Психрометр относительная влажность: Психрометрическая таблица | СпецКласс

   alexxlab

Содержание

Августа психрометр — Справочник химика 21

    Психрометр простой (Августа) — воздух около шариков термометров относительно неподвижен  [c.318]

    Для измерения скорости движения воздуха применяют анемометры крыльчатый для скоростей 0,5— 10 м/с и чашечный — для скоростей более 10 м/с (рис. 22). Влажность воздуха определяют психрометрами различной конструкции (Августа и Ассмана) и гигрографами. Психрометрами (рис. 23) измеряют относительную влажность воздуха (в %), т. е.,отношение количества фактически содержащихся в воздухе паров к максимально возможному содержанию их при насыщении. Гигрографы предназначены для автоматической непрерывной записи параметров влажности воздуха (относительной влажности, точки росы и др.). [c.99]


    На особенностях этого процесса и основан метод определения влажности психрометрами Августа и Ассмана. В психрометре Августа (рис.
102,а) основными элементами являются два термометра — сухой и влажный. Шарик влажного термометра заключен в оболочку из хлопчатобумажной ткани, непрерывно смачиваемой, благодаря капиллярным явлениям, дистиллированной водой. При помещении такого термометра в атмосферу, ненасыщенную парами воды, воздух, омывающий поверхность шарика мокрого термометра, вызывает с течением некоторого времени процесс адиабатического насыщения. Вследствие этого температура воды, находящейся в порах ткани, установится на некотором уровне По разности показаний сухого и мокрого термометров (1 — / ), называемой психометрической разностью, МОЖНО определить относительную влажность воздуха  [c.168]

    Для измерения скорости движения воздуха применяют анемометры крыльчатый для скоростей 0,5— 10 м/с и чашечный — для скоростей более 10 м/с (рис. 22). Влажность воздуха определяют психрометрами различной конструкции (Августа и Ассмана) и гигрографами. Психрометрами (рис. 23) измеряют относительную влажность воздуха (в процентах), т. е. отношение количества фактически содержащихся в 

[c.100]

    Психрометр простой (Августа)—воздух около шариков термометров относительно неподвижен Я = Я, — А 1 — Ь) В. [c.457]

    Для точного измерения относительной влажности воздуха при-I няют психрометр Августа, состоящий из двух одинаковых термометров. Шарик одного термометра обернут марлей, конец которой смачивается водой. Второй термометр сухой и показывает темпера-туру помещения. Если воздух насыщен водяными парами, то оба тер. мометра показывают одинаковую температуру. Если воздух не на-12 

[c.12]

    Для характеристики влажности воздуха применяются следующие величины парциальное давление водяного пара (в Па) абсолютная влажность — количество водяного пара в 1 м воздуха (в г/м ) относительная влажность — отношение давления водяного пара, содержащегося в воздухе, к максимальному давлению пара при данной температуре (в %). Относительную влажность воздуха обычно определяют с помощью психрометров Августа и Ассмана. [c.239]

    Показания влажного термометра зависят от скорости движения воздуха в непосредственной близости от него. Скорость испарения воды с поверхности влажного термометра повышается прп увеличении скорости движения воздуха. Поэтому психрометр Августа исполь.зуется только для приближенных определений влажности воздуха в закрытых помещениях, где скорость движения воздуха мала. Психрометр устанавливают на расстоянии 1,5— 1,6 м от пола, ограждая от источников лучистой энергии. Продолжительность наблюдения 10—15 мин. [c.240]


    Определение относительной влажности воздуха в холодильных камерах производят при помощи психрометров Августа и Ассмана. 
[c.92]

    Психрометр Августа (рис. 50) имеет два одинаковых термометра 1, 2. Ртутный щарик одного нз термометров 2 обернут батистом 3, свободный конец которого опущен в стаканчик 4 с дистиллированной водой. Термометры монтируются на деревянной или металлической доске, к которой при помощи проволочного кольца прикрепляется и стаканчик с дистиллированной водой. При замерах необходимо следить за тем, чтобы щарик мокрого термометра находился от верхнего края стаканчика не менее чем на 3 см. [c.92]

    Психрометр Августа дает более или менее надежные результаты замеров относительной влажности для температур не ниже —5°, а психрометр Ассмана позволяет получать сравнительно точные данные для температур не ниже —10°. В связи с этим в холодильных камерах с более низкой отрицательной температурой целесообразно применять для определения относительной влажности воздуха волосные гигрометры. 

[c.93]

    Психрометр бытовой толуоловый (Августа) типа ПБ-1Б в пластмассовой оправе [c.150]

    Эта температура равна температуре мокрого термометра психрометра Августа W=t . [c.245]

    Влажность атмосферного воздуха при испытаниях компрессорных установок измеряют при помощи психрометра Августа , состоящего из двух спаренных сухого и мокрого жидкостных термометров, или получают в местной метеорологической станции. 
[c.58]

    Для определения относительной влажности наиболее часто применяют психрометр Августа и аспирационный психрометр (психрометр Ассмана). [c.262]

    Психрометр Августа (рис. 125,а) имеет сухой 1 и влажный [c.262]

    К переносным относится психрометр Асмана, состоящий из двух одинаковых термометров и снабженный устройством для принудительной циркуляции воздуха, й психрометр Августа, также состоящий из двух термометров, но без принудительной циркуляции. [c.18]

    Психрометр бытовой Августа ПБ-1Б……………..126 [c.124]

    ПСИХРОМЕТР БЫТОВОЙ АВГУСТА [c.126]

    Ниже приводятся различные выражения психрометрической формулы для простого (Августа) и аспирационного психрометров. [c.276]

    Показания влажного термометра зависят от скорости движения воздуха в непосредственной близости от него, поэтому психрометр Августа применяют в закрытых помещениях, где скорость движения воздуха мала, а психрометр установлен на расстоянии 1,5 — 2,0 м от пола и вдали от источников>тепла. [c.506]

    Для точного измерения относительной влажности воздуха применяется психрометр Августа, состоящий из двух одинаковых термометров. Шарик одного термометра обернут марлей, конец которой смачивается водой. Второй термометр сухой и показывает температуру помещения. Если воздух насыщен водяными парами, то оба термометра показывают одинаковую температуру. Если воздух не насыщен, то влага из марли испаряется, шарик охлаждается и влажный термометр показывает более низкую температуру. 

[c.20]

    Относительную влажность воздуха определяют психрометрами стационарным (психрометр Августа) или аспира-ционным. [c.67]

    Относительную влажность воздуха определяют психрометрами стационарным (психрометр Августа) или аспирационным. Они состоят из двух одинаковых ртутных термометров —сухото и влажного. Резервуар ртутного влажного термометра обвернут гигроскопической тканью, конец которой опущен в стаканчик с дистиллированной водой. Поскольку на испарениё влаги расходуется тепло, этот термометр показывает более низкую темпера-т у, чем сухой. По разности показаний термометров, пользуясь специальными таблицами и графиком, определяют относительную, влажность воздуха. В отличие от стационарного аспирационтай психрометр рнабжрн вентилятором, позволяющим с равномерной скоростью протягивать через прибор исследуемый воздух, что позволяет повысить точность показаний психрометра. 

[c.78]

    В связи с наличием дополнительного теплообмена температура мокрого термометра психрометра не равна по величине пределу охлаждения т, и показания прибора сильно зависят от скорости движения воздуха, омывающего мокрый термолЕетр. Поэтому психрометр Августа, который хотя и используется широко в практике, не может претендовать на большую точность, если только не удается точно определить скорость движения воздуха и подобрать соответствующий коэффициент А. С возрастанием скорости движения воздуха коэффициент падает, конвективный перенос тепла и влаги снижает влияние факторов, искажающих результаты. Поэтому аспирационный психрометр Ассмана (рис. 102, б) дает более точные показания, так как в нем оба термометра заключены в металлические трубки, через которые воздух принудительно просасывается при помощи вмонтированного в крышке М прибора вентилятора В со скоростью 2,5—3,0 м1сек. Уменьшению дополнительного теплообмена способствует также никелирование трубок и тща»ельная их полировка. Показания мокрого термометра аспирационного психрометра значительно приближаются к значениям предела охлаждения т, и ошибки наблюдения при сравнении этих величин не превышают в нормальных условиях 1,0—1,5%. 

[c.170]


    Психрометр Августа состоит из двух одинаковых ртутных термометров, с ценой деления до 0,2 °С, укрепленных рядом на особом штативе. Резервуар одного из термометров обернут марлей или батистом, опущенным в стаканчик с водой. С поверхности смачиваемого ( влажного ) термометра вода испаряется тем сильнее, чем оуше воздух. Влажный термометр показывает более низкую температуру, чем сухой . По разности показаний 
[c.239]

    По принципу действия психрометр Ассмана аналогичен психрометру Августа, но по устройству существенно отличается от него. В психрометре Ассмана создается постоянная скорость (2 м1сек) обтекания воздуха около ртутных щариков сухого и мокрого термометров. Это позволяет производить замеры всегда при одной и той же скорости движения воздуха, независимо от условий внешней среды. Следовательно, можно точно устанавливать значение психрометрического коэффициента, который не бывает постоянным и величина которого зависит главным образом от скорости движения воздуха. Постоянство скорости движения воздуха создается специальным аспи-рационным вентилятором, приводящимся в движение часовым механизмом. [c.93]

    Парциальное давление водя1юго пара можно определить с помощью психрометра Августа. В этом приборе производится два измерения температуры газа термометром с сухим шариком, показывающим температуру 1°, и термометром с шариком, обернутым влажной материей, показывающим температуру Величина р вычисляется по уравнению [c.21]

    Размеры камеры, в которой производились опыты, Хаутоном не указаны. Определенная влажность воздуха в камере поддерживалась при помощи растворов солей с известной упругостью водяного пара. Температура воздуха в камере была 20°, относительная влажность О, 42, 54, 86 и 88%, начальный радиус капель 50—1000 [л. Понижение температуры капель не измерялось и не рассчитывалось. Вместо этого Хаутон принял, что температура капли равна температуре п, показываемой помещенным в камеру термометром со смоченным шариком. Специальные опыты показали, что Га>—Го = Л (Ро — Р Ро — давление пара при температуре Т , А — постоянная, равная 1,07 град (лл рт. ст.)» при давлении воздуха 760 мм рт. ст. Такое значение А весьма близко к обычно принимаемой для пе-вентилируемого психрометра Августа величине 1,1. Между тем, вставляя в формулу (6.6) L = 585 кал-г , О — 0,25 см -сск , УИ = 18 г-моль , / = 82 X 760 см -мм рт. ст. — град -моль , у. = 6,09-кал-град -см -сек , Г = 293°, найдем. А = =2,А0 град- мм рт. ст.)»  [c.33]

    Психрометр Августа (рис. 32) состоит из двух термометров сухого и так называемого мокрого. Шарик мокрого термометра находится в чехле из отбеленного миткаля или какой-либо другой хлопчатобумажной неаппрети-рованной ткани, непрерывно смачиваемой водой из небольшого резервуара. При испарении из ткани чехла влаги вследствие охлаждения шарика температура, показываемая мокрым термометром, будет всегда ниже температуры, показываемой сухим термометром. По разности температур этих термометров, пользуясь табл. 5, можно подсчитать относительную влажность окружающего воздуха. Например, если разность в показаниях мокрого и сухого термометров составляет 4°, а показание мокрого термометра 24°, то, находя по указанной выше таблице точку пересечения этих температур, можно установить, что относительная влажность воздуха равна 70%. [c.106]

    Для устранения возможного влияния подвижности вмдуха и облучения термометры защищают экранами, а их шарики заключаются в гильзы, через которые с помощью пружинного механизма просасывается с определенной скоростью воздух. Такой аспирационный прибор назвали психрометром Ассмана (рис. 9-5), а вышеописанный простой — психрометром Августа (см. рис. 9-4). [c.144]

    Психрометрический метод определения влажности воздуха основан на измерении разности температур сухого и влажного термометров при помощи психрометров Августа и Асмана. Психрометр Августа состоит из двух одинаковых ртутных термометров с ценой деления 0,2 С, укрепленных рядом. Ртутный резервуар одного из них плотно обернут кусочком батиста или марли, опущенным в сосуд с чистой водой. С поверхности ткани вода испаряется тем легче, чем меньше в воздухе влаги. Поэтому «влажный термометр показывает более низкую температуру, чем сухой . По разности показаний двух термометров находят относительную влажность возауха, используя психрометрические таблицы, прилагаемые к прибору. Небольшая часть данных этих таблиц для температур, с которыми чаще всего имеют дело в лабораториях, приведена в табл. 40. [c.506]

Я15. Лабораторная работа № 5. Измерение влажности воздуха

Лабораторная работа № 5

Тема: «ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОТНОСИТЕЛЬНОЙ ВЛАЖНОСТИ ВОЗДУХА С ПОМОЩЬЮ ПСИХРОМЕТРА.»

Цель: освоить прием определения относительной влажности воздуха, основанный на использовании психрометра..

