они помещаются в специальном корпусе, служащем для их защиты от повреждений и теплового излучения окружающих предметов. Обдув производится с помощью специального вентилятора ( аспиратора ), с постоянной скоростью примерно 2 м / сек. Аспирационный психрометр является наиболее точным и надежным прибором для измерения температуры и влажности воздуха при положительной температуре окружающей среды. Аспирационный психрометр ( психрометр Асмана ) Общим для этих двух типов является устройство на базе ртутно - стеклянных термометров, что и обуславливает их общий недостаток - хрупкость, а также невозможность проведения дистанционного контроля. 
5 Для измерения влажности воздуха в дистанционном психрометре используются термометры сопротивления, термопары, термисторы. Основными типами являются манометрические и электрические психрометры. В качестве манометрического обычно используют либо двухканальный манометрический термометр, либо два одноканальных, с устройством системы увлажнения для одного из термобаллонов. Более широко распространены психрометры на базе термометров сопротивления, термопар, термисторов. Обязательным условием надежности и точности показаний является использование аналогичных характеристик сухого и смоченного преобразователей ( датчиков ) температуры. 
6 Простейший психрометр состоит из двух стеклянных термометров ( спиртовых или ртутных ). Один сухой, другой влажный ( смоченного ), обернутый влажной хлопчатобумажной тканью. Конец этой ткани опущен в резервуар с жидкостью. При испарении воды происходит охлаждение влажного термометра. Чем ниже влажность окружающего воздуха, тем интенсивнее протекает этот процесс. Следовательно, чем суше воздух, влажность которого определяется, тем ниже будут показания смоченного термометра, тем больше будет разница между показаниями сухого и влажного термометров. Зафиксировав показания сухого и влажного термометров, с помощью специальных формул или психрометрической таблицы определяется относительная, а затем по психрометрической формуле - абсолютная влажность воздуха психрометрической таблицы абсолютная влажность воздуха. 
7 Психрометрическая формула, позволяющая определить упругость водного пара по показаниям сухого и влажного термометров, выглядит так. где е упругость водного пара находящегося в воздухе ; Е максимально возможная упругость водного пара при температуре t с смоченного термометра ; t температура воздуха ; А коэффициент зависящий от устройства термометра и скорости прохождения воздуха возле резервуара термометра ; P давление воздуха. 
8 Гигрометр прибор для измерения влажности. Другое название гигрометра датчик влажности. Влажность является очень важным параметром как для повседневной жизни так и для техники. Например, от влажности зависит комфортность нашего самочувствия. Некоторые приборы по умолчанию настраиваются под определенную важность, поэтому чтобы проводить калибровку приборов, важно знать четкие значения влажности. 
9 Понятие относительной влажности имеет несколько вариантов определений, основанных на понятиях абсолютной влажности или парциального давления. Но сводятся они к тому, что это отношение двух величин – количества того водяного пара, которое находится в воздухе определенной температуры, к его количеству в насыщенном состоянии ( другими словами фактическое к максимально возможному ). Выражается это отношение в процентах. абсолютной влажности Если остановиться на выведении понятия относительной влажности из понятия абсолютной, то следует принять во внимание две величины в одних единицах измерения – абсолютную влажность, которую дает реальное значение веса водяного пара на единицу объема воздуха, и максимально возможную влажность, которая еще не вызывает конденсации. Относительная влажность будет равна отношению первого и второго. RH является единицей измерения относительной влажности воздуха и например для паров воды выражается формулой. 
10 
11 Кроме относительной влажности воздуха, существует также такая величина как абсолютная влажность. Количество водяного пара в единице объема воздуха получило название абсолютной влажности воздуха. Так как в качестве единицы измерения количества взята масса, и ее значения для пара в кубическом метре воздуха небольшие, то было принято измерять абсолютную влажность в г / м ?. Эти показатели изменяются от частей единицы измерения до более 30 г / м ?, в зависимости от времени года и географического положения поверхности, над которой измеряется влажность. относительной влажности воздуха Абсолютная влажность, это главный показатель, характеризующий состояние воздуха, и большое значение для определения его свойств имеет сопоставление влажности с окружающей температурой, так как эти параметры взаимосвязаны. Например, водяной пар при понижении температуры доходит до состояния насыщенности, после которого начинается процесс конденсации. Температура, при которой это происходит, называется точкой росы. 
