Определение температуры и влажности воздуха в помещении

Приборы для измерения влажности воздуха в помещении: разновидности + советы по выбору

Определение температуры и влажности воздуха в помещении

Комфортное пребывание в квартире возможно после обеспечения комфортного микроклимата, пригодного для жилых помещений. Климатические условия в комнате зависят от температуры и влажности воздуха, поэтому эти показатели необходимо тщательно контролировать при помощи специальных приборов.

Так, для определения температуры в помещении используется термометр, а прибор для измерения влажности воздуха называется гигрометр. Принцип работы термометра знаком каждому, а как работает влагомер, и как выбрать подходящий вариант, знают далеко не все.

Давайте вместе разберемся с существующими видами этих приборов и особенностями их работы в этом материале. Также давайте поговорим о правилах выбора подходящего гигрометра.

Как измеряется влажность воздуха?

Узнать количество влаги можно с помощью подручных средств: зажженной свечи, еловой шишки, стаканом воды или состоянием листьев домашнего влаголюбивого растения. Такие методы используются давно, но они определяют только приблизительные значения.

Точные показания можно вывести обычным термометром. Этот способ долгий и не очень удобный, так как требует соблюдения определенных инструкций, без которых полученные данные имеют существенную погрешность.

Современные влагомеры безопасны и гармонично вписываются в интерьер. Поэтому могут использоваться в любой комнате, для создания комфортного микроклимата

Для объективного измерения водяных паров в воздухе, используются специальные приборы, преобразующие данные о температуре и концентрации паров.

К таким устройствам относятся:

Приборы с разным принципом работы показывают значения с различной долей погрешности. Некоторые из устройств выдают точные данные о содержании влаги в воздухе, другие допускают погрешность.

Существуют приборы, регистрирующие абсолютные значения, есть измерители, отражающие относительную величину. Поэтому перед выбором гигрометра необходимо изучить принцип работы устройств и учесть условия, в которых будет использоваться прибор.

Абсолютная величина отражает вес водяных паров в кубическом метре воздуха. Значение обозначается в граммах, килограммах на метр в кубе. Такая величина ничего не скажет обычному человеку, поэтому за единицу измерения принято считать относительную влажность воздуха.

Относительная влажность – это соотношение пара и воздуха. Максимально возможное количество пара в воздухе – 100%, остальные значения выводятся относительно максимальной величины.

Для вычисления относительной величины влаги в воздухе, каждый прибор оснащен термодатчиком.

Некоторые устройства транслируют дополнительные данные о температуре, что удобно, так как не нужно дополнительно покупать термометр

Согласно СНиП 2.04.

05-91 относительная влажность воздуха должна оставаться в пределах 30-60%. В климатически влажных районах, с содержанием паров на открытом воздухе более 75%, значения будут чуть выше.

Принцип работы и виды устройств

Работа гигрометров основана на вариациях физических параметров различных материалов. При изменении количества паров в воздухе, меняются свойства: плотность, вес, длина и другие рабочие параметры веществ. Регистрируя изменения физических характеристик материалов, можно делать выводы о количестве паров в воздухе.

Волосной и пленочный влагомеры

Простейшие механизмы приборов, анализируя физические свойства материалов, позволяют безошибочно определить количество паров в воздухе.

Волосное устройство состоит из синтетического обезжиренного волоса, основания со шкалой, стрелки и шкива. При увеличении или уменьшении паров, сила натяжения волоса меняется, шкив проворачивается, меняя положение стрелки на шкале со значениями.

https://www.youtube.com/watch?v=ymaBnQRGUo8

Раритетные и эксклюзивные модели волосных гигрометров действуют исключительно по законам механики, поэтому не требуют внешнего источника питания

Такой измеритель действует в диапазоне от 30 до 80%. Сейчас он практически не используется, поскольку существуют другие модели, имеющие больший диапазон работы.

В пленочном влагомере в качестве чувствительного элемента выступает органическая пленка, присоединенная к шкиву. При изменении показателя влажности, усиливается или уменьшается натяжение пленки, что приводит к движению шкива, который меняет угол наклона стрелки.

Указатель двигается по дугообразному циферблату, показывая процент влажности воздуха в помещении.

Оба механизма действуют по законам механики, поэтому могут точно измерить влагу в помещениях, где держится низкая температура, до 0 °С.

Весовой и конденсационный измерители

С помощью весового гигрометра можно определить абсолютную влажность воздуха. Такое устройство используется для лабораторных опытов, поэтому для домашнего использования в помещениях не подойдет.

Конденсационный измеритель резюмирует наиболее точные данные. Конструкция такого прибора состоит из плоской поверхности, на которой оседает влага, термометра, определяющего момент образования конденсата и пучка света, улавливающего появление первого конденсата. Рабочий диапазон измерителя от 0 до 100%.

Конденсационный прибор имеет большие габариты. Для приведения устройства в действие, применяется резиновая груша, поэтому такие влагомеры используются только в лабораториях

Данные механизмы генерируют результаты с высокой точностью, что необходимо для исследований, но не в качестве домашних измерителей влажности воздуха.

Механический и электрический приборы

Механический или керамический влагомер работает посредством электрического сопротивления массы. Поскольку в составе керамической массы содержится кремний и каолин с частицами металла, полученная смесь меняет сопротивление после изменения влажности воздуха.

За счет этого при различном содержании пара, стрелка на приборе меняет положение, отражая влажность воздуха.