Оборудование: 1. Психрометр.

Теория.

   В атмосферном воздухе всегда присутствуют пары воды, которая испаряется с поверхности морей, рек, океанов и т.п.

   Воздух, содержащий водяной пар, называют влажным.

   Влажность воздуха оказывает огромное влияние на многие процессы на Земле :на развитие флоры и фауны, на урожай сельхоз. культур, на продуктивность животноводства и т.д. Влажность воздуха имеет большое значение для здоровья людей, т.к. от неё зависит теплообмен организма человека с окружающей средой. При низкой влажности происходит быстрое испарение с поверхности и высыхание слизистой оболочки носа, гортани, что приводит к ухудшению состояния.

   Значит, влажность воздуха надо уметь измерять. Для количественной оценки влажности воздуха используют понятия абсолютной и относительной влажности.

   Абсолютная влажность – величина, показывающая, какая масса паров воды находится в 1 м³ воздуха (т.е. это плотность водяного пара). Она равна парциальному давлению пара при данной температуре.

   Парциальное давление пара – это давление, которое оказывал бы водяной пар, находящийся в воздухе , если бы все остальные газы отсутствовали.      

   Относительная влажность воздуха – это величина, показывающая, как далек пар от насыщения. Это отношение парциального давления p водяного пара, содержащегося в воздухе при данной температуре, к давлению насыщенного   пара p0 при той же температуре, выраженное в процентах:

   Если воздух не содержит паров воды, то его абсолютная и относительная влажность равны 0. Предельное значение относительной влажности – 100%. Нормальной для человеческого организма считается влажность 60%.

   Для измерения влажности воздуха используют приборы гигрометры и психрометры.

   1. Конденсационный гигрометр. Состоит из укрепленной на подставке металлической круглой коробочки с отполированной плоской поверхностью. В коробочке сверху имеются два отверстия. Через одно из них в коробочку наливают эфир и вставляют термометр, а другое соединяют с резиновой грушей. Действие конденсационного гигрометра основано на определении точки росы.

   Точка росы – это температура, при которой водяной пар, содержащийся в воздухе, становится насыщенным.

   Продувают воздух через эфир (с помощью резиновой груши), при этом эфир быстро испаряется и охлаждает коробочку. Слой водяного пара, находящийся вблизи поверхности коробочки, благодаря теплообмену тоже станет охлаждаться. При определенной температуре этот водяной пар начнет конденсироваться и на отполированной поверхности коробочки появляются капельки воды (роса). По термометру определяют эту температуру, это и будет точка росы. В таблице «Давление насыщенных паров и их плотность при различных температурах» по точке росы находят абсолютную влажность – соответствующую этой температуре плотность паров или их давление.

Давление насыщенных паров и их плотность при различных температурах

t, 0С

р, Па

ρ*10-3, кг/м3

t, 0С

р, Па

ρ*10-3, кг/м3

t, 0С

р, Па

ρ*10-3, кг/м3

— 5

401

3,24

6

933

7,30

17

1933

14,5

— 4

437

3,51

7

1000

7,80

18

2066

15,4

— 3

476

3,81

8

1066

8,30

19

2199

16,3

— 2

517

4,13

9

1146

8,80

20

2333

17,3

— 1

563

4,47

10

1226

9,40

21

2493

18,8

0

613

4,80

11

1306

10,0

22

2639

19,4

1

653

5,20

12

1399

10,7

23

2813

20,6

2

706

5,60

13

1492

11,4

24

2986

21,8

3

760

6,00

14

1599

12,1

25

3173

23,0

4

813

6,40

15

1706

12,8

26

3359

24,4

5

880

6,80

16

1813

13,6

27

3559

25,8

   Чтобы найти относительную влажность, надо давление насыщенного пара при температуре точки росы разделить на давление насыщенного пара при температуре окружающего воздуха и умножить на 100%.

   2. Волосной гигрометр. Его работа основана на том, что обезжиренный человеческий волос при увеличении влажности воздуха удлиняется, а при уменьшении влажности укорачивается. Волос оборачивают вокруг легкого блока, прикрепив один конец к раме, а к другому подвешивают груз. При изменении длины волоса указатель (стрелка), прикрепленный к блоку, будет двигаться, перемещаясь по шкале. Шкалу градуируют по эталонному прибору.

   3. Психрометр. (от греч «психриа» — холод). Состоит из двух одинаковых термометров. Резервуар одного из них обернут марлей, опущенной в сосуд с водой. Вода смачивает марлю на резервуаре термометра и при её испарении он охлаждается. По разности температур сухого и влажного термометров по психрометрической таблице определяют влажность воздуха.

Ход работы.

   Задание 1. Измерить влажность воздуха с помощью психрометра.

  1. Подготовить таблицу для записи результатов измерений и вычислений:

№ опыта

tсухого, 0С

tвлажного, 0С

Δt, 0С

φ, %

1

 

 

 

 
  1. Рассмотреть устройство психрометра.
  2. По показаниям сухого термометра измерить температуру воздуха tсухого в помещении.
  3. Записать показания термометра, резервуар которого обмотан марлей tвлажного
  4. Вычислить разность показаний термометров Δt = tсухого — tвлажного
  5. По психрометрической таблице определить влажность воздуха φ
  6. Результаты измерений и вычислений занести в таблицу.
  7. Сделайте вывод о том, нормальная ли влажность воздуха в помещении.
  8. Ответьте на контрольные вопросы.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ.

  1. Почему при продувании воздуха через эфир, на полированной поверхности стенки камеры гигрометра появляется роса? В какой момент появляется роса?
  2. Почему показания «влажного» термометра меньше показаний «сухого» термометра?
  3. Могут ли в ходе опытов температуры «сухого» и «влажного» термометров оказаться одинаковыми?
  4. При каком условии разности показаний термометров наибольшая?
  5. Может ли температура «влажного» термометра оказаться выше температуры «сухого» термометра?
  6. Сухой и влажный термометр психрометра показывают одну и ту же температуру. Какова относительная влажность воздуха?
  7. Каким может быть предельное значение относительной влажности воздуха?

Психрометрическая таблица.

tсухого, 0С

Разность показаний сухого и влажного термометров

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

5

100

86

72

58

45

32

19

6

 

 

 

 

6

100

86

73

60

47

35

23

10

 

 

 

 

7

100

87

74

61

49

37

26

14

 

 

 

 

8

100

87

75

63

51

40

28

18

 

 

 

 

9

100

88

76

64

53

42

31

21

 

 

 

 

10

100

88

76

65

54

44

34

24

14

4

 

 

11

100

88

77

66

56

46

36

26

17

8

 

 

12

100

89

78

68

57

48

38

29

20

11

 

 

13

100

89

79

69

59

49

40

31

23

14

6

 

14

100

90

79

70

60

51

42

33

25

17

9

 

15

100

90

80

71

61

52

44

36

27

20

12

5

16

100

90

81

71

62

54

45

37

30

22

15

8

17

100

90

81

72

64

55

47

39

32

24

17

10

18

100

91

82

73

64

56

48

41

34

26

20

13

19

100

91

82

74

65

58

50

43

35

29

22

15

20

100

91

83

74

66

59

51

44

37

30

24

18

21

100

91

83

75

67

60

52

46

39

32

26

20

22

100

92

83

76

68

61

54

47

40

34

28

22

23

100

92

84

76

69

61

55

48

42

36

30

24

24

100

92

84

77

69

62

56

49

43

37

31

26

25

100

92

84

77

70

63

57

50

44

38

33

27

26

100

92

85

78

71

64

58

51

45

40

34

29

27

100

92

85

78

71

65

59

52

47

41

36

30

28

100

93

85

78

72

65

59

53

48

42

37

32

    Вариант выполнения работы.

    Показания сухого термометра 24 0С.

    Показания влажного термометра 21 0С.

Физика 8 класс. Влажность воздуха. Точка росы. Измерение влажности :: Класс!ная физика

Физика 8 класс. ВЛАЖНОСТЬ ВОЗДУХА

В окружающем нас воздухе практически всегда находится некоторое количество водяных паров. Влажность воздуха зависит от количества водяного пара, содержащегося в нем.
Сырой воздух содержит больший процент молекул воды, чем сухой.
Большое значение имеет относительная влажность воздуха, сообщения о которой каждый день
звучат в сводках метеопрогноза.

Относительная влажность — это отношение плотности водяного пара, содержащегося в воздухе, к плотности насыщенного пара при данной температуре, выраженное в процентах.

ТОЧКА РОСЫ

Сухость или влажность воздуха зависит от того, насколько близок его водяной пар к насыщению.
Если влажный воздух охлаждать, то находящийся в нем пар можно довести до насыщения, и далее он будет конденсироваться.
Признаком того, что пар насытился является появление первых капель сконденсировавшейся жидкости — росы.
Температура, при которой пар, находящийся в воздухе, становится насыщенным, называется точкой росы.

Точка росы также характеризует влажность воздуха.
Примеры: выпадение росы под утро, запотевание холодного стекла, если на него подышать, образование капли воды на холодной водопроводной трубе, сырость в подвалах домов.

ИЗМЕРЕНИЕ ВЛАЖНОСТИ

Для измерения влажности воздуха используют измерительные приборы — гигрометры.
Существуют несколько видов гигрометров, но основные: волосной и психрометрический.

Так как непосредственно измерить давление водяных паров в воздухе сложно, относительную влажность воздуха измеряют косвенным путем.

Принцип действия волосного гигрометра основан на свойстве обезжиренного волоса ( человека или животного) изменять свою длину в зависимости от влажности воздуха, в котором он находится.

Волос натянут на металлическую рамку. Изменение длины волоса передаётся стрелке, перемещающейся вдоль шкалы. Волосной гигрометр в зимнее время являются основным прибором для измерения влажности воздуха вне помещения.

Более точным гигрометром является гигрометр психрометрический – психрометр
( по др. гречески «психрос» означает холодный).
Известно, что от относительной влажности воздуха зависит скорость испарения.
Чем меньше влажность воздуха, тем легче влаге испаряться.

В психрометре есть два термометра. Один — обычный, его называют сухим. Он измеряет температуру окружающего воздуха. Колба другого термометра обмотана тканевым фитилем и опущена в емкость с водой. Второй термометр показывает не температуру воздуха, а температуру влажного фитиля, отсюда и название увлажненный термометр. Чем меньше влажность воздуха, тем интенсивнее испаряется влага из фитиля, тем большее количество теплоты в единицу времени отводится от увлажненного термометра, тем меньше его показания, следовательно, тем больше разность показаний сухого и увлажненного термометров.

 

Устали? — Отдыхаем!

ПСИХРОМЕТР — это… Что такое ПСИХРОМЕТР?

  • психрометр — психрометр …   Орфографический словарь-справочник

  • ПСИХРОМЕТР — (греч., этим. см. пред. сл). Прибор для определения количества влаги в воздухе, то же, что гигрометр. Словарь иностранных слов, вошедших в состав русского языка. Чудинов А.Н., 1910. ПСИХРОМЕТР греч.; этимологию см. Психрометрия. Тоже, что… …   Словарь иностранных слов русского языка

  • психрометр — а, м. psychromètre m. спец. Прибор для определения температуры и влажности воздуха; влагомер. Электрический психрометр. БАС 1. Священник г. Громов объявил желание производить метеорологические наблюдения: Главная обсерватория доставила ему… …   Исторический словарь галлицизмов русского языка

  • ПСИХРОМЕТР — ПСИХРОМЕТР, гигрометр, влагомер. Толковый словарь Даля. В.И. Даль. 1863 1866 …   Толковый словарь Даля

  • ПСИХРОМЕТР — прибор для измерения влажности воздуха и его температуры; состоит из двух одинаковых термометров, у одного из которых («смоченного») стеклянный резервуар шарик обёрнут постоянно смачиваемой тканью. Из за расхода тепла на испарение смачивающей… …   Большая политехническая энциклопедия

  • ПСИХРОМЕТР — (от греч. psychros холодный и …метр) прибор для измерения температуры и влажности воздуха, состоящий из двух термометров, у одного из которых ( смоченного ) резервуар обернут смоченным батистом. Температура определяется по сухому термометру,… …   Большой Энциклопедический словарь

  • ПСИХРОМЕТР — ПСИХРОМЕТР, психрометра, муж. (от греч. psychros холодный и metreo измеряю) (физ.). Прибор для определения влажности воздуха путем измерения температуры. Толковый словарь Ушакова. Д.Н. Ушаков. 1935 1940 …   Толковый словарь Ушакова

  • психрометр — сущ., кол во синонимов: 6 • влагомер (5) • гигрометр (9) • гигроскоп (2) • …   Словарь синонимов

  • психрометр — Устройство для реализации психрометрического метода измерения, содержащее сухой и смоченный термометры. [РМГ 75 2004] Тематики измерения влажности веществ Обобщающие термины методы и средства измерений влажности EN psychrometer DE Psychrometer FR …   Справочник технического переводчика

  • психрометр — Инструмент, прдназначенный для измерения относительной влажности воздуха …   Словарь по географии

    • Технологии — ТЭРА Чернигов

    Психрометрический метод вычисления влажности основан на том, что разность температур сухого и смоченного термометров зависит от влажности воздуха.
     

