Определение влажности воздуха с помощью психрометра

Определение влажности воздуха с помощью психрометров

a) С помощью станционного психрометра Августа.

В резервуар влажного термометра психрометра заливают воду, обильно смочив батист термометра, после чего психрометр подвешивают на штативе в точке измерения. Через 7-10 мин снимают показания сухого и влажного термометра.

Абсолютную и относительную влажность можно вычислить по формулам:

К= f – а • (t1 – t2) • В,

где f –максимальная влажность при t влажного термометра;

а– психрометрический коэффициент;

t1 температура сухого термометра;

t2 температура влажного термометра;

В– барометрическое давление в мм рт.ст.

K

R= ------- . 100%,

F

где R – относительная влажность;

К– абсолютная влажность;

F–максимальная влажность при t сухого термометра.

Относительную влажность рассчитывают и по психрометрическим таблицам. Ее значение находят в точке пересечения строки, соответствующей показаниям сухого термометра, с колонкой, соответствующей показанию влажного термометра.

Далее находят дефицит насыщения:

физический: Dфиз. = Ftпомещ. – K

физиологический: Dфизиол. = Ft тела – К;

температуру точки росы – приравниваем найденную абсолютную влажность к максимальной и находим в таблице искомую температуру.

b) С помощью аспирационного психрометра Ассмана.

С помощью пипетки водой смачивают батист влажного термометра аспирационного психрометра Ассмана, заводят пружину аспирационного устройства (или подключают к сети электропровод), после чего психрометр подвешивают на штативе в точке измерения. Через 8-10 минут снимают показания сухого и влажного термометров.

Абсолютную влажность вычисляют по формуле:

В

K =f – 0,5 • (t1 - t2) • ------ .

Относительную влажность вычисляют по выше указанной формуле для станционного психрометра. Оптимально относительная влажность – 400-60%,допустимая – 30%-70%.

Относительную влажность рассчитывают и по психрометрическим таблицам, предназначенным для аспирационных психрометров, аналогично определению с помощью станционного психрометра.

studopedia.ru

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 - температуруС, зависящую от влажности окружающего воздухаС. Разностьтем больше, чем меньше относительная влажность воздуха.

Рисунок 13.1 - Психрометр Августа

Порядок выполнения работы

  1. Смочите дистиллированной водой хлопчатобумажную ткань, которой обернут один из термометров психрометра.

  2. Когда показания влажного термометра установятся (5-7 мин), снимите показания сухого термометра С и влажногоС.

  3. Определите разность показаний сухого влажного термометров ().

  4. По психрометрической таблице психрометра в верхней строчке найдите полученную разность температур. Проведите вертикаль соответствующую разности ().

  5. 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 процентахf %.

  6. По таблице «Давление и плотность насыщенных паров» определите максимальную влажность Е.

  1. Вычислите по формулам (13.4) и (13.7) абсолютную влажность е и дефицит влажности Е.

  1. По баротермогигрометру измерьте атмосферное давление Н и определите относительную влажность воздуха.

  1. По формуле (13.9) вычислите постоянную психрометра А.

  1. 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 трубок Д. Постоянство скорости обтекания воздухом резервуара сухого и влажного термометров достигается с помощью вентилятора с механизмом С (рисунок 13. 2).

Порядок выполнения работы

  1. Смочите водой батист, поместите его внутрь трубки так, чтобы он касался шарика одного из термометров.

  2. Включите шнур прибора в розетку.

  3. Дождитесь, когда разность температур сухого и влажного термометров перестанет изменяться. Запишите показания термометров в таблицу 13.1

  4. Проделайте с полученными значениями все операции, что и для психрометра Августа.

  5. Результаты измерений и вычислений занесите в таблицу 13.1

Определение влажности воздуха по приборам «волосной гигрометр м -68» и баротермогигрометру.

  1. Запишите значения относительной влажности по приборам волосной гигрометр М -68 (рисунок 13.3) и баротермогигрометр (рисунок 13.4).

  2. Сравните показания всех четырех приборов и обоснуйте причину разности значений полученных с помощью различных приборов.

Рисунок 13.4 - Баротермогигрометр

StudFiles.ru

4. Определение влажности воздуха с помощью психрометра Августа

Психрометр Августа состоит из двух одинаковых термометров. Резервуар одного из них обтянут кусочком батиста, свободный конец которого опущен в резервуар с дистиллированной водой.