Данный механизм работы позволяет делать керамические приборы компактными, поэтому они пользуются спросом для измерения влажности воздуха в быту.

Электронный или комнатный гигрометр – современный высокоскоростной прибор для определения влажности воздуха в помещении.

В конструкции могут быть использованы следующие принципы действия:

  • измерение электропроводности окружающего воздуха;
  • оптоэлектронный метод, с измерением точки росы;
  • измерение электрического сопротивления полимеров и солей;
  • анализ емкости конденсата.

Цифровой влагомер работает при помощи микросхем, поэтому расчеты производятся в течение нескольких секунд, а выходные данные имеют минимальную погрешность.

Точные показания электронного гигрометра возможны при отсутствии сквозняка.

Некоторые модели допускают колебания до 2 м/с, чтобы это учесть, необходимо предварительно ознакомиться с технической документацией

При определении влажности воздуха устройствами данного типа, необходимо учитывать температуру окружающей среды.

Малейшие отклонения от стационарных условий влияют на конечные показатели, поэтому перед непосредственным измерением уличные двери должны быть закрыты в течение 15 минут.

Кроме температурных колебаний на работу устройств влияет близость нагревательных приборов. Поэтому при размещении гигрометров любого типа учитывайте близость радиаторов и размещайте их на противоположной стене или столике, расположенном на значительном расстоянии от обогревателей.

Принцип действия психометра

Еще одним прибором для измерения влажности воздуха в помещениях является психометр. Механизм работы психрометрических устройств основан на использовании физико-химических свойств жидкостей.

Для измерения на приборе установлены две градусные трубки с жидкостью, одна из которых обмотана мокрой тканью. При испарении влаги температурный показатель на обмотанной трубке ниже, чем на сухой.

В качестве жидких материалов для наполнения термометров психрометра используют ртуть и толуол. Прибор с толуолом менее опасен для применения в быту

Для получения результата необходимо посмотреть температуру воздуха на термометре, не обмотанном тканью, вычислить разницу показателей жидкости между обеими трубками.

Далее, в первом столбце таблицы значений найти температуру воздуха согласно градуснику. В верхней строке найти разницу значений. Цифра на пересечении столбца и строки является показателем влажности.

Психрометры бывают трех видов:

  1. Стационарный. Простой прибор, состоящий из двух градусников, заключенных в метеорологическую колбу. Один из термометров взаимодействует с влажной тканью, в связи с чем, жидкость меняет физико-химические свойства и появляется разница в градусах. Результаты вычисляются по таблице.
  2. Аспирационный психрометр похож на стационарный, разница заключается в том, что защитном корпусе установлен вентилятор-аспиратор, для перемещения сжатого газа. Своеобразный вакуум создает условия для получения максимально точных показателей.
  3. Дистанционный прибор может быть манометрическим или электрическим. В конструкции присутствуют манометрические термометры или термисторы, которые изменяют сопротивление в зависимости от состояния внешней среды. Готовые результаты выводятся на цифровое табло прибора.

Психрометрические устройства проходят стандартизацию и поверку, поэтому выходные значения можно считать наиболее точными.

Стационарные приборы для измерения количества влаги в воздухе бывают навесными и настольными, поэтому гармонично впишутся в любой интерьер

На что смотреть при покупке?

К комнатным моделям приборов для измерения количества влаги в воздухе, относятся механические и электронные гигрометры. Они имеют компактную конструкцию, безопасны для окружающих и выдают минимальную погрешность в расчетах. Для поддержания дизайнерской мысли, современные устройства имеют лаконичный дизайн.

Критерий #1 — принцип работы

Механические и цифровые гигрометры имеют ряд преимуществ, которые могут повлиять на выбор прибора.

К плюсам механических моделей влагомеров можно отнести то, что:

  • работа прибора не зависит от внешних источников питания;
  • они просты в использовании, поскольку требуется минимальная дополнительная подстройка необходимых рабочих параметров;
  • стоимость механического гигрометра, несколько ниже электронного.

Цифровые модели выполняются в виде складных, портативных гаджетов.

Кроме этого к преимуществам электронных моделей относятся:

  • высокая скорость выдачи результата;
  • меньшая погрешность показаний, по сравнению с механическим прибором;
  • выходные данные подлежат дальнейшей обработке, в связи с наличием встроенной внутренней памяти.

Некоторые электронные влагомеры совмещают в себе сразу несколько приборов: гигрометр, часы, календарь, термометр, барометр, измеритель точки росы. Поэтому, если устройство выполняет несколько климатических функций – это стационарная метеостанция.

Некоторые влагомеры имеют встроенную систему оповещения, которая срабатывает, когда уровень пара снижается или повышается до отметки в 30 и 60%.

Такой прибор должен быть в домах, где климатические условия региона, предполагают повышенную влажность или сухость воздуха

Для комфорта ребенка и родителей гигрометр может быть встроен в радионяню.

Такой прибор имеет большой функционал и систему оповещения.

Самые последние модели оснащаются Wi-Fi модулем, для вывода на экран сведений о погоде в регионе, посредством получения данных через сеть Интернет.

Современные модели гигрометров рассчитаны на определенную специфику работы, поэтому для того чтобы точно измерить влажность воздуха в комнате, квартире или других помещениях необходимо понимать, как будет использоваться прибор. Тогда купленный влагомер будет полностью соответствовать необходимым требованиям.