    Погрешность вычисления влажности состоит из двух составляющих: погрешности измерения температуры и погрешности вычисления влажности по результатам измерения температуры.
    Если посмотреть на любую психрометрическую таблицу, в которой температуры указаны с точностью  до 0,1°С, то можно увидеть, что при влажности около 70% погрешность измерения разности температур сухого и мокрого термометров 0,2°С приводит к ошибке вычисления  влажности 2%. При больших значениях влажности влияние погрешности термометров уменьшается, при меньших  увеличивается.

    Поэтому при измерении влажности психрометрическим способом следует обращать особое внимание на точность измерения температуры.
     

    Основная психрометрическая формула выглядит следующим образом:
    F= [E´  A (t-t´) P]/e,

    где:
    e — максимальная упругость водяного пара при температуре сухого термометра;
    E´ — максимальная упругость водяного пара при температуре мокрого термометра;
    A — постоянная психрометра, зависит от скорости потока;
    P — атмосферное давление, принимается равным 1000 гПа= 100000 Па;
    (t-t´) — разность показаний сухого и мокрого термометров.
     

    Эта формула позволяет получить точное значение относительной влажности. Как видно из формулы, на результат вычисления, кроме температур оказывают влияние давление и коэффициент, зависящий от скорости потока.
     

    Для примера примем Тс=20,0 °С Тм=16,5 °С.

     

    Истинное
    значение 

    Народная
    формула

    Диаграмма
    аспирац.
    психрометра

    Таблица
    гигрометра
    ВИТ-2

     Значение

    		 64% 65% 70% 67%

     Ошибка

    		  1% 6% 3%

    Причина
    ошибки

    		  Неточность
    формулы    		Не введены
    поправки на
    скорость потока    		Не введены
    поправки на
    скорость потока


    Будем считать, что давление в помещении равно нормальному атмосферному давлению и составляет Р=1100гПа, воздушный поток v=0,2 м/с. При таких условиях истинное значение относительной влажности воздуха будет равно 64%.
     

    Существуют различные способы определения влажности по показаниям сухого и мокрого термометров.

    Самый простой способ оценки: от 100% вычесть разность показаний сухого и мокрого термометров, умноженную на 10. Этот способ очень хорошо работает при высоких значениях влажности, нормальном давлении, скорости потока 2 м/с, температуре воздуха от 15 °С до 18 °С. При других условиях этот «народный» способ дает ошибку. В нашем примере Rh = 100-3,5*10 = 65% — ошибка вычисления 1%.
     

    Другой популярный способ определить влажность по психрометричесой таблице или диаграмме. Широко распространено ошибочное мнение, что психрометрическая таблица едина и всегда одинакова. На самом деле психрометрические таблицы составляются для различных типов гигрометров и психрометров с учетом конструктивных особенностей термометров и скорости потока.

    Например, по диаграмме аспирационного психрометра относительная влажность составит 70% — ошибка больше, чем при народном способе. Ошибка в 6% объясняется тем, что диаграмма, как указано в руководстве по эксплуатации этого прибора, рассчитана для скорости потока 2 м/с.

    По таблице гигрометра ВИТ-2 относительная влажность воздуха составит 67%. Ошибка в 3% объясняется тем, что психрометрическая таблица гигрометра ВИТ-2, как указано на лицевой панели этого прибора, рассчитана для скорости потока 0,5 до 1,0 м/с.
     

    Приборы нашего производства с функцией вычисления влажности позволяют ввести в память прибора параметр «скорость потока».
     

    Для измерения скорости потока воздуха используются анемометры. Измерение скоростей потока менее 2 м/с возможно только дорогими цифровыми анемометрами. Сравнительно недорогие механические анемометры работают в диапазоне 2 -10 м/с.

    Заказчикам, не имеющим анемометра, мы рекомендуем установить параметр «скорость потока» таким, чтобы показания прибора и образцового влагомера стали одинаковыми.

    Психрометр — август — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 3

    Психрометр — август

    Cтраница 3

    Определение относительной влажности воздуха в холодильных камерах производят при помощи психрометров Августа и Ассмана.  [31]

    Показания влажного термометра зависят от скорости движения воздуха в непосредственной близости от него, поэтому психрометр Августа применяют в закрытых помещениях, где скорость движения воздуха мала, а психрометр установлен на расстоянии 1 5 — 2 0 м от пола и вдали от источников-тепла.  [33]

    Для более точных измерений влажности пользуются психрометром Ассмана ( рис. 162), который отличается от психрометра Августа тем, что оба термометра заключены в трубки.  [34]

    Психрометрический метод определения влажности воздуха основан на измерении разности температур сухого и влажного термометров при помощи психрометров Августа и Асмана. Психрометр Августа состоит из двух одинаковых ртутных термометров с ценой деления 0 2 С, укрепленных рядом. Ртутный резервуар одного из них плотно обернут кусочком батиста или марли, опущенным в сосуд с чистой водой. С поверхности ткани вода испаряется тем легче, чем меньше в воздухе влаги. По разности показаний двух термометров находят относительную влажность воздуха, используя психрометрические таблицы, прилагаемые к прибору.  [35]

    К переносным относится психрометр Асмана, состоящий из двух одинаковых термометров и снабженный устройством для принудительной циркуляции воздуха, и психрометр Августа, также состоящий из двух термометров, но без принудительной циркуляции.  [36]

    Психрометрический метод определения влажности воздуха основан на измерении разности температур сухого и влажного термометров при помощи психрометров Августа и Асмана. Психрометр Августа состоит из двух одинаковых ртутных термометров с ценой деления 0 2 С, укрепленных рядом. Ртутный резервуар одного из них плотно обернут кусочком батиста или марли, опущенным в сосуд с чистой водой. С поверхности ткани вода испаряется тем легче, чем меньше в воздухе влаги. По разности показаний двух термометров находят относительную влажность воздуха, используя психрометрические таблицы, прилагаемые к прибору.  [37]

    В связи с наличием дополнительного теплообмена температура мокрого термометра психрометра не равна по величине пределу охлаждения т, и показания прибора сильно зависят от скорости движения воздуха, омывающего мокрый термометр. Поэтому психрометр Августа, который хотя и используется широко в практике, не может претендовать на большую точность, если только не удается точно определить скорость движения воздуха и подобрать соответствующий коэффициент А. С возрастанием скорости движения воздуха коэффициент падает, конвективный перенос тепла и влаги снижает влияние факторов, искажающих результаты. Поэтому аспи-рационный психрометр Ассмана ( рис. 102, б) дает более точные показания, так как в нем оба термометра заключены в металлические трубки, через которые воздух принудительно просасывается при помощи вмонтированного в крышке М прибора вентилятора В со скоростью 2 5 — 3 0 м / сек. Уменьшению дополнительного теплообмена способствует также никелирование трубок и тща-ельная их полировка.  [38]

    На особенностях этого процесса и основан метод определения влажности психрометрами Августа и Ассмана. В психрометре Августа ( рис. 102 а) основными элементами являются два термометра — сухой и влажный. Шарик влажного термометра заключен в оболочку из хлопчатобумажной ткани, непрерывно смачиваемой, благодаря капиллярным явлениям, дистиллированной водой. При помещении такого термометра в атмосферу, ненасыщенную парами воды, воздух, омывающий поверхность шарика мокрого термометра, вызывает с течением некоторого времени процесс адиабатического насыщения.  [39]

    Относительную влажность воздуха определяют с помощью психрометра и психрометрических таблиц или диаграммы. Наиболее распространенным является психрометр Августа, состоящий из двух термометров, заключенных в деревянную коробку ( фиг.  [40]

    Повышенной влажностью воздуха обладают помещения с моечными и другими подогретыми ваннами. Для измерения относительной влажности воздуха применяют психрометры Августа или Ассмана.  [41]

    Если указанное требование невыполнимо, то психрометр Ассмана непригоден для исследования влажности в воздушной прослойке. В этом случае определение влажности производится по принципу психрометра Августа.  [42]

    Скорость испарения воды с поверхности влажного термометра повышается при увеличении скорости движения воздуха. Поэтому психрометр Августа используется только для приближенных определений влажности воздуха в закрытых помещениях, где скорость движения воздуха мала. Психрометр устанавливают на расстоянии 1 5 — 1 6 м от пола, ограждая от источников лучистой энергии.  [43]

    Массовое распространение имеет только простейший прибор — психрометр Августа, уже давно не без основания останавливавший на себе, как примитивный испаритель, внимание исследователей.  [44]

    Разность показаний сухого и мокрого термометров, называется психрометрической разностью. Величина относительной влажности находится с помощью психрометрических таблиц по показаниям сухого и мокрого термометров. По психрометру Августа невозможно получить точные значения относительной влажности воздуха, так как чувствительные элементы термометров не защищены от лучистого тепла.  [45]

    Страницы:      1    2    3    4

    Определение относительной и абсолютной влажности воздуха, постоянной психрометра

                                              Лабораторная работа №15

     Определение относительной и абсолютной влажности воздуха, постоянной     

                                                       психрометра.

     Приборы и принадлежности: аспирационный психрометр, барометр, мензурка с дистиллированной водой.

                                               Методические указания.

    Водяной пар переменная составная часть атмосферы. Содержащие пара оценивается с помощью характеристик влажности воздуха, знание которых требуется во многих отраслях народного хозяйства, в научных исследованиях. В частности, влажностные условия хранения продуктов питания, фотоматериалов, промышленных товаров определяются соответствующими положениями ГОСТа.

    Окружающий воздух всегда содержит водяной пар. Водяной пар, находится в воздухе, может быть насыщенным и ненасыщенным, в зависимости от температуры и давления окружающей среды. Насыщенным паром называют такой пар, который находится в динамическом равновесии с жидкостью, из которой он образуется. Такое равновесие имеет место, когда за единицу времени число молекул, испаряющихся с поверхности жидкости, равно числу молекул возвращающихся в жидкость. Чем больше водяных паров находится в единице объема, тем ближе пар к насыщению при прочих равных условиях.

    Экспериментальным путем установлено, что физические свойства водяного пара практически близки идеальному газу. Поэтому из уравнения Клапейрона- Менделеева следует, что масса m водяного пара в объеме V будет тем больше, чем ближе к насыщению   , чем выше давление Р и ниже температура Т. Температура при которой пар из ненасыщенного превращается в насыщенный при Р=unst называют точкой росы.

    Для характеристики влажности используются понятия абсолютной и относительной влажности.

    Масса водяного пара, находящегося в одном метре кубическом, при данной температуре называется абсолютной влажностью, величина абсолютной влажности выражается в тех же единицах, что и плотность    кг/м3. Как видно из уравнения Клайперона — Менделеева между d  и парциальным давлением Р водяного пара, которое   также называют упругостью водяного пара, существует пропорциональная зависимость. Поэтому абсолютная влажность может иметь размеренность мм. рт. ст. или Па (I мм рт ст =133 Па).

    Относительной влажностью r называют отношение упругости водяного пара «р», действительно находящегося в воздухе при данной температуре, к упругости насыщенного водяного пара рн   при той же температуре. Эта величина выражается в процентах:

                                                  (1)

    Максимальная упругость насыщенных паров рассчитывается при нормальном давлении и находится из таблицы рн (t).

                                           Описание прибора

    Аспирационный психрометр (рис.1)- это прибор для измерения влажности воздуха, состоящий из двух термометров (1и2), у одного из которых (смоченный термометр1) резервуар обернут смачиваемым батистом. Психрометр снабжен всасывающим вентилятором (3), позволяющим создавать около резервуаров термометров ток воздуха с определенной скоростью.

    В аспирационном психрометре термометры находятся в специальной оправе, защищающей их от повреждения и теплового воздействия прямых солнечных лучей.

    В следствие испарения с поверхности батиста температура смоченного термометра будет всегда ( за исключением состояния насыщения) ниже температуры сухого термометра, показывающего температуру воздуха, и тем ниже, чем меньше влажность воздуха. Смоченный термометр, теряя теплоту на испарение воды, одновременно получает теплоту от окружающегося пространства. Температура смоченного термометра перестает понижаться тогда, когда потеря тепла за счет испарения DQ, за единицу времени будет равна притоку тепла DQ2 к термометру из воздуха за тот же промежуток времени (DQ1 = DQ2), то есть процесс будет стационарным. На основании уравнения теплового баланса  DQ1=DQ2 можно получить уравнение для стационарного процесса, которое связывает между собой упругость водяного пара, разность температур сухого и смоченного термометра с атмосферным давлением:

                                                                                              (2)

    где р- упругость водяного пара при температуре воздуха;   — максимальная или насыщенная упругость водяного пара при температуре смоченного термометра t1. А- психрометрическая постоянная, зависящая от  конструкции психрометра.