Вследствие испарения воды показания влажного термометра будут ниже, чем сухого. Зная разность показаний сухого и влажного термометров и показания сухого термометра по психрометрической таблице 2, определяют относительную влажность окружающего воздуха, а по формулам (1) и (2) находят абсолютную влажность и дефицит влажности.

Выполнение работы

Упражнение №1. Определение влажности с помощьюпсихрометра Ассмана

  1. Смочить батист на резервуаре психрометра Ассмана водой с помощью пипетки.

  2. Завести по часовой стрелке вентилятор почти до отказа, но осторожно, чтобы не сорвать пружину.

  3. Через 4 мин после пуска вентилятора снять показания сухого и влажного термометров.

  4. Вычислить по формуле (4) абсолютную влажность f.

Для этого: а) найти атмосферное давление Н0 в мм. рт. ст. по барометру, б) НайтиР1в мм.рт.ст. по таблице 3 по показаниям влажного термометра, в) постояннаяА0=0,0013 1/град.

  1. Определить максимальную влажность Fпо таблице 3 по показаниям сухого термометра.

  2. По формуле (1) вычислить относительную влажность Е.

  3. Определить по формуле (2) дефицит влажности D.

  4. Данные занести в таблицу 2

Таблица 1

Результаты измерений и вычислений

tc=t1

tвл=t2

Р1мм.рт.ст

f,

мм.рт.ст.

F,

мм.рт.ст.

H0

Е%

D

1

2

3

ср.

Упражнение №2. Определение влажности с помощью психрометра Августа

  1. Смочить водой батист психрометра Августа.

  2. Через 10 мин записать показания сухого и влажного термометров.

  3. По психрометрической таблице 4 найти относительную влажность Е.

  4. Из формулы (1) найти абсолютную влажность f.

  5. Определить максимальную влажность Fпо таблице 3 по показаниям сухого термометра.

  6. Определить по формуле (2) дефицит влажности D.

  7. Данные занести в таблицу 2.

Таблица 2

Результаты измерений

tс

tвл

Е%

F(мм.рт.ст.)

f(мм.рт.ст.)

D

1

2

3

ср.

Таблица 3

Давление и плотность насыщенного пара в интервале температур от -5одо 300

Температура

Упругость насыщенного пара в мм. рт.ст.

Масса в г/м2

-5

3,01

3

-4

3,28

3,51

-3

3,57

3,81

Продолжение таблицы 3

-2

3,88

4,13

-1

4,22

4,47

0

4,58

4,84

1

4,9

5,2

2

5,3

5,6

3

5,7

6,0

4

6,1

6,4

5

6,6

6,8

6

7,0

7,3

7

7,5

7,8

8

8,0

8,3

9

8,6

8,8

10

9,209

9,4

11

9,844

10,0

12

10,518

10,7

13

11,231

11,4

14

11,987

12,1

15

12,78

12,8

16

13,634

13,6

17

14,580

14,5

18

15,477

15,4

19

16,477

16,3

20

17,585

17,3

21

18,650

18,3

22

19,827

19,5

23

21,068

20,6

24

22,377

21,8

25

23,756

23,0

26

25,209

24,4

27

26,739

25,8

28

28,319

27,2

29

30,043

28,7

30

31,524

30,3

Таблица 4

Психрометрическая таблица

Показания сухого термометра

в 0С.

(Разность показаний сухого и влажного термометра 0С)