12 Определение значения абсолютной влажности основывается на его вычислениях по показаниям термометров. В частности, по показаниям психрометра Августа, состоящего из двух ртутных термометров – один из которых сухой, а другой влажный ( на рисунке изображение A). Испарение воды с поверхности, косвенно контактирующей с кончиком термометра, приводит к снижению его показаний. Разница между показаниями обоих термометров и лежит в основе формулы Августа, по которой определяется абсолютная влажность. На погрешность таких измерений могут оказывать потоки воздуха и тепловые излучения. психрометра Августа Более точен аспирационный психрометр, предложенный Ассманом ( на рисунке изображение Б ). В его конструкции предусмотрена защитная трубка, ограничивающая влияние тепловых излучений, и аспирационный вентилятор, который создает стабильный воздушный поток. Абсолютная влажность определяется по формуле, отображающей ее зависимость от показаний термометров и барометрического давления в этот период времени. аспирационный психрометр, предложенный Ассманом 
13 
14 Для измерения влажности воздуха также используются гигрометры. Принцип их работы основан на изменении физико - химических свойств различных веществ при изменении влажности окружающей среды. Наиболее распространенные из них. оптические, термисторные, резистивные и емкостные. Именно в принципе работы и состоит отличие гигрометра от психрометра. Более простое устройство делает психрометр более защищенным от посторонних воздействий и потому более надежным. Поэтому, в пользовательских инструкциях многих конструкций гигрометров указано о необходимости периодически проверять показания по психрометру. В то же время, гигрометры гораздо более функциональные. Они способны измерять не только влажность воздуха, но и влажность твердых тел. Например, с помощью емкостного гигрометра можно измерить влажность таблеток. емкостного гигрометра 
Психрометр — прибор, служащий для определения влажности воздуха. Психрометр Августа (рис. 1) состоит из двух одинаковых термометров, прикрепленных к штативу. Ртутный шарик одного из термометров обернут смоченной тканью (марлей или батистом), концы которой опущены в сосуд с дистиллированной водой. При испарении воды с поверхности ткани, покрывающей ртутный шарик, температура ртути понижается тем больше, чем ниже влажность (см.) воздуха в точке измерения. Разность показаний сухого и смоченного термометров обратно пропорциональна влажности воздуха. Расчет результатов определения производят по формуле Реньо или по психрометрической таблице. Для определения влажности воздуха психрометр помещают в то место, где производят определение, и через 10—15 мин. записывают показания сухого и смоченного термометров (ртутные шарики термометров должны быть защищены от действия лучистой энергии солнечного света и нагревательных приборов). В расчет вводится поправочный коэффициент на скорость движения воздуха. В аспирационном психрометре Ассманна (рис. 2)
ртутные шарики термометров защищены от действия лучистой энергии футлярами с двойными стенками. Прибор снабжен вентилятором, обеспечивающим постоянную скорость движения воздуха у ртутных шариков термометров (2 м/сек). Перед определением ткань, покрывающую ртутный шарик смоченного термометра, смачивают дистиллированной водой. Избыток воды удаляют встряхиванием, после чего включают вентилятор и прибор помещают в точке, где необходимо произвести определение. При температуре воздуха 15—20° отсчет показаний термометра производят через 4 мин. При температурах ниже 15° длительность протягивания воздуха увеличивают до 20—30 мин. (до тех пор пока не установится постоянная температура смоченного термометра). Расчет результатов определения производят по формуле Шпрунга или по специальной таблице.
Рис. 1. Психрометр Августа. Рис. 2. Психрометр Ассманна: 1 — вентилятор, 2 — психрометрические термометры; 3 — пипетка для смачивания влажного термометра.
Психрометр (от греч. psychros — холодный и metreo — измеряю) — прибор для измерения влажности и температуры воздуха.