    Из уравнения (2) находим величину постоянной психрометра по формуле (3)

                                                                   (3)

    Из уравнения (3) следует, что размеренность постоянной психрометра град.-1. Упругость насыщенных паров  при температуре смоченного термометра t1  pн при температуре воздуха t находится из таблицы Рн (t).

    Значение относительной влажности воздуха находится из психрометрической таблицы по разности Dt температур сухого и влажного воздуха и температуре сухого термометра t. Упругость водяного пара «р» при температуре воздуха t находят по формуле (1):

                                         Р=r Рн                                         (4)                  

                           Порядок выполнения работы

    1.  Смочить дистиллированной водой резервуар термометра 1 обернутый батистом. Завести часовой механизм вентилятора с помощью ручки.

    2.  После того, как температура смоченного термометра перестанет понижаться (что будет соответствовать стационарному состоянию), записать показания обоих термометров t1 и t в таблицу №1.

    3.  Давление атмосферы рмн определить по барометру.

    4.  По таблице Рн (t) найти упругость  и Рн  насыщенных водяных паров при температуре влажного и сухого термометра.

    5.  С помощью психрометрической таблицы определить относительную (r)1 а по формуле (4) — абсолютную влажность (Р), при этом используется найденное значение упругости насыщенных водяных паров при температуре воздуха Рн.

    6.  Вычислить постоянную психрометра по формуле (3)

    7.  Вычислить абсолютную и относительную погрешность

         определения постоянной психрометра.

    8.  Записать результаты в виде     

                                             Примечание:

    Если полученные температуры t1 и t отсутствуют в таблицах, то р и r можно определить интерполированием. Допустим нам требуется найти упругость насыщенных воздушных паров при t = 20,30 С. Предполагаем, что в пределах градуса измерение упругости пропорционально измерению температуры, согласно таблице 1, напишем:  +200 -17,4 мм рт ст , 210 — 18,5 мм рт ст

    20,30 — Х мм рт ст. Тогда Х=17,4+(18,5-17,4) 0,3=17,4+0,33=17,7 мм рт ст.

                                                                                                                            Таблица 1

    №

     п \п

                            С0

    1.

    2.

    3.

                        Доделать таблицу!

                                                 Контрольные вопросы 1

    1.  Что называется насыщенным паром?

    2.  Что такое точка росы?

    3.  Каким образом ненасыщенный пар можно перевести в насыщенный?

    4.  В чем заключается процесс испарения?

    5.  Что такое абсолютная и относительная влажность?

    6.  От чего зависит постоянная психрометра?

    7.  В каких случаях наблюдается относительная влажность, близкая к 100%?

    8.  В чем цель работы, как определяется погрешность определения постоянной психрометра?

                                             Контрольные вопросы 2

    1.  Дайте определение идеального газа.

    2.  Как измеряется разность показаний сухого и влажного термометра в психрометре при понижении температуры воздуха, если абсолютная влажность остается неизменной?

    3.  Каким является водяной пар, находящийся в воздухе при температуре выше точки росы, при температуре ниже точки росы?

    4.  Каковы влажностные условия хранения продуктов питания, промышленных товаров?

    5.  Чему может быть равна относительная влажность в облаке?

    6.  Определить чему равна плотность насыщенного пара при температуре 200?

    7.  От чего зависит процесс испарения?

                                                   Литература

    1. Грабовский Р.И. Курс физики,  М «Наука», 1980 г,п.68.

    Измерение влажности стропным психрометром

    Измерение влажности стропным психрометром
    Один из способов измерения влажности — a праща (качели) психрометр

    Краткое обсуждение того, как можно попробовать измерить влажность (краткое потому что это тема, которая убаюкивает людей). Один из способов — использовать стропу (более наглядно качели) психрометр.



    Стропа психрометр состоит из двух термометров установлены бок о бок.Один обычный термометр, другой покрыт влажным кусок ткани. Сделать влажность измерение, которое вы поворачиваете психрометром минуту или две, а затем прочтите температуры от двух термометров. Сухой термометр измеряет воздух температура.

    Будет влажный термометр теплее или холоднее или такой же, как сухой градусник? Ты можете проверить это сами — иди и купи один из твои руки мокрые.Чувствуется ли это так же, как сухая рука? Вы можете подуть на обе руки для увеличения испарения из влажного рука. Я думаю ты найдешь мокрую руку кажется холоднее. Это в основном то, что бывает с термометром по мокрому термометру.

    Что вы можете сказать об относительной влажности в эти две ситуации ( вы можете принять воздух температура одинакова на обоих фото ) . Вы будете чувствовать себя наиболее холодно в сухой день (слева изображение указывает на сухой воздух). Испарительные охладители что люди вроде меня используют летом в Тусоне много работают лучше (больше охлаждения) в начале лета, когда воздух сухой. Как только сезон гроз начинается в июле и воздух более влажный, ниже 80 охладить дом сложно F (но к тому времени вы уже привыкли, и это тоже не имеет значения много).

    Вам холоднее, потому что для воды нужна энергия испариться. Энергия в приведенных выше случаях поступает от твое тело. Когда ваше тело начинает терять энергию, вы холодно.


     Вот несколько деталей, которые вы можете прочитать, если вам так хочется. Моя цель что вы понимаете основной принцип, лежащий в основе петли психрометр. Если вы не хотите беспокоиться о деталях перейти к резюме, несколько картинок дальше.

    Чтобы понять, вам нужно знать несколько вещей. следующие подробности:
    (1a) испарение — это процесс охлаждения
    (1b) теплая вода испаряется быстрее, чем холодная вода (представьте себе дымящийся стакан горячего чая и стакан холодного чая)

    (2a) конденсация — это процесс нагревания
    (2b) всякий раз, когда в на воздухе будет конденсат, скорость конденсации зависит от количества водяного пара в воздухе

    (3) эти два явления, испарение и конденсация, работают независимо друг от друга

    Вот ситуация в день с низкой относительной влажность.


    На рисунке показано, что произойдет, когда вы начнете качать влажную лампочку термометр. Вода начнет испаряться с влажного куска ткани. Количество или скорость испарения будет зависеть от воды температура Теплая вода испаряется с большей скоростью, чем холодная вода.

    Испарение показано синими стрелками, потому что это охладит термометр.Вода на влажный термометр начинается с 80 F и довольно быстро испаряется.

    На рисунке вверху слева также изображена одна стрелка конденсация. Сумма или скорость конденсации зависит от того, сколько воды пар находится в воздухе, окружающем термометр. В этом случае (низкий относительный влажность) водяного пара мало.В стрелка конденсации оранжевая, потому что конденсация выделяет скрытое тепло и нагревает термометр.


    Потому что там испарения больше (4 стрелки), чем конденсация (1 стрелка) влажный термометр термометр упадет. Как термометр охлаждает скорость испарения начнет уменьшаться.В термометр будет продолжать охлаждаться до тех пор, пока испарение уменьшилось настолько, что уравновешивает конденсацию.


    ставки испарение а также конденсация находятся равный. В температура теперь будет оставаться постоянный.

    The рисунок ниже показывает ситуация на день с выше родственник влажность .

    Есть достаточно влага в воздух для предоставить 3 стрелы конденсация.



    Скорость испарения остается прежней, скорость испарения конденсация выше.Скорость испарения все еще выше, чем конденсация, но ненамного.



    Там будет только немного остыть перед испарение уменьшается достаточно, чтобы быть в баланс с конденсацией.




    Большая разница между сухая и влажная температуры означают относительную влажность низкий. А небольшая разница означает, что относительная влажность выше. Нет разница означает, что относительная влажность 100%.

    Мы видели такую ​​же взаимосвязь между RH и разница между температурой воздуха и точкой росы.


    Индекс холода и тепла ветром


    Холодные температуры и ветер заставляют чувствовать себя холоднее, чем на самом деле является.Ветер температура холода говорит вам, насколько холоднее будет (а термометр будет измерять одинаковую температуру на обоих тихих и ветреный день). Если ваше тело не может угнаться за потеря тепла, можно получить переохлаждение и умереть.

    Есть что-то подобное, связанное с теплом и влажность. Высокая температура и высокая влажность дают ощущение горячее, чем есть на самом деле. Ваше тело пытается сохранять спокойствие потный.Вам будет жарко в сухой день при 105 F. Вы почувствуете себя еще жарче в день 105 F при высокой относительной влажности. потому что ваш пот не испарится, как быстро . Индекс жары измеряет, насколько горячее вы почувствуете. Сочетание тепла и высокая влажность — серьезная, потенциально смертельная погодная опасность потому что это может вызвать тепловой удар (гипертермия). Термометр (сухой термометр) будет измерять одинаковую температуру 105 F на обоих сухой и влажный день.

    Нередко можно услышать «что такое психрометр?» для тех, кто не знаком с тем, как работают метеометры и другие устройства слежения за атмосферой. Хотя это звучит как сложный инструмент, психрометр на самом деле представляет собой довольно простой тип гигрометра, инструмента, который используется для измерения количества влажности, присутствующей в атмосфере.

    Психрометр измеряет относительную влажность в атмосфере с помощью двух термометров:

    1. термометр с сухим термометром, используется для измерения температуры на воздухе.
    2. — это термометр с влажным термометром, который измеряет температуру, погружая колбу в жидкость.

    Путем сравнения обеих температур люди определяют относительную влажность окружающей среды, вычисляя разницу между температурами.

    Теперь, когда вы знаете ответ на вопрос «что такое психрометр», вам может быть любопытно, что такое диаграмма психрометра . Таблица психрометра, широко доступная в Интернете или на обратной стороне психрометра или упаковки, позволяет легко определить относительную влажность после снятия показаний.Это снижает потребность в оперативных расчетах, которые могут быть затруднены в полевых условиях.

    Для тех, кто действительно хочет знать, из чего состоит психрометр, довольно легко сделать его дома, чтобы самому увидеть, как он работает. Все, что вам нужно, это пара термометров и муслиновая повязка для одной из луковиц, чтобы впитывать воду в основную массу для испарения. Это простой научный проект, который можно выполнить, используя всего несколько предметов из хозяйственного магазина.

    Вариант базового психрометра, который представляет собой устройство, которое перемещается по воздуху для увеличения процесса испарения.Существуют и другие устройства, включая вентилируемые и аспирационные психрометры, которые предназначены для работы с вентиляторами, которые вентилируют термометр с влажным термометром. Процесс также равномерно увеличил скорость испарения, что дает более точные показания.

    При использовании психрометра следует проявлять осторожность, чтобы не нагревать термометр и не помещать его в слишком жаркое или слишком холодное место, что может привести к неточным показаниям. Обязательно будьте осторожны при использовании психрометра, чтобы не повредить себе или устройству.

    Использование психрометра для калибровки гигрометра обеспечивает наиболее точные показания при определении относительной влажности. Те, кто полагается на точные атмосферные показания для своей работы, в том числе тех, кто работает или тренируется на открытом воздухе, обычно используют технологию психрометра как часть портативного прибора для измерения погоды, предназначенного для использования в полевых условиях. Эти удобные устройства можно использовать для отслеживания ряда различных атмосферных условий, обеспечивая высокоточные данные, когда это больше всего необходимо.

    Посмотрите демонстрацию Firefighter / Smoke Jumper, в которой объясняется, как правильно использовать психрометр, а затем сравнивать с использованием измерителя Kestrel.

    Сравните пожарные метеометры Kestrel, чтобы получить точные показания относительной влажности и многое другое.

    Калькулятор относительной влажности

    Относительная влажность измеряется с помощью устройства, называемого строп-психрометр .Он состоит из двух расположенных рядом обычных термометров, один из которых (термометр с влажным термометром ) имеет смоченный фитиль, расположенный внизу, а другой (термометр с сухим термометром ) не имеет смачиваемого фитиля.
    Когда психрометр поворачивается за прикрепленную к нему цепочку или ручку, воздух вызывает испарение воды на фитиле, что снижает температуру на термометре с влажным термометром. Теперь у нас есть сухой термометр и температура по влажному термометру, которые мы можем использовать для расчета относительной влажности.Самый простой способ сделать это — ввести значения температуры по сухому и влажному термометрам в калькулятор выше, а затем нажать кнопку «Рассчитать». Например, если у нас температура по сухому термометру 20 ℃ и температура по мокрому термометру 15 ℃, какова относительная влажность? Воспользовавшись калькулятором, видим, что это 58,4%.

    Теперь давайте попробуем использовать приведенное выше уравнение. (Уравнение настолько сложное, что для простоты использования оно разделено на 3 части.)

    У нас
    температура сухого термометра (T d ) = 20 ℃ и температура влажного термометра (T w ) = 15 ℃
    Что такое относительная влажность?