Критерий #2 — диапазон влажности

Оптимальная влажность воздуха определяется назначением помещений. В спальнях, гостиной нормальные значения влагомера от 20 до 80%. Возле балкона, в холле, чердаке и на кухне от 10 до 90%. Подробнее о нормах влажности воздуха в квартире рекомендуем прочесть в этом материале.

Во влагонаполненных помещениях диапазон рабочих значений может достигать 100%. Чем шире размах значений, улавливаемых прибором, тем выше цена на него. Поэтому, при выборе гаджета для спален, холла и чердачного пространства можно остановить выбор на устройствах с малым диапазоном значений.

При покупке гигрометра изучите рабочие характеристики, указанные в паспорте изделия. Важно, чтобы параметры прибора, включали верхние значения диапазона предполагаемых рабочих температур

Для некоторых влагомеров важен максимальный порог нагрева.

Так, прибор для бани или сауны должен включать в диапазон рабочих температур значения до 120 °С.

Поэтому в помещения, где температура и влажность могут достигать довольно высоких значений следует приобретать специальные приборы для измерения паров в воздухе.

Критерий #3 — точность измерения

Для оборудования специальных хранилищ, требуются приборы с наименьшей погрешностью показаний.

Так, в домашней винотеке влажность циркулируемого воздуха должна держаться на уровне 65-75%, а содержание паров воды в библиотеке не должно быть ниже 50 и выше 60%.

Поэтому, для измерения влаги в воздухе в таких помещениях, следует использовать психрометр или высокоточный электронный гигрометр, который измеряет количество водяных паров путем изменения электропроводности воздуха.

Погрешность психрометра колеблется в пределах от 1 до 5%, погрешность цифрового устройства от 5 до 10%. Поэтому они могут быть использованы в помещениях, где влажность воздуха должна придерживаться точно заданных значений

Если уровень влажности не соответствует нормам, но понадобится прибор для его повышения – увлажнитель воздуха.

Выводы и полезное видео по теме

В видеоролике речь пойдет о принципах работы стационарных психрометров, будет приведено сравнение полученных результатов с показателями цифровых гигрометров:

Оптимальная влажность воздуха в комнатах уменьшает риск возникновения хронических заболеваний, облегчает симптомы течения существующих бронхолегочных болезней, снижает проявление аллергических реакций.

Количество влаги в воздухе влияет на работоспособность, внешность и здоровье человека. Поэтому измерение водяного пара в помещении должно стать полезной привычкой в каждой семье.

У вас остались вопросы по выбору гигрометра? Или хотите дополнить нашу публикацию полезными замечаниями? Пишите свои комментарии под этим материалом.

Если у вас дома есть гигрометр и вы хотите рассказать о его плюсах и минусах, напишите об этом внизу под статьей.

Источник: https://sovet-ingenera.com/tech/klimat/pribor-dlya-izmereniya-vlazhnosti-vozduxa.html

Влажность воздуха. Способы определения влажности воздуха. урок. Физика 8 Класс

Определение температуры и влажности воздуха в помещении

Сегодняшний урок мы посвятим обсуждению такого понятия, как влажность воздуха, и методам ее измерения. Основным явлением, влияющим на влажность воздуха, будет процесс испарения воды, о котором мы уже говорили ранее, а важнейшим понятием, которое мы будем использовать, будет насыщенный и ненасыщенный пар.

Если выделять различные состояния пара, то они будут определяться тем, в каком взаимодействии пар находится со своей жидкостью.

Если представить, что некоторая жидкость находится в закрытом сосуде и происходит процесс ее испарения, то рано или поздно этот процесс придет к состоянию, когда испарение в равные промежутки времени будет компенсироваться конденсацией и наступит так называемое динамическое равновесие жидкости со своим паром (рис. 1).

Рис. 1. Насыщенный пар

Определение.Насыщенный пар – это пар, находящийся в термодинамическом равновесии со своей жидкостью. Если же пар не насыщенный, то такого термодинамического равновесия нет (рис. 2).

Рис. 2. Ненасыщенный пар

С помощью этих двух понятий мы и будем описывать такую важную характеристику воздуха, как влажность.

Определение.Влажность воздуха – величина, указывающая на содержание в воздухе водяного пара.

Возникает вопрос: почему же понятие влажности является важным для рассмотрения и каким образом водяные пары попадают в воздух? Известно, что большую часть поверхности Земли занимает вода (Мировой океан), с поверхности которой непрерывно происходит испарение (рис. 3).

Безусловно, в различных климатических зонах интенсивность этого процесса различна, что зависит от среднесуточной температуры, наличия ветров и т. п. Эти факторы обуславливают тот факт, что в определенных местах процесс парообразования воды более интенсивен, чем ее конденсация, а в некоторых – наоборот.

В среднем же можно утверждать, что пар, который образуется в воздухе, не является насыщенным, и его свойства необходимо уметь описывать.

Рис. 3. Испарение жидкости (Источник)

Для человека величина влажности является очень важным параметром окружающей среды, т. к. наш организм очень активно реагирует на ее изменения. Например, такой механизм регуляции функционирования организма, как потоотделение, напрямую связан с температурой и влажностью окружающей среды.

При высокой влажности процессы испарения влаги с поверхности кожи практически компенсируются процессами ее конденсации и нарушается отвод тепла от организма, что приводит к нарушениям терморегуляции.

При низкой влажности процессы испарения влаги превалируют над процессами конденсации и организм теряет слишком много жидкости, что может привести к обезвоживанию.

