Мало кто из нас задумывался о том, насколько важна влажность воздуха. Нам гораздо важнее узнать температуру окружающей среды, однако это не совсем правильно. Высокая или, наоборот, слишком низкая влажность заставит нас чувствовать себя плохо, не говоря уже о том, что большая часть производства возможна лишь при определенном значении показателя влажности. Влажность воздуха способна даже менять вес некоторых предметов, она также является предвестником изменения погоды. О главном помощнике в определении столь важного параметра – психрометре Ассмана, читайте в статье ниже.
Психрометры являются специализированными метеорологическими приборами, назначение которых заключается в измерении температуры и влажности воздуха окружающей среды.
Одним из лучших и точных среди всех разновидностей этого устройства является аспирационный психрометр, или психрометр Ассмана.
Согласно его паспорту, средний диапазон температуры для оптимальной работы устройства составляет от -25 градусов до +50 градусов по Цельсию.
Прибор внешне можно разделить на две части – термодержатель и головку.
Об устройстве каждой из частей подробнее мы поговорим ниже.
Немного отойдя от темы, хочется упомянуть и о самом создателе данного прибора. Рихард Ассман родился и прожил всю жизнь в Германии. Над своим знаменитым изобретением он работал несколько лет в конце XVIII столетия. Изначально оно предназначалось для измерения влажности воздуха при полетах на воздушном шаре, однако сейчас используется практически повсеместно.
Психрометр Ассмана представляет собой прибор с двумя стеклянными термометрами, наполненными ртутью. Термометры находятся в особых металлических трубках.
Нижняя часть последних открыта, а в области верхней части они сливаются в одну целую трубу. Здесь же, в верхней части, также находится и аспирационная головка.
Благодаря наличию последней аппарат и называется аспирационным психрометром.
Аспирационная головка сохраняет постоянство перемещения воздушных потоков в резервуарах термометров. В ней находятся пружинный механизм и вентилятор, который может включаться и заводиться вручную или же работать от источника питания.
Вентиляция происходит следующим образом: сначала вентилятор всасывает воздух окружающей среды, тем самым обдувая термометры, затем через специальный воздуховод потоки поступают обратно к вентилятору, а позже выходят через специальные отверстия в корпусе.
Средняя скорость воздушных потоков, создаваемых вентилятором, согласно ГОСТу должна быть 2 м/с. Частотой вращения лопастей вентилятора можно управлять при помощи специального клапана.
Однако «сердце» прибора заключается в термометрах и их измерениях. Один из них носит название «сухой», другой называется «мокрый» или «влажный».
Первый измеряет температуру окружающей среды. Второй определяет процент содержания влаги в воздухе. Если с измерениями первого термометра все ясно, то параметры второго демонстрируют показатели, гораздо меньше температуры окружающего воздуха. Очевидно, что это значение напрямую зависит от влажности воздуха.
Также, помимо термометров, в устройство помещается особый резервуар. Он наполняется дистиллированной водой или же просто кипячёной. Один конец ткани должен быть опущен в резервуар с водой, а другая часть ткани должна обматывать нижнюю часть термометра. Если использовать проточную воду, то хлор может забить микрокапилляры ткани, которая должна смачивать влажный термометр.
Испарение является энергозатратным процессом. Главная схема работы устройства состоит в следующем – жидкость, испаряясь, охлаждает поверхность, на которой она находится. В данном случае последней является термометр.
Он охлаждается и показывает пониженную температуру. Чем ниже процент содержания влаги в воздухе, тем быстрее и интенсивнее испаряется вода с ткани, и тем ниже показатель градуса термометра.
При 100% влажности воздуха испарение с ткани прекращается, и в этом случае показания термометров будут одинаковыми.
Стоит отметить, что устройство оснащено особым корпусом, который не только оберегает внутреннюю часть от повреждений, но и защищает термометры от теплового излучения находящихся неподалеку предметов.
Для того чтобы правильно определить влажность воздуха, необходимо воспользоваться особой таблицей.
В ней отмечены значения разности двух термометров, а также процент влажности в зависимости от этих параметров. Обычно подобная таблица идёт в комплекте с психрометром.
Нужно учитывать, что погрешность при измерениях температуры может быть в пределах 0,1 градуса.
Инструкция для первого измерения влажности воздуха ранее не использовавшимся психрометром включает в себя следующие шаги.
- Для начала следует при помощи прилагаемой груши с пипеткой налить в специальный резервуар дистиллированную или кипячёную воду. Необходимо следить за тем, чтобы вода не выливалась за пределы резервуара и не смачивала другие части прибора. Дождаться того момента, когда ткань начнёт смачивать влажный термометр.