    Решение для e d
    е г = 6.112 2,7 1828 (17,502 ✱ 20 ➗ 240,97 20)

    е d = 6,112 2,7 1828 (350,04 ➗ 260,97)

    е d = 6,112 ✱ 2,7 1828 (1,3413)

    e d = 6,112 ✱ 3,8240

    е г = 23,372

    Решение для e w
    e w = 6,112 2,7 1828 (17,502 ✱ 15 ➗ 240,97 15)

    e w = 6,112 2,7 1828 (262,53 255,97)

    e w = 6.112 ✱ 2,7 18 28 (1,0256)

    e w = 6,112 ✱ 2,7888

    е w = 17,045

    Решение для относительной влажности
    rh = ([e w ➖ .66875 ✱ (1 ✚ .00115 ✱ T w ) ✱ (T d ➖ T w )] ➗ e d ) ✱100

    rh = ([17,045 .66875 ✱ (1 .00115 15) ✱ (20 ➖ 15)] 23,372) ✱100

    rh = [17.045 .66875 1.01725 5] .23372

    rh = [17.045 3.4014] ➗ .23372

    rh = 58.376

    rh = 58,4%

    Использование психрометрической диаграммы

    Психрометрическая диаграмма и характеристики воздуха

    Психрометрическая диаграмма представляет физические и термические свойства влажного воздуха в графической форме. Это может быть очень полезно при устранении неисправностей и поиске решений экологических проблем теплиц или животноводческих помещений. Понимание психрометрических диаграмм может помочь вам визуализировать концепции контроля окружающей среды, например, почему нагретый воздух может удерживать больше влаги или, наоборот, как охлаждение влажного воздуха приведет к конденсации.Этот информационный бюллетень объясняет, как характеристики влажного воздуха используются в психрометрической таблице. Три примера используются для иллюстрации типичного использования и интерпретации карт. Свойства влажного воздуха объяснены на боковой панели определений для справки во время следующих обсуждений.

    Рисунок 1. Психрометрическая диаграмма

    Психрометрическая диаграмма доступна для различных диапазонов давления и температуры. Рисунок 1 предназначен для стандартного атмосферного давления (14.7 фунтов на квадратный дюйм) и температуры от 30 ° до 120 ° F, что подходит для большинства теплиц или животноводческих помещений. Психрометрические свойства также доступны в виде таблиц данных, уравнений и ползунков.

    Психрометрическая диаграмма объединяет много информации в график странной формы. Если мы рассмотрим компоненты по частям, полезность диаграммы станет более ясной. Границы психрометрической диаграммы представляют собой шкалу температуры по сухому термометру на горизонтальной оси, шкалу отношения влажности (содержания влаги) на вертикальной оси и верхнюю изогнутую границу, которая представляет собой насыщенный воздух или 100-процентную влагоудерживающую способность.На диаграмме показаны другие важные свойства влажного воздуха, как показано на Рисунке 2: температура по влажному термометру; энтальпия; точка росы или температура насыщения; относительная влажность; и удельный объем. См. Врезку «Определения» для объяснения этих терминов. Влажный воздух можно описать, найдя пересечение любых двух из этих свойств. Это называется «государственной точкой». С точки состояния можно прочитать все остальные свойства. Ключ в том, чтобы определить, какой процент. Поможет практика с примерами.Используйте рисунки 2 и 3 с психрометрической диаграммой на рисунке 1, чтобы проверить, можете ли вы найти каждое свойство воздуха.

    Рисунок 2. Свойства влажного воздуха на психрометрической диаграмме. Для температуры и энтальпии по влажному термометру используется одна и та же линия диаграммы, но значения считываются по разным шкалам.

    Понимание формы и использование психрометрической диаграммы поможет вам диагностировать проблемы с температурой и влажностью воздуха. Обратите внимание, что более холодный воздух (расположенный в нижней левой части диаграммы) не будет удерживать столько влаги (как видно на соотношении влажности по оси Y), как теплый воздух (расположенный вдоль правой стороны диаграммы).Практическое правило для внутренних теплиц или животноводческих помещений в зимних условиях заключается в том, что повышение температуры воздуха на 10 ° F может снизить относительную влажность на 20 процентов. Использование психрометрической диаграммы покажет, что это примерно так. Например, чтобы снизить относительную влажность в зимней теплице в критический период времени, можно нагреть воздух.

    Использование психрометрической диаграммы в теплице и сарае

    Пример 1 Определение свойств воздуха

    Стропный психрометр * дает температуру по сухому термометру 78 ° F и температуру влажного термометра 65 ° F.По этой информации определите другие свойства влажного воздуха. Двумя полезными свойствами воздуха для анализа окружающей среды в сельскохозяйственных зданиях будут относительная влажность и температура точки росы. Относительная влажность — это показатель того, сколько влаги в воздухе по сравнению с желаемыми условиями влажности, а температура точки росы указывает, когда возникнут проблемы с конденсацией, если температура (по сухому термометру) упадет.

    Найдите пересечение двух известных свойств, температуры по сухому и влажному термометрам, на психрометрической диаграмме, рис. 1.Температура по сухому термометру расположена по нижней горизонтальной оси. Найдите линию 78 ° F, которая проходит через диаграмму вертикально. Температура влажного термометра расположена вдоль диагональных пунктирных линий, ведущих к показаниям шкалы на верхней изогнутой границе, обозначенной «температура насыщения». Пересечение вертикальной линии сухого термометра 78 ° F и диагональной линии влажного термометра 65 ° F теперь установило точку состояния для измеряемого воздуха. Теперь считайте относительную влажность как 50 процентов (изогнутая линия, проходящая слева направо вверх по таблице), а температуру точки росы как 58 ° F (следуйте горизонтальной линии, двигаясь влево, к изогнутой верхней границе температур насыщения).Этот пример показан на рисунке 3, поэтому вы можете проверить свою работу.

    Рисунок 3. Диаграмма примера 1. Проверьте эти значения на психрометрической диаграмме (Рисунок 1)

    Что мы можем сделать на основании этой информации? Относительная влажность 50 процентов приемлема для большинства видов домашнего скота и теплиц. Если мы позволим температуре воздуха (по сухому термометру) снизиться до 58 ° F (точка росы) или ниже, воздух будет на 100 процентов насыщен влагой, и произойдет конденсация.Соотношение влажности, отображаемое на вертикальной шкале оси Y, является надежным индикатором уровня влажности воздуха, поскольку оно отражает количество влаги, содержащейся в фунте сухого воздуха, и не колеблется в зависимости от показаний температуры по сухому термометру, как относительные влажность. Соотношение влажности воздуха в этом примере составляет около 0,0104 фунта влаги / фунт сухого воздуха (сместите вправо по горизонтали от точки состояния к шкале отношения влажности).

    Пример 2 Зимняя вентиляция

    Часто воздух нагревают перед тем, как ввести его в теплицы или помещения для выращивания молодняка.Рассмотрим приложение, в котором наружный воздух с температурой 40 ° F (по сухому термометру) и относительной влажностью 80% нагревается до 65 ° F (по сухому термометру), прежде чем он будет распределен по всему зданию.

    Найдите точку состояния для входящего холодного воздуха в нижней левой части психрометрической диаграммы (точка A на рисунке 4). Обратите внимание, что другие свойства воздуха с температурой 40 ° F включают температуру по влажному термометру 38 ° F, температуру точки росы около 34 ° F и соотношение влажности 0,0042 фунта влаги / фунт сухого воздуха. Нагрев воздуха включает повышение температуры по сухому термометру без добавления или уменьшения содержания воды в воздухе.Процесс нагрева движется горизонтально вправо по линии постоянного соотношения влажности. На рисунке 4 показан процесс нагрева между точками A и B. Нагревание воздуха до 65 ° F (по сухому термометру) привело к снижению относительной влажности примерно до 32 процентов. Нагретый воздух, поступающий в здание, достаточно сухой, чтобы поглощать влагу из окружающей среды растений или животных. (Убедитесь, что температура нагретого воздуха в точке B по-прежнему составляет 34 ° F, а соотношение влажности 0,0042 фунта влаги / фунт сухого воздуха.) Нагретый воздух с его более низкой относительной влажностью может смешиваться с влажным теплым воздухом уже в здании. По мере того, как свежий воздух проходит через среду обитания животных, он будет собирать дополнительную влагу и тепло, прежде чем достигнет выхлопной трубы системы вентиляции. Мы могли бы измерить условия выдыхаемого воздуха при температуре 75 ° F (сухая луковица) и относительной влажности 70 процентов, представленной точкой C на рисунке 4. Обратите внимание, что в этом выдыхаемом воздухе соотношение влажности утроилось и составило 0,013 фунта влаги / фунт сухого воздуха. Это означает, что с теплым влажным вытяжным воздухом из здания выходит намного больше воды, чем за счет холодного поступающего воздуха с высокой относительной влажностью.Удаление влаги из окружающей среды растений или животных — одна из основных функций зимней системы вентиляции.

    Рисунок 4. Схема примера 2. Наружный воздух при 40 ° F и относительной влажности 80% (точка A нагревается до 65 ° F (точка B) для использования в вентиляции. Отработанный воздух (точка C) при 75 ° F и относительная влажность 70% содержат в три раза больше влаги, чем свежий воздух (точки A и B).

    Определения

    Окружающий нас воздух представляет собой смесь сухого воздуха и влаги и содержит определенное количество тепла.Мы привыкли слышать о температуре воздуха, относительной влажности и точке росы при обсуждении погодных условий. Все эти и другие свойства содержатся в психрометрической таблице. К форме и сложности диаграммы нужно привыкнуть. См. Рисунки 1 и 2. Вы обнаружите, что верхняя кривая граница диаграммы имеет одну шкалу температур, но может представлять три типа температуры: по влажному термометру, по сухому термометру и точку росы. Эта верхняя криволинейная граница также соответствует 100-процентной относительной влажности или насыщенному воздуху.

    Температура по сухому термометру

    — это температура, обычно измеряемая термометром. Это называется «сухим термометром», поскольку чувствительный конец термометра сухой (см. «Температура по влажному термометру» для сравнения). Температура по сухому термометру расположена на горизонтальной оси или оси X психрометрической диаграммы, а линии постоянной температуры представлены вертикальными линиями диаграммы. Поскольку эта температура широко используется, предположим, что это температуры по сухому термометру, если не указано иное.

    Относительная влажность

    — это количество воды, которое воздух может удерживать при определенной температуре. Это «относительное» количество воды, которое воздух при той же температуре может удерживать при 100-процентной влажности или насыщении. Температура воздуха (по сухому термометру) важна, потому что более теплый воздух может содержать больше влаги, чем холодный. Воздух с относительной влажностью 60 процентов содержит 60 процентов воды, которую он может удерживать (при этой температуре). Он может набрать на 40 процентов больше воды, чтобы достичь насыщения.Линии постоянной относительной влажности представлены изогнутыми линиями, идущими от нижнего левого угла до верхнего правого угла диаграммы. Линия 100-процентной относительной влажности или насыщения — это верхняя левая граница диаграммы.

    Коэффициент влажности

    влажного воздуха — это вес воды, содержащейся в воздухе, на единицу сухого воздуха. Часто это выражается в фунтах влаги на фунт сухого воздуха. Поскольку соотношение влажности влажного воздуха не зависит от температуры, как и относительная влажность, его легче использовать в расчетах.Отношение влажности находится на вертикальной оси Y, а линии постоянного отношения влажности проходят горизонтально на графике.

    Температура точки росы

    указывает температуру, при которой вода начинает конденсироваться из влажного воздуха. Если воздух имеет определенную температуру по сухому термометру и относительную влажность, если температуре позволить понизиться, воздух больше не сможет удерживать столько влаги. Когда воздух охлаждается, относительная влажность увеличивается до тех пор, пока не будет достигнуто насыщение и не произойдет конденсация.Конденсация возникает на поверхностях с температурой точки росы или ниже. Температура точки росы определяется перемещением от точки состояния по горизонтали влево вдоль линий постоянного отношения влажности до тех пор, пока не будет достигнута верхняя изогнутая граница температуры насыщения.

    Энтальпия

    — теплосодержание влажного воздуха. Он выражается в британских тепловых единицах на фунт сухого воздуха и представляет собой тепловую энергию, обусловленную температурой и влажностью воздуха. Энтальпия полезна при нагревании и охлаждении воздуха.Шкала энтальпии расположена над верхней границей графика насыщения. Линии постоянной энтальпии проходят по диагонали вниз слева направо по графику. Линии постоянной энтальпии и постоянной температуры по влажному термометру на этой диаграмме одинаковы, но значения считываются с разных шкал. Более точные психрометрические диаграммы используют немного разные линии для температуры и энтальпии по смоченному термометру.

    Температура влажного термометра

    определяется, когда воздух проходит мимо смоченного наконечника датчика.Он представляет собой температуру, при которой вода испаряется и насыщает воздух. В основе этого определения лежит допущение, что воздух не теряет и не получает тепла. Это отличается от температуры точки росы, когда снижение температуры или тепловые потери снижает влагоудерживающую способность воздуха, вызывая конденсацию воды. Определение температуры смоченного термометра на этой психрометрической диаграмме происходит по линиям постоянной энтальпии, но значения считываются с верхней изогнутой границы температуры насыщения.