Величина влажности важна не только для человека и других живых организмов, но и для протекания технологических процессов. Например, из-за известного свойства воды проводить электрический ток ее содержание в воздухе может серьезно влиять на корректную работу большинства электроприборов.

Кроме того, понятие влажности является важнейшим критерием оценивания погодных условий, что всем известно из прогнозов погоды. Стоит отметить, что если сравнивать влажность в различные времена года в привычных для нас климатических условиях, то она выше летом и ниже зимой, что связано, в частности, с интенсивностью процессов испарения при различных температурах.

Основными характеристиками влажного воздуха являются:

  1. плотность водяного пара в воздухе;
  2. относительная влажность воздуха.

Воздух является составным газом, в нем содержится множество различных газов, в том числе водяной пар. Для оценивания его количества в воздухе необходимо определить, какую массу имеют водяные пары в определенном выделенном объеме – такую величину характеризует плотность. Плотность водяного пара в воздухе называют абсолютной влажностью.

Определение.Абсолютная влажность воздуха – количество влаги, содержащейся в одном кубическом метре воздуха.

Обозначениеабсолютной влажности:  (как и обыкновенное обозначение плотности).

Единицы измеренияабсолютной влажности:  (в СИ) или  (для удобства измерения небольшого содержания паров воды в воздухе).

Формула вычисления абсолютной влажности:

Обозначения:

 масса пара (воды) в воздухе, кг (в СИ) или г;

 объем воздуха, в котором указанная масса пара содержится, .

С одной стороны, абсолютная влажность воздуха является понятной и удобной величиной, т. к.

дает представление о конкретном содержании воды в воздухе по массе, с другой стороны, эта величина неудобна с точки зрения восприимчивости влажности живыми организмами.

Оказывается, что, например, человек ощущает не массовое содержание воды в воздухе, а именно ее содержание относительно максимально возможного значения.

Для описания такого восприятия введена такая величина, как относительная влажность.

Определение.Относительная влажность воздуха – величина, показывающая насколько далек пар от насыщения.

Т. е. величина относительной влажности, простыми словами, показывает следующее: если пар далек от насыщения, то влажность низкая, если близок – высокая.

Обозначениеотносительной влажности: .

Единицы измеренияотносительной влажности: %.

Формула вычисления относительной влажности:

Обозначения:

 плотность водяного пара (абсолютная влажность),  (в СИ) или ;

 плотность насыщенного водяного пара при данной температуре,  (в СИ) или .

Как видно из формулы, в ней фигурируют абсолютная влажность, с которой мы уже знакомы, и плотность насыщенного пара при той же температуре. Возникает вопрос, каким образом определять последнюю величину? Для этого существуют специальные приборы. Мы рассмотрим конденсационныйгигрометр (рис. 4) – прибор, который служит для определения точки росы.

Определение.Точка росы – температура, при которой пар становится насыщенным.

Рис. 4. Конденсационный гигрометр (Источник)

Внутрь емкости прибора наливается легкоиспаряющаяся жидкость, например, эфир, вставляется термометр (6) и с помощью груши (5) через емкость прокачивается воздух.

В результате усиленной циркуляции воздуха начинается интенсивное испарение эфира, температура емкости из-за этого понижается и на зеркале (4) выступает роса (капельки сконденсировавшегося пара).

В момент появления на зеркале росы с помощью термометра замеряется температура, вот эта температура и является точкой росы.

Что же делать с полученным значением температуры (точки росы)? Существует специальная таблица, в которой занесены данные – какая плотность насыщенного водяного пара соответствует каждой конкретной точке росы.

Следует отметить полезный факт, что при увеличении значения точки росы растет и значение соответствующей ей плотности насыщенного пара.

Иными словами, чем теплее воздух, тем большее количество влаги он может содержать, и наоборот, чем воздух холоднее, тем максимальное содержание в нем пара меньше.

Рассмотрим теперь принцип действия других видов гигрометров, приборов для измерения характеристик влажности (от греч. hygros – «влажный» и metreo – «измеряю»).

Волосной гигрометр (рис. 5) – прибор для измерения относительной влажности, в котором в качестве активного элемента выступает волос, например человеческий.

Рис. 5. Волосной гигрометр (Источник)

Действие волосного гигрометра основано на свойстве обезжиренного волоса изменять свою длину при изменении влажности воздуха (при увеличении влажности длина волоса увеличивается, при уменьшении – уменьшается), что позволяет измерять относительную влажность.

Волос натянут на металлическую рамку. Изменение длины волоса передается стрелке, перемещающейся вдоль шкалы. При этом следует помнить, что волосной гигрометр дает не точные значения относительной влажности, и используется преимущественно в бытовых целях.

Более удобен в использовании и точен такой прибор для измерения относительной влажности, как психрометр (от др.-греч. ψυχρός – «холодный») (рис. 6).

Рис. 6. Психрометр (Источник)

Психрометр состоит из двух термометров, которые закреплены на общей шкале. Один из термометров называется влажным, т. к. он обмотан батистовой тканью, которая погружена в резервуар с водой, расположенный на тыльной стороне прибора.

С влажной ткани испаряется вода, что приводит к охлаждению термометра, процесс снижения его температуры длится до достижения этапа, пока пар вблизи влажной ткани не достигнет насыщения и термометр не начнет показывать температуру точки росы.

Таким образом, влажный термометр показывает температуру меньше либо равную реальной температуре окружающей среды. Второй термометр называется сухим и показывает реальную температуру.