- Теперь нужно включить аспиратор на самую высокую скорость. Прибор должен быть расположен на уровне глаз оператора.
- Подождав 15 или 30 минут (в зависимости от температуры окружающей среды), зафиксировать показания и определить значение влажности воздуха по таблице.
При длительном хранении или использовании прибора необходимо производить поверку психрометра. Существует ряд методик проверки достоверности данных, демонстрируемых прибором, которые проводятся на заводах. Однако есть и простая методика поверки прибора в домашних условиях.
Нужно завернуть прибор в мокрую тряпку и поместить его в целлофановый пакет. В таком «сосуде» влажность воздуха будет увеличиваться до тех пор, пока не достигнет своего максимума.
Необходимо продержать прибор в таком состоянии в течение одного часа. После этого значение влажности воздуха, которое покажет психрометр, должно быть 96%. Если же это не так, значит, прибор требует калибровки или ремонта.
Пооверку рекомендуется проводить раз в 3 года.
Психрометр, как и любой прибор, содержащий ртуть, требует особой осторожности в обращении.
Необходимо соблюдать ряд ГОСТов, утвержденных Госэнергонадзором, таких как «Правила техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей», «Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей» и другие.
Также следует придерживаться определенных правил.
- Прежде чем снимать показания прибора, нужно поместить его в среду, влажность воздуха которой нужно измерить, на 15 минут (в теплое время года) или на полчаса (в холодное время года). Лишь по прошествии этого времени значения термометров можно считать достоверными.
- При использовании устройства в условиях, где температура воздуха ниже 0 градусов, обязательно нужно проверить, не замерзла ли смачивающая влажный термометр ткань.
- На показания термометра могут влиять капли воды на корпусе, поэтому нельзя брать прибор влажными руками.
- Психрометр необходимо хранить в сухом помещении, температура которого должна быть в пределах от 5 до 40 градусов. Гарантийный срок для подобного оборудования – 1 год.
Обзор аспирационного психрометра М-4В и М-34 смотрите далее.
Как определить уровень влажности с помощью психрометра
Уровень влажности воздуха окружающей среды может влиять не только на самочувствие человека, но и также на состояние бытовой техники, мебели и продуктов. Количество влаги в воздухе зависит от особенностей климата региона или техногенных факторов.
Нормой для здорового человека считается влажность воздуха от 30 до 60 %. Чтобы создать оптимальный микроклимат в помещении используют специальные увлажнители или осушители, а также кондиционеры с функциями автоматического контроля уровня влаги.
Методы определения влажности воздуха
Используют специальные приборы для измерения:
Гигрометр – один из измерительных приборов, благодаря которому можно определить уровень влажности.
Дополнительная информация: швейцарский ученый в 1783 г. Орас де Соссюр сконструировал первый волосной гигрометр, но работать над изобретением этого измерителя начал Леонардо да Винчи еще в 1400 г.
Есть несколько типов гигрометров:
- волосной;
- весовой;
- конденсационный;
- электронный;
- электролитический;
- пленочный;
- керамический.
Каждый из приспособлений имеет особенный принцип работы. Например, конструкцию волосного гигрометра составляет система U – образных трубок. Они наполнены специальным веществом, которое поглощает водяной пар. С помощью насоса через эту систему подают воздух и определяют его влажность.
Наиболее точным измерителем считается конденсационный гигрометр. Он измеряет количество конденсата, который образуется на стеклянной поверхности после воздействия на нее солнечного луча. Погрешность при работе такого устройства очень низкая.
Психрометр – еще один из измерителей влажности воздуха окружающей среды.
Виды психрометров:
- психрометр Августа (станционный);
- психрометр Ассмана (аспирационный);
- дистанционный психрометр.
Психрометр Августа — один из наиболее известных приборов для измерения влажности. Строение этой конструкции достаточно несложное. Конструкция психрометра состоит из прикрепленных на одном штативе двух одинаковых термометров. Один из них называется сухим, он показывает температуру в помещении.
Второй термометр называют влажным или смоченным. Конец этого термометра в виде чехла обматывают батистовой тканью или марлей, конец которой опускают в резервуар с водой, находящийся на тыльной стороне конструкции психрометра.
Если конец влажного термометра будет опущен в резервуар, то он покажет температуру находящейся там воды, а не воздуха, который циркулирует над ним. Поэтому необходимо учесть, что расстояние между сосудом и окончанием измерительного прибора должно составлять около 3 – 4 сантиметров.
Вода с кусочка ткани испаряется, из-за чего температура на влажном термометре снижается до момента, пока термометр не начнет показывать температуру, при которой пар становится насыщенным. В такой момент показываемые на влажном термометре данные будут представлять показатели реальной температуры окружающей среды.
