Главная Случайная страница


Категории:

ДомЗдоровьеЗоологияИнформатикаИскусствоИскусствоКомпьютерыКулинарияМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОбразованиеПедагогикаПитомцыПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРазноеРелигияСоциологияСпортСтатистикаТранспортФизикаФилософияФинансыХимияХоббиЭкологияЭкономикаЭлектроника






Определение влажностных показателей

К этим показателям относятся абсолютная, относительная и максимальная влажность, дефицит насыщения и точка росы.

Абсолютная влажность — количество водяных паров, выраженное в граммах в 1 м3 воздуха или упругость водяных па­ров, выраженная в миллиметрах ртутного столба в данный момент и при данной температуре.

Максимальная влажность — выраженное в граммах количество водяных паров насыщающих до предела 1 м3 воздуха, или упругость водяных паров, выраженная в давлении миллимет­ров ртутного столба при определенной температуре. Максимальная влажность находится по таблице 7 с учетом температуры.

Относительная влажность — отношение величины аб­солютной влажности к максимальной, выраженное в процентах. В практике зоогигиенических обследований этой величиной пользу­ются чаще всего. Из всех гигрометрических показателей воздуха не­посредственно приборами определяется только относительная влаж­ность.

Дефицит насыщения (дефицит влажности) — разность между максимальной и абсолютной влажностью. Дефицит насыщения показывает, насколько абсолютная влажность близка к максимальной. Чем дефицит насыщения больше, тем воздух суше, и на­оборот.

Точка росы — температура, при которой водяные пары до­стигают максимального насыщения и переходят в жидкое состояние, оседая на холодных поверхностях ограждений.

Для определения абсолютной или относительной влажности воздуха применяют психрометры, гигрометры и гигрографы.

Определение влажности воздуха психромет­рами. При помощи психрометров устанавливают абсолютную влажность воздуха, затем вычисляют, применяя специальные формулы относительную влажность, и по таблице максимальной упругости водяных паров — дефицит насыщения и точку росы. Психрометры бывают нескольких типов. В практике зоогигиени­ческих исследований чаще пользуются статическим психрометром без вентилятора и аспирационным с вентилятором (реже пращевым и электрическим).

Психрометр статический (бытовой) Августа состоит из «сухого» и «влажного» термометров, помещаемых на рас­стоянии 5 см один от другого. Резервуар последнего плотно обвя­зан куском батиста, свободный конец которого погружен в стакан­чик с чистой (лучше дистиллированной или кипяченой водой). Ба­тист по законам капиллярности непрерывно смачивается и увлаж­няет шарик термометра. Испарение воды с поверхности шарика влажного термометра вызывает потерю тепла, в результате послед­ний показывает более низкую температуру, чем сухой термометр. Разница будет тем больше, чем сильнее испарение воды с поверх­ности шарика (суше воздух).

Существенное влияние на испарение оказывает также движение воздуха в момент определения влажности. Чем интенсивнее токи воздуха, тем быстрее испаряется вода с поверхности спиртового ша­рика влажного термометра и тем, следовательно, ниже показание температуры. Разность температур обоих термометров дает воз­можность вычислить абсолютную влажность воздуха.

Психрометр устанавливают с предварительно смоченным влаж­ным термометром в точке наблюдения, ограждая от источников лу­чистой энергии и случайных движений воздуха. Продолжительность наблюдения — 10-15 мин с момента установки психрометра в по­мещении. Для расчета абсолютной влажности пользуются формула­ми Ренье: 1) q = Q-а(t01 – t02) х В (расчет в граммах) и 2) е = Е-а t01 – t02) х В (расчет в миллиметрах ртутного столба), где q и е — иско­мая абсолютная влажность, г/м3 или мм ртутного столба; Q и Е — максимальная влажность, г/м3 или мм ртутного столба (находят по таблице 7); α — психрометрический коэффициент (значение α для не­подвижного воздуха — 0,00128, для подвижного — 0,0011, для сво­бодной атмосферы — 0,00074); t01 —температура «сухого» термомет­ра, °С; t02 — температура «влажного» термометра, 0С; В — баро­метрическое давление в момент исследования.

