Психрометрический метод определения влажности

Определение влажности воздуха осуществляется по показаниям психрометра – прибора, состоящего из двух термометров. Приемная часть (резервуар) одного из термометров обертывается батистом, находящимся в увлажненном состоянии (смоченный термометр). С поверхности его резервуара происходит испарение, на которое затрачивается тепло. Этот термометр показывает температуру, зависящую от интенсивности испарения воды с поверхности резервуара. Чем больше дефицит влажности, тем интенсивнее будет происходить испарение и, следовательно, тем ниже будут показания смоченного термометра. Другой термометр психрометра (сухой) показывает температуру воздуха. Для измерения влажности воздуха используется два типа психрометров: станционный и аспирационный.

Станционный психрометр

Станционный психрометр состоит из двух одинаковых термометров, установленных вертикально на штативе в психрометрической будке. Резервуар правого термометра плотно обертывается в один слой кусочком батиста, конец которого опускается в стаканчик с водой. Стаканчик закрывается крышкой с прорезью для батиста. Наблюдения по психрометру проводятся при положительных температурах воздуха и отрицательной до -10ºС. При температуре воздуха ниже 0ºС кончик батиста на смоченном термометре обрезается. Батист смачивают за 30 мин до начала наблюдений. При отрицательной температуре вода на батисте может быть не только в твердом состоянии (лед), но и в жидком (переохлажденная вода). Чтобы определить состояние воды, необходимо прикоснуться к батисту карандашом и следить за показанием термометра. Если в момент прикосновения столбик ртути повысится, то на батисте была вода, которая перешла в лед; при этом выделилась скрытая теплота, за счет чего и увеличилось показание термометра. Если же от прикосновения к батисту показание термометра не меняется, значит, на батисте был лед, и изменения агрегатного состояния не происходит. Вычисление характеристик влажности воздуха по показаниям психрометра осуществляется с помощью психрометрических таблиц.

Аспирационный психрометр (Ассмана)

Принцип действия такой же, как и стационарного. Преимуществом данного психрометра (рис. 8) яв-ляется постоянная скорость движения воздуха у приемной части термо-метров (2 м/c) под воздействием искусст-венной вентиляции. Два термометра (1 и 2) помещены в металлической оправе. Оправа состоит из трубки (3), раздва-ивающейся книзу, и боковых защит (4). Верхний конец трубки (3) соединен с аспиратором (7), проса-сывающим наружный воздух через трубки (5 и 6), в которых находятся резервуары термометров. Аспиратор имеет пру-жинный механизм, пружина заводится ключом. Аспи-рационные психрометры используются для градиентных наблюдений на станциях, а также в полевых микроклиматических исследованиях. Перед наблюдением психрометр выносят из помещения зимой за 30 мин, а летом за 15 мин до срока наблюдений. После смачивания заводят аспиратор, который в момент отсчета должен работать полным ходом. Поэтому зимой за 4 мин до отсчета нужно вторично завести психрометр. В тех случаях, когда наблюдения проводятся при сильном ветре и прибор находится в вертикальном положении, скорость аспирации нарушается. Поэтому при скоростях ветра > 4 м/сек на аспиратор с наветренной стороны надевают ветровую защиту (12). Характеристики влажности воздуха по данным аспирационного психрометра вычисляют с помощью тех же психрометрических таблиц. Для приведения показаний упругости водяного пара к табличным условиям кроме поправки, зависящей от давления, вводится поправка на скорость аспирации. Она имеет знак «+» при любой величине атмосферного давления.

В Психрометрических таблицах суммарная поправка (на давление и скорость аспирации) вводится непосредственно к упругости водяного пара. Она определяется по разности температур сухого и смоченного термометров и величине атмосферного давления.