    Удельный объем

    указывает пространство, занимаемое воздухом. Это величина, обратная плотности, и выражается как объем на единицу веса (плотность — это вес на единицу объема). Теплый воздух менее плотный, чем холодный, поэтому теплый воздух поднимается вверх. Это явление известно как тепловая плавучесть. По аналогичным соображениям более теплый воздух имеет больший удельный объем и, следовательно, легче холодного. На психрометрической диаграмме линии постоянного удельного объема представляют собой почти вертикальные линии со значениями шкалы, записанными под шкалой температуры по сухому термометру и над шкалой температуры насыщения верхней границы.На этой диаграмме значения находятся в диапазоне от 12,5 до 15,0 кубических футов на фунт сухого воздуха. Больший удельный объем связан с более высокими температурами (сухой термометр).

    Пример 3 Испарительное охлаждение

    Испарительное охлаждение использует тепло, содержащееся в воздухе, для испарения воды. Температура воздуха (по сухому термометру) падает, а содержание воды (влажность) повышается до точки насыщения. Испарение часто используется в жаркую погоду для охлаждения вентиляционного воздуха. Процесс движется вверх по линии постоянной энтальпии или постоянной температуры по смоченному термометру, например, от точки D к точке E на рисунке 5.Обратите внимание, что горячий сухой воздух (точки от D до E с перепадом температуры на 24 ° F) имеет большую способность к испарительному охлаждению, чем горячий влажный воздух (точки от F до G с понижением температуры только на 12 ° F).

    Рисунок 5. Схема примера 3. Процесс испарительного охлаждения горячим сухим воздухом из точек D в E и горячим влажным воздухом из точек F в G. Обратите внимание на большую охлаждающую способность за счет испарения с сухим воздухом.

    _________________________________________________________________________________

    * Психрометр для строп и другие инструменты описаны в информационном бюллетене G-81 «Приборы для измерения качества воздуха, оценки условий содержания домашнего скота».

    Недорогой, стабильный и точный метод измерения относительной влажности в сложных условиях

    Abstract

    В этом исследовании разработан усовершенствованный психрометр для решения практических задач, возникающих при измерении относительной влажности в сложных условиях сушки мяса в сельском хозяйстве и агропищевая промышленность. Конструкция в этом исследовании была сосредоточена на структуре улучшенного психрометра, преобразовании сигналов и методах расчета.Результаты экспериментов показали влияние различной конструкции психрометра на точность измерения относительной влажности. Промышленное применение вяленых мясных продуктов продемонстрировало эффективную работу улучшенного психрометра, используемого в качестве датчика измерения относительной влажности в помещениях для сушки мяса. В условиях сушки для производства мяса достигнутая точность измерения относительной влажности с использованием улучшенного психрометра составила ± 0,6%. Результаты тестирования системы показали, что усовершенствованный психрометр может обеспечивать надежные и долгосрочные стабильные измерения относительной влажности с высокой точностью в системе сушки мясных продуктов.

    Ключевые слова: сушильных камер, точность измерения, относительная влажность, психрометрические датчики

    1. Введение

    Относительная влажность определяется при любой температуре и давлениях, определяемых как отношение давления водяного пара к давлению насыщенного водяного пара (над водой ) при температуре газа [1]. Существует множество методов измерения относительной влажности [2,3,4,5]. Однако измерение относительной влажности зависит от нескольких факторов окружающей среды. Получение надежных, стабильных, точных и точных измерений относительной влажности в течение длительного времени остается сложной практической задачей.Задача особенно трудна в грязной или жесткой измерительной среде, содержащей коррозионные материалы, газовые загрязнения или воду во всех трех физических состояниях. Несмотря на множество доступных датчиков относительной влажности, разработанных для различных целей измерения, существует несколько датчиков, которые можно использовать в суровых условиях с высокой точностью измерения. Однако практические применения, такие как система сушки для производства мяса в сельском хозяйстве, агропродовольственной промышленности, а также в грязных промышленных средах или в технических помещениях кораблей (например,g., машинные отделения) [6], требуется датчик относительной влажности, который может обеспечивать стабильные, полнодиапазонные измерения с высокой точностью измерения в суровых условиях [7,8].

    Психрометрический метод измерения относительной влажности известен очень давно. Психрометр измеряет относительную влажность на основе испарительного охлаждения. Общая конструкция психрометра с аспирацией показана на рис. В качестве измерительных элементов прибор содержит два датчика температуры. В промышленных приложениях датчик температуры психрометра с аспирацией может быть либо датчиком температуры термопары, либо термометром сопротивления.Один зонд помещается для измерения температуры окружающего воздуха, которая называется температурой по сухому термометру. Другой зонд, обернутый влажной тканью, помещают рядом с сухой лампочкой для измерения охлаждающего эффекта испарения. Его показание называется температурой по влажному термометру. Вентилятор используется для вентиляции окружающего воздуха. Психрометр — это косвенный метод измерения относительной влажности.

    Устройство психрометра аспирационного.

    Важным преимуществом психрометра является его адаптируемость к условиям измерения.По сравнению с современными электронными датчиками относительной влажности, такими как емкостные датчики относительной влажности или резистивные датчики относительной влажности, психрометр является одним из устройств измерения относительной влажности, который может использоваться в грязной среде, может выдерживать изменения состояния воды и может обеспечивать большой диапазон значений измерения. Психрометр используется в различных измерительных средах во многих современных приложениях [9,10,11,12,13].

    Однако, как датчик относительной влажности в прикладной системе, слабым местом психрометра является его низкая точность измерения по сравнению с электронными датчиками [14,15,16].Измерение относительной влажности психрометром зависит от ряда факторов, таких как степень вентиляции (объемный расход), диаметр провода, толщина и длина водяной пленки, покрывающей стык влажной термопары, и относительное положение. влажных и сухих термопар [17]. Психрометр также требует от квалифицированных операторов точных измерений [18]. Эффекты различных факторов, таких как атмосферное давление, размер психрометра, условия вентиляции или замерзание влажных лампочек, были изучены и подтверждают теорию измерений [19].Сложность среды измерения по влажному термометру является ограничивающим фактором для повышения точности измерения. Следовательно, ключом к повышению точности измерений психрометром является обеспечение производителей конкретными конструктивными элементами, обеспечивающими надежность и стабильность измерений.

    Температура по влажному термометру не должна быть термодинамическим свойством, но при определенных условиях она хорошо приближается к термодинамической температуре по влажному термометру [20]. Датчик должен быть защищен от излучения.Это очень важный вопрос, потому что многие исследователи использовали естественные термометры с влажным термометром с непредсказуемыми последствиями с точки зрения измерений [21].

    В ряде предшествующих работ изучались методы измерения психрометра в различных средах и влияние различных факторов, влияющих на точность измерения. Инь и др. рассчитал коэффициенты корреляции психрометра с изменяющейся скоростью ветра. Психрометр с аспирацией был разработан и испытан для птичников-бройлеров [22].Результаты испытаний показали, что психрометр с аспирацией может надежно работать в запыленной среде с минимальным обслуживанием, которое требуется только каждые пять-десять дней [23]. Дюрен использовал четыре типа оборудования для измерения влажности воздуха в течение семи месяцев в тяжелых сушилках для глины, включая психрометр с датчиками влажного и сухого термометров [24].

    Несколько исследователей обсуждают точность измерения психрометра. Устымчук и Гинер исследовали ошибки психрометрического измерения относительной влажности и использовали формулу распространения ошибок для преобразования ошибок температуры в ошибки относительной влажности [10].Миттал и Чжан разработали обученную психрометрическую диаграмму на основе искусственной нейронной сети, которую можно использовать для прогнозирования психрометрических параметров в практических приложениях [25]. Монтанини работал над оптическим психрометром с кодировкой по длине волны для измерения относительной влажности, и точность измерения была оценена в пределах 2% относительной влажности (RH) в диапазоне, близком к насыщению [26]. Cai et al. Компания разработала интеллектуальный датчик относительной влажности по сухому и влажному термометрам с результатами моделирования и испытаний, демонстрирующими точность в пределах 2% относительной влажности [27].Точность цифрового вентилируемого психрометра, разработанного Nantou, составляет менее 2% относительной влажности [28]. Статистические результаты для вентилируемого психрометра DYZ-1 показали стандартное отклонение температуры и относительной влажности 0,23 ° C и 1,7% относительной влажности [29]. Результаты теста, основанные на онлайн-методе Bhuyan, сравнивались со стандартным гигрометром, и было заявлено, что отклонение не превышает 2% относительной влажности [30]. Николс разработал датчик относительной влажности, использующий психрометрический процесс для птицеводства, с ожидаемым допуском 1% относительной влажности для ряда известных значений относительной влажности [31].Накахама применил формулу Спранга для оптимизации конструкции психрометра при скорости ветра выше 1,5 м / с [32]. Когда скорость ветра находится в диапазоне от 0,5 до 1,5 м / с, можно использовать формулу Партнера со слабым коэффициентом ветра.

    Психрометр косвенно измеряет относительную влажность с помощью двух датчиков температуры. Благодаря конструкции зондов с сухим и влажным термометром чувствительный элемент заключен в трубку из нержавеющей стали. Чувствительный элемент не находится в прямом контакте с окружающей средой.Психрометр избегает прямого воздействия на чувствительный элемент относительной влажности окружающей среды. Это ключевое отличие позволяет использовать психрометр в сложных условиях измерения. Однако процесс измерения относительной влажности психрометром — сложный физический процесс. На результат измерения могут влиять многие факторы, такие как атмосферное давление, температура окружающей среды, скорость воздушного потока, точность датчиков температуры, расположение датчиков, размер и качество влажной ткани, и т. Д. Кроме того, в процессе измерения психрометра важны точность формулы преобразования, схемы измерения и вычислительное оборудование. Эти факторы в совокупности влияют на результат измерения и ограничивают широкое использование психрометра.

    Накахама исследовал конструкцию психрометра для проверки рабочих характеристик в камерах температуры и влажности, а также точности измерений влажности, отвечающих требованиям инженерии качества [32]. Накахама заявляет: «Благодаря усовершенствованию технологии измерения влажности и развитию систем прослеживаемости в последние годы мы снова взяли на себя задачу проверки конструкции психрометра и точности измерения влажности».Койл разработал недорогой психрометр для оценки температуры влажного термометра [33]. Омори прокомментировал психрометр: «Также были проведены эксперименты для изучения влияния атмосферного давления, размера психрометра, вентиляции и условий переохлаждения или замерзания влажного термометра, что привело к хорошему согласию с теорией» [34]. Инь и др. представили параметризованный коэффициент психрометра со скоростью ветра в своей статье [22].

    Из приведенного выше обсуждения и литературы ясно, что психрометр широко используется в качестве метода измерения относительной влажности в широком диапазоне значений в суровых условиях с различной степенью точности измерения.Поэтому важно изучить взаимосвязанные элементы в среде измерения и оптимизировать точность измерения психрометра.

    В этой статье представлено усовершенствованное измерительное устройство аспирационного психрометра с особыми параметрами конструкции и приведены реальные результаты испытаний, которые проводятся в помещении для сушки мяса на пищевой компании. Было разработано и испытано специальное психрометрическое измерительное устройство, включающее конструкцию усовершенствованного психрометра, метод преобразования сигналов, вычислительный блок и результаты тестирования в реальном времени.Продемонстрировано влияние структуры психрометра и взаимосвязанных факторов среды измерения. В ходе исследования была проанализирована точность, стабильность и надежность конкретного улучшенного психрометрического метода измерения, основанного на системе контроля температуры и относительной влажности в реальном времени.

    2. Улучшение

    В этом разделе кратко дается общая реализация психрометра. Затем представлен метод преобразования сигналов между измерениями сухого и влажного датчиков температуры и относительной влажности, который подходит для цифровых процессоров.

    2.1. Конструкция аспирационного психрометра

    Мы протестировали несколько датчиков температуры, включая датчик температуры термопары и термометр сопротивления. PT100 — термометр сопротивления, показавший лучшую точность и стабильность, чем датчики температуры термопары. Кроме того, температура термопары и температура сопротивления имеют прочный корпус из нержавеющей стали, а его степень защиты от проникновения составляет 67. Таким образом, мы выбрали PT100 в качестве датчика температуры для сухого и влажного воздуха для улучшенного психрометра с наддувом.Чтобы соответствовать специальной среде измерения, датчики были выбраны из нержавеющей стали с водонепроницаемыми кабельными соединениями, такими как степень защиты IP67. Температурный зонд с влажным термометром пропитывали водой через кусок хлопчатобумажной ткани. Вентилятор использовался для обеспечения постоянного и контролируемого потока воздуха над зондами. Температура по сухому термометру и влажному термометру обозначается как T d и T w соответственно.

    2.2. Алгоритм преобразования сигнала психрометра

    Как косвенный метод измерения, преобразование сигнала между температурой и относительной влажностью является важным фактором, который напрямую влияет на точность измерения психрометра.Существуют предшествующие ссылки на различные методы преобразования [35,36] и программный пакет, упомянутый в Lv и Chen [37].