Принцип действия психрометра основан на разности показаний сухого и смоченного термометров в зависимости от влажности окружающего воздуха. Психрометр состоит из двух одинаковых ртутных термометров с градуированной шкалой (до +50° и —25°) с интервалом делений 0,2°. Резервуар правого термометра обернут батистом и перед началом измерений смачивается чистой дистиллированной, дождевой или снеговой водой. Интенсивность испарения воды с поверхности резервуара смоченного термометра будет зависеть от влажности исследуемого воздуха и его подвижности. Чем суше воздух, тем интенсивнее будет испаряться вода, а так как испарение воды связано с охлаждением тела, с которого она испаряется, то смоченный термометр будет показывать более низкую температуру, чем сухой, и эта разница показаний будет тем больше, чем суше воздух. Сухой термометр будет показывать температуру окружающего воздуха. По показаниям сухого и смоченного термометров определяют влажность воздуха, пользуясь психрометрическими таблицами, а температуру воздуха — по показанию сухого термометра. Диапазон измерения относительной влажности от — 10° до +40°.
В СССР изготовляется три вида психрометров: станционный, аспирационный и пращевидный. Из них более точным и удобным в работе является аспирационный психрометр, которым главным образом и пользуются в санитарной практике и при проведении научно-исследовательских работ. Станционный психрометр менее точен; им определяется влажность воздуха, находящегося лишь в непосредственной близости от прибора; он принят в метеорологических станциях как основной прибор. Пращевидный психрометр в санитарной практике не используется.
В аспирационном психрометре (рис.) ртутные термометры закреплены в специальной металлической оправе в форме трубок, наружная поверхность которых тщательно отполирована и никелирована. Резервуары термометров помещены в двойную трубчатую защиту, которая надежно предохраняет их от нагревания солнцем. В верхней части прибора расположен заводной пружинный или электрический механизм с вентилятором, предназначенным для протягивания исследуемого воздуха с постоянной скоростью через трубки, окружающие резервуары термометров. Время действия завода механизма — 8—10 мин. Аспирационный психрометр выносят из помещения летом за 15 мин. зимой за 30 мин. до наблюдения и подвешивают в открытом месте на столбе или штативе на высоте 2 м от земли и вдали от каких-либо предметов, способных излучать тепло. Смачивают батист на резервуаре термометра летом за 4 мин. а зимой за 15 мин. до начала наблюдения. Заводят ключом (или путем подключения к электросети) механизм вентилятора почти до отказа и через 4 мин. быстро производят отсчет показаний термометров (сначала десятые доли градуса, а затем целые). Скорость воздушного потока влияет на точность показаний прибора, поэтому заводной механизм вентилятора должен работать с одинаковой скоростью, не менее 2 м/сек. При сильном ветре (более 4 м/сек) на прорези аспиратора надевают с наветренной стороны защитный щиток. Психрометр позволяет определять влажность при температуре воздуха не ниже —10°.
Вычисление абсолютной и относительной влажности воздуха по показаниям психрометра производят по специальным психрометрическим таблицам.
Пример. Допустим, что показания сухого термометра 21,6°; поправка на термометр по проверочному свидетельству4 0,1°. Показания смоченного термометра 14,4°; поправка на термометр по проверочному свидетельству —0,1°. Исправленные показания термометров будут: сухого 21,6°+0,1°=21,7°, а смоченного 14,4°—0,1°= 14,3°. Атмосферное давление Р = 1040 мб. По первой таблице в колонке t — 21,7° берем строку t1 = 14,3° и в первом столбце находим число n—16. В другой таблице при Р = 1040 мб, по n—16 (для аспирационного психрометра) находим ?t1=+0,4°; найденную величину прибавляем к показаниям смоченного термометра t1= 14,3°+0,4°= 14,7°, после чего в первой таблице по t=21,7° и t1 = 14,7° находим значения абсолютной влажности «е»= 11,2 мб и относительной влажности «r»=43%.