На корпусе прибора, как правило, изображена еще так называемая психрометрическая таблица (табл. 2). С помощью этой таблицы по значению температуры, которую показывает сухой термометр, и по разности температур между сухим и влажным термометрами можно определить относительную влажность окружающего воздуха.

Однако даже не имея под рукой такой таблицы, можно примерно определить величину влажности, пользуясь следующим принципом.

Если показания обоих термометров близки друг к другу, то испарение воды с влажного практически полностью компенсируется конденсацией, т. е. влажность воздуха высокая.

Если, наоборот, разность показаний термометров большая, то испарение с влажной ткани превалирует над конденсацией и воздух сухой, а влажность низкая.

Обратимся к таблицам, которые позволяют определять характеристики влажности воздуха.

Температура, Давление, мм. рт. ст.Плотность пара,
-101,952,14
-82,322,54
-62,762,09
-43,283,51
-23,884,13
04,584,84
25,35,6
46,16,4
67,07,3
88,08,3
109,29,4

Табл. 1. Плотность и давление насыщенных водяных паров

Еще раз отметим, что, как указывалось ранее, значение плотности насыщенного пара растет с его температурой, то же самое относится и к давлению насыщенного пара.

Табл. 2. Психометрическая таблица

Напомним, что относительная влажность определяется по значению показаний сухого термометра (первый столбец) и разности показаний сухого и влажного (первая строка).

На сегодняшнем уроке мы познакомились с важной характеристикой воздуха – его влажностью. Как мы уже говорили, влажность в холодное время года (зимой) понижается, а в теплое (летом) повышается.

Важно уметь регулировать эти явления, например при необходимости повысить влажность располагать в помещении в зимнее время несколько резервуаров с водой, чтобы усилить процессы испарения, однако такой способ будет эффективен только при соответствующей температуре, которая выше, чем на улице.

На следующем уроке мы рассмотрим, что такое работа газа, и принцип действия двигателя внутреннего сгорания.

Список литературы

  1. Генденштейн Л.Э, Кайдалов А.Б., Кожевников В.Б. / Под ред. Орлова В.А., Ройзена И.И. Физика 8. – М.: Мнемозина.
  2. Перышкин А.В. Физика 8. – М.: Дрофа, 2010.
  3. Фадеева А.А., Засов А.В., Киселев Д.Ф. Физика 8. – М.: Просвещение.

Дополнительные рекомендованные ссылки на ресурсы сети Интернет

  1. Интернет-портал «dic.academic.ru» (Источник)
  2. Интернет-портал «baroma.ru» (Источник)
  3. Интернет-портал «femto.com.ua» (Источник)
  4. Интернет-портал «.com» (Источник)

Домашнее задание

  1. Стр. 48: вопросы № 1-5. Перышкин А.В. Физика 8. – М.: Дрофа, 2010.
  2. Если дуть на горячий чай, он быстрее остынет. Почему?
  3. Почему во влажном воздухе зной переносить труднее, чем в сухом?
  4. В закрытом сосуде объемом 2 л находится водяной пар массой 12 г. До какой температуры надо охладить сосуд, чтобы в нем выпала роса?
  5. При температуре  относительная влажность воздуха в помещении равна 70 %. Какова масса росы, выпавшей из  воздуха после понижения температуры до ?

Источник: https://interneturok.ru/lesson/physics/8-klass/bagregatnye-sostoyaniya-vewestvab/vlazhnost-vozduha-sposoby-opredeleniya-vlazhnosti-vozduha

Общие сведения. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ И ВЛАЖНОСТИ ВОЗДУХА В ПОМЕЩЕНИЯХ С ПОМОЩЬЮаспирационного психрометра АССМАНА

Определение температуры и влажности воздуха в помещении

Лабораторна работа Т2

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ И ВЛАЖНОСТИ
ВОЗДУХА В ПОМЕЩЕНИЯХ С ПОМОЩЬЮ

аспирационного психрометра АССМАНА

Цель работы: измерить температуру и относительную влажность воздуха аспирационным психрометром, определить упругость водяного пара и точки росы в разных помещениях.

Следует помнить, что температура и относительная влажность воздуха относятся к основным характеристикам микроклимата помещения. От них, а также от показателей подвижности воздуха и температуры поверхности ограждений зависит самочувствие людей, находящихся в помещениях.

Оптимальное соотношение показателя микроклимата выбирают с учетом характера выполняемой физической работы и внешнего климата. Температурно-влажностный режим существенно влияет на протекание многих производственных процессов, на техническое состояние и долговечность конструкций зданий.

Требуемые значения температуры и относительной влажности внутреннего воздуха для помещений различного назначения нормированны.

Для сравнения действительных температурно-влажностных условий в помещениях с требуемыми выполняются соответствующие измерения. Разовые замеры температуры и относительной влажности воздуха можно выполнить с высокой точностью с помощью переносного прибора − аспирационного психрометра Ассмана (рис. 2.1).

Основными его элементами являются два высококачественных ртутных термометры с ценой деления шкалы 0,2°С. Резервуар одного из термометров обвязан лоскутом тонкого батиста, который перед измерением увлажняют дистиллированной водой.

При испарении воды с поверхности резервуара, которое проходит с большей или меньшей интенсивностью в зависимости от состояния окружающей воздушной среды, теряется теплота. Вследствие этого смоченный термометр показывает температуру более низкую, чем сухой. Это позволяет по показателям двух термометров определить одновременно температуру и относительную влажность воздуха.

Разница показателей сухого и смоченного термометров, которая называется психрометрической разностью, зависит не только от температуры и влажности окружающего воздуха, но также от его подвижности (с увеличением скорости движения воздуха интенсивность испарения возрастает).

Для того, чтобы устранить влияние последнего, очень изменчивого и поэтому трудно учитываемого фактора, психрометр Ассмана оборудован аспирационным устройством, с помощью которого мимо резервуаров термометров воздух проходит с постоянной скоростью 2 м/с. Кроме того, для повышения точности показателей термометры защищены от воздействия теплоты, которая передается излучением никелированными планками-экранами.

А – общий вид;

Б – размер по всасывающим патрубкам;
В – пипетка с резиновой грушей и зажимом;

1 – ртутные метеорологические термометры; 2 – центральная трубка;

3 – планочные щитки;

4 – наружные всасывающие трубки;

5 – аспиратор;

6 – ключ аспиратора;

7 – пластмассовые кольца;

8 – внутренние всасывающие трубки;

9 – батист.

Рисунок 2.1 − Аспирационный психрометр Ассмана

Определение относительной влажности воздуха (%) выполняют по рис. 2.2 на основе показателей сухого термометра и смоченного − . По известным значениям и могут быть найдены по табл. 2.1 значение фактической абсолютной влажности воздуха (г/м3) и действительной упругости водяного пара (мм рт.ст.). Значение и подсчитывают по формулам

; .

С помощью табл. 2.1 могут быть также определены значения точки росы при данных температурах воздуха и относительной влажности . Точка росы в °С соответствует температуре, при которой или .

Таблица 2.1 − Значение предельной абсолютной влажности (влагоемкости) воздуха и максимальной упругости водяного пара для температур 0…50°С при барометрическом давлении воздуха В = 755 мм рт. ст.

, °С , г/м3 , мм рт. ст. , °С , г/м3 , мм рт. ст.
4,90 4,58 13,6 13,68
5,25 4,93 14,4 14,53
5,60 5,29 15,3 15,48
6,0 5,69 16,2 16,48
6,4 6,1 17,2 17,54
6,8 6,54 18,2 18,65
7,2 7,01 19,3 19,83
7,7 7,51 20,4 21,07
8,3 8,05 21,6 22,38
8,8 8,61 22,9 23,76
9,4 9,21 30,2 31,82
9,9 9,84 39,3 42,18
10,6 10,52 50,9 55,32
11,3 11,23 65,0 71,86
12,0 11,99 82,3 92,51
12,8 12,79

2.2Приборы и оборудование

Для проведения работы необходимы: аспирационный психрометр Ассмана; пипетка, заполненная водой, с пружинным зажимом; таблицы.
Аспирационный психрометр состоит из двух ртутных термометров, которые закреплены в оправах с обеих сторон трубки воздуховода, защищенных двумя металлическими планками.

Верхняя часть трубки соединена с аспиратором, который приводится в действие пружинным механизмом с ручным заводом. Нижняя часть трубки раздвоена, в разветвленном участке размещены резервуары термометров, которые омываются воздухом при аспирации. Резервуар правого термометра обвязан батистом и служит в качестве мокрого.

Смачивания термометра выполняют пипеткой перед каждым измерением в следующем порядке:

а) пипетку держат за зажим левой рукой в ​​вертикальном положении стеклянной трубкой вверх, ослабляют зажим и в это время правой рукой выдавливают из резиновой груши немного воды таким образом, чтобы ее уровень в трубке достиг контрольной черты, после чего отпускают зажим;
б) осторожно вводят пипетку до упора в правую трубочку психрометра и держат ее там 4 с, пока увлажнится батист, затем ослабляют зажим пипетки, чтобы остаток воды стек обратно в резиновую грушу, и вынимают пипетку с психрометра. При увлажнении психрометр надо держать вертикально, аспиратором вверх. Лучше всего выполнять увлажнения, когда психрометр подвешен на специальном крюке.

Через 1 минуту после смачивания мокрого термометра заводят механизм на 3 полных оборота ключа и помещают психрометр в место измерения.

При измерении «с руки» прибор следует держать за планочные щитки в горизонтальном положении на полусогнутой руке так, чтобы всасывающие трубки были направлены в сторону от замеряющего. Психрометр можно класть на столе, в этом случае всасывающие трубки должны немного свисать со стола.

Лучше всего выполнять измерения, когда психрометр подвешен на специальном крюке-подвесе и находится от наблюдателя на расстоянии не более 1 м.

Отсчет по термометрам с точностью до 0,2°С выполняют при работающем аспираторе через 4 минуты после завода.

Чтобы показания не успели измениться за время их снятия, сначала следует быстро заметить и записать десятые доли градуса по обоим термометрам, затем отсчитать и записать целые градуса.

Показатели отмечают при горизонтальном положении прибора, который держат за планочные щитки. Тот, кто замеряет должен находиться при этом по сторону аспиратора.

Измерения выполняют в средней части помещения на высоте 1−1,5 м над полом, по возможности, вдали от приборов отопления и проемов в ограждениях.

Источник: https://studopedia.su/12_35837_obshchie-svedeniya.html

Правила определения температуры воздуха в помещении

Определение температуры и влажности воздуха в помещении

С целью выявления перепадов температурв помещении изучают температурныйрежим. Температуру в помещении измеряютпо правилу конверта (полная схема) – погоризонтали в 5 точках: в углах помещенияна расстоянии 0,2 м от каждой стены ипосередине. Температурный перепад приэтом не должен быть более 2 °С.

Для выявления колебаний температур повертикали измерения проводят на уровне0,1 м, 1,0 м и 1,5 м от пола. Перепад не долженбыть более 2,5 °С.

По краткой схеме измерения температурыпроводятся в трех точках – по диагоналипомещения.

Чтобы получить среднюю температуру впомещениях, все показания суммируют иделят на количество измерений.

Среднесуточную температуру получаютиз измерений, выполненных утром, днем,вечером и ночью.

Основные принципы гигиенического нормирования температуры и других параметров микроклимата воздуха

1) Назначение помещений -для продолжительного или кратковременногопребывания людей, уровень энергозатратлюдей, находящихся впомещении (различаютсостояние покоя, работы легкой, средней,тяжелой) и уровень теплозащитных свойстводежды.

2) Время года – теплый(среднесуточная температура наружноговоздуха выше +10 °С) или холодный(среднесуточная температура наружноговоздуха ниже +10 °С) период.

3) Климатическая зона.

4) Дифференциация допустимыхпараметров температуры в отношенииразличных возрастных групп.

Определение влажности воздуха

Влажность воздуха зависит от содержанияв нем водяных паров. Гигиеническоезначение влажности воздуха определяется,главным образом, ее влиянием на тепловойобмен человека. Высокая влажностьвоздуха в сочетании с его высокойтемпературой затрудняет отдачу тепла.

Если температура воздуха близка иливыше температуры тела, отдача теплаосуществляется только благодаряиспарению пота с поверхности кожи. Нопоследнее возможно только при условиинизкой влажности воздуха. При высокойвлажности затрудняется отдача тепла ипутем испарения, вследствие чегопроисходит перегревание организма.

Высокая влажность воздуха в сочетаниис низкой температурой способствуетотдаче тепла путем проведения и конвекции,что может привести к охлаждению организмаи возникновению простудных заболеваний.

Слишком низкая влажность воздуха(относительная влажность 10-15%) в сочетаниис высокой температурой вызывает чувствожажды, сушит слизистые оболочки рта иверхних дыхательных путей, однако сухойвоздух при всех условиях переноситсялегче, чем влажный.

Наиболее благоприятной являетсяотносительная влажность в пределах30-60% при температуре воздуха 18-20°С ислабом его движении (0,2-0,4 м/с).

Влажность воздуха характеризуетсяследующими величинами:

Абсолютная влажность упругость водяныхпаров, находящихся вданный момент ввоздухе (выражается вмиллиметрах ртутного столба), иликоличество водяных паров в граммах,содержащихся в 1 м3воздуха в момент исследования.

Максимальная влажность– упругость водяных паров при полномнасыщении воздуха влагой при даннойтемпературе, или количество водяныхпаров в граммах, необходимое для полногонасыщения 1 м3воздуха при данной температуре.Максимальная влажность воздуха зависитот температуры. Чем выше температуравоздуха, тем больше требуется водяныхпаров дляполного его насыщения.

Относительная влажность-отношение абсолютной влажности кмаксимальной, выраженное в процентах.

Дефицит насыщения– разность междумаксимальной и абсолютной влажностью.

Физиологический дефицитнасыщения -разность между максимальной влажностьювоздуха при температуре 37°С (температуратела) и абсолютной влажностью воздухав момент исследования. Он указывает,сколько граммов воды может извлечь изорганизма кубический метр вдыхаемоговоздуха.

Точка росы– температура, прикоторой воздух становится насыщеннымводяными парами.

Абсолютная влажность воздуха определяетсяприборами, которые называютсяпсихрометрами. Психрометры бывают двухтипов: стационарные и аспирационные.

Стационарный психрометрАвгустасостоит из двух одинаковых ртутных илиспиртовых термометров, условно называемых”влажным” и “сухим”.

Резервуар”влажного” термометра обернуткусочком тонкой материи (батист, марля),конец которого опущен в сосуд сдистиллированной водой. Верхний крайсосуда должен находиться на расстоянии3-4 см от резервуара термометра. Споверхности влажной материи происходитиспарение воды.

На процесс испарениязатрачивается тепло, поэтому “влажный”термометр будет охлаждаться и показыватьболее низкую температуру, чем “сухой”.При определении влажности воздухаприбор следует оградить от источниковизлучения и случайных движений воздуха.

Отсчеты показаний обоих термометровпроизводят через 10-15 мин после установкиприбора. Абсолютную влажность вычисляютпо следующей формуле:

A= fa(t1t2)B,

где А -искомая абсолютнаявлажность;

f- максимальное напряжениеводяных паров при температуре “влажного”термометра;

а – психрометрическийкоэффициент, который при определениивлажности атмосферного воздухапринимается равным 0,00074, при определениивлажности комнатного воздуха – 0,0011;

tl- показаниясухого термометра;

t2- показания влажноготермометра;

В – барометрическое давление в моментнаблюдения.

Пример.При исследовании влажностивоздуха в операционной сухой термометрпоказал 21°С, влажный – 17°С. Барометрическоедавление 756 мм. рт. ст.

По табл. 1 находим максимальную влажностьпри температуре влажного термометра,т.е. при 17°С. Она равна 14,53 мм. Подставляемвсе значения в формулу:

А = 14,53 – 0,0011 x(21 – 17) x756 = 11,21 мм. рт. ст.