    Преобразование сигнала основано на первичной формуле Спранга [38]. Масса водяного пара в определенном объеме определяется как абсолютная влажность [1]. Если предполагается идеальное поведение газа, абсолютную влажность можно рассчитать следующим образом:

    Отношение парциального давления водяного пара в смеси к давлению насыщенного водяного пара при заданной температуре определяется как относительная влажность, обычно выражаемая в процентах:

    RH = Pd (h3O) Ps (h3O) × 100%

    (2)

    где P d — парциальное давление водяного пара в смеси в равновесии, а давление водяного пара является функцией температуры.Закон парциальных давлений Дальтона гласит, что полное давление смеси газов является суммой давления отдельного газа в смеси, и он работает только для идеальных газов [39]. P s — давление насыщенного водяного пара при заданной температуре.

    Парциальное давление водяного пара в смеси можно рассчитать по формуле Спранга [38] по формуле

    Pd = Pw –C (Td − Tw) P755

    (3)

    где P — давление станции, P w — давление насыщения при температуре влажного термометра, T d — температура сухого термометра, T w — температура влажного термометра, а C — постоянная.Значение C различается в зависимости от среды измерения. Когда температура окружающей среды выше точки замерзания, ° C = 0,5; а при температуре окружающей среды ниже точки замерзания ° C = 0,43 [38]. В этом исследовании формула Спранга была проверена на применимость при температуре в диапазоне 4–18 ° C в испытанных процессах сушки мяса. Диапазон психрометрической формулы Спранга [40] действителен в диапазоне диаграммы психрометра (диапазон –45–60 ° C) [41]. В техническом примечании НАСА Пэриш и Патнэм заявили, что уравнения Спранга верны, когда диапазон температуры окружающей среды составляет от -50 до 100 ° C [42].Единица измерения температуры — градусы Цельсия, а давление станции — миллибар / гектопаскалях.

    P s и P w можно рассчитать по

    Ps = 6,112exp (17,67TdTd +243,5)

    (4)

    Pw = 6,112exp (17,67TwTw +243,5)

    (5)

    Эти два уравнения проверены на соответствие процессам сушки мяса, когда температура находится в диапазоне 4–18 ° C. Наконец, относительная влажность R H получается по уравнению (2).

    2.3. Влияние окружающей среды на психрометр

    В зависимости от методов измерения относительной влажности датчики влажности можно разделить на две категории: прямые и косвенные методы измерения. Принципы измерения емкостного датчика влажности и резистивного датчика влажности относятся к категории прямых методов измерения. Непрямые методы измерения влажности не подвергают чувствительное к влажности устройство воздействию окружающей среды. Психрометрический метод измерения — это типичный метод косвенного измерения относительной влажности, при котором температуры измеряются, а затем преобразуются в значения относительной влажности.

    Это исследование фокусируется на улучшении структурных параметров аспирированного психрометра и, в частности, анализирует влияние нескольких факторов на точность измерения аспирационного психрометра на основе практических измерений. Проведенные эксперименты включали: испытание скорости воздушного потока, когда воздушный поток проходит через датчики температуры по сухому и влажному термометрам; тест размера ткани, который надевается на датчик с влажным термометром; и проверка расстояния между датчиком влажного термометра и уровнем воды.Для проведения этих экспериментов был реализован специальный усовершенствованный психрометр.

    Существуют психрометры разных типов, и для психрометров одного и того же типа размеры конструкции в основном различаются. Мотивация выбрать два разных расстояния, чтобы продемонстрировать, что влияние расстояния между уровнем воды и влажным термометром нельзя игнорировать. Первый эксперимент проводился с двумя разными расстояниями между датчиком влажного термометра и уровнем воды: 23 мм и 71 мм.Переменной была скорость воздушного потока, которая изменялась от 0 м / с (стационарный) до 4 м / с с интервалами 0,5 м / с. Размер влажной ткани составлял 63 мм × 122 мм. Результаты испытаний показаны на, где сплошная кривая показывает установку 23 мм, а пунктирная кривая показывает установку 71 мм. Датчик температуры по влажному термометру, расположенный на большем расстоянии от уровня воды, показывает более низкую измеренную температуру, поскольку большее расстояние увеличивает скорость испарения с ткани. Слева направо, более высокая скорость воздушного потока также увеличивала процесс испарения и снижала температуру влажного термометра.

    Соотношение между скоростью воздушного потока и температурой по влажному термометру (размер ткани: 63 мм × 122 мм).

    Второй эксперимент был разработан для изучения влияния ткани разного размера на температуру по влажному термометру. В эксперименте размер ткани был изменен до 126 мм × 122 мм, а другие переменные были такими же, как в первом эксперименте. Результат теста показан на, где сплошная кривая показывает установку 23 мм, а пунктирная кривая показывает установку 71 мм. Результат эксперимента показывает, что процесс испарения ткани небольшого размера происходит быстрее, чем ткани большого размера.Опять же, слева направо, более высокая скорость воздушного потока увеличивает процесс испарения и снижает температуру влажного термометра.

    Связь скорости воздушного потока с температурой влажного термометра (размер ткани: 126 мм × 122 мм).

    Влияние факторов окружающей среды показано в и, включая расстояние скорости воздушного потока между влажным термометром и уровнем воды, а также размер ткани влажного термометра на психрометре. Большее расстояние между влажным термометром и уровнем воды увеличивало процесс испарения и уменьшало температуру по влажному термометру.Более высокая скорость воздушного потока увеличивает процесс испарения и снижает температуру по влажному термометру. Наконец, сравнение кривых на и, различные размеры ткани также вызвали изменение температуры влажного термометра. Меньший размер ткани приводил к более быстрому снижению температуры влажного термометра.

    Основываясь на приведенных выше результатах, мы оценили чувствительность температуры смоченного термометра к изменению различных факторов окружающей среды. При постоянной скорости воздушного потока 2 м / с разные размеры ткани вызывали 0.Погрешность измерения температуры по влажному термометру составляет 2 ° C. Различные расстояния между датчиком температуры по влажному термометру и уровнем воды добавляли погрешность в 0,3 ° C, а если скорость воздушного потока изменилась с 2 м / с до 0,5 м / с, погрешности увеличились бы примерно на 0,3 ° C. Общее изменение измеренного значения температуры по влажному термометру составило примерно 0,8 ° C.

    3. Результаты и обсуждение

    Из раздела 3 ясно, что точность измерения психрометра может быть улучшена с помощью соответствующих корректировок различных факторов.

    На основе анализа, приведенного в разделе 3, было разработано усовершенствованное измерительное устройство психрометра с несколькими ключевыми факторами, выбранными для повышения точности измерения. Эти факторы включали расстояние между датчиками сухого и влажного термометров (72 мм), размер влажной ткани (127 мм × 125 мм), расстояние между влажным термометром и водой (43 мм), расстояние от нагнетательного вентилятора до сухого термометра и датчик влажного термометра (66 мм), направление воздуха от вентилятора к датчику влажного термометра и скорость воздушного потока (5,25–5,3 м / с), точность датчиков температуры сопротивления и преобразование сигнала.Мы провели испытания с использованием различных измерительных устройств, таких как инструмент управления технологическим процессом, Jumo lpf100 и Siemens PLC step7-200. Мы получили хорошие результаты измерений с использованием всех устройств, использующих параметры конструкции, представленные в этой статье.

    Температурные сигналы по сухому и влажному термометрам были измерены в трехпроводной схеме с использованием специальной интегральной схемы — ASIC 7030 A / D для аналого-цифрового преобразования. Контроллер профиля работал с микроконтроллером для сбора данных измерений.Контрольно-измерительные приборы включают аналого-цифровой преобразователь и микроконтроллер. ASIC 7030 использовался как аналого-цифровой преобразователь. Использовались микроконтроллеры двух типов: Neuron chip 3150 BF от Toshiba Corporation Semiconductor Company (Токио, Япония) и 89 C52 от ATMEL Ltd. (1600 Technology Drive, Сан-Хосе, Калифорния, США). Несколько точных инструментов использовались для калибровки конкретного улучшенного измерительного прибора психрометра и измерения его точности. В состав инструментов входили: датчик влажности и температуры VAISALA (HMP75) и индикатор измерения (MI70), цифровой анемометр PACER (DA400), прецизионный термометр Ebro (TFX 430), регистратор точных данных MadgeTech (RHTemp 101A) для температуры и относительной влажности и Fluke. прибор сухоблочный (9102S).

    В этих экспериментах сухой термометр (Fluke 9102S) и прецизионный термометр Ebro (TFX 430) использовались для калибровки датчика температуры по сухому и влажному термометру. Точность прецизионного термометра Ebro (TFX 430) составляет ± 0,05 ° C, а разрешение — 0,01 ° C. Зонд влажности и температуры (HMP75) и индикатор измерения (MI70) использовались в качестве инструмента подтверждения. показывает результаты калибровки влажности и температуры для зонда HMP75 от Vaisala Oyj, Хельсинки, Финляндия.

    Таблица 1

    Результаты калибровки влажности и температуры датчика HMP75.

    Влажность / температура Измеренное значение 1 Единица Измеренное значение 2 Единица Измеренное значение 3 Единица
    Эталонная относительная влажность + 33,1% RH + 54,0% RH 74,7% RH
    Эталонная температура +22,06 ° C +22,05 ° C +22,05 ° C
    Наблюдаемая относительная влажность + 33,7% RH +54.5% RH + 74,9% RH
    Наблюдаемая температура +22,06 ° C +22,04 ° C +22,05 ° C
    Разница относительной влажности + 0,6% RH +0,5 % RH + 0,2% RH
    Допустимая разница относительной влажности ± 1,0% RH ± 1,0% RH ± 1,0% RH

    3.1. Точность измерения улучшенного психрометра

    Улучшенный психрометр и датчик влажности и температуры (HMP75) с индикатором измерения (MI70) были испытаны в условиях сушильной камеры.Результаты испытаний усовершенствованного психрометра и прибора для измерения влажности (MI70 с HMP75) показаны на рис. Сплошная кривая показывает результат измерения прибором для измерения влажности (MI70 с HMP75), а пунктирная кривая показывает результат измерения улучшенным психрометром. Разница между результатами измерений, в частности улучшенное значение измерения психрометра за вычетом значения измерения прибора для измерения влажности (MI70 с HMP75), показаны на.

    Сравнение точности измерения улучшенного психрометра и прибора относительной влажности (HMP75).

    Разница значений измерения улучшенного психрометра и прибора сравнения (HMP75).

    Данные испытаний показывают, что значение измерения улучшенного психрометра очень близко к значению измерения прибора для измерения влажности (MI70 с HMP75). Отклонение между двумя инструментами было менее ± 0,5% относительной влажности. По аттестованной точности прибора измерения влажности (MI70 с HMP75) точность измерения улучшенного психрометра составила ± 0.6% RH в условиях измерения в сушильной камере.

    3.2. Сравнение оригинального психрометра и усовершенствованного психрометра

    Был проведен сравнительный тест между оригинальным психрометром и улучшенным психрометром в функционирующей контрольной среде помещения для сушки мяса. Оригинальный психрометр был удален из той же общей системы управления сушильной камерой.

    В оригинальном психрометрическом устройстве и усовершенствованном психрометрическом устройстве использовались один и тот же датчик и инструмент. Калибровочный прибор был таким же, как и в предыдущем разделе, а атмосферное давление во время эксперимента составляло 964 гПа.

    Результаты испытаний на температуру и относительную влажность показаны в. представляет собой отрывок, демонстрирующий подробный результат теста на относительную влажность. Вверху пунктирная линия обозначает результат измерения относительной влажности прибором для измерения влажности (MI70 с HMP75), сплошная кривая обозначает результат измерения относительной влажности исходным психрометром, а пунктирная кривая обозначает результат измерения. результат измерения относительной влажности улучшенным психрометром.Внизу пунктирная кривая показывает результат измерения температуры прибором для измерения влажности (MI70 с HMP75), пунктирная кривая показывает результат измерения температуры исходного психрометра, а кривая со знаком плюс указывает температуру. результат измерения улучшенным психрометром.

    Сравнение температуры и относительной влажности с использованием оригинального психрометра, усовершенствованного психрометра и прибора для измерения относительной влажности (HMP75).

    Сравнение относительной влажности с использованием оригинального психрометра, улучшенного психрометра и измерительного прибора (HMP75), увеличенная часть.

    Точность измерения исходного психрометра и улучшенного психрометра четко показана на рис. Кривая измерения относительной влажности улучшенного психрометра очень близка к кривой измерения калиброванного датчика влажности и температуры (HMP75) с индикатором измерения (MI70), а результат теста показывает, что исходный психрометр имеет большую погрешность.

    3.3. Анализ стабильности улучшенного психрометра

    Другой проблемой датчика относительной влажности является стабильность сигнала измерения. У большинства датчиков относительной влажности есть проблема смещения нуля, которая зависит от свойств чувствительного элемента относительной влажности. Эта проблема более очевидна в суровых условиях, например в сушильных помещениях для производства мяса.