 

 

Таблица 7

Плотность насыщения водяных паров при различных температурах, г/м3

Целые градусы Десятые доли градусов
-5 3,16 3,13 3,11 3,09 3,06 3,04 3,02 2,99 2,97 2,95
-4 3,40 3,38 3,35 3,33 3,30 3,28 3,25 3,23 3,21 3,18
-3 3,67 3,64 3,62 3,59 3,56 3,53 3,51 3,48 3,46 3,43
-2 3,95 3,92 3,89 3,86 3,84 3,81 3,78 3,75 3,72 3,70
-1 4,26 4,22 4,19 4,16 4,13 4,10 4,07 4,04 4,01 3,98
4,58 4,61 4,65 4,68 4,72 4,75 4,78 4,82 4,86 4,89
4,93 4,96 5,00 5,03 5,07 5,11 5,14 5,18 5,22 5,26
5,29 5,23 5,37 5,41 5,45 5,49 5,52 5,56 5,60 5,64
5,68 5,72 5,77 5,81 5,85 5,89 5,93 5,97 6,02 6,06
6,10 6,14 6,19 6,23 6,27 6,32 6,36 6,41 6,45 6,50
6,54 6,59 6,64 6,68 6,73 6,78 6,82 6,87 6,92 6,96
7,01 7,06 7,11 7,16 7,21 7,26 7,31 7,36 7,41 7,46
7,51 7,56 7,62 7,67 7,72 7,78 7,83 7,88 7,94 7,99
8,04 8,10 8,16 8,21 8,47 8,32 8,38 8,44 8,49 8,55
8,61 8,67 8,73 8,79 8,84 8,90 8,96 9,02 9,09 9,15
9,21 9,27 9,33 9,40 9,46 9,52 9,58 9,65 5,71 9,78
9,84 9,91 9,98 10,04 10,11 10,18 10,24 10,31 10,38 10,45
10,52 10,59 10,66 10,74 10,80 10,87 10,94 11,01 11,08 11,16
11,23 11,30 11,38 11,45 11,53 11,60 11,68 11,76 11,83 11,91
11,99 12,06 12,14 12,22 12,30 12,38 12,46 12,54 12,62 12,71
12,79 12,87 12,95 13,04 13,12 13,20 13,29 13,38 13,46 13,55
13,63 13,72 13,81 13,90 13,99 14,08 14,17 14,26 14,35 14,44
14,53 14,62 14,72 14,81 14,90 15,00 15,09 15,19 15,28 15,38
15,48 15,58 15,67 15,77 15,87 15,97 16,07 16,17 16,27 16,37
16,48 16,58 16,67 16,79 16,89 17,00 17,10 17,21 17,32 17,43
17,54 17,64 17,75 17,86 17,97 18,08 18,20 18,31 18,42 18,54
18,65 18,76 18,88 19,00 19,11 19,23 19,35 19,47 19,59 19,71
19,83 19,95 20,07 20,19 20,32 20,44 20,56 20,69 20,82 20,94
21,07 21,20 21,32 21,45 21,58 21,71 21,84 21,98 22,11 22,24
22,38 22,51 22,65 22,78 22,92 23,06 23,20 23,34 23,48 23,62
23,76 23,90 24,04 25,18 24,33 24,47 24,62 24,76 24,91 25,06
25,21 25,36 25,51 25,66 25,81 25,96 26,12 26,27 26,43 26,58
26,74 26,90 27,06 27,21 27,37 27,54 27,70 27,86 28,02 28,18
28,35 28,51 28,68 28,85 29,02 29,18 29,35 29,52 29,70 29,87
30,04 30,22 30,39 30,57 30,74 30,92 31,10 31,28 31,46 31,64
Продолжение таблицы 7
31,82 32,01 32,19 32,38 32,56 32,75 32,93 33,12 33,31 33,50
33,70 33,89 34,08 34,28 34,47 34,67 34,86 35,06 35,26 35,46
35,66 35,86 36,07 36,27 36,48 36,68 36,89 37,10 37,31 37,52
37,73 37,94 38,16 38,37 38,58 38,80 39,02 39,24 39,46 39,68
39,90 40,12 40,34 40,57 40,80 41,02 41,25 41,41 41,71 41,94

 

 

Если наблюдения проводятся в помещениях, где воздух дви­жется равномерно со средней ско­ростью 0,2 м/с, то можно пользо­ваться таблицей, в которой по температуре сухого и влажного термометров находят искомую от­носительную влажность. Такие таблицы прилагаются к каждому психрометру (табл. 8).


