Визначення характеристик вологості за допомогою психрометрів та психрометричних таблиць

Принцип роботи психрометрів побудований на залежності різниці температур сухого і змоченого термометрів від вологості навколишнього повітря.

Психрометр Августа (рис. 2.5)складається з двох однакових психрометричних термометрів, розміщених поруч на штативі в психрометричній будці.

Рисунок 2.5 – Психрометр Августа

Лівий термометр (1) прийнято називати сухим, правий (2) - змоченим. Резервуар змоченого термометра щільно обгорнутий батистом, нижній кінець якого поміщений в стаканчик з дистильованою водою. Верхній край стаканчика встановлюється на відстані 2 - 3 см від резервуара термометра. Батист на термометрі повинен бути добре змочений водою до кільцевого обідка (верхня частина резервуара). Психрометр використовується при температурах повітря нижче -10 ⁰С. При температурі нижче 0 ⁰С батист обрізують на 2 - 3 мм нижче резервуара термометра. Змочують батист за 30 хвилин до знаття показників водою кімнатної температури, стаканчик забирають після того, як температура змоченого стаканчика термометра підвищиться на 2 – 3 ⁰С вище 0 ⁰С; це значить, що лід на батисті розтопився. Розрахунки величин вологості повітря проводяться за показниками сухого і змоченого термометрів. З поверхні резервуара змоченого термометра відбувається випаровування, яке залежить від вологості навколишнього повітря. Чим сухіше повітря, тим інтенсивніше випаровування і тим нижчі показники сухого і змоченого термометра.

Для визначення вологості за показами сухого і змоченого термометрів використовують психрометричні таблиці (табл. Б.1, Б.2, додаток Б).

Порядок роботи

1 Психрометр підвішують на штативі в точці дослідження і через 10-15 хвилин знімають значення термометрів. Внаслідок випаровування води з поверхні вологого термометра він буде більш охолоджуватись і його показники будуть нижчі від сухого термометра. При 100 %-ній відносній вологості повітря різниці в показниках термометрів не буде.

2 По різниці температур обох термометрів з урахуванням поправок на швидкість руху повітря визначають абсолютну вологість повітря за формулою:

А= Е₁ – а∙(Т₁- Т₂)∙В (2.1)

де А –абсолютна вологість повітря, мм. рт. ст.;

Е₁ - максимальна вологість повітря при температурі мокрого термометра (визначити за таблицею максимальної пружності) (табл. Б2 Додаток Б);

Т₁ - температура сухого термометра, ⁰С;

Т₂ - температура волого термометра, ⁰С;

а - психрометричний коефіцієнт, який залежить від швидкості руху повітря: 0,0013 – якщо визначення проводиться у приміщенні при закритій вентиляції;

0,0011 – якщо визначення проводиться у приміщенні при діючій вентиляції;

0,0009 - якщо визначення проводиться надворі при відсутності сильного вітру;

В - барометричний тиск, мм.рт.ст.

3 Відносну вологість (%) визначте за формулою:

f = (2.2)

де Е - максимальна насиченість водяної пари при даній температурі, мм. рт. ст.;

А – абсолютна вологість повітря, мм. рт. ст.

4 Порівняйте знайдене значення f з даними психрометричної таблиці (табл. Б.1, додаток Б).

5 Визначіть дефіцит вологості d в мм рт.ст. і Паскалях за формулою:

d = E – А (2.3)

Аспіраційний психрометр Асмана (рис. 2.6). Прилад дуже зручний для вимірювання вологості повітря в польових умовах і серед рослин. За принципом роботи він аналогічний стаціонарному психрометру. Аспіраційний психрометрскладається з 2-х термометрів - сухого (1) і змоченого (2) - з резервуарами циліндричної форми. Термометри закріплені в оправі, що складається з роздвоєної донизу - трубки (3), планок і аспіратора (7).