Подробные указания по эксплуатации психрометра и вычислению результатов наблюдений, а также правила ухода за психрометром изложены в инструкции к прибору (ГОСТ 6353—52).
Аспирационный психрометр Ассмана: 1 — термометры: 2 — металлическая трубка; S — трубки для резервуаров термометров; 4 — вентилятор; 5 — приспособление для подвешивания; 6 — пипетка для смачивания влажного термометра.
Главная | О нас | Обратная связь
Лабораторная работа 1
Тема: «ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ МИКРОКЛИМАТА НА ПРОИЗВОДСТВЕ»
Цель занятия. изучить приборы, используемые для измерения относительной влажности воздуха; приобрести навыки использования методики измерения и определения относительной влажности воздуха в торговых организациях.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОТНОСИТЕЛЬНОЙ ВЛАЖНОСТИ ВОЗДУХА В ПОМЕЩЕНИЯХ.
Изучите устройство приборов, используемых для измерения относительной влажности воздуха в помещениях, а также методику измерения относительной влажности с помощью этих приборов. Проведите измерения фактической относительной влажности воздуха в помещении и сравните их с нормативом, сделайте выводы.
Методические указания по выполнению задания
Для измерения относительной влажности воздуха в помещениях используются психрометры и гигрометры.
Работу в аудитории необходимо провести с помощью психрометра Ассмана и гигрометра психометрического типа ВИТ.
Гигрометр психрометрический, психрометр ВИТ-1, ВИТ-2
Назначение прибора: Измерение относительной влажности и температуры воздуха в помещении.
Основан на зависимости между влажностью воздуха и психометрической разностью - разностью показаний "сухого" и "увлажненного" термометров, находящихся в термодинамическом равновесии с окружающей средой.
Описание: Диапазон измерения относительной влажности - 20. 90%
Температурный диапазон измерения влажности - 5. 25°С и 15…40°С
Дипазон измерения температуры - 0. 25°С и 15…40°С
Цена деления шкал термометров - 0,2°
Абсолютная погрешность термометров - +-0,2гр.
Устройство данных приборов и методика проведения измерения относительной влажности воздуха приводятся ниже.
Психрометр Августа и аспирационный психрометр Ассмана.
Прибор состоит из двух ртутных термометров и вентилятора с пружинным (часовым) механизмом. Ртутный шарик одного из термометров покрыт тонкой гигроскопической тканью, которая перед опытом пропитывается дистиллированной водой. Этот термометр называется «влажным», а другой – «сухим». «Влажный» термометр показывает более низкую температуру, так как при испарении воды ртуть охлаждается. Чем суше воздух, тем интенсивнее происходит испарение и тем больше тепла отнимается от «влажного» термометра. Ртутные термометры заключены в металлическую оправу, шарики термометров находятся в двойных металлических гильзах. В головке прибора помещается вентилятор с часовым механизмом. Вентилятор, через трубку, находящуюся между двумя термометрами, прогоняет воздух около ртутных шариков термометров с постоянной скоростью. Относительная влажность воздуха определяется по разности показаний «сухого» и «влажного» термометров с учетом данных психрометрической таблицы (табл. 1).
Измерения относительной влажности воздуха проводите в аудитории. Результаты измерений и расчетов заносите в табл. 2.
Таблица 2. Определение относительной влажности воздуха
Проведенные иследования показали что относительная влажность воздуха в наблюдаемом объекте (помещении) имеет отклонение от нормы:
В одной части помещения воздух излишне сухой, а в другой излишне влажный.
Методика измерения относительной влажности воздуха
Часовой механизм вентилятора психрометра Ассмана заводят до отказа и по истечении 4-5 минут работы вентилятора снимают показания «сухого» и «влажного» термометров, которые заносятся в графы 3 и 4 таблицы 2. Рассчитывается разность показаний «сухого» и «влажного» термометров (гр.5). Затем по психрометрической таблице определяется величина относительной влажности воздуха в %, которая будет получена на пересечении строк температуры по «влажному» термометру и разности температур по «сухому» и «влажному» термометрам. Её значения записывается в графу 6 табл.2.