    Стабильность измерений прототипа психрометра была количественно проанализирована в системе контроля температуры и относительной влажности в реальном времени.Проведены эксперименты в системе управления сушильной камерой с использованием прототипа психрометра в качестве датчика относительной влажности. Условия тестирования были сложными, поскольку воздух содержал частицы дыма, что не позволяло емкостным датчикам относительной влажности работать в течение длительного периода времени. Это большая проблема — заставить датчик работать в помещениях для сушки мяса для измерения относительной влажности. Поскольку чувствительное к влажности устройство емкостных датчиков влажности или резистивных датчиков влажности открыто в зоне измерения, оно не может работать должным образом в суровых условиях.Реальные тесты показывают, что некоторые датчики относительной влажности, такие как емкостные датчики влажности или резистивные датчики влажности, не работают должным образом в течение длительного периода времени. Психрометр не использует чувствительное к влажности устройство для измерения относительной влажности. Для косвенного измерения относительной влажности используются два датчика температуры, называемые датчиком сухого и влажного термометра. Эта особенность измерения демонстрирует, что модифицированный кулачок психрометра стабильно работает в суровых условиях измерения в течение очень длительного периода времени.

    Размер испытательной сушильной камеры составлял 28 м × 9 м × 3,8 м. Контрольными переменными были комнатная температура и относительная влажность. Источником охлаждения системы был NH 3 при -7 ° C, а источником нагрева системы был пар низкого давления при 15 фунтов на квадратный дюйм . Увлажнитель представлял собой генератор сухого тумана с размером капель воды ≤4,2 мкм. Система управления сушильной камерой представляла собой две независимые системы регулирования температуры и относительной влажности с обратной связью с использованием пропорционального, интегрального и дифференциального алгоритмов управления.Датчик относительной влажности был прототипом психрометра.

    В качестве регистрирующего измерительного оборудования использовались два регистратора данных температуры и относительной влажности (MadgeTech TempRetriever-RH и RHTemp101A). Среди них TempRetriever-RH имел разрешение по относительной влажности 0,1% и разрешение по температуре 0,1 ° C. RHTemp101A имел разрешение по относительной влажности 0,1% и разрешение по температуре 0,01 ° C.

    Уставки температуры и относительной влажности для системы управления сушильной камерой составляли 13 ° C и 74% относительной влажности.Результаты испытаний температуры и относительной влажности при регулировании по замкнутому контуру показаны на. Нижняя кривая левой вертикальной оси указывает значения температуры в градусах Цельсия (° C), а верхняя кривая правой вертикальной оси указывает значения относительной влажности в процентах (%).

    Результаты технологического контроля температуры и относительной влажности на основе усовершенствованного психрометра.

    Показана 65-часовая регистрация температуры и относительной влажности в сушильной камере с замкнутым контуром управления, где в качестве датчика относительной влажности использовался прототип психрометра.является частью записи относительной влажности и показывает ее небольшую часть. Исходя из этого, точность контроля относительной влажности находилась в пределах ± 0,8% относительной влажности. Результаты испытаний ясно показывают, что прототип устройства психрометра может обеспечивать стабильные измерения в жестких условиях измерения в течение длительного периода времени и может обеспечивать более высокую точность контроля относительной влажности в промышленных помещениях для сушки мяса.

    Анализ точности контроля процесса относительной влажности на основе усовершенствованного психрометра.

    3.4. Влияние температуры на точность измерения относительной влажности

    Температура напрямую влияет на точность и стабильность измерения относительной влажности. Влияние различных факторов при измерении относительной влажности можно оценить с помощью. Взаимосвязь температуры и относительной влажности, близкая к значениям 13 ° C и 73% относительной влажности, представлена ​​на рис. показывает взаимосвязь температуры и относительной влажности в герметично закрытом контейнере.

    Таблица 2

    Связь между температурой и относительной влажностью при 13 ° C и 73% относительной влажности.

    Влажность / температура Агрегат
    1 2 3 4 5 6 7 8 906 96 900 ° C (900 ° C) ) 11 11,5 12 12,5 13 13.5 14 14,5 15
    Относительная влажность (% RH) 83,3 80,6 78 75,4 73 70,7 64,1 66,2

    Исходя из этого, изменение температуры на ± 1 ° C приведет к изменению относительной влажности не менее чем на 4%. Значения температурного колебания составляют ± 0,1 ° C, с учетом погрешности измерения прибора ожидается максимальное колебание температуры ≤ ± 0.15 ° С. Связанное влияние температуры и относительной влажности составляет ± 0,6% относительной влажности в дюймах. Таким образом, из-за влияния муфты эффект регулирования температуры напрямую влияет на точность регулирования системы регулирования относительной влажности. Символы и иллюстрируют эффект.

    Температура и относительная влажность при управлении с обратной связью, основанные на тщательной настройке.

    Относительная влажность при регулировании по замкнутому контуру с колебанием температуры ± 0,05 ° C.

    Результаты испытаний показали, что точность контроля температуры была достигнута ± 0.05 ° C более семи часов в системе управления. В нижняя кривая указывает значения температуры в градусах Цельсия (° C), а верхняя кривая указывает значения относительной влажности в процентах (%). Точность регулирования относительной влажности показана в увеличенном масштабе. Точность контроля относительной влажности составляла ± 0,5% для системы управления сушильной камерой с использованием прототипа психрометра в качестве датчика относительной влажности.

    Приведенные выше результаты испытаний ясно показали влияние точности регулирования температуры на точность регулирования относительной влажности в системе управления сушильной камерой.Когда точность контроля температуры составляла ± 0,1 ° C, точность контроля относительной влажности составляла ± 0,8% относительной влажности (), а когда точность контроля температуры достигала ± 0,05 ° C, точность контроля относительной влажности была достигнута ± 0,5% относительной влажности ().

    Измерение относительной влажности — проекты Science Fair

    Возможно, вы заметили, что влажность (количество водяного пара в воздухе) влияет на то, насколько комфортно вы себя чувствуете на улице. Когда влажность летом высокая, мы говорим, что это «душно».«Когда прохладно и влажность высокая, мы можем сказать, что он кажется« липким ». Влажность может сделать теплый день более теплым, а прохладный — холодным. Вы можете наблюдать разницу, которую имеет влажность.

    В этом эксперименте вы будет определять относительную влажность с помощью термометров с влажным и сухим термометром. Такое устройство называется психрометром.

    Что вам понадобится:

    • 2 идентичных спиртовых термометра (по Цельсию)
    • Тяжелый картонный прямоугольник длиной около 10 дюймов
    • Крепкая лента
    • Вентилятор
    • Ватные шарики
    • Резинка
    • Теплая вода

    Что делать:

    1.Используйте ленту, чтобы прикрепить термометры к картонному прямоугольнику на расстоянии примерно 5 дюймов друг от друга. Убедитесь, что концы колб термометров свисают ниже края картона не менее чем на 1 дюйм, а нумерованные стороны термометров легко читаются.

    2. Установите термометры перед небольшим вентилятором, установленным на умеренную скорость, на 5 минут и запишите показания температуры. Это необходимо для проверки того, что ваши термометры откалиброваны и показывают одинаковую температуру в контролируемых условиях.

    3.Смочите несколько ватных шариков теплой водой и закрепите их резинкой вокруг лампочки термометра. Установите термометры перед вентилятором, как и раньше. Через 5 минут запишите показания температуры по влажному термометру и по сухому термометру.

    4. Чтобы определить относительную влажность, вычтите нижнюю температуру по влажному термометру из более высокой температуры по сухому термометру, чтобы определить разницу и сравнить с таблицей.

    1 9902 902 902 902 21 900 80235 16 9002 1 9023 5 47
    Относительная влажность (%)
    Температура сухого термометра (° C) Разница между температурами влажного и сухого термометра (° C)
    0 1 2 3 4 5 6 7
    11 12 13 14 15
    -20 100 28 9063 909
    -18 100 40 9096 3
    -16 100 48
    -14 100 559-14 100 559
    -12 100 61 23 2 2 2
    -8 100 71 41 13 909 909 100 73 48 20
    -4 100 77 54 32 11-2000-200035 79 58 37 20 1
    0 100 81 63 45 11
    2 100 83 67 51 36 20 6 ​​ 85 70 56 42 27 14 909 63
    6 ​​ 100 86 72 59 46 35 22 10 100 87 74 62 51 39 28 17 6 ​​
    10 100 88 10 100 88 54 43 33 24 13 4
    12 100 88 78 67 57 78 67 57 28 19 10 2
    14 100 89 79 69 60 50 41 33 25 16 8 1
    100 71 62 54 45 37 29 21 14 7 1
    18 100 91 64 56 48 40 33 26 19 12 6 ​​
    20 100 92 82 58 51 44 36 30 23 17 11 5
    22100 92 83 75 68 60 53 46 40 33 27 21 15 10 4
    24 100 92 84 76 69 62 55 49 42 36 30 25 20 9 14 4
    26 100 92 85 77 70 64 57 51 45 39 34 28 23 13 9
    28 100 93 86 78 71 65 59 53 42 36 31 26 21 17 12
    30 100 93 86 79 72 66 55 49 44 39 34 29 25 20 16

    Результатов:

    Даже если температура воздуха не изменилась, вы должны были заметить более низкое показание температуры на термометре по влажному термометру.Это происходит потому, что во время высыхания ватных шариков часть воды испарилась (превратилась в водяной пар).

    Это изменение состояния с жидкой воды на водяной пар требует небольшого количества тепловой энергии из окружающей атмосферы. То же самое происходит, когда лед тает в жидкую воду. С другой стороны, небольшое количество тепла выделяется, когда водяной пар конденсируется обратно в жидкую форму или когда вода замерзает с образованием льда. Это объясняет, почему вам холодно, когда вы выходите из бассейна в ветреный день, хотя температура воздуха высока, вода, испаряющаяся с вашей кожи, забирает тепло испарения из вашего тела, а не из воздуха!

    Дело не в жаре, а в влажности

    Дело не в жаре, а в влажности

    Самым распространенным инструментом для измерения относительной влажности является стропный психрометр .Он состоит из двух термометров, установленных рядом друг с другом. К колбе одного термометра прикреплен влажный фитиль, а к другому — сухой. Фитиль смачивают водой температуры воздуха. Два термометра прикреплены к поворотной ручке. Вода испаряется с влажного фитиля, вызывая снижение температуры на этой лампочке, называемой по понятным причинам влажной лампочкой.

    Со временем никакая дополнительная вода не сможет испариться в воздух. Температура перестает снижаться, и полученное значение называется температурой по влажному термометру.Это сравнивается с показаниями сухого термометра. Разница пропорциональна сухости воздуха. Большая разница указывает на то, что большой объем воды смог испариться. Меньшая разница означает, что воздух уже был заполнен водяным паром и не мог удерживать намного больше. Воздух был более влажным. На следующем рисунке показан классический строп-психрометр. Таблицы затем используются для определения относительной влажности на основе показаний влажного и сухого термометров. Аналогичным образом можно определить точку росы.

    Строп-психрометр? Для измерения влажности.

    Иногда инструмент не поворачивается, и вентилятор обдувает его. Это называется аспирационным психрометром .

    Weather-Speak

    Психрометр для строп — это прибор для измерения относительной влажности. Он имеет два термометра — сухой и влажный термометры, установленные рядом, и ручку на одном конце. Вы вращаете прибор, чтобы получить показания.

    Аспирационный психрометр похож на стропный психрометр, но вместо вращения воздух проходит мимо него с помощью электрического вентилятора.

    Помимо вращающихся термометров, существуют другие устройства, определяющие относительную влажность. Вы, наверное, заметили, что волосы реагируют на изменение влажности. Когда эта влажность увеличивается, увеличивается и длина волос. Если волосы вьющиеся от природы, они вьются больше — пора завивать. Если волосы от природы прямые, они становятся мягкими.

    Соотношение между длиной волос и влажностью используется в приборе, называемом гигрометром волос. Пряди естественно светлых волос или конский волос с удаленными маслами прикрепляются к системе рычагов.Они усиливают изменение длины волос, а затем приводят в движение циферблат. Иногда циферблат превращается в рычаг вращающегося барабана, и можно определить рекорд влажности. Гигрометр для волос не такой точный, как слинг-психрометр, и требует значительной калибровки, особенно при больших колебаниях влажности.

    Более современные инструменты являются электрическими и основаны на том принципе, что электрическое сопротивление некоторых материалов изменяется при воздействии разной влажности.В одном из типов электрических гигрометров используется углеродное покрытие на плоской пластине. Сила тока зависит от того, сколько влаги присутствует на пластине. В других устройствах используется раствор хлорида лития, из которого вода испаряется при прохождении электрического тока.

    Выдержка из The Complete Idiot’s Guide to Weather 2002 Мэл Гольдштейн, доктор философии. Все права защищены, включая право на полное или частичное воспроизведение в любой форме. Используется по договоренности с Alpha Books , членом Penguin Group (USA) Inc.

    No related posts.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *