Описание приборов

Применяются психрометры двух типов: психрометр Августа и психрометр Ассмана (рисунок 5.1):

Психрометр Ассмана

Психрометр Августа

Рисунок 5.1. Разновидности психрометров

Психрометры состоят из двух термометров – сухого и увлажненного. Увлажнение термометра осуществляется путем смачивания водой ткани, покрывающей шарик одного из термометров. Показания влажного термометра всегда меньше, так как часть тепла в нем постоянно расходуется на испарение влаги с поверхности шарика. По разности показаний сухого и влажного термометров вычисляется величина влажности – абсолютной и относительной.

Преимуществом психрометра Ассмана является большая стабильность и надежность работы его термометров, обеспечиваемая тем, что термометры психрометра заключены в латунные трубки, защищающие их от случайных воздействий. Для исключения влияния на показания термометров изменения скорости движения воздуха, в эти трубки всасывается исследуемый воздух с постоянной скоростью 2 м/с. Это осуществляется с помощью вентилятора, приводящегося в действие с помощью пружинного механизма. В помещении, где скорость перемещения воздуха незначительна, можно применять психрометр Августа.

При работе с психрометром Августа величина абсолютной влажности находится из следующей зависимости:

, (1)

где: a – абсолютная влажность, г/м³;

F_ВЛ – максимальная влажность при температуре t влажного термометра (таблица 5.4);

a – психрометрический коэффициент, зависящий от скорости движения воздуха (таблица 5.5);

t, t₁ – показания сухого и влажного термометров соответственно, °С;

В – барометрическое давление, мм. рт. ст.

Относительную влажность j находят из следующей формулы:

, (2)

где: j – относительная влажность;

F_СУХ – значение максимальной влажности при температуре сухого термометра.

Таблица 5.4. Упругость насыщенных водяных паров при различных температурах

Температура воздуха, °С	Максимальная влажность	Температура воздуха, °С	Максимальная влажность
	9,209		18,650
	9,844		19,650
	10,518		21,068
	11,231		22,377
	11,987		23,756
	12,788		25,209
	13,634		26,739
	14,530		28,344
	15,477		30,043
	16,477		31,842
	17,735		33,695

Таблица 5.5. Значение величины a в зависимости от скорости движения воздуха

Скорость движения воздуха, м/с	Величина	Скорость движения воздуха, м/с	Величина
0,13	0,00130	0,80	0,00080
0,16	0,00120	2,30	0,00070
0,20	0,00110	3,00	0,00069
0,30	0,00100	4,00	0,00067
0,40	0,00080

При использовании психрометра Ассмана величина абсолютной влажности a вычисляется по формуле:

, (3)

Относительную влажность можно определить по номограмме и таблице на психрометре Августа.

Рисунок 5.2. Анемометр чашечный 1 – шкала тысяч; 2 – шкала сотен; 3 – шкала единиц.

Рисунок 5.3. Кататермометр с шаровым резервуаром

Гигрометры служат для непосредственного определения относительной влажности. Действие их основано на способности обезжиренного человеческого волоса изменять свою длину при изменении влажности воздуха.

Волосяной гигрометр представляет собой рамку с вертикально натянутым волоском, один конец которого укреплен на оси стрелки. Стрелка перемещается вдоль шкалы, проградуированной в % относительной влажности воздуха.

Гигрографы используются для регистрации во времени изменений величины a (%). Пучок волос натянутый на рамку прибора соединен с пером, записывающим на ленте барабана значения относительной влажности воздуха. Барабан приводится в движение часовым механизмом с постоянной скоростью вращения.

Для определения скорости движения воздуха используются анемометры (крыльчатый, чашечный), кататермометры, термоанемометры. Для измерения скорости движения воздуха более 0,5 м/с применяются анемометры крыльчатые и чашечные (рис. 5.2, 5.3).

У анемометров всех типов под действием потока воздуха приводится во вращение приемная часть, скорость вращения которой пропорциональна скорости потока.

В чашечном анемометре приемной частью служит крестовина с четырьмя полушариями, в крыльчатом – легкая крыльчатка, насаженная на трубчатую ось. Счетный механизм имеет три стрелки, его циферблат соответственно три шкалы: единицы, сотни, тысячи. Включение и выключение механизма производится арретиром. Диапазон измерения чашечного анемометра 9–20 м/с, крыльчатого – 0,5–10 м/с.

Для измерения скорости движения воздуха от 0,1 до 1,5 м/с используют кататермометры, термоанемометры. Кататермометр представляет собой спиртовой термометр с цилиндрическим или шаровым резервуаром и расширением в верхней его части. Шкала прибора проградуирована от 33^оС до 40^оС. Количество тепла, теряемое кататермометром при охлаждении с 38^оС до 35^оС, постоянно, а продолжительность охлаждения зависит от скорости движения воздуха. Для каждого прибора предварительным тарированием находят фактор F, показывающий теплоотдачу с 1 см² поверхности резервуара при его охлаждении с 38^оС до 35^оС (указывается на приборе). Определив время охлаждения t, можно определить охлаждающую силу воздуха:

, (4)

Скорость движения воздуха определяется по одной из двух формул, выбираемых в зависимости от величины f/DT, где DT – разность между средней температурой кататермометра (36,5°С) и температурой окружающего воздуха. Если f/DT <0,6, то

, м/с (5)

Если f/DT³0,6, то

, м/с (6)

Термоанемометры типа ТА–8М, АО–1М, ЭА–2М используются для определения температуры и скорости движения воздуха. В основу работы термоанемометра положен принцип охлаждения датчика, находящегося в воздушном потоке и нагреваемого электрическим током. Датчик представляет собою полупроводниковое микросопротивление.

Питание прибора осуществляется от сети 220 В либо от батареи. Измерение температуры или скорости движения воздуха производится при соответствующих переключениях прибора. Термоанемометром измеряют скорость движения воздуха от 0,03 до 5 м/с при температуре от 1°С до 60^оС.

Барометрическое давление определяют по показаниям барометра.