Полученные результаты фактической относительной влажности воздуха сопоставляются с её нормативами согласно санитарным нормам (графа 7 табл. 2), а затем определяются отклонения (графа 8 табл.2). Исходя из этого, необходимо сделать заключение о соответствии относительной влажности воздуха установленным нормативам. Если установлены большие отклонения фактической относительной влажности воздуха от норматива, следует определить меры по её регулированию.
Примечание. В помещениях торговых организаций норматив относительной влажности согласно санитарным нормам установлен в пределах 55-70%. Для учебных аудиторий норматив относительной влажности воздуха должен составлять 60-70%.
Аспирационный психрометр Ассмана (фиг. 125) имеет вверху вентилятор с пружинным заводом для равномерного обдувания термометров воздухом (со скоростью 2,5 м1сек). Приблизительно за полчаса до измерения резиновой грушей смачивают чехол мокрого термометра и заводят вентилятор. При измерении влажности воздуха с температурой ниже 0° С предварительно подводят под мокрый термометр стаканчик с водой, охлажденной до +Г С, для полного смачивания батистового чехла. Затем заводят вентилятор. В потоке воздуха вода быстро замерзает. После этого шарик термометра, покрытый льдом, снова смачивают водой для увеличения слоя льда. Влажность воздуха после такой подготовки измеряют лишь на следующий день. Для этого заводят вентилятор. Через 10 мин. заводят вторично и затем через 5 мин. быстро производят отсчеты температур обоих термометров с немедленной записью их показаний. Относительную влажность воздуха определяют по разности показаний сухого и мокрого термометров согласно психрометрической таблице прибора (табл. 92). [c.174]
Увлажнение резервуара одного из термометров обеспечивается при номош,и специальной резиновой гр>ши. Применяются попарно в аспирационных психрометрах Ассмана большой модели. На головку термометра насажен металлический никелированный колпачок. Выпускаются комплектом из двух одинаковых термометров. [c.18]
В связи с наличием дополнительного теплообмена температура мокрого термометра психрометра не равна по величине пределу охлаждения т, и показания прибора сильно зависят от скорости движения воздуха. омывающего мокрый термолЕетр. Поэтому психрометр Августа. который хотя и используется широко в практике, не может претендовать на большую точность. если только не удается точно определить скорость движения воздуха и подобрать соответствующий коэффициент А. С возрастанием скорости движения воздуха коэффициент падает. конвективный перенос тепла и влаги снижает влияние факторов. искажающих результаты. Поэтому аспирационный психрометр Ассмана (рис. 102, б) дает более точные показания, так как в нем оба термометра заключены в металлические трубки. через которые воздух принудительно просасывается при помощи вмонтированного в крышке М прибора вентилятора В со скоростью 2,5—3,0 м1сек. Уменьшению дополнительного теплообмена способствует также никелирование трубок и тща"ельная их полировка. Показания мокрого термометра аспирационного психрометра значительно приближаются к значениям предела охлаждения т, и ошибки наблюдения при сравнении этих величин не превышают в нормальных условиях 1,0—1,5%. [c.170]
Для устранения возможного влияния подвижности вмдуха и облучения термометры защищают экранами, а их шарики заключаются в гильзы, через которые с помощью пружинного механизма просасывается с определенной скоростью воздух. Такой аспирационный прибор назвали психрометром Ассмана (рис. 9-5), а вышеописанный простой — психрометром Августа (см. рис. 9-4). [c.144]
Температуры Гит измеряют с помощью аспирационно-го психрометра Ассмана, уя ганавливаемого на достаточном удалении от градирен, чтобы он не омывался выносимым из нее влажным воздухом. [c.225]
Смотреть страницы где упоминается термин Психрометры аспирационный Ассмана. [c.263] Технология текстильного стекловолокна (1966) -- [ c.262. c.263 ]
ПОИСК Смотрите так же термины и статьи:Психрометр Ассмана может быть использован также и для самостоятельных наблюдений. Для этой цели несколько таких психрометров подвешиваются к вертикально поставленной рейке на разных уровнях над полом. Для отсчета показаний психрометра достаточно такую рейку наклонить и прочитать показания сухого и влажного термометров с точностью до десятых долей градусов.
