Определение влажности воздуха по температурам мокрого и сухого воздуха

Относительная влажность воздуха является одним из основных его параметров, используемых в различных технических расчётах (например, выбор режима вентиляции и др.).

Применяют четыре способа определения относительной влажности воздуха: химический, точки росы, волосяного гигрометра и психрометрический. Наиболее распространённым способом является психрометрический.

Рассмотрим устройство и принцип действия аспирационного психрометра.

Принцип работы и устройство лабораторной установки

Психрометры аспирационные предназначены для определения относительной влажности и температуры воздуха.

Основанные технические данные

· Диапазон измерения относительной влажности воздуха при температуре от 5 до 40 ⁰С – от 10 до 100%;

· Диапазон измерения температуры воздуха от минус 25 до 50 ⁰С;

· Скорость воздушного потока (аспирация), м/с, должна быть: не менее 2,0 на 4-ой минуте и не менее 1,7 на 6-й минуте работы вентилятора;

· Время раскручивания пружины психрометра МВ-4М не менее 8 мин.

Работа психрометра основана на зависимости разности температур сухого и смоченного термометров от влажности окружающего воздуха. Психрометр состоит из двух одинаковых ртутных термометров (ГОСТ 112-78) закреплённых в специальной оправе, и аспирационной головки. Оправа представляет собой трубку, раздваивающуюся книзу, и защитные планки. К нижней раздвоенной части трубки с помощью пластмассовых втулок прикреплены два патрубка, являющихся радиационной защитой резервуаров термометров. Верхний конец трубки соединён с аспиратором. Аспирационная головка состоит из заводного механизма и вентилятора, закрытых колпаком. Пружина заводного механизма психрометра МВ-4М заводится ключом.

При вращении вентилятора в прибор всасывается воздух, который обтекает резервуары термометров, проходит по воздухопроводной трубе к вентилятору и выбрасывается наружу через прорези в аспирационной головке. Сухой термометр будет показывать температуру воздуха, а показания смоченного термометра будут меньше из-за охлаждения, вызванного испарением воды с поверхности батиста, облегающего резервуар термометра. Для определения влажности по показаниям сухого и смоченного термометров используют психрометрические таблицы.

Перед работой резервуар правого термометра обвертывается батистом в один слой, причём края батиста лишь немного должны заходить друг за друга (не более ¼ окружности резервуара термометра).

Порядок выполнения работы

1. При определении влажности на открытом воздухе вынесите психрометр из помещения за четверть часа до наблюдения и повесьте на специальном столбе так, чтобы резервуары термометров были на высоте 2 м. над почвой.

2. Смочите батист на резервуаре термометра. Вне помещения это смачивание проводите за четыре минуты до начала наблюдений.

3. Заведите почти до отказа вентилятор психрометра МВ-4М.

4. Через 4 минуты после пуска вентилятора произведите отсчёт по термометрам. Отсчёт снимают с точностью до половины деления шкалы и в показания вводят поправки, взятые по паспорту термометров. Во время отсчёта строго следите за тем, чтобы ветер дул по направлению от психрометра на наблюдателя. Для защиты вентилятора от воздействия сильного ветра (свыше 4 м/с) на прорези аспирационной головки с наветренной стороны необходимо надеть ветровую защиту открытым концом в направлении вращения вентилятора.

5. Определяем относительную влажность воздуха по психрометрическому графику (номограмме) и по психрометрической таблице. Диаграмма приведена в приложении 1. Определение относительной влажности по психрометрическому графику производится в следующем порядке: по вертикальным линиям отмечают показания сухого термометра, по наклонным – показания смоченного термометра. На пересечении этих линий получают значение относительной влажности, выраженное в процентах. Линии, соответствующие десяткам процентов, обозначены на графике цифрами: 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90.

6. Определяем относительную влажность воздуха с помощью h-d диаграммы. Для нахождения на h-d - диаграмме точки, соответствующей состоянию исследуемого воздуха следует найти изотермы, соответствующие показаниям сухого и смоченного термометров. Точка пересечения этих изотерм и является искомой точкой. Линия φ=const, на которой лежит эта точка показывает значение относительной влажности воздуха.

7. Определяем влагосодержание d, энтальпию h, температуру точки росы t_p, парциальное давление водяного пара Р_п с помощью h-d диаграммы.

Для определения влагосодержания d, энтальпии h находим линии h=const и d=const, проходящие через точку пересечения изотерм, соответствующих температуре сухого и смоченного термометров, парциальное давление водяного пара P_п определяем проецируя точку пересечения на линию парциального давления. Для определения температуры точки росы проведем из точки «1» линию, параллельную оси ординат до пересечения с линией φ=100% (точка «2» нарис.1.). Изотерма, проходящая через точку «2» дает значение t_Р.