Определения влажности воздуха в определенном помещении с помощью психрометра занимает немного времени. Для этого устройство помещают в место, изолированное от попадания солнечных лучей и посторонних тепловых воздействий на 10 – 15 минут, после чего записывают результаты измерения каждого из термометров прибора.
Шкала термометра поделена от — 25˚ до + 50˚ на интервалы в 0,2 градуса.
Как пользоваться психрометрической таблицей
Для определения уровня влажности на основании данных психрометра нужна специальная психометрическая таблица. В первом столбце таблицы в ˚С показано температуру сухого термометра. В первой строке – разницу между показателями температур обеих термометров. Относительная влажность воздуха вычисляется на пересечении результата первого столбца и первой строки психометрической таблицы.
В чем плюсы и минусы психрометра?
Главным преимуществом психрометра есть его несложное строение. Соответственно, определение влажности воздуха с помощью психрометра намного проще по сравнению с другими измерительными приспособлениями. Плюс ко всему, в изготовлении он гораздо более дешевый, чем любой другой прибор.
Но кроме положительных сторон, у психрометра есть и недостатки. На показания этого измерительного инструмента очень влияет движение окружающего воздуха.
То есть, чем выше будет скорость движения воздуха в месте измерения, тем больше будет разница в окончательном результате обеих термометров психрометра.
Эту погрешность было исправлено в психрометре аспирационного типа или, как его еще называют, психрометре Ассмана.
В чем особенность психрометра ассмана?
Психрометр Ассмана – это гораздо сложнее и более надежное устройство для измерения влажности воздуха.
Оба термометра конструкции находятся нижними концами в специальном металлическом корпусе, который защищает их от попадания солнечных лучей, тепловых воздействий, а также от различных повреждений.
Воздух движется с постоянной скоростью благодаря работе вентилятора. Этот вентилятор, еще известный как аспиратор, обдувает термометры со скоростью 2 м/сек.
Определение влажности с помощью этого психрометра: прибор подвешивают в месте исследования на высоте 1,5 м от пола; результаты получают через 10 – 15 минут зимой и через 4 – 5 минут в летнее время.
Общим для психрометра Августа и психрометра Ассмана является то, что в конструкции обеих есть стеклянно – ртутные термометры. Минус этих приспособлений – их хрупкость и, соответственно, отсутствие возможности проводить измерения дистанционно.
Чем отличается дистанционный психрометр от остальных приборов
Дистанционный психрометр – это еще один экземпляр приспособления для измерения влажности. В конструкции этого измерительного приспособления используют такие электронные приборы как термометр сопротивления или терморезисторы.
Основные типы дистанционных психрометров:
- манометрические;
- электрические.
Манометрический психрометр составляет один или два термометра манометрического типа. В электронных психрометрах, как и во всех остальных дистанционных измерителях, используют кремниевые транзисторы, которые заменяют датчики сухого и влажного термометров.
В чем разница между психрометром и гигрометром
Главное отличие этих приспособлений для определения влажности заключается в принципе их работы. В функции гигрометра входит измерение не только влажности воздуха, но и влажности различных твердых тел.
Показатели психрометра, не смотря простоту его конструкции, всегда более надежны, из – за чего в примечания к инструкциям некоторых гигрометров рекомендуют проверять показания по психрометру.
Как узнать влажность воздуха без измерительных приборов
Для проведения этого эксперимента будут необходимы обычный стакан, немного воды и холодильник. На несколько часов в холодильник помещается стакан с холодной водой. Когда температура жидкости в сосуде достигнет 3 – 5˚С, стакан ставят в помещение, где будет измеряться влажность воздуха.
Стакан должен находиться как можно дальше от батарей или других отопительных приборов для большей точности результата.
Если воздух в комнате очень сухой, то на поверхности стакана будет наблюдаться конденсат, который исчезнет после 5 – 10 минут наблюдения. Если воздух в помещении очень влажный, то на стенках стакана в течение 5 – 10 минут образуются большие капли конденсата. Если же не наблюдается ничего из двух предыдущих вариантов – воздух в комнате средней влажности.
Как сделать измеритель влажности воздуха своими руками
Психрометр – достаточно несложное по своей конструкции изобретение, поэтому любой желающий сможет сделать его самостоятельно.
Необходимые материалы:
- два спиртовых термометра;
- небольшой отрезок батистовой ткани;
- несколько деревянных реек;
- мелкие шурупы;
- стеклянная баночка.
Для подставки психрометра необходимо взять небольшую деревянную пластину размером 50 мм в ширину и 120 мм длинной. К ней шурупами крепим рейку, длина которой зависит от длины используемых измерительных приборов. Перпендикулярно к ней крепится еще одна планка, на которой будут держаться термометры.