Психрометр Ассмана основан на принципе просасывания значительного объема воздуха через психрометр; этот воздух восполняется путем притока в прослойку воздуха извне, имеющего другие температуру и влажность, нежели воздух в прослойке. Скорость движения воздуха через вентиляционные трубки психрометра Ассмана составляет 2 5 - ь 3 м / сек, что за 10 мин.
К прибору прилагаются психрометр Ассмана. ртутный барометр и два термометра для введения в результат измерения поправок на влажность, давление и температуру. Барометр и психрометр установлены на столе, а термометры - внутри прибора. Показания по термометру отсчитываются через окно. Один термометр показывает температуру предметного столика, другой - температуру измеряемой плитки, что позволяет судить о степени выравнивания температуры.
По принципу действия психрометр Ассмана аналогичен психрометру Августа, но по устройству существенно отличается от него. В психрометре Ассмана создается постоянная скорость ( 2 м / сек) обтекания воздуха около ртутных шариков сухого и мокрого термометров. Это позволяет производить замеры всегда при одной и той же скорости движения воздуха, независимо от условий внешней среды. Следовательно, можно точно устанавливать значение психрометрического коэффициента, который не бывает постоянным и величина которого зависит главным образом от скорости движения воздуха. Постоянство скорости движения воздуха создается специальным аспи-рационным вентилятором, приводящимся в движение часовым механизмом.
Параллельно с кататермометром применяют психрометр Ассмана. описанный выше. По нему измеряется темп - pa среды и ее влажность. Весь комплекс дает возможность определить эффективную темп-ру.
Относительную влажность воздуха по психрометру Ассмана вычисляют при помощи специальных психрометрических таблиц или по формуле Шпрунга.
Приборы для определения относительной влажности воздуха.
Для более точных измерений влажности применяют психрометр Ассмана .
Если указанное требование невыполнимо, то психрометр Ассмана непригоден для исследования влажности в воздушной прослойке. В этом случае определение влажности производится по принципу психрометра Августа.
Полезно пользоваться для определения температуры воздуха психрометром Ассмана. где сухой термометр ( служащий для определения температуры воздуха) искусственно обдувается, и шарик его защищен металлическими гильзами от облучения со стороны окружения. Еще лучше производить замеры воздуха в термосе, где температура воздуха и окружения одинаковы. При метеорологических исследованиях замеры температур воздуха производят в специальной будке.
Для более точных измерений влажности пользуются психрометром Ассмана ( рис. 162), который отличается от психрометра Августа тем, что оба термометра заключены в трубки.
При характеристике состояния воздушной среды пользуются психрометром Ассмана для определения относительной влажности. Абсолютная влажность определяется гигрометром.
Отсюда следует, что показание влажного термометра психрометра Ассмана может быть найдено по / - d - диаграмме в итоге следующего построения. Через точку, соответствующую состоянию воздуха, проводят линию / const до пересечения с кривой насыщения. Температура, соответствующая точке пересечения, в будет являться температурой влажного термометра вл.
Более совершенным прибором для определения относительной влажности воздуха является аспирациоиный психрометр Ассмана. Оба термометра прибора заключены в металлические трубки / и 2, через которые просасывается воздух со скоростью 2 5 - 3 м / с. Для создания движения воздуха в корпус психрометра вмонтирован вентилятор 3, приводимый в движение пружиной или электродвигателем. Поверхность трубок для защиты термометров от лучистого тепла никелированная. В остальном устройство аспирационного психрометра не отличается от устройства психрометра Августа.
Температура и влажность наружного воздуха и воздуха на лестничных площадках могут определяться при помощи психрометров Ассмана и гигрографов; в жилых помещениях - самописцами. Замеры температуры поверхности кровли и обрешетки могут производиться при помощи термопар, а также обычными ртутными термометрами.
. © Copyright 2008 - 2014 by Знание
