1.2. Прилади для контролю метеорологічних умов

Прилади для вимірювання температури повітря

Для вимірювань температури повітря використовують ртутні та спиртові термометри. Ртутні дають більш точні показання та дозволяють вимірювати температуру у межах – 35 ... +357 °С. Спиртові термометри менш точні; їх використовують для вимірювання низьких (до – 130 °С) температур. Спирт при нагріванні вище 78,3 °С закипає. При використанні ртутних термометрів відлік показань виконують по верхній частині меніска, спиртових – по нижній.

Для вимірювань температури повітря при наявності у приміщенні теп­лових випромінювань використовують парний термометр, що складається з двох ртутних. Поверхня ртутного резервуару одного з них зачорнена, другого – вкрита шаром срібла. Дійсна температура повітря визначається за формулою:

де t_з – показання зачорненого термометра, °С; k – константа приладу; t_п – показання посрібленого термометра.

Для реєстрації змін температури повітря з плином часу використовують термографи.

Прилади для вимірювання вологості повітря

Відносну вологість повітря вимірюють за допомогою психрометрів. Найпростіший з них – психрометр Августа – складається з двох термометрів – сухого і вологого. Резервуар вологого термометра обгорнуто батистом, кінець якого занурено у стаканчик з дистильованою водою. Вода, випаровуючись з поверхні резервуару, поглинає тепло, внаслідок чого показання вологого термо-метра менші, ніж сухого.

Для більш точних вимірювань використовують аспіраційпий психро-метр (психрометр Асмана). Він також складається з сухого та вологого термо-метрів, резервуари яких знаходяться у металевих захисних гільзах, що запобігають додатковому нагріву термометрів за рахунок теплової радіації. Захисні гільзи переходять у трубку, на верхньому кінці якої розташований аспіраційний вентилятор.

Відносну вологість повітря визначають за психрометричними таблицями (табл. А.2) або графіками. Вона також може бути визначена за формулою:

(1.1)

де f – парціальний тиск насиченої водяної нари при температурі вологого термометра, мм рт. ст. (табл. А.3);

α – психрометричний коефіцієнт, град^-1 (для психрометрів типу М-34 і МВ-4М α = 0,0007 град^-1);

t₁ і t₂ – показання відповідно сухого і вологого термометрів, °С;

Р – барометричний тиск у момент дослідження, мм рт. ст.;

М – парціальний тиск насиченої водяної пари при температурі сухого термометра, мм рт. ст. (табл. А.3).

Для реєстрації змін вологості повітря з плином часу використовують гігрографи.

Прилади для вимірювань швидкості руху повітря

Для вимірювання швидкості руху повітря у межах 0,3 ... 5 м/с використовують крильчасті анемометри. Крильчатка такого анемометра має легкі алюмінієві або слюдяні крильця і поміщена у широке металеве кільце. За допомогою черв’ячної передачі обертання крильчатки передається стрілкам лічильника. Швидкість руху повітря визначають за допомогою тарувального графіка за різницею показань лічильника після і до виконання вимірювання, поділеній на час виконання вимірювання у секундах.

Для визначення швидкості руху повітря у межах 1 ... 50 м/с використовують чашкові анемометри.

Дія визначення дуже малих швидкостей руху повітря використовують електроанемометрм і кататермометри.

Кататермометр – це спиртовий термометр з циліндричним або кульо-вим резервуаром. Шкала циліндричного кататермометра градуйована у межах 35 ... 38°С, кульового – 33 ... 40 °С.

Кількість тепла у мілікалоріях, яку віддає 1 см² поверхні резервуара в процесі охолодження кататермометра від 38 до 35 °С, називається фактором приладу F. Його вказують на капілярі кататермометра.

Якщо фактор F поділити на час а у секундах, за який стовпчик спирту нагрітого кататермометра опуститься від 38 до 35 °С, отримаємо сумарну охолоджуючу здатність повітряного середовища Н:

. (1.2)

Якщо спостереження за охолодженням кататермометра ведуться в інтервалі температур 40 ... 33 °С або 39 ... 34 °С, то:

де – температура початку спостереження, °С;

– температура кінця спостереження, °С.

У будь-якому випадку спостереження за охолодженням кататермо­метра повинні проводитися в інтервалі температур, напівсума яких дорівнює 36,5 °С. Швидкість руху повітря (м/с) можна визначити за формулами:

(1.3)

або

, (1.4)

де Δt – різниця між середньою температурою кататермометра (36,5 °С) і температурою повітря у приміщенні в момент дослідження.

Вибір формули визначається значенням відношення . Якщо , то розрахунок ведуть за формулою (1.3), якщо – за формулою (1.4).