Таблица 8

Психрометрическая таблица

Показатели влажного термометра 0С Разность показаний сухого и влажного термометров, 0С  
0,5 1,5 2,5 3,5 4,5 5,5 6,5 7,5 8,5 9,5 10,5 11,5 12,5
                     
                     
                     
                   
                 
               
             
           
           
           
           
           
         
     
   
 
                                                         

Продолжение таблицы 8

Показатели влажного термометра 0С Разность показаний сухого и влажного термометров, 0С
0,5 1,5 2,5 3,5 4,5 5,5 6,5 7,5 8,5 9,5 10,5 11,5 12,5
   
       
           
               
                   
                       
                           
                               
                                   
                                     
                                           
                                               
                                                   
                                                                     

Аспирационный псих­рометр Ассмана типа МВ-4М (рис. 4). С помощью это­го прибора можно очень точно измерить температуру и влаж­ность воздуха в помещении. По­этому психрометр Ассмана при­меняют для установки и выверки термографов и гигрографов. При­бор состоит из двух одинаковых ртутных термометров, закреплен­ных в специальной оправе, и рас­положенного между ними аспира­тора. Оба термометра к началу измерения показывают одинако­вую температуру.

Ртутные резервуары термо­метров помещены в двойные ме­таллические гильзы с воздушной прослойкой для защиты от действия лучистой теплоты и фибровы­ми кольцами для устранения влияния теплопроводности оправы.

Рис. 4. Психрометры: а - статический; б - аспирационный; 1 - «сухой» термометр; 2 - «влажный» термометр  

Верхняя часть прибора заключает в себе электромоторчик, питаю­щийся от электросети, или часовую пружину с ключом для завода и системой шестеренок, связанных с маленьким вентиля­тором.

Перед работой батистовую обертку влажного термометра сма­чивают дистиллированной водой из специальной пипетки с резино­вой грушей. При продолжительных измерениях увлажнение нужно проводить повторно. Перед каждым измерением необходимо завести часовой механизм, приводящий в действие вентилятор. Вентилятор обеспечивает постоянную скорость движения воздуха у резервуаров термометра в пределах 2 м/с. Сухой термометр будет показывать температуру этого воздушного потока, а показания смоченного тер­мометра будут ниже, так как он будет охлаждаться вследствие испарения воды с поверхности батиста. Влажность воздуха опре­деляют по разнице показаний обоих термометров по специальным психрометрическим таблицам прилагаемым к прибору или вычисляют по приводимой ниже формуле.

Для определения влажности психрометр подвешивают в иссле­дуемой точке. Показания с него снимают летом через 4-5 мин пос­ле пуска вентилятора, зимой — через 15-20 мин (в последнем слу­чае вентилятор заводят дважды). Прибор не держат в руках, а подвешивают на какой-либо стойке.

Абсолютную влажность при работе с аспирационным психромет­ром вычисляют по формуле

где е — искомая абсолютная влажность; Е — максимальная влаж­ность при температуре влажного термометра (берется из таблицы); 0,5 — постоянный психрометрический коэффициент; t1 — температу­ра сухого термометра; t2 — температура влажного термометра; В — барометрическое давление в момент исследования; 1006 —сред­нее барометрическое давление, ГПа.

 

Диапазон измерения относительной влажности психро­метрами от 10 до 100% при температуре воздуха от —10 до +50° С. Погрешность измерения относительной влажности психрометров ±5%.

Психрометры используются также для определения одномо­ментных показаний температуры воздуха от -30 до +50° по су­хому термометру.

Гигрограф типа М-21А (рис. 5) служит для непрерыв­ного наблюдения за изменениями относительной влажности воздуха в пределах 60-100% в течение суток или недели в интервале тем­ператур от -35° до +45°.

Воспринимающей частью прибора являет­ся пучок из 35-40 обезжиренных волос длиной около 20 см, натянутых на раму и за­крепленных с обоих концов. При изменении относительной влаж­ности воздуха увеличивается или уменьшается длина пучка волос. Эти колебания с помощью переда­точного механизма вызывают пе­ремещение стрелки с пером по диаграммной ленте. Регистрирую­щая часть прибора такая же, как и у термографа. Гигрограф не является абсолютно точным прибором, и поэтому пра­вильность записи на ленте перио­дически (раз в трое суток) сле­дует проверять при помощи аспирационного психрометра.

Рис. 5. Гигрограф типа М-21А:

1 — корпус; 2 — датчик (пучок

обезжиренных волос); 3 — кор-

рекционный винт; 4 — стрелка

с пером; 5 — барабан с часовым

механизмом; 6 — диаграммная

лента.

 

Порядок и правила измерения относитель­ной влажности воздуха такие же, как и температуры. Достоинством гигрографа является возможность определения влажности при низ­ких температурах.

Относительную влажность и другие гигро­метр ические величины в помещениях опреде­ляют в тех же точках и зонах и в то же вре­мя, что и температуру воздуха.

Определение скорости движения

Скорость движения воздуха в помещениях и в призем­ном слое атмосферы определяется с помощью анемометров, кататермометров и полупровод­никовых термоанемометров.