Рисунок 2.6 – Аспіраційний психрометр Асмана

Завдяки ізоляції резервуарів від корпуса, аспіраційний термометр не потребує захисту від сонця й вітру.

Порядок роботи

1 Перед роботою резервуар сухого термометра обгорніть батистом в один шар.

2 Після цього аналогічний за розміром клаптик батисту замочіть у дистильованій воді та в мокрому вигляді щільно обгорніть навколо резервуару другого термометра.

3 Підготувавши два вузли з ниток, спершу одним вузлом туго затягніть батист вгорі резервуару, поступово стягніть її під резервуар, весь час розправляючи батист. Нитку під резервуаром не варто стягувати надто туго. Стягнувши вузол під резервуаром, зав'яжіть його. Закінчивши обв'язувати батистом, зайву тканину обріжте під резервуаром термометру.

4 Ознайомтеся з принципами роботи приладу.

5 Поділіться на групи по 2-3 чоловіки і проведіть дослідження не менше ніж на трьох ділянках.

6 Для визначення вологості на вулиці винесіть психрометр з приміщення за 15 хв. до спостережень і закріпіть на спеціальному стовпі так, щоб резервуари термометрів були на висоті 2 м.

7 Для змочування батисту користуються гумовою грушею (14) із піпеткою (15). Для правильної роботи психрометра необхідно, щоб швидкість обертання вентилятора аспіратора була постійною. Контроль швидкості аспірації здійснюється за допомогою покажчика (17) - у віконці з'являється мітка. До початку спостереження, змочіть батист дистильованою водою з гумової груші взимку за 30 хв., влітку - за 4 хв. до відліку. Після змочування ключем (8) заведіть до упору пружину аспіратора. Обчислення величин вологості повітря виконується так, як і при роботі з станційним психрометром (рис. 2.6).

8 Через 4 хв. після запуску вентилятора починайте відлік за термометрами.

9 Визначення відносної вологості повітря проведіть за психрометричними таблицями, а також за психометричною формулою:

(2.4)

де γ - значення відносної вологості повітря;

Е_т - насичена пружність водяної пари замоченого термометра, гПа;

Е_с - насичена пружність водяної пари сухого термометра, гПа;

А - психрометричний коефіцієнт, що дорівнює 6,620 х 10 (⁰С);

Р - тиск повітря, гПа;

Δt -різниця між температурою сухого та змоченого термометрів.

10 Визначити абсолютну і відносну вологість, дефіцит вологості повітря й точку роси, сориставшись таблицями показів сухого і мокрого термометрів (табл. Б.1, Б.2, додаток Б), а також знаючи тиск повітря, можна без яких-небудь розрахунків.

Наприклад, сухий термометр показує 18,7 ⁰С, змочений 14,7 ⁰С; різниця температур 4 ⁰С. В табл. Б.1 (додаток Б) наведені значення для 18,5 ⁰С – 62 % (відповідно різниці температур 4 ⁰С) і для 19 ⁰С – 63 %. Оскільки, 18,7 ⁰С ближче до 18,5 ⁰С, то беремо значення 62 %.

Знаючи відносну вологість повітря, по цій же таблиці визначаємо абсолютну вологість повітря, дефіцит вологості й точку роси. Припустимо, сухий термометр показує 18,5 ⁰С, відносна вологість 57 %, або 0,57. Згідно таблиці температурі 18,5 ⁰С відповідає пружність насиченої водяної пари 16 мм. Відповідно абсолютна вологість рівна 16 мм ∙ 0,57 = 9,1 мм або 9,1 мм ∙ 1,33 = 12,1 мб. Дефіцит вологості дорівнює 16 мм - 9,1 мм = 6,9 мм (9,2 мб). Точку роси визначте за абсолютною вологістю; знайдіть в першому стовпчику таблиці "Пружність насиченої водяної пари мм. рт. ст." (табл. Б.2, додаток Б) значення 9,1 мм, що відповідає температурі 9,8 ⁰С. Це і буде шукана точка роси.

Поиск по сайту: