Опубликовано Автор: Категории: Разное

Содержание

Психрометр. Виды и работа. Применение и особенности

Психрометр – это измерительный прибор, применяемый для определения температуры и влажности воздуха. Его используют для составления метеорологических прогнозов. Это неотъемлемое оборудование метеостанций. Название прибора происходит от греческих слов «холодный» и «мерить».

Психрометры используются не только для наблюдения за погодой, но и определения оптимальных условий производственных процессов. Имея информацию о величине относительной влажности воздуха можно проводить калибровку различного промышленного оборудования, менять концентрацию компонентов для химических процессов, которые в зависимости от сырости воздуха протекают по-разному. Такие приборы часто можно встретить на складах пищевых продуктов и электроники.

Как работает психрометр

Принцип действия устройства основывается на свойстве жидкости при испарении влиять на температуру прилегающих к ней поверхностей. В приборе имеется 2 термометра. Один находится во влажной среде, а второй остается сухим. Первый контактирует со смоченной поверхностью, в качестве которой выступает губка или ткань. Прикасаясь к ней, термометр охлаждается от испаряющейся жидкости. Как следствие он показывает меньшую температуру, чем сухой прибор. Разница на двух термометрах составляет несколько градусов. Она используется для физических вычислений относительной влажности.

Самые простые психрометры это просто два спиртовых или ртутных термометра. Один из них обмотан смоченной хлопчатобумажной тканью, а второй остается сухим. Чтобы ткань оставалась влажной, в конструкции предусматривается емкость с водой, в который опускается ее конец. Хлопчатобумажные нитки впитывают жидкость и поднимают влагу вверх, поэтому ткань всегда остается мокрой пока имеется вода в резервуаре.

Чем ниже относительная влажность окружающего воздуха, тем более интенсивно испаряется вода из ткани. Естественно, быстрое испарение сильно понижает температуру термометра. На сухом воздухе разница между данными с пары термометров будет самой большой. При относительной влажности 100% температуры останутся одинаковыми.

Сняв показания с двух термометров и зафиксировав разность температуры необходимо воспользоваться специальной таблицей. По вертикали в ней отмечены показания сухого термометра, а по горизонтали разность температур. Сопоставив линии можно получить показания относительной влажности.

Табличные данные являются следствием расчета по формуле e = E-A•P(t-tc). Показатель «е» отображает упругость водяного пара в воздухе. Это является величиной абсолютной влажности воздуха. «Е» – максимально возможная упругость пара при температуре смоченного термометра. Показатель «t» температура воздуха. «А» является высчитанным коэффициентом, который напрямую зависит от термометра и скорости движения воздуха, соприкасаемого с резервуаром и колбой термометра. Показатель «P» – это давление воздуха.

Каждый классический психрометр имеет на своей поверхности напечатанную таблицу, благодаря чему данные можно сравнить сразу же не отходя от прибора.   Это исключает необходимости использования расчетов. Чтобы пользоваться прибором и получить показатель относительную влажность можно даже не уметь применять формулу.

Отличие от гигрометра

Психрометр и гигрометр это приборы одинакового назначения. Они оба созданы для определения влажности. При этом устройства отличаются между собой по принципу работы. Дело в том, что гигрометр разработан специально для измерения физико-химических свойств разных веществ. Психрометры работают намного проще. Естественно, чем элементарней конструкция, тем она надежней. Именно поэтому психрометры более точные. Хотя они лишены ряда дополнительных функций, но могут использоваться в качестве эталона. Именно по психрометру проводят поверку точности многозадачного гигрометра.

Виды психрометров

Описанная классическая конструкция простейшего психрометра является не единственной. На основании принципа измерения влажности по показанию сухого и влажного термометра были разработаны несколько психрометров:

  • Августа.
  • Асмана.
  • Дистанционный.
Августа

Этот прибор также называют стационарный психрометр. Он является самой первой и простой конструкцией. Устройство представляет собой корпус, на котором неподвижно закреплено 2 термометра. От одного из них отходит батистовая ткань, опущенная в резервуар с водой. Это безотказное оборудование, дающее весьма точные результаты, но требующее периодического слежения за наличием воды в резервуаре.

Недостаток данного прибора состоит в том, что интенсивность испарения зависит от скорости передвижения воздуха. То есть, если ткань термометра будет обдуваться, то произойдет значительное охлаждение, превышающее естественное. Как следствие показания станут искажаться. В связи с этим устройство лучше размещать в местах, где на его точность не повлияют сквозняки.

Асмана

Данный прибор известен как аспирационный психрометр. Это немного более сложное устройство. Оба его термометра скрыты в корпусе, защищающем их от повреждения и теплового воздействия от окружающих поверхностей. Они принудительно обдуваются воздухом с помощью встроенного вентилятора, что гарантирует одинаковый фиксированный поток. Это исключает зависимость показаний от порывов ветра, и выравнивает условия. Работающий вентилятор двигает воздух со скоростью 2 м/сек.

Это самый точный вид психрометров. Как и в приборах Августа в их конструкции используются термометры со стеклянной колбой, поэтому устройство требует аккуратного обращения. Спрятанные термометры все равно могут разбиться, и тогда прибор придет в негодность.

Дистанционный

Это промышленные психрометры, которые позволяют измерять влажность воздуха обычно применяя термометры сопротивления. Такие устройства позволяют определять относительную влажность и передавать результаты измерений на большие расстояния. То есть, исключается необходимость подходить к прибору и непосредственно снимать показания температуры.

Дистанционные психрометры бывают:
  • Манометрические.
  • Электрические.

Первый прибор имеет в своей конструкции манометрический термометр. Более востребованными являются электрические психрометры. В них встроен термометр, сопротивления, термопары, термисторы и т.п. Несмотря на техническую сложность, в основе таких устройств лежит тот же принцип разности показаний температуры сухого и мокрого датчика.