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

0

100

81

63

45

28

11

1

100

83

65

48

32

16

2

100

84

68

51

35

20

3

100

84

69

54

39

24

10

4

100

85

70

56

42

28

14

5

100

86

72

58

45

32

19

6

6

100

86

73

60

47

35

23

10

7

100

87

74

61

49

37

26

14

8

100

87

75

63

51

40

29

18

7

9

100

88

76

64

53

42

31

21

11

10

100

88

76

65

54

44

34

24

14

5

11

100

88

77

66

54

45

36

26

17

8

12

100

89

78

68

57

48

38

29

20

11

Продолжение таблицы 4

13

100

89

79

69

59

49

40

31

23

14

6

14

100

89

79

70

60

51

42

34

25

17

9

15

100

90

80

71

61

52

44

36

27

20

12

16

100

90

81

71

62

54

46

37

30

22

15

17

100

90

81

72

64

55

47

39

32

24

17

10

18

100

91

82

73

65

56

49

41

34

27

20

13

19

100

91

82

74

65

58

50

43

35

29

22

15

20

100

91

83

74

66

59

51

44

37

30

24

18

21

100

91

83

75

67

60

52

46

39

32

26

20

22

100

92

83

76

68

61

54

47

40

34

28

22

23

100

92

84

76

69

61

55

48

42

36

30

24

24

100

92

84

77

69

62

56

49

43

37

31

26

25

100

92

84

77

70

63

57

50

44

38

33

27

26

100

92

85

78

71

64

58

51

46

40

34

29

27

100

92

85

78

71

65

59

52

47

41

36

30

28

100

93

85

78

72

65

59

53

48

42

37

32

29

100

93

86

79

72

66

60

54

49

43

39

33

30

100

93

86

79

73

67

61

55

50

44

39

34

StudFiles.ru

Определение влажности воздуха с помощью аспирационного психрометра Ассмана

Существенным недостатком психрометра Августа является его зависимость от скорости движения воздуха, которая влияет на интенсивность испарения, а значит и на охлаждение влажного термометра прибора.

В психрометра Ассмана (рис. 6.2-б) этот недостаток ликвидирован за счет вентилятора, который создает у резервуаров термометров постоянную скорость движения воздуха 4 м / сек, а потому его показатели не зависят от этой скорости в помещении или за ее пределами. Кроме этого, резервуары термометров этого психрометра защищены от радиационного тепла за счет отражающей цилиндров вокруг резервуаров психрометра.

С помощью пипетки смачивают батист влажного термометра аспирационного психрометра Ассмана, заводят пружину аспирационного устройства или включают в розетку электропровод психрометра с электровентилятором, после чего психрометр подвешивают на штатив в точке определения. Через 8-10 минут снимают показания сухого и влажного термометров.

Абсолютную влажность воздуха рассчитывают по формуле Шпрунга:

A = t - 0,5 ∙ (t - t 1)

,

где А - абсолютная влажность воздуха, мм рт.ст.;

t - максимальное давление водяного пара при температуре влажного термометра (находят в таблице насыщенных водяных паров, табл. 3);

0,5 - постоянный Психрометрический коэффициент;

t - температура сухого термометра;

t 1 - температура влажного термометра;

В - барометрическое давление в момент определения, мм рт.ст.

Относительную влажность определяют по формуле:

Р = А ×

,

где: Р - искомым относительная влажность,%;

А - абсолютная влажность, мм рт.ст .;

F - максимальная влажность при температуре сухого термометра, мм рт.ст. (Табл. 3).

Относительную влажность определяют и по Психрометрический таблицами для аспирационных психрометров.Значение относительной влажности находят в точке пересечения показателей сухого и влажного термометров, табл. 5.

Для определения относительной влажности воздуха используют также волосяные, или мембранные гигрометры, которые показывают непосредственно эту влажность. Принцип работы гигрометров основан на удлинении обезжиренной волоса или ослаблении мембраны при их увлажнении и наоборот - при высыхании (рис. 6.2-в).


Таблица 5

Определение относительной влажности по данным психрометра Ассмана,%

Показатели сухого термометра, º С Показатели влажного термометра, º С
2,0 3,0 4,0 5,0 6,0 7,0 8,0 9,0 10,0 11,0 12,0 13,0 14,0 15,0 16,0 17,0 18,0 19,0 20,0 21,0 22,0 23,0 24,0 25,0 26,0 27,0
8,0
9,0
10,0
11,0
12,0
13,0
14,0
15,0
16,0
17,0
18,0
19,0
20,0
21,0
22,0
23,0
24,0
25,0
26,0
27,0

Таблица 4

Нормы относительной влажности в зоне жилых, общественных и административно-бытовых помещений(извлечение из СНиП 2.04.05-86)

Период года Относительная влажность,%
Оптимальная Допустимая
Теплый 30-60 65 *
Холодный и переходный 30-45

Примечание: * В районах с расчетной относительной влажностью наружного воздуха более 75% допустимая влажность - 75%.

Нормы установлены для людей, находящихся в помещении более 2 часов непрерывно.

Дефицит насыщения (разница между максимальной и абсолютной влажностью воздуха) определяют по таблице насыщенных водяных паров от значения максимальной влажности воздуха при показаниях сухого термометра психрометра отнимают абсолютную влажность воздуха, рассчитанную по формулам Реньо или Шпрунга.

Физиологический дефицит насыщения (разность между максимальной влажностью воздуха при температуре тела - 36,5 ° С и абсолютной влажностью воздуха) определяют по той же таблице насыщенных водяных паров (табл. 3).