Для компактности и высшей точности показателей не следует размещать термометры на большом расстоянии друг от друга.
Основу прибора можно соединить с подставкой просверлив в ней небольшое отверстие, либо же использовать клей ПВА. После того, как корпус психрометра собран, нижний баллон одного из термометров обматывается батистовой тканью. Конец ткани опускается в сосуд, в котором находится незамерзающая жидкость.
При проверке показателей изготовленного прибора следует проверить результаты заводского измерителя и сравнить оба показателя. В дальнейшем для определения уровня влажности воздуха необходимо пользоваться специальной психрометрической таблицей.
Использовав минимум материалов и свободного времени, владелец готового изделия получит полезный инструмент для измерения уровня влаги воздуха.
Психрометр: устройство, принцип работы, типы, основные отличия от гигрометра — АналитПрибор
Психрометр или гигрометр психометрический – это специальный прибор, предназначенный для измерения температуры и влажности воздуха.
Психрометр устроен из двух термометров: ‘сухого’ и ‘влажного’, термодатчики которых являются абсолютно независимыми друг от друга.
Первый термометр определяет температуру, в то время как влажность высчитывается, как разница между показаниями ‘сухого’ и ‘мокрого’ термометров. Существует три вида измерителей влажности воздуха:
- Стационарный (или станционный) психрометр.
- Дистанционный.
- Аспирационный.
Стационарный психрометр (Августа)
Термометры станционных психрометров крепятся на специальном штативе, поэтому показания прибора сильно зависят от скорости воздушного потока в помещении, где производятся измерения. Среди самых простых приборов данного типа можно выделить гигрометр-психрометр ВИТ-2, ВИТ-1.
Аспирационный психрометр (Асмана)
Аспирационный психрометр считается одним из самых надежных измерителей, так как термометры в нем находятся в специальной защитной оправе, которая защищает их не только от повреждения, но и воздействия прямых солнечных лучей. Поток исследуемого воздуха в таком устройстве имеет постоянную скорость около 2 мм/с. Но, как и станционный прибор, аспирационный психрометр является достаточно хрупким, так как построен на базе ртутно-спиртовых градусников.
Дистанционный
Дистанционные манометрические или электронные психрометры – это промышленные устройства, которые работают на основе терморезисторов и термометров сопротивления. Например, электронный психрометр вместо двух ртутных или спиртовых датчиков температуры имеет кремниевые транзисторы.
Устройство и принцип работы психрометра
Принцип действия психрометра основан на том, что при испарении вода охлаждается. Это происходит сильнее, если содержание влаги в воздухе, который контактирует с водой меньше. Беря показатель разницы температуры сухого и мокрого термометра, определяют влажность воздуха.
В состав простого психрометра входит два ртутных или спиртовых термометра. ‘Мокрый’ измеритель с одной стороны обернут влажной тканью, конец лоскута которой опущен в емкость с жидкостью. Работа любого психрометра основана на физическом свойстве воды испаряться.
В процессе испарения из жидкости уходят самые ‘быстрые’ молекулы, в результате чего также теряется определенное количество энергии, и температура воды снижается. Именно эту температуру и замеряет ‘влажный’ термометр.
Чтобы узнать влажность воздуха психрометром, нужно зафиксировать показания двух термометров и по психометрической таблице высчитать относительную влажность.
Абсолютная влажность определяется по психометрической формуле: e = E-A*P(t-tc); где:
- е – упругость пара, который находится в воздухе;
- Е – показатель максимально возможной упругости пара, при температуре, которую показывает ‘влажный’ термометр;
- А – коэффициент. Его величина зависит от устройства термометра, а также скорости прохождения воздушного потока возле резервуара термометра;
- t —температура воздуха, определенная обычным термометром;
- P —давление воздуха.
Чем отличаются между собой гигрометр и психрометр
Гигрометр, как и психрометр, используется для измерения влажности воздуха. Между собой эти два устройства отличаются по принципу работы.
Психрометр считается более простым и, вместе с тем, более надежным измерителем, поэтому зачастую пользователи предпочитают все же купить психрометр.
Однако гигрометры являются более функциональными, они могут измерять влажность не только воздуха, но и твердых тел.
Гигрометр психрометрический ВИТ-1 и ВИТ-2
Гигрометр психрометрический ВИТ-1 и ВИТ-2 — приборы для измерения относительной влажности воздуха и температуры окружающей среды в складских помещениях, материальных комнатах, шелковичных, тепличных и птицеводческих хозяйствах — иногда его называют психрометр.
Внимание: Разрыв столбика термометричекой жидкости или выход штифта из столбика жидкости браком не считается и устраняется путем осторожного подогрева резервуара термометра в горячей воде до момента соединения жидкости.