Обслуживание бытового психрометра

В качестве бытовых психрометров обычно предлагается использовать классические стационарные приборы. В идеале проводить заправку их резервуара дистиллированной водой. При ее отсутствии можно использовать кипяченую воду. Кипячение позволяет уменьшить концентрацию в жидкости солей, забивающей капилляры тканевой ленты и ускоряющей ее пересыхание. Чтобы психрометр работал точно без возможной погрешности, лучше использовать всегда только дистиллированную воду. Тогда лента не напитает соль, поэтому всегда будет сохнуть правильно.

Похожие темы:

Гигрометр-психрометр ВИТ – что это такое и для чего используется?

Подходящий микроклимат важен не только для хорошего самочувствия, это строгое условия для корректной работы оборудования, обязательная норма для работы лаборатории или любого участка на производстве или офисе. Температура и влажность, находящиеся в заданных границах, обеспечивают нормальный микроклимат в помещении.

Оборудование для контроля микроклимата

Для замеров температуры используют разнотипный термометр, влажности – гигрометр воздуха. Самым доступным по цене и наиболее точным, надежным прибором считается гигрометр психометрический ВИТ. Наличие термометра позволяет обойтись одним прибором для полного контроля и круглосуточного мониторинга таких показателей, как температура и влажность. Есть гигрометр влажности с дополнительным обдувом влажного термометра.

Гигрометр-психометр – что это такое?

Гигрометр, который мы привыкли видеть практически везде, где нормируется микроклимат, изобрел в конце 19 века немец Эрнест Август. Теперь меняется только дизайн этого стационарного прибора, но принцип остается тем же – два термометра (около 5 см межу ними), показания сухие и с учетом испарения влаги. Разница в температуре позволяет высчитать необходимый показатель – влажность в помещении.

Интересно! Расчет значения влажности можно производить по психрометрической таблице, по диаграмме или в он-лайн калькуляторе.

Для чего используется гигрометр-психометр?

Принцип действия основан на том, что чем выше влажность воздуха и ниже температура, тем хуже испаряется вода в резервуаре под влажным термометром, и наоборот. Так как значения зависят от испарения влаги, поэтому этот тип гигрометров называется психрометрический. При влажности в 100% из резервуара вода совсем не будет испаряться, тогда

применение гигрометра невозможно.

Сухой термометр гигрометр показывает фактическую температуру в помещении. Влажный показывает температуру окружающей среды с учетом испарения. Разность между показаниями двух термометров – относительная влажность.

Мокрый термометр погружен в стеклянную трубку с загибом на конце, куда доливается вода, желательно по качеству не ниже дистиллированной. От качества воды будет зависеть качество показаний, налет на термометре и долговечность фитиля.

Фитиль – длинная полоска ткани (марля, батист, шифон), которая подает капиллярные потоки воды на нижнюю часть «мокрого термометра».

Фитиль нужно регулярно проверять, не забились ли поры в тканевой полоске. Старый и жесткий фитиль, потерявший способность впитывать воду, меняют на новый. Ткань для фитиля берут практически любую, главное правильно ее подготовить – прокипятить в содовом растворе, многократно выполоскать.

Психрометры ВИТ

Существует две разновидности данного психрометра, ВИТ-1 предназначен для помещений с температурой 5-25°С, ВИТ-2 – 20-40°С. Если в помещении нет возможности регулировать температуру (кондиционер, вентиляция), то

гигрометр ВИТ 1 применяют в прохладное время года, а гигрометр ВИТ 2 – в жаркое. Если же есть регулировка температурного режима, то круглогодично подойдет ВИТ-1, так как большинство нормативных документов рекомендует температурный режим 20-25°С.

Гигрометр психрометрический вит представляет собой пластиковый корпус- подставку, на котором размещены два термометра, влажный и сухой. Оба термометра заполнены подкрашенным раствором, поэтому вопрос об ртутном загрязнении закрыт. Шкала состоит из подкрашенного толуола. Для удобства, там же, на пластиковой подставке, расположена полная шкала расчета влажности по разности температур (психрометрическая таблица).

Техника безопасности

Пластиковый корпус, стеклянные трубки термометров являются первой причиной, почему гигрометр требует бережного отношения. Также важно соблюдать условия эксплуатации, тогда прибор прослужит не один десяток лет, пока не выгорит красная жидкость в термометрах.

Правила безопасного применения гигрометра ВИТ:

  • Не подвергать механическим воздействиям (не бросать, не наступать, не бить, тому подобное). Обратное приведет к разрушению пластика, стекла, после чего можно будет заменить или починить испорченный элемент, но снова придется проводить поверку прибора. Стоимость покупки запчастей плюс поверка по стоимости будет равно как новый
    психометрический гигрометр     с заводской поверкой.
  • Не разрушать шкалу термометров. Находящийся внутри трубок крашений толуол является ядовитым химическим веществом. Если же бой произошел, остатки, осколки быстро собрать в герметичный пакет или емкость и выбросить, а помещении очень сильно проветрить, поверхности протереть горячей водой с соблюдением правил безопасности (перчатки, маска, очки). Руки, слизистые, а также загрязнения вымыть с мылом.
  • Не подвергать воздействию агрессивных вещест
    в. Нельзя протирать или окунать, обрызгивать или поливать прибор химическими жидкостями или абразивными смесями.
  • Не подвергать нагреву или охлаждению выше шкалы прибора. Гигрометр психрометрический ВИТ 1 нельзя охлаждать ниже +5°С или нагревать выше +25°С (критически – выше 45°), а гигрометр психрометрический ВИТ 2 – нижняя норма +20°С, верхняя – +45°С (критичный нагрев выше 60°С). В обратном случае столб расширяющейся жидкости внутри термометра выйдет вне границ, а после возвращения к нормальной температуре разорвется на несколько отрезков, что автоматически выводит гигрометр из эксплуатации.

Важно! Можно попробовать несколько раз быстро нагреть и охладить мокрый термометр, например, под потоком воды. Обычно это помогает соединить измерительную шкалу.

Гигрометр вит – инструкция по применению

Перед тем как повесить прибор на стену на уровне глаз, чтобы было удобно снимать показания, его необходимо подготовить для работы. Начинаются подготовительные работы с распечатки коробки. Все комплектующие должны быть целы, плюс соответствовать перечню паспорта.

Алгоритм использования гигрометра ВИТ:

  1. Распечатать коробку, проверить целостность и полноту комплектации. Проверить штамп завода изготовителя о поверке.
  2. Тканевый питатель снять с нижнего резервуара термометра с красноватой жидкостью.
  3. Трубку питателя достать из пластикового корпуса, перевернуть и наполнить дистиллированной водой почти доверху.
  4. Вставить в корпус, перевернуть в нормальное положение. Часть воды окажется в изгибе питателя, который будет находиться под шариком влажного термометра. Большая часть воды (столб) находится в трубке питателе. Это позволит наполнять гигрометр комнатный водой очень редко.
  5. Тканевая полоска должна быть на кончике термометра, а ее второй конец в изгибе питателя, в воде. Термометр вставлять в воду нельзя, так тогда будет измеряться температура воды, а не помещения с учетом испарения. От воды до кончика термометра должно быть от 5 мм.
  6. Прикрепить гигрометр на стену, чтобы было легко снимать показания (на высоте лица). Стена должна быть прочной, без вибрации, любых источников нагрева или охлаждения.
  7. Для тех, кому нужна влажность до десятых или даже сотых, необходимо измерять скорость аэрации (при помощи крыльчатого У5).
  8. Прибор оставляется на стене в спокойном состоянии, пока не примет температуру окружающей среды. Теперь можно снять показания, посчитать разницу и по таблице узнать значение влажности в помещении. Если в паспорте была указана погрешность, ее нужно учитывать, прибавляя или отнимая погрешность прибора.
  9. Полученное значение необходимо записать в журнал гигрометра.

Воду комнатной температуры нужно заливать регулярно, но не позже, чем за полчаса до замера.

Важно! Первичная поверка гигрометров проводится заводом изготовителем, последующие пользователем – не реже, чем каждые два года.

Где купить гигрометр

Чтобы купить гигрометры вит достаточно обратиться к поставщику лабораторной техники или посуды, т.е. к нам, компании Стимул. Обычно у них есть из чего выбрать (

купить гигрометр отечественного производства или иностранного, с поверкой или калибровкой и другие виды).

Как пользоваться гигрометром психрометрическим | «Промкомплект»

Гигрометры можно увидеть практически везде в помещениях, где требуется контролировать микроклимат. Изобретён этот прибор был в конце XIX века, и с тех пор повсеместно используется по его основному назначению: для измерения температуры воздуха и одновременно — влажности воздуха. В нашем интернет-магазине можно купить психрометр в двух вариантах исполнения: ВИТ-1 и ВИТ-2. Первый прибор предназначен для замеров влажности воздуха в диапазоне температур от 0 до 25 градусов Цельсия, второй — для работы с температурами от 15 до 40 градусов Цельсия.

 

Принцип действия психрометра

 

С момента изобретения менялся лишь дизайн стационарного прибора, который обычно вешается на стене. Но принцип его работы остаётся неизменным. На небольшую пластинку из дерева, пластика или другого материала с низкой теплопроводностью крепятся два термометра. Между ними должно быть расстояние не более 5 см.

 

Резервуар с расширяющейся жидкостью одного из термометров обхватывает влажный фитиль, противоположный конец которого опускается в небольшой сосуд с дистиллированной водой. Этот сосуд называется питателем, сделан он из пластика и его заполняют дистиллированной (в крайних случаях кипяченой) водой.

Термометры подписываются «Сухой» и «Увлажненный». Фитиль, которым смачивается резервуар одного из термометров, шьют в виде трубочки из гигроскопичной хлопчатобумажной ткани: шифона или батиста. Толщина шва не должна превышать 1,5 мм.

 

«Сухой» термометр всегда будет показывать температуру выше, чем показания увлажненного. Колбочка «Увлажненного» термометра охлаждается из-за испарения влаги с фитиля. По разнице в показаниях обоих термометров высчитывают влажность окружающего воздуха. Расчет ведется не вручную, а по психрометрической таблице, закреплённой на приборе.

 

Где применяются психрометры

 

Повсеместно психрометры используются на метеорологических станциях при ежедневном контроле погоды.

 

Во многих отраслях промышленности психрометры позволяют контролировать влажность воздуха в складских помещениях, для профилактики порчи товарных и прочих запасов от сырости. Незаменимы они в теплицах, животноводческих фермах и птицефабриках. В инкубаторах при слишком низкой влажности воздуха цыплята будут не способны вылупиться из яиц. При слишком высокой влажности воздуха зерно в складах начинает отсыревать, а потом «гореть», зародыши семян от этого гибнут. Семенной материал и продовольственное зерно становится непригодным к употреблению, даже животными.

 

В жилых помещениях желательно контролировать влажность воздуха для профилактики иссушения слизистых оболочек и кожи. Это ведет к разрушению защитного барьера и «открытию ворот» для различных инфекций. Оптимальная влажность воздуха в жилых помещениях составляет 40-60 процентов. Если она ниже нормы, то люди страдают от пересушенных слизистых оболочек и кожи, часто болеют ОРЗ. Если же влажность воздуха выше нормы, то ткани и мебель начинают отсыревать, размножается плесень и прочее аллергены, одежда портится. Вот почему психрометр должен быть в каждом доме.

 

Как пользоваться гигрометром психрометрическим?

 

Гигрометр должен быть закреплён в строго вертикальном положении на уровне глаз человека. Устанавливают его подальше от сквозняков, источников холода либо тепла. Далее опишем, как пользоваться гигрометром в быту или на работе.

 

По мере необходимости ёмкость питателя снимается и в него доливается дистиллированная вода. Затем питатель ставится на место так, чтобы от его открытого края до кончика термометра было не меньше 20 мм. Привязанная к термометру ткань фитилька не должна касаться стенок сосуда. Если фитиль сухой, нужно полностью окунуть его в резервуар. Замерять показания термометров можно через 30 минут после подготовки прибора к работе.

                  Гигрометр психрометрический ВИТ-1

 

Чтобы показания гигрометра были максимально точны, нужно учитывать скорость движения воздуха в помещении, и применять соответствующие поправки к замерам. Для этого на гигрометр можно дополнительно установить устройство аспирации.. Скорость движения воздуха определяется до одной десятой доли метров в секунду.

 

Чтобы правильно снять показания термометров, глаза наблюдателя должны находиться строго напротив верхней границы температурного столбика. При снятии показаний нельзя дышать на термометры.

 

К каждому гигрометру прилагается паспорт, где указаны все поправки к показаниям. Температурная шкала градуирована до 0,1 градуса Цельсия. Поправки к замерам добавляются путем простого сложения.

 

По разнице показаний обоих термометров, с обязательным учётом поправок, в прикреплённой к прибору психрометрической таблице смотрят значение относительной влажности окружающего воздуха. Эта цифра находится в точке пересечения строки показаний сухого термометра со столбцом разности температур «Сухого» и «Увлажненного».

  • Если в таблице нет Вашего значения температуры сухого термометра, то его нужно округлить до ближайшего имеющегося значения.

  • Если в таблице отсутствует полученная разность температуры, то нужно применять интерполирование (выбрать подходящий диапазон).

 

Обслуживание гигрометров

 

Чтобы прибор работал исправно, в нём необходимо регулярно менять фильтр. Нужно также следить за тем, чтобы в питателе всегда находилась дистиллированная вода. Следует подливать ее заблаговременно, как минимум, за полчаса до начала измерений. Вместо дистиллированной иногда можно использовать кипяченую воду. Кипятить ее нужно 15 минут и дольше, а затем остудить до комнатной температуры, после чего жидкость можно доливать в питатель.

 

                 Гигрометр психрометрический ВИТ-2

Чтобы фитиль, обвязанный вокруг кончика «Увлажненного» термометра, постоянно был чистым, его нужно раз в 2 недели менять. Это при нормальной запыленности воздуха (не более 5 мг пыли на метр кубический). Если же в месте проведения измерений запылённость повышена, то фитилек нужно менять чаще. После снятия загрязнённого фитиля, резервуар термометра протирается смоченным тёплой водой ватным тампоном.

 

Длина нового фитиля должна быть минимум 6 см. смоченный фитиль надевается на кончик термометра и привязываться к нему хлопчатобумажной нитью. Второй кончик фитиля (длиной от 7 мм) опускается в питатель с водой.

 

Также обслуживание гигрометра предполагает его периодические проверки 1-2 раза в год, руководствуясь методичкой МИ-737-83. Результаты проверок должны фиксироваться в паспорте прибора.

 

Гигрометр психрометрический ВИТ-2, техническое описание

Гигрометр психрометрический (психрометр) ВИТ-2

Гигрометр психрометрический ВИТ-2 применяется для измерения температуры и относительной влажности воздуха во внутренних помещениях: на складах, в торговых залах, в материальных комнатах, в архивах, в офисных, производственных, жилых и прочих отапливаемых в зимний период помещениях. В приборе используется дистиллированная вода, поэтому температура внутри помещения, в котором размещен гигрометр, не может быть ниже 0°С. Минимальная температурный для измерения влажности +20°С; максимальная температура +40°С.

Если помещение имеет меньшую минимальной температуру, то применять необходимо гигрометр психрометрический ВИТ-1, у него температурный диапазон измерения влажности: от +5°С … до +25°С по конструкции гигрометр психрометрический ВИТ-1 выполнен аналогично гигрометру психрометрическому ВИТ-2.

Конструкция
Гигрометр психрометрический (психрометр) ВИТ-2 состоит из пластмассового основания, на котором закреплены температурная шкала с двумя капиллярами, один из которых увлажняется фитилем из ткани, опущенным в питатель с водой, и таблица для определения относительной влажности. Питатель закреплен с внутренней стороны основания. Шкальная пластина и таблица – металлические.

Гигрометр психрометрический ВИТ-2 изготавливается в России по ТУ25-11.1645-84, в Украине по ТУ З Украины 14307481.001-92. Оба прибора являются абсолютными аналогами и взаимозаменяемы вне зависимости от ТУ и производителя.

Гигрометр психрометрический ВИТ-2 имеет Свидетельство об утверждении типа средств измерений Гос реестр СИ №09364-08. Имеет первичную заводскую поверку и признается надзорными органами в качестве контрольно-измерительного прибора.

В гигрометре психрометрическом ВИТ-2 для измерения влажности воздуха применяется психрометрический метод измерения. Определение влажности этим методом осуществляется по показанию двух термометров с ценой деления 0,2°С. Резервуар одного из термометров плотно обертывается кусочком тонкой ткани (или тканевого шнура-фитиля), конец которой опускается в стеклянный питатель с дистиллированной. С поверхности резервуара смоченного термометра происходит испарение влаги, на которое затрачивается тепло. Сухой термометр показывает температуру воздуха, а смоченный – свою собственную температуру, зависящую от интенсивности испарения воды с поверхности резервуара. Чем больше дефицит влажности, тем интенсивнее будет происходить испарение и, следовательно, тем ниже будут показания смоченного термометра.
Для удобства определения влажности воздуха по разности показаний двух термометров составлена психрометрическая таблица.

Наблюдения по психрометру и отсчеты по термометрам должны проводиться как можно быстрее, так как длительное присутствие наблюдателя вблизи термометров может исказить их показания.

Технические характеристики гигрометра психрометрического ВИТ-2:

диапазон измерения °t сухого термометра, °С +15…+40
цена дел. шкалы, °С 0,2
диапазон измерения относительной влажности в зависимости от температур влажность, % от 20 до 90
температура, °С +26…+40
габаритные размеры, мм 290х120х50
Термометрическая жидкость Толуол

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОТНОСИТЕЛЬНОЙ ВЛАЖНОСТИ ВОЗДУХА С ПОМОЩЬЮ ГИГРОМЕТРА И ПСИХРОМЕТРА

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОТНОСИТЕЛЬНОЙ ВЛАЖНОСТИ ВОЗДУХА

С ПОМОЩЬЮ ГИГРОМЕТРА И ПСИХРОМЕТРА

Цель:

  1. Ознакомиться с устройством и принципом действия конденсационного гигрометра.

  2. Научиться измерять и вычислять влажность воздуха.

  3. Научиться пользоваться психрометрическими таблицами (Сборник вопросов и задач по физике [4] табл.8, 20).

Оборудование:

  1. Конденсационный гигрометр (рис.1).

  2. Термометр.

  3. Эфир.

  4. Психрометры (рис.2)

Теория

В атмосфере Земли всегда содержатся водяные пары. Их содержание в воздухе характеризуется абсолютной и относительной влажностью. Абсолютная влажность (ρа) определяется массой водяного пара, содержащегося в 1 м3 воздуха, т.е. плотностью водяного пара. Абсолютную влажность можно определить по температуре точки росы – температуре, при которой пар, находящийся в воздухе, становится насыщенным. Температуру точки росы определяют с помощью гигрометра, а затем по таблице «Давление насыщающих паров и их плотность при различных температурах» находят соответствующую температуре точки росы плотность. Найденная плотность и есть абсолютная влажность окружающего воздуха. Относительная влажность В показывает, сколько процентов составляет абсолютная влажность ρа от плотности ρн водяного пара, насыщающего воздух при данной температуре:

В = ρа • 100% / ρн (1)

Для определения относительной влажности используют гигрометр и психрометр. Гигрометры (от греч. hygros—влажный и metron—мера), приборы для определения влажности воздуха. Существует три основных типа гигрометра.: одни показывают абсолютную влажность, другие — относительную, третьи—точку росы. Гигрометры, определяющие влажность воздуха по точке росы, носят название конденсационных гигрометров. Из конденсационных гигрометров, наиболее простое устройство имеет зеркальный гигрометр Ламбрехта (см. рисунок 1).

Рис.1

Он состоит из металлической камеры 1, передняя часть 2 которой гладко отполирована; внутри камеры налит серный эфир и вставлен термометр 6 для измерения температуры эфира. В камеру входят две трубки, по которым посредством каучукового баллона 5 продувают через эфир воздух; при этом эфир испаряется, и вследствие этого температура воздуха в камере постепенно понижается. При опускании температуры до точки росы зеркальная наружняя поверхность 2 гигрометра покрывается мельчайшими капельками воды (запотевает) – «выпадает роса». При этом часть корпуса гигрометра 3 (внешнее кольцо) имеет комнатную температуру и остается сухой (для сравнения). Чем меньше влажность, тем ниже точка росы. Давление насыщенных паров при точке росы, определяемое по таблице 8 в сборнике вопросов и задач по физике [4]). Относительная влажность может быть определена по формуле (1).

Для определения относительной влажности особенно часто пользуются гигрометр, носящии название психрометр. Рассмотрим устройства психрометра Августа (см. рис. 2).

Рис.2

Он состоит: сухого термометра-1, панели-2, влажного термометра-3, чехла -4, сосуда с водой-5.

Психрометр Августа имеет два термометра: «сухой» и «влажный». Они так называются потому, что конец одного из термометров находится в воздухе, а конец второго обвязан кусочком марли, погруженным в воду. Испарение воды с поверхности влажного термометра приводит к понижению его температуры. Второй же, сухой термометр, показывает обычную температуру воздуха. Определение влажности основано на сравнении показаний сухого t1 и смоченного t2 термометров. Так как с поверхности резервуара смоченного термометра происходит испарение воды, то его температура будет ниже, чем сухого. Причем разность между показаниями термометров будет тем больше, чем меньше влажность воздуха, так как при малой влажности испарение происходит более интенсивно и показания влажного термометра будут меньшими. Понижение температуры смоченного термометра продолжается до тех пор, пока не наступит равновесие, при котором на испарение будет уходить столько тепла, сколько будет приходить из окружающей среды.

Порядок выполнения работы

Опыт 1

Работа с гигрометром.

  1. Измерить температуру окружающего воздуха tкомн

  2. Наполнить камеру гигрометра летучей жидкостью (эфир 3-4 см3)

  3. Установить термометр в камеру гигрометра (рис.1). При помощи груши продувать воздух через эфир и внимательно следить за полированной поверхностью стенки камеры 1, сравнивая ее с поверхностью кольца 2 (рис.1). Заметив появление росы (начало запотевания), записать температуру точки росы tросы

  4. Опыт повторить 1-2 раза.

  5. Определить температуру точки росы как среднее арифметическое измеренных температур.

  6. По таблице (см. таблицу 1) определить плотность пара соответственно при температуре точки росы и комнатной. ρн –плотность пара при точке росы,ρа –плотность пара при комнатной температуре.

7. Вычислить относительную влажность B1 по формуле:

B1 = ρн (tросы) •* 100% / ρн (tкомн)

Опыт2

Работа с психрометром.