Таблица 1

Источник: https://studfile.net/preview/4021367/page:4/

Измерение влажности воздуха. выбор гигрометра

Определение температуры и влажности воздуха в помещении

Влажность воздуха измеряется при помощи датчиков влажности, для отображения результатов измерения и автоматическое регулирование уровня влажности.  Датчик выбирают в зависимости от требуемой точности  и условий измерения.

ГИГРОМЕТРЫ

Приборы для измерения относительной влажности называются гигрометрами.

  • Гигрометры которые определяют влажность — конденсационные гигрометры, психометры, электролитические и сорбцинные гигрометры.
  • Гигрометры принцип действия которых основан на измерении электрического сопротивления и емкости, связанных с влажностью, например, импендансные гигрометры.
  • Гигрометры принцип действия которых основан на чувствительности материалов к влажности воздуха (изменение размеров), механические гигрометры, например, волосяной или волоконный гигрометр.

КАК ВЫБРАТЬ ГИГРОМЕТР

Часто используемые в быту и промышленности гигрометры:

  • психометры;
  • импедансные гигрометры.

Импедансные гигрометры

Измеряют относительную влажность по изменению сопротивления и емкости. Чувствительный элемент из гигроскопичного вещества,  у которого происходит изменение сопротивления или емкости, при изменении влажности.

Импедансные гигрометры делят на три группы:

  • резистивные;
  • емкостные на основе полимерных диэлектриков;
  • емкостные на основе диэлектрического оксида алюминия.

Датчики этого типа измеряют относительную влажность в диапазоне от 5÷95% при температуре от –10 °С ÷ +60 °С для бытовых гигрометров.  Для промышленных моделей предельная рабочая температура достигает +80 °С. Погрешность измерения от ±2 до ±5% для различных моделей датчиков.

Датчик емкостного типа  можно сломать при его контакте с водой. Поэтому его необходимо избегать прямого контакта жидкости с чувствительным элементом.

По этой причине датчик емкостного типа не используют для продолжительного измерения влажности в помещениях с влажностью 80-95 %, это приведет к накоплению влаги, а при низких температурах и ее конденсации, что приводит к поломке датчика или неточности измерения.

Еще избегайте контакта с горючими газами, содержащими растворимые в воде химические соединения, которые также могут повредить гигроскопичное вещество чувствительного элемента.

Психометры

Психрометрический метод основан на измерении разности температур сухого и влажного термометров. Чувствительный элемент одного из двух термометров обернут марлей, увлажненной дистиллированной водой.

Температура влажного термометра всегда ниже температуры сухого из-за испарения воды с поверхности фитиля.

Чем суше воздух (влажность ниже), тем интенсивнее испаряется вода с поверхности фитиля, тем ниже температура увлажненного термометра.

Обычно психрометры используются в системах кондиционирования воздуха, где поддерживается высокая влажность и при температурах от +1 оС. Например, холодильные камеры, камеры созревания сыра, грибные производства, тепличные хозяйства.

Измерение ниже или вблизи 0 °С затруднено, так как необходимо проверять, покрыт ли термометр льдом или переохлажденной водой.

Точность психрометра зависит от его конструкции (противорадиационная защита, достаточная скорость течения воздуха и т.д.). При высокотемпературных измерениях иногда необходимо проверять градуировку.

Чувствительность психрометра зависит только от чувствительности датчиков температуры. Датчики температуры обеспечивают прекрасную чувствительность и очень хорошую точность даже вблизи насыщения, т.е. в области близкой к 100% влажности воздуха, где применение большинства датчиков влажности, например емкостного, ограничено.

8 (800) 505-17-53 — Горячая линия
+7 (937) 006-89-53 — Отдел продаж

Перейти в каталог

Для правильного определения влажности воздуха по психрометру рекомендуется подвешивать психрометр на высоте 1,5 м от пола, перед установкой проверить правильность показаний термометров, расположение термометров в помещении должно быть таким образом, чтобы обеспечивалось свободное обдувание воздухом.

Расстояние между термометрами должно быть не менее 4 см.

Чувствительный элемент влажного термометра должен быть плотно обернут без складок хлопчатобумажной тканью— марли, батиста, муслина, обладающих максимальной всасывающей способностью и закрывать чувствительный элемент и максимальную площадь поверхности датчика.

Под «влажным» датчиком помещается резервуар с водой, в который опускается увлажняющая ткань, закрывающая датчик. Резервуар изготавливается из нержавеющей стали, оцинкованного железа, термостойкой пластмассы, стекла или другого стойкого к условиям эксплуатации материала, не выделяющего вредных вещества.

Источник статьи: https://fabrica-tumana.ru/izmerenie-vlazhnosti-vozduxa-vybor-gigrometra/

Контакты

8 (800) 505-17-53 — бесплатный звонок из РФ +7 (937) 006-89-53 — принимаем звонки со всего мира0068953@mail.ru— отдел продаж, прием заявок, оптовые продажиinfo@fabrica-tumana.ru— письмо директору

Полезно:

Опросный лист для подбора увлажнителяВсе наши продуктыКалькулятор расчета увлажнителяОтветы на вопросы

Ссылки на нас:

Наш сайтМы ВКМы в ФБМы в ОКМы в Моем МиреМы в Инстаграме

Источник: https://zen.yandex.ru/media/id/5a283f3e8139ba791e15b9b4/5a28f9e1248090a030e7303b

Слово Доктора
Добавить комментарий