Технические характеристики гигрометра психометрического
Принцип действия гигрометра психометрического основан на определении относительной влажности окружающей среды с помощью психометрической психометрической таблицы по значению показаний «сухого» термометра и разнице показаний «сухого» и «влажного» термометров.
Конструкция психрометра состоит из пластмассового основания, на котором закреплены температурная шкала с двумя капиллярами, резервуар одного из которых увлажняется специальным фитилем из ткани, опущенным в стеклянный питатель с водой, и психрометрическая таблица для определения относительной влажности воздуха по разнице показаний «сухого» и «увлажненного» термометров.
Питатель закреплен с внутренней стороны пластикового основания. Шкальная таблица и психрометрическая таблица — металлические.
Термометрическая жидкость — толуол.
Гигрометр подлежит поверке при выпуске из производства.
При эксплуатации гигрометр подлежит периодической поверке или калибровке в зависимости от области применения.
Межповерочный интервал не более 2 лет.
| диапазон измерения относительной влажности, % | t диапазон измерения влажности, 0 С | диапазон измерения t, 0 С | цена деления шкалы термометров, 0 С | |
| ВИТ-1 | от 20 до 90 | от 5 до 25 | от 0 до 25 | 0,2 |
| ВИТ-2 | от 20 до 90 | от 20 до 40 | от 15 до 40 | |
| ВИТ-3 | от 40 до 80 | от 5 до 45 | от 0 до 45 | 0,5 |
Габаритные размеры, не более: 325х120х50 мм (ВИТ-1, ВИТ-2)
Габаритные размеры, не более: 325х115х46 мм (ВИТ-3)
Порядок работы гигрометра психрометрический (инструкция по применению):
Снимите показания по «сухому» и «влажному» термометрам с точностью 0,10 С.
К данным показаниям прибавьте поправки, указанные таблице ниже (данная таблица также указана в паспорте прибора). Поправку необходимо выбирать , для той калиброванной отметки, которая является ближайшей к измеренному значению.
| исполнение гигрометра | поправки для термометров на калибруемых отметках, 0 С | ||||
| ВИТ-1 | ВИТ-2 | ВИТ-3 | «сухой» | «влажный» | |
| Калибруемые отметки, 0 С | 15 | 5 | -0,1 | ||
| 10 | 20 | 15 | +0,1 | ||
| 15 | 25 | 25 | |||
| 20 | 30 | 35 | |||
| 25 | 40 | 45 |
Вычислите показание полученных температур от «сухого» показания «влажного» термометрам.
Определите относительную влажность воздуха по психрометрической таблице: ее значение находиться на пересечении строки, соответствующей температуре.
определенной по «сухому» термометру, и столбца, соответствующего разности температур.
В комплектацию входит:
— гигрометр психометрический 1 шт.
— фитиль 1 шт.
— питатель 1 шт.
— упаковка 1 шт.
— паспорт завода изготовителя с поверкой 1 шт.
— руководство к эксплуатации 1 шт.
! Стеклянный питатель и специальный фитиль к гигрометрам ПОД ЗАКАЗ можно приобрести отдельно!
Фитиль к гигрометрам — 62,10 руб. / шт.
Питатель стеклянный — 83,00 руб. / шт.
Гигрометр психометрический ВИТ-1, ВИТ-2
| Производитель | Расшифровка оттиска поверительного клейма | Цена с НДС |
| ЧАО «Стеклоприбор», Украина с Российской поверкой | 299,00 руб. | |
| ООО «Термоприбор», Россия ООО ПФ «Шатлыгин», Россия | 340,00 руб. |
Информация о поверке контрольно-измерительных приборов ЧАО «Стеклоприбор», Украина
Психрометр. Виды и работа. Применение и особенности
Психрометр – это измерительный прибор, применяемый для определения температуры и влажности воздуха. Его используют для составления метеорологических прогнозов. Это неотъемлемое оборудование метеостанций. Название прибора происходит от греческих слов «холодный» и «мерить».
Психрометры используются не только для наблюдения за погодой, но и определения оптимальных условий производственных процессов.
Имея информацию о величине относительной влажности воздуха можно проводить калибровку различного промышленного оборудования, менять концентрацию компонентов для химических процессов, которые в зависимости от сырости воздуха протекают по-разному. Такие приборы часто можно встретить на складах пищевых продуктов и электроники.
Как работает психрометр
Принцип действия устройства основывается на свойстве жидкости при испарении влиять на температуру прилегающих к ней поверхностей. В приборе имеется 2 термометра. Один находится во влажной среде, а второй остается сухим.
Первый контактирует со смоченной поверхностью, в качестве которой выступает губка или ткань. Прикасаясь к ней, термометр охлаждается от испаряющейся жидкости. Как следствие он показывает меньшую температуру, чем сухой прибор. Разница на двух термометрах составляет несколько градусов.