  1. Проверить наличие воды в стаканчике психрометра и при необходимости долить ее.

  2. Определить температуру сухого термометра tcyx

  3. Определить температуру влажного термометра tвл

  4. Определить разность показаний термометров: Δt = tсух –tвл, °С.Пользуясь психрометрической таблицей (см. таблицу 2), определить относительную влажность В2.

  5. Результаты измерений и вычислений записать в отчет по лабораторной работе.

Контрольные вопросы

Вариант 1.

  1. Почему при продувании воздуха через эфир на полированной поверхности стенки камеры гигрометра появляется роса? В какой момент появляется роса?

  2. Температура в помещении понижается, а абсолютная влажность остается прежней. Как изменится разность показаний термометров психрометра?

  3. Почему после жаркого дня роса бывает более обильна?

  4. При какой температуре выпадет роса, если абсолютная влажность воздуха 7,3*10-3 кг/м3?

  5. При понижении температуры от 27 до 10 градусов из каждого кубического метра воздуха выделилось 8 г воды. Какова была относительная влажность воздуха при 27 градусах?

Вариант 2.

  1. Почему показания влажного термометра психрометра меньше показаний сухого термометра? При каком условии разность показаний термометров наибольшая?

  2. Сухой и влажный термометры психрометра показывают одну и ту же температуру. Какова относительная влажность воздуха?

  3. Почему перед дождём ласточки летают низко?

  4. Относительная влажность воздуха 73% . Что показывает сухой и влажный термометры психрометра, если разность их показаний равна 4 градусам?

  5. В сводке погоды днём сообщалось, что температура воздуха составляет 25 градусов, относительная влажность – 75% . Выпадет ли ночью роса, если температура понизится до 17 градусов?

Рекомендуемая литература

  1. Кикоин А.К, Кикоин И.К. Физика: учебник для 10 класса для школ с углубленным изучение физики. – М.: Просвещение, 1998. (Стр.64-75)

  2. Омельченко В.П., Антоненко Г.В. Физика.- Р., 2005. (Стр. 113-115)

Т

блиц

1. Давление насыщенных паров воды, мм

рт. ст.

Таблица 1

С°

Десятые доли градусов

 

0.0

0.1

0.2

0.3

0.4

0. 5

0.6

0.7

0.8

0.

5

6.54

6.59

6.64

6.6

6.73

6

78

6.82

6.87

6.92

.97

6

7.01

7.06

7.1

7.16

7.21

7.26

7.31

7.36

7.41

7.46

7

7.51

7.57

7.62

7.

7

7.72

7.78

7.83

7.88

7.94

7.99

8

8

05

8. 10

8.16

8.21

8.27

8.32

8.38

8.44

8.5

8.55

9

8.61

8.67

8.73

8.79

8.85

8.91

8.97

9.03

9.09

9.15

10

9.21

9.27

9.33

9.40

9.46

9.52

9.59

9.65

9.72

9.78

11

9.85

9.91

9.98

10.04

10.11

10.18

10.25

10.31

10.38

10. 45

12

10.52

10.59

10.66

10.73

10.80

10.87

10.94

11.02

11.09

11.16

13

11.23

11.31

11.38

11.46

11.53

11.61

11.68

11.76

11.84

11.91

14

11.99

12.07

12.15

12.23

12.30

12.38

12.46

12.55

12.63

12.71

15

12.79

12.87

12.96

13.04

13. 12

13.21

13.29

13.38

13.46

13.55

16

13.64

13.72

13.81

13.90

13.99

14.08

14.17

14.26

14.35

14.44

17

14.53

14.63

14.72

14.81

14.91

15.00

15.10

15.19

15.29

15.38

18

15.48

15.58

15.68

15.78

15.87

15.97

16.07

16.18

16.28

16.38

19

16. 48

16.59

16.69

16.79

16.90

17.00

17.11

17.22

17.32

17.43

20

17.54

17.65

17.76

17.87

17.98

18.09

18.20

18.31

18.43

18.54

21

18.66

18.77

18.89

19.00

19.12

19.24

19.35

19.47

19.59

19.71

22

19.83

19.95

20.08

20.20

20.32

20.45

20. 57

20.70

20.82

20.95

23

21.07

21.20

21.33

21.46

21.59

21.72

21.85

21.98

22.12

22.25

24

22.38

22.52

22.65

22.79

22.93

22.07

23.20

23.34

23.48

23.62

25

23.76

23.91

24.05

24.19

24.34

24.48

24.63

24.77

24.92

25.07

Таблица 2

Психрометрическая табли

а относител

ной

влажности возду

а

Разность показаний сухого и влажного термометров

0

5

1

1,5

2

2,5

3

3,5

4

4,5

5

5,5

6

6,

7

7,5

8

1

100

90

81

73

64

57

50

43

36

3

26

20

16

11

7

3

 

2

100

90

82

74

66

59

52

45

39

33

29

23

19

16

11

7

 

3

100

0

83

75

67

61

57

4

42

35

31

26

23

18

1

10

 

4

100

90

83

76

69

63

56

49

44

39

34

29

26

21

17

13

10

5

100

91

84

77

70

64

57

51

46

41

36

32

28

24

20

16

14

6

100

91

85

78

71

65

59

54

48

43

39

34

30

27

23

19

17

7

100

92

85

78

72

66

61

56

50

45

41

35

33

29

26

22

19

8

100

92

86

79

73

67

62

57

52

47

43

39

35

31

28

25

22

9

100

92

86

80

74

68

63

58

54

49

45

41

37

33

30

27

25

10

100

93

86

81

75

70

65

60

55

51

47

43

39

35

32

29

27

11

100

94

87

82

76

71

66

61

57

53

48

45

41

38

34

31

28

12

100

94

88

82

77

72

67

62

58

55

50

47

43

40

36

33

30

13

100

94

88

82

78

73

68

63

59

56

52

48

44

42

38

35

32

14

100

94

88

83

78

73

69

64

61

57

57

50

46

43

40

37

34

15

100

94

89

83

79

74

70

66

62

58

54

51

47

45

41

36

30

16

100

94

89

84

80

75

71

67

63

59

55

52

49

46

43

41

37

17

100

95

90

84

80

75

72

67

64

60

57

53

50

48

44

42

39

18

100

95

90

84

81

76

73

68

65

61

58

54

52

49

46

44

40

19

100

95

90

85

81

76

74

69

66

62

59

56

53

50

47

45

42

20

100

95

91

85

82

77

74

70

66

63

60

57

54

51

48

46

43

21

100

95

91

86

82

78

75

71

67

64

61

58

55

53

49

47

44

22

100

95

91

86

83

79

75

71

68

65

62

59

56

54

51

49

46

23

100

95

91

87

83

79

76

72

69

65

63

60

57

55

52

50

47

24

100

96

91

87

83

80

76

72

69

66

63

61

58

56

53

51

48

25

100

96

92

88

84

80

77

73

70

67

64

62

59

56

53

52

49

Рис. 2

Что такое психрометр и для чего он нужен?

Обычному человеку для определения погоды на улице, как правило, вполне достаточно термометра, прикреплённого к оконной раме.


Иногда к нему прибавляется барометр – прибор, предсказывающий изменения погоды по колебаниям атмосферного давления. Но для синоптика этого набора измерительной техники, как правило, недостаточно – необходим ещё, как минимум, психрометр.

Что такое психрометр?

Название этого прибора составлено из двух слов древнегреческого языка: «психрос» — холодный и «метрео» — измерять.

Он измеряет температуру и влажность воздуха, что часто бывает необходимостью в метеорологических замерах окружающей среды, а также во многих сферах промышленности – например, при взвешивании гигроскопичных материалов для нахождения их точного веса.

Как работает психрометр?

Как известно, любая жидкость, в том числе и вода, постепенно испаряется, при этом в парообразное состояние переходят самые «быстрые» молекулы, т. е. общая температура жидкости при этом понижается. Именно это физическое свойство жидкостей лежит в основе конструкции любого психрометра.

Представьте себе два термометра, неважно – спиртовых либо ртутных. Поверхность одного из них остаётся сухой, второй же обёрнут влажной тканью. Чтобы ткань не высыхала, один её край опущен в ёмкость с водой. Когда вода испаряется с ткани, обёрнутый термометр охлаждается и, соответственно, показывает более низкую температуру, чем второй термометр, поверхность которого остаётся сухой и фиксирует температуру воздуха. Чем меньше влаги в окружающем воздухе, тем интенсивнее идёт процесс испарения.

Следовательно, по разнице показаний двух термометров можно судить об уровне влажности воздуха. Для этого существует специальная психрометрическая таблица, из которой можно узнать относительную влажность, а затем при помощи специальной формулы определить абсолютную влажность воздуха.

Психрометр и гигрометр

Так ли уж необходим психрометр, когда влажность воздуха можно определить при помощи другого прибора – гигрометра?

Принцип работы этого прибора основан на других свойствах окружающей среды: гигрометры бывают резистивными, ёмкостными, термисторными и оптическими. Простейшие из них используют свойство некоторых материалов скручиваться или распрямляться при колебаниях влажности.

В ряде случаев показания любого из гигрометров являются недостаточно точными. Простота устройства психрометра обеспечивает высокий уровень защиты от посторонних влияний, поэтому полученные с его помощью данные оказываются более точными и надёжными. Поэтому нередко для уточнения результатов измерений показания гигрометров время от времени проверяют при помощи психрометра.

В то же время гигрометры во многих случаях являются более удобными для использования. Так, ёмкостные гигрометры справляются с замерами влажности не только воздуха, но и твёрдых веществ. Это необходимо для контроля параметров таблеток, бетонных изделий и др.

Разновидности психрометров

В настоящее время для замеров используются психрометры трёх основных типов, различающихся между собой конструкционными особенностями.

— Психрометр стационарного типа представляет собой закреплённые на массивном штативе два ртутных термометра. Колба с ртутью одного из них обвязана батистовой тканью, конец которой опущен в стакан, наполненный водой. Вся конструкция размещена в метеорологической будке или там, где обычно проводятся замеры. Основным недостатком стационарного психрометра является зависимость показаний от подвижности воздушного потока, которая влияет на скорость испарения.

— Психрометр аспирационного типа (Асмана), хотя и состоит из тех же двух термометров, но обладает более сложной и защищённой конструкцией. Термометры в этом варианте размещены в прочном корпусе, который отсекает постороннее тепловое излучение. Испарение жидкости происходит за счёт принудительного обдува, осуществляемого небольшим вентилятором, продуцирующим поток воздуха со скоростью около 2 м/с. Это наиболее точный и защищённый от внешних влияний прибор.

— Психрометр дистанционного типа использует не ртутные стеклянные термометры, а электрические измерители температуры, основанные на замерах резистивности материалов, на свойствах термисторов и термопар, а также манометрические системы. Но в любом случае один из датчиков при измерениях остаётся сухим, а второй смачивается для замера разности температур.

Таким образом, психрометры Асмана и стационарного типа используют привычные ртутные термометры из стекла, поэтому их общим недостатком является повышенная хрупкость прибора. Дистанционные психрометры измеряют температуру воздуха, основываясь на других принципах, поэтому их показания могут контролироваться дистанционно, что нередко является жизненно важным обстоятельством.

Что такое мини-диск и чем он отличается от компакт-диска?

Существует несколько стандартных форматов распространения музыки. MP3 и компакт-диск (CD) являются двумя наиболее распространенными в настоящее время, но кассеты все еще существуют, а виниловые пластинки со скоростью 33 об / мин все еще можно найти в некоторых магазинах. Sony MiniDisc — это еще один формат, который Sony пытается популяризировать в течение многих лет. MiniDisc очень похож на дискету, но немного меньше (7 см, 2,75 дюйма в квадрате).

Компакт-диски

хранят 74 минуты музыки в практически неразрушимой форме и имеют то преимущество, что являются цифровым форматом, но до недавнего времени вы не могли записывать на компакт-диски.Главная претензия MiniDisc к славе состоит в том, что он (и всегда был) записываемый .

Один из простых способов представить себе MiniDisc — это как дискета — вы можете записывать и стирать файлы на MiniDisc так же легко, как и на дискете. Большая разница между MiniDisc и гибким диском заключается в том, что MiniDisc может содержать примерно в 100 раз больше данных (около 140 мегабайт в режиме данных, 160 мегабайт в режиме аудио по сравнению с 1,44 мегабайтами для дискеты).

Мини-диски бывают двух форм:

  • Предварительно записанные
  • Пустые и записываемые

Предварительно записанный мини-диск в точности похож на компакт-диск, за исключением меньшего размера.Вы можете прочитать, Как работают компакт-диски, чтобы узнать, как музыку можно записать в цифровом виде и как на компакт-диске хранятся цифровые данные. Когда вы прочтете эту статью, вы увидите, что на компакт-диске содержится примерно в пять раз больше данных (650 мегабайт в режиме данных и 740 мегабайт в режиме аудио), чем на мини-диске. Однако и компакт-диски, и мини-диски могут хранить одинаковое количество музыки (около 75 минут). Разница в том, что при сохранении музыки на мини-диске используется технология цифрового сжатия ATRAC (Акустическое кодирование с адаптивным преобразованием).

Метод ATRAC сжимает данные примерно с 5 до 1 раз. ATRAC — это алгоритм сжатия « с потерями », что означает, что он очень незначительно изменяет музыку при распаковке. Эта модификация незаметна для «нормального» человека (и настолько лучше, чем кассетная лента, что их даже нельзя сравнивать), но аудиофилам этот факт никогда не нравился, и она постоянно испортила образ мини-диска.

Записываемый мини-диск — это магнитооптическое устройство, способное хранить 140 мегабайт информации.Музыка может быть разбросана по всему диску, и проигрыватель может правильно ее «собрать» при воспроизведении диска. Это означает, что вы можете стирать и перезаписывать песни на мини-диск, не беспокоясь о том, как они сочетаются друг с другом. Это чрезвычайно удобно по сравнению с кассетой, где вам нужно перезаписать всю ленту, если вы хотите изменить любую из песен на ней. Есть также записывающие устройства MiniDisc с 4 дорожками для музыкантов, которые отлично подходят для записи песен во время их исполнения и последующего микширования треков.

Вот несколько интересных ссылок:

Примечание. При поиске информации в поисковых системах обратите внимание, что официальное написание — «MiniDisc», но такие варианты написания, как «MiniDisk», «mini disk» и «mini-disk» являются общими.

Объявление

Мест для покупки музыкальных компакт-дисков:

Анемометр

| Национальное географическое общество

Анемометр — это прибор, который измеряет скорость ветра и давление ветра.Анемометры — важные инструменты для метеорологов, изучающих погодные условия. Они также важны для работы физиков, изучающих движение воздуха.

Самый распространенный тип анемометра имеет три или четыре чашки, прикрепленные к горизонтальным рычагам. Плечи прикреплены к вертикальной штанге. Когда дует ветер, чашки вращаются, заставляя стержень вращаться. Чем сильнее дует ветер, тем быстрее вращается удочка. Анемометр подсчитывает количество оборотов или оборотов, которое используется для расчета скорости ветра.Поскольку скорости ветра непостоянны — бывают порывы и затишья — скорость ветра обычно усредняется за короткий период времени.

Анемометр аналогичного типа подсчитывает количество оборотов лопастей в виде ветряных мельниц. Шток ветряных анемометров вращается горизонтально.

Другие анемометры рассчитывают скорость ветра по-разному. Термоанемометр использует тот факт, что воздух охлаждает нагретый объект, когда он проходит над ним. (Вот почему ветерок освежает в жаркий день.) В термоанемометре тонкий провод с электрическим нагревом помещается на ветру. Количество энергии, необходимое для поддержания температуры проволоки, используется для расчета скорости ветра. Чем выше скорость ветра, тем больше энергии требуется для поддержания постоянной температуры провода.

Скорость ветра также можно определить путем измерения давления воздуха. (Само давление воздуха измеряется прибором, называемым барометром.) Трубчатый анемометр использует давление воздуха для определения давления или скорости ветра. Трубчатый анемометр измеряет давление воздуха внутри стеклянной трубки, закрытой с одного конца.Сравнивая давление воздуха внутри трубы с давлением воздуха вне трубы, можно рассчитать скорость ветра.

Другие анемометры работают, измеряя скорость звуковых волн или направляя лазерные лучи на крошечные частицы ветра и измеряя их влияние.

Использование анемометров

Анемометры используются почти на всех метеостанциях, от холодной Арктики до теплых экваториальных регионов. Скорость ветра помогает указать на изменение погодных условий, например, на приближающийся шторм, что важно для пилотов, инженеров и климатологов.

Аэрокосмические инженеры и физики часто используют лазерные анемометры. Этот тип анемометра используется в скоростных экспериментах. Скорость — это измерение скорости и направления изменения положения объекта. Лазерные анемометры рассчитывают, например, скорость ветра вокруг автомобилей, самолетов и космических кораблей. Анемометры помогают инженерам сделать эти автомобили более аэродинамическими.

Легкое когнитивное нарушение (MCI) и чем оно отличается от деменции