Анемометры — приборы для определе­ния больших скоростей движения воздуха в пределах от 0,3 до 50 м/с. Существует не­сколько типов этих приборов.

Анемометр чашечный МС-13 (рис. 6) используется главным образом для метеорологических наблюдений в свободной атмосфере и позволяет измерить скорость ветра в пределах 1-50 м/с. Верхняя его часть состоит из крестовины с четырьмя полыми по­лушариями, обращенными выпуклостью в одну сторону.

Под влиянием давления на полуша­рии движущегося воздуха начинает вращать­ся ось. Каждый оборот передается на зубча­тые колеса, оси которых снабжены стрелками и выведены на поверхность коробки. Цифер­блат прибора имеет три шкалы. На большой шкале нанесено 100 делений, на двух малых— по 10. Один оборот большой стрелки соответ­ствует одному делению левой малой стрелки и соответственно один оборот левой малой стрелки — одному делению правой малой. Боль­шая стрелка анемометра перемещается на одно деление при трех оборотах крестовины. Сбоку циферблата имеется небольшая петля-рычажок (арретир), позволяющая включать или выключать счетчик оборотов стрелок.

Рис. 6. Анемометр

ручной чашечный

МС-13

 

Перед проведением измерения скорости движения воздуха записывают начальные показания счетчика по всем трем стрелкам на циферблате, начиная со шкалы «1000» (при расположении стрелок между двумя цифрами учитывается меньшая). Анемометр устанавливают вертикально, чтобы циферблат был об­ращен к наблюдателю. Дают чашечкам вращаться 1-2 мин вхолостую и затем включают счетчик анемометра и секундомер. Наблюде­ния проводят в течение 10 мин, после чего механизм выключают и записывают конечные показания счетчика. Разница в показаниях между вторым и первым отсчетами покажет число оборотов, пройденных воздушным по­током за период наблюдения. Найденное число оборотов делят на количество секунд работы анемометра, определяя число оборотов в 1 с. Затем по графику, прилагаемому к каждому прибору, находят скорость движения возду­ха, м/с.

Анемометр крыльчатый (руч­ной) типа АСО-3 (рис. 7) отличается большой чувствительностью. Он пригоден для измерения скорости движения воздуха в пре­делах от 0,3 до 5 м/с. Кроме применения для измерения скорости движения в обычных ус­ловиях, он используется при обследовании вен­тиляции помещений, в этом случае продолжи­тельность наблюдения сокращается до 3-4 мин. В крыльчатом анемометре воспринима­ющей частью является колесико с легкими алюминиевыми крыльями, заключенными в ши­рокое металлическое кольцо (диффузор).

 

Рис. 7. Крыльчатый ручной анемометр типа АСО-3:

1 — крыльчатка (ветроприемник); 2 — ушки; 3 — арретир; 4 — шкала.

 

Пе­редача вращения колесика стрелками цифер­блата аналогична системе чашечного анемо­метра. Прибор устанавливают крыльчаткой навстречу потоку ветра. Порядок работы с анемометром такой же, как и с чашечным.

К прибору прилагаются два графика, с помощью которых опре­деляется скорость воздушного потока, м/с. Крыльчатый анемометр не следует использовать для измерения скорости выше 5 м/с.

Кататермометр — прибор для определения малых скоро­стей движения воздуха внутри помещения (рис. 8). Непосред­ственно определяет скорость охлаждения прибора, зависящую от температуры, влажности и скорости движения окружающего возду­ха. Он позволяет учесть суммарное воздействие температуры, влаж­ности и подвижности воздуха в их различных комбинациях между собой, при которых изменение какого-либо одного фактора может коренным образом изменить величину теплоотдачи.

Прибор представляет собой спиртовой термометр особого уст­ройства с двумя резервуарами, соединенными капиллярной трубкой. Нижний резервуар прибора может быть цилиндрическим (поверх­ность резервуара 22,6 см2) или шаровидным (поверхность 27,3см2). Нижний резервуар прибора заполнен окрашенным спиртом, верх­ний — пустой.

Рис. 8. Кататер­мометры:

а — цилиндрический;

б — шаровой.

 

Шкала цилиндрического кататермометра градуирована от 35 до 38°, шарового кататермометра — от 33 до 40°. На тыльной стороне каждого кататермометра обозначен его фактор F, который харак­теризует теплопотери в милликалориях с 1 см2 поверхности спирто­вого резервуара нагретого прибора при охлаждении его от 38 до 35°. Фактор устанавливается для каждого прибора при изготовлении его на заводе.

Вначале определяют охлаждающую способность воздуха, для чего спиртовой резервуар прибора погружают в горячую воду с температурой 70-75° С и выдерживают до исчезновения разрывов в капилляре и заполнения спиртом резервуара. После этого цилинд­рический прибор насухо вытирают и вешают на штативе или держат на вытянутой руке в месте наблюдения. С помощью секундомера определяют время опускания в капилляре спирта от 38 до 35°. Из­мерения повторяют 2-3 раза и вычисляют среднее значение. Вычис­ление величины охлаждения кататермометра в милликалориях с 1 см2 поверхности резервуара в секунду проводят по формуле:

где Н — искомая величина охлаждения, млкал (индекс); F — фактор прибора, постоянная величина; t — время в секундах, за которое столбик спирта опустился с 38 до 35°.

Пример. F=567, скорость снижения столбика спирта 80 с. Откуда Н=567/80=7,1 млкал/с.

Зная индекс кататермометра (Н) и температуру окружающей среды в момент исследования, находят величину Q — разница меж­ду средней температурой крайних показаний кататермометра (38 + 35)/2=36,5°С и температурой окружающей среды в момент ис­следования.

Пример. Средняя температура кататермометра 36,5°С, тем­пература окружающего воздуха 18,5° С. Отсюда

18,50С = 36,5°- 18 5°= 18°С.

Далее находим частное от деления

0,39

 

Определив величину от деления Р на Q по таблице 9, находят скорость движения воздуха в метрах в секунду. Из таблицы видно, что величине 0,39 соответствует скорость движения воздуха по ци­линдрическому кататермометру 0,226 м/с.

Порядок работы с шаровым кататермометром такой же. Этот прибор применяется в более широком диапазоне температур. При определении им скорости движения воздуха наблюдение за охлаж­дением следует проводить в пределах тех интервалов температур, сумма которых, разделенная на 2, давала бы частное 36,5° С. Например, можно брать следующие интервалы: от 40 до 33, от 39 до 34, от 38 до 35° С. Если наблюдения за охлаждением ведут от 38 до 35° С, то для вычисления охлаждающей способности воздуха пользуются приведенной выше формулой для цилиндрического ка­татермометра. При наблюдении за падением спиртового столба от 40 до 33° или от 39 до 34° вычисления проводят по формуле:

 

где Ф — константа кататермометра, мкал/см2/°С (Ф=F/3); Т1 — Т2 — показания температуры, при которой определяют время охлаж­дения (от 40 до 33°С и от 39 до 35°С); а — время падения спирто­вого столба, с.

Пример. Фактор прибора F — 645. Константа Ф = 645/3 = 215. Скорость падения спиртового столба от 40 до 33 — 220 с. Отсюда

6,85 мкал/с.

Время охлаждения в одной точке определяют не менее 3-5 раз, первое измерение отбрасывают, а из последующих вычисляют сред­нее значение.

Скорость движения воздуха по шаровому кататермометру также можно определить по специальной таблице для этого прибора по величине отношения H/Q. Скорость движения воздуха можно определить с помощью эмпирических формул. При этом нужно знать величину охлаждающей способности воздуха и разность меж­ду средней температурой прибора и температурой исследуемого воз­духа. Если частное от деления H/Q меньше цифры 0,6, расчет ве­дется по первой формуле (скорость <1 м/с):

 

Если H/Q равно или больше 0,6, расчет ведется по второй форму­ле (скорость >1 м/с):

 

где V — искомая скорость движения воздуха, м/с; Н — индекс ка­татермометра (охлаждающая способность воздуха); Q — разность между средней температурой прибора и температурой исследуе­мого воздуха; 0,20; 0,40; 0,13; 0,47 — эмпирические коэффициенты.

Охлаждающую способность воздуха определяют в тех же точ­ках и зонах, в то же время, что и температуру воздуха.

Нормативы скорости движения воздуха в животноводческих помещениях даны в таблицах 1-6.

 

 

Таблица 9

Скорость движения воздуха

Скорость, м/с   Скорость, м/с
по кататермометру по кататермометру
цилиндри- ческому шаровому цилиндри- ческому шаровому
0,29 0,051 0,00 0,61 1,04 1,04
0,30 0,063 0,011 0,62 1,09 1,09
0,31 0,076 0,0231 0,63 1,13 1,12
0,32 0,090 0,035 0,64 1,18 1,14
0,33 0,106 0,05 0,65 1,22 1,18
0,34 0,122 0,07 0,66 1,27 1,22
0,35 0,141 0,076 0,67 1,32 1,27
0,36 0,160 0,09 0,68 1,37

Последнее изменение этой страницы: 2016-07-23

lectmania.ru. Все права принадлежат авторам данных материалов. В случае нарушения авторского права напишите нам сюда...