Она используется для физических вычислений относительной влажности.
Самые простые психрометры это просто два спиртовых или ртутных термометра. Один из них обмотан смоченной хлопчатобумажной тканью, а второй остается сухим.
Чтобы ткань оставалась влажной, в конструкции предусматривается емкость с водой, в который опускается ее конец.
Хлопчатобумажные нитки впитывают жидкость и поднимают влагу вверх, поэтому ткань всегда остается мокрой пока имеется вода в резервуаре.
Чем ниже относительная влажность окружающего воздуха, тем более интенсивно испаряется вода из ткани. Естественно, быстрое испарение сильно понижает температуру термометра. На сухом воздухе разница между данными с пары термометров будет самой большой. При относительной влажности 100% температуры останутся одинаковыми.
Сняв показания с двух термометров и зафиксировав разность температуры необходимо воспользоваться специальной таблицей. По вертикали в ней отмечены показания сухого термометра, а по горизонтали разность температур. Сопоставив линии можно получить показания относительной влажности.
Табличные данные являются следствием расчета по формуле e = E-A•P(t-tc). Показатель «е» отображает упругость водяного пара в воздухе. Это является величиной абсолютной влажности воздуха.
«Е» – максимально возможная упругость пара при температуре смоченного термометра. Показатель «t» температура воздуха.
«А» является высчитанным коэффициентом, который напрямую зависит от термометра и скорости движения воздуха, соприкасаемого с резервуаром и колбой термометра. Показатель «P» – это давление воздуха.
Каждый классический психрометр имеет на своей поверхности напечатанную таблицу, благодаря чему данные можно сравнить сразу же не отходя от прибора. Это исключает необходимости использования расчетов. Чтобы пользоваться прибором и получить показатель относительную влажность можно даже не уметь применять формулу
Отличие от гигрометра
Психрометр и гигрометр это приборы одинакового назначения. Они оба созданы для определения влажности. При этом устройства отличаются между собой по принципу работы. Дело в том, что гигрометр разработан специально для измерения физико-химических свойств разных веществ.
Психрометры работают намного проще. Естественно, чем элементарней конструкция, тем она надежней. Именно поэтому психрометры более точные. Хотя они лишены ряда дополнительных функций, но могут использоваться в качестве эталона.
Именно по психрометру проводят поверку точности многозадачного гигрометра.
Виды психрометров
Описанная классическая конструкция простейшего психрометра является не единственной. На основании принципа измерения влажности по показанию сухого и влажного термометра были разработаны несколько психрометров:
- Августа.
- Асмана.
- Дистанционный.
Августа
Этот прибор также называют стационарный психрометр. Он является самой первой и простой конструкцией. Устройство представляет собой корпус, на котором неподвижно закреплено 2 термометра.
От одного из них отходит батистовая ткань, опущенная в резервуар с водой.
Это безотказное оборудование, дающее весьма точные результаты, но требующее периодического слежения за наличием воды в резервуаре.
Недостаток данного прибора состоит в том, что интенсивность испарения зависит от скорости передвижения воздуха. То есть, если ткань термометра будет обдуваться, то произойдет значительное охлаждение, превышающее естественное. Как следствие показания станут искажаться. В связи с этим устройство лучше размещать в местах, где на его точность не повлияют сквозняки.
Асмана
Данный прибор известен как аспирационный психрометр. Это немного более сложное устройство. Оба его термометра скрыты в корпусе, защищающем их от повреждения и теплового воздействия от окружающих поверхностей.
Они принудительно обдуваются воздухом с помощью встроенного вентилятора, что гарантирует одинаковый фиксированный поток. Это исключает зависимость показаний от порывов ветра, и выравнивает условия.
Работающий вентилятор двигает воздух со скоростью 2 м/сек.
Это самый точный вид психрометров. Как и в приборах Августа в их конструкции используются термометры со стеклянной колбой, поэтому устройство требует аккуратного обращения. Спрятанные термометры все равно могут разбиться, и тогда прибор придет в негодность.
Дистанционный
Это промышленные психрометры, которые позволяют измерять влажность воздуха обычно применяя термометры сопротивления. Такие устройства позволяют определять относительную влажность и передавать результаты измерений на большие расстояния. То есть, исключается необходимость подходить к прибору и непосредственно снимать показания температуры.
Дистанционные психрометры бывают:
- Манометрические.
- Электрические.
Первый прибор имеет в своей конструкции манометрический термометр. Более востребованными являются электрические психрометры. В них встроен термометр, сопротивления, термопары, термисторы и т.п. Несмотря на техническую сложность, в основе таких устройств лежит тот же принцип разности показаний температуры сухого и мокрого датчика.