Точку росы (температуру, при которой абсолютная влажность воздуха становится максимальной) находят по той же таблице насыщенных водяных паров (табл. 3) в обратном направлении: по значениям абсолютной влажности находят температуру, при которой эта влажность будет максимальной.

Взаимозависимость различных показателей влажности воздуха см. на схеме рис. 6.3).

Рис. 6.3. Взаимозависимость различных показателей влажности воздуха

Из схемы видно, что максимальная влажность с поднятием температуры воздуха возрастает в геометрической прогрессии, а абсолютная - в ​​арифметической. Поэтому относительная влажность с поднятием температуры снижается.Таким образом, в холодное время года количество влаги в воздухе (абсолютная влажность) существенно ниже, чем летом, но она близка к насыщенности (максимальной влажности), и поэтому относительная влажность в холодное время года, как правило, высокая, а летом - низкая.

Суточные колебания температуры, влажности воздуха и атмосферного давления определяют с помощью, соответственно, термографа, гигрографов, барографа (рис. 6.4).

Рис. 6.4. Самозаписывающие метеорологические приборы.

(А - термограф б - Гигрограф, в - барограф.)

Прибор комбинированного действия - електротермоанемометр изображено на рисунке 6.5.

Рис. 6.5. Електротермоанемометр

(1 - гальванометр, 2 - переключатель питания 3 - клеммы для подключения к сети, 4 - вилка датчика 5 - переключатель для определения температуры или скорости движения воздуха, 6 - переключатель "измерения - контроль", 7 - ручка регулировки напряжения, 8 - датчик (микро-термосопротивление) 9 - защитный футляр датчика.)

Атмосферное давление определяется с помощью барометра-анероида, шкала которого градуирована в мм рт.ст. (Рис. 6.6), или в килопаскалях.

Рис. 6.6. Барометр-анероид

6 Материалы методического обеспечения занятия.

6.1. Задания для самопроверки исходного уровня знаний-умений / с предоставлением в конце блока заданий эталонов ответов - задачи II уровня; тесты разных типов также с эталонами ответов /.

тестовые задания

1 Назовите прибор, который используется для определения температуры воздуха:

A. Термограф

B. кататермометр

C. Гигрометр

D. Барограф

E. Гигрограф

2 Назовите прибор, который используется для определения влажности воздуха:

A. Гигрометр

B. Барометр

C. Анемометр

D. кататермометр

E. Хронорефлексометрия

3 Параметры, которыми характеризуют микроклимат, кроме:

A. Радиационный фон

B. Влажность воздуха

C. Температура воздуха

D. Давление воздуха

E. Скорость движения воздуха

4 Назовите основные типы микроклимата:

A. Комфортный, дискомфортное нагревающий, дискомфортное охлаждающий

B. Эквивалентный, эквивалентно-эффективный

C. эквивалентно-эффективный

D. Результирующий

E. Дискомфортный индифферентный, дискомфортное спастического типа, дискомфортное гипоксического типа

5 Назовите приборы для определения радиационной температуры:

A. Шаровой черный термометр

B. Электрический термометр

C. Спиртовой термометр

D. Термограф

E. Термометр с резервуаром

6 Назовите приборы для определения температуры стен:

A. Пристенный термометр с плоским спирально изогнутым резервуаром

B. Пристенный кататермометр

C. Пристенный электрический термограф

D. Спиртовой термометр

E. Универсальный шаровой термометр

7 Укажите, на каком физическом явлении основан принцип работы психрометр:

A. Испарения

B. Увлажнение

C. Высушивание

D. Повышение давленияПовишение давления

E. Нагрев

8 Назовите нормативные величины радиационной температуры для жилых помещений:

A. 20 ° С

B. 18-20 ° С

C. 21-22 ° С

D. 20-22 ° С

E. 24 ° С

9 Повышение влажности при низкой температуре воздуха влияет на теплоотдачу организма путем:

A. усиления конвекции

B. уменьшения излучения

C. усиления испарения

D. ослабления излучения

E. ослабление испарения

10 Назовите существенный недостаток психрометр Августа:

A. Зависимость от скорости движения воздуха

B. Значительные погрешности измерения

C. Влияние антропотоксинов

D. Зависимость от температуры

E. Открытость термометров

6.2. Информацию, необходимую для формирования знаний-умений можно найти в учебниках: / предоставляются основные литературные источники с указанием страниц /:

studopedia.ru

Читайте также