Обслуживание бытового психрометра
В качестве бытовых психрометров обычно предлагается использовать классические стационарные приборы. В идеале проводить заправку их резервуара дистиллированной водой. При ее отсутствии можно использовать кипяченую воду.
Кипячение позволяет уменьшить концентрацию в жидкости солей, забивающей капилляры тканевой ленты и ускоряющей ее пересыхание. Чтобы психрометр работал точно без возможной погрешности, лучше использовать всегда только дистиллированную воду.
Тогда лента не напитает соль, поэтому всегда будет сохнуть правильно.
Похожие темы:
Психрометр — это… Что такое Психрометр?
| Гигрометр психрометрический ВИТ-1 клинского ПО «Термоприбор» |
Психро́метр (др.-греч. ψυχρός — холодный) тж. Гигрометр психро́метрический — прибор для измерения влажности воздуха и его температуры.
Принцип действия
Скорость испарения влаги увеличивается по мере уменьшения относительной влажности воздуха. Испарение влаги, в свою очередь вызывает охлаждение объекта, с которого влага испаряется.
По мере охлаждения влажного объекта уменьшается и скорость испарения влаги до тех пор пока при некоторой температуре не будет достигнуто динамическое равновесие — количество испарившейся влаги сравняется с количеством конденсирующейся.
Таким образом температура влажного объекта (например термометра, обёрнутого во влажную ткань) даёт информацию об относительной влажности воздуха.
На точность измерений может повлиять тот факт, что испарившаяся влага остаётся в окрестностях влажного предмета и таким образом локально увеличивается влажность воздуха. Для уменьшения этого явления применяют аспирацию (отсос воздуха).
Устройство
Простейший психрометр состоит из двух спиртовых термометров, один — обычный сухой термометр, а второй имеет устройство увлажнения. Термометры имеют градуировку с ценой деления 0,1-0,5 градуса. Термодатчик влажного термометра обернут хлопчатобумажной тканью, которая находится в сосуде с водой.
Вследствие испарения влаги, увлажнённый термометр охлаждается. Для определения относительной влажности снимают показания с сухого и влажного термометров, а далее используют Психрометрическую таблицу.
Обычно входными величинами в Психрометрической таблице являются показания сухого термометра и разница температур сухого и влажного термометров.
В конструкции прибора для удобства пользования может включаться Психрометрическая таблица. Так же может включаться вентилятор для аспирации воздуха около влажного термометра. При этом скорость аспирации небольшая, обычно 0,5-1 м/с.
На показания психрометра влияет также и атмосферное давление, поэтому для точных измерений, в случае отклонения атмосферного давления от номинального, к результатам Психрометрической таблицы добавляют поправку.
Виды психрометров
Современные психрометры можно разделить на три категории: станционные, аспирационные и дистанционные. В станционных психрометрах термометры закреплены на специальном штативе в метеорологической будке.
Основной недостаток станционных психрометров — зависимость показаний увлажнённого термометра от скорости воздушного потока в будке. Основной станционный психрометр — психрометр Августа [1].
В аспирационном психрометре (например, психрометр Ассмана)[1] термометры расположены в специальной оправе, защищающей их от повреждений и теплового излучения окружающих предметов, где обдуваются с помощью аспиратора (вентилятора) потоком исследуемого воздуха с постоянной скоростью около 2 м/с.
При положительной температуре воздуха аспирационный психрометр — наиболее надёжный прибор для измерения температуры и влажности воздуха. В дистанционных психрометрах используются термометры сопротивления, терморезисторы.
Примечания
См. также
Ссылки
Психрометр принцип работы
Влажность воздуха в квартире — один из основных показателей домашнего микроклимата. Слишком высокое или низкое содержание влаги в воздухе может доставить дискомфорт и негативно сказаться на самочувствии.
Влажность воздуха — это показатель содержания водяного пара в воздухе. Влажность домашнего воздуха меняется в зависимости от погодных условий и процессов жизнедеятельности людей.
Без специальной аппаратуры определить относительный точный уровень влажности воздуха сложно. Однако не соответствующую норме концентрацию влаги можно определить по сухости кожи и слизистых или скоплению конденсата (точка росы) на окнах и зеркальных поверхностях.
- Относительная влажность — содержание водяного пара в воздухе и его взаимодействие с температурой воздуха.
- Прибор для измерения влажности воздуха называется гигрометр.
- Гигрометр бывает нескольких видов:
- волосяной,
- пленочный,
- весовой,
- конденсационный,
- психрометрический,
- электронный.
Психрометрический гигрометр
Психрометр основан на взаимодействии между собой «сухого» и «влажного» термометров. В приборе установлены два градусника с подкрашенными жидкостями (красного и синего цветов).
Одна из этих трубок обмотана хлопчатобумажной тканью, конец которой погружен в резервуар с раствором. Ткань намокает, а затем влага начинает испаряться, тем самым охлаждая «влажный» термометр.
Чем ниже влажность воздуха в помещении, тем ниже будут показания термометра.
Чтобы высчитать процент влажности воздуха на психрометре, следует в таблице на приборе найти значение температуры воздуха согласно показаниям градусника и найти разницу значений на пересечении показателей.
Психрометры бывают нескольких видов:
- стационарный. Включает два градусника (сухой и влажный). Работает по принципу, описанному выше. Процент влажности воздуха рассчитывается по таблице.
- аспирационный. От стационарного отличается лишь наличием специального вентилятора, который служит для обдува термометров поступающим потоком воздуха, тем самым ускоряя процесс измерения влажности воздуха.
- дистанционный. Этот психрометр бывает двух видов: манометрическим и электрическим. Вместо ртутных или спиртовых градусников имеет кремниевые датчики. Однако, как и в первых двух случаях, один из датчиков остается сухим, второй — влажным.
Работа психрометра основана на степени охлаждения испарением резервуара «смоченного» термометра при балансе теплообмена и зависящей от количества влаги в вентилируемом потоке воздуха постоянной скорости.
По температуре «смоченного» термометра и температуре воздуха определяют относительную влажность.
Психрометр состоит из двух основных частей — головки 1 и термодержателя 3 (рис. 1).
- Внутри головки располагается аспирационное устройство, состоящее из заводного механизма, ключа 2 и вентилятора для психрометра МВ-4-2М; в психрометре М-34-М используется электродвигатель с вентилятором, подключаемый к сети переменного тока напряжением 220 В.
- На термодержателе 3 установлены термометры 4, один из которых «смоченный», а другой служит для измерения температуры воздуха.
- Термометры защищены от воздействия солнечной радиации как сбоку — планками 5, так и снизу — трубочками 6.
В нижней части термодержателя расположено устройство для регулирования скорости аспирации. Оно состоит из клапана 8, имеющего форму конуса и подпружиненного винта 7. При повороте винта перекрывается определенная часть сечения трубки 9, что приводит к изменению скорости аспирации.
Регулировка скорости до заданной величины проводится на заводе и при необходимости в бюро поверки.
| Рис. 1. Схема аспирационного психрометра МВ-4-2М | При вращении вентилятора в прибор всасывается воздух, который обтекает резервуары термометров, проходит по трубке 9 к вентилятору и выбрасывается наружу через прорези в аспирационной головке. К психрометру прилагаются: пипетка для смачивания, состоящая из стеклянной трубочки, вставленной в резиновый баллон с зажимом; щиток (ветрозащита) для защиты аспиратора от влияния ветра; металлический крючок для подвешивания прибора за шарик на аспирационной головке, поверочные свидетельства к термометрам и паспорт. Для вычисления влажности по показаниям термометров используют психрометрические таблицы или вычисляют по формуле. Формулы и вспомогательные таблицы для вычисления абсолютной и относительной влажности представлены в приложении 1 |
Принцип работы психрометра
Принцип действия любого психрометра основан на физическом свойстве жидкости (воды) к испарению и возникающей при этом разности температур показываемых сухим и влажным термометрами. Испарение, за счет того, что жидкость покидают наиболее «быстрые» молекулы, приводит к потере жидкостью части энергии и как следствие снижение ее температуры, регистрируемое смоченным термометром.
Простейший психрометр состоит из двух стеклянных термометров (спиртовых или ртутных). Один сухой, другой влажный (смоченного), обернутый влажной хлопчатобумажной тканью. Конец этой ткани опущен в резервуар с жидкостью.
При испарении воды происходит охлаждение влажного термометра. Чем ниже влажность окружающего воздуха, тем интенсивнее протекает этот процесс.
Следовательно, чем суше воздух, влажность которого определяется, тем ниже будут показания смоченного термометра, тем больше будет разница между показаниями сухого и влажного термометров.
Зафиксировав показания сухого и влажного термометров, с помощью специальных формул или психрометрической таблицы определяется относительная, а затем по психрометрической формуле — абсолютная влажность воздуха.
Питатель должен всегда быть наполнен дистиллированной водой. Ее доливают либо после выполнения измерений, либо не менее чем за полчаса до их выполнения.
Можно применять кипяченую воду с экспозицией не менее 15 минут. Ее заливают в питатель, предварительно охладив до комнатной температуры.
Фитиль увлажненного устройства должен быть чистым, влажным и мягким постоянно. По мере загрязнения он подлежит замене.