§4. Измерение относительной влажности с помощью психрометров

Психометрический метод определения влажности основан на зависимости скорости испарения воды от влажности окружающего воздуха. При этом производятся наблюдения за температурой воздуха с помощью двух термометров: сухим и смоченным. Термометр, у которого резервуар смочен, дает более низкие показания (при испарении происходит понижение температуры за счет того, что более быстрые молекулы покидают жидкость). По разности показаний указанных термометров с помощью формул или специальных психометрических таблиц определяют упругость водяного пара, относительная влажность, точка росы и другие величины. На наших психрометрах необходимые таблицы смонтированы непосредственно на прибор.

Приборами, с помощью которых проводятся наблюдения за сухим и смоченным термометрами, называют психрометрами. Они бывают стационарными и переносными. Последние называют аспирационными психрометрами.

а) Определение влажности с помощью стационарного психрометра.

Стационарный психрометр представляет собой два термометра, установленных в специальном открытом каркасе. Один термометр сухой – измеряет температуру окружающего воздуха. Баллон другого термометра обмотан батистом, смоченным водой, (батист только смочен, но не погружен в контейнер с водой). Испаряющаяся с батиста вода охлаждает термометр, поэтому его показания ниже, чем сухого термометра. Так как интенсивность испарения, а, следовательно, и охлаждения зависит от относительной влажности, то разность показаний термометров является хорошим указателем на относительную влажность.

Измерения сводятся к снятию показаний сухого и влажного термометров. Значение относительной влажности находится по психометрической таблице. Данные желательно получить, по крайней мере, для 3-х мест в лаборатории или другом помещении.

Таблица 3.

№ п/п	tc,oC	∆tc,oC	tвл,oC	∆tвл,oC	(tвл- tc),oC	ri%	Δri
1. 2. 3.
				ср. значения

Ошибку метода рекомендуем оценить для одного из снятых показателей (на Ваш выбор!).

Пример расчета ошибки: Пусть получены такие

t_c = 22,0 ^oC _∆ t_c = 0,5 ^oC t_c - t_вл = 8 ^oC Δ(t_c – t_вл) = Δt_c – Δt_вл = 1^оС.

t_вл = 14,0 ^oC _∆ t_вл = 0,5 ^oC

(t_c - t_вл) + _∆( t_c - t_вл) = 9 ^oC t_c + _∆ t_c = 22,5 ^oC

( t_c - t_вл) - _∆( t_c - t_вл) = 7 ^oC t_c - _∆ t_c = 21,5 ^oC

Ошибка всегда рассчитывается максимально возможная. Исходя из этого, находим по значениям 9^o и 21,5^o минимальную относительную влажность r_min=31,0%, а по значениям 7^o и 22,5^o максимальную относительную влажность r_max=47,5%.

31%≤r≤47,5%

Итоговое суждение о влажности должно предусматривать сравнение интервалов возможных ее значений с учетом приборной погрешности и факторов случайного влияния.

б) Определение влажности воздуха психрометром АССМАНА

В отличие от стационарного психрометра, на показания которого может влиять множество внешних факторов, психрометр Ассмана защищен от большинства случайных воздействий, т.к. он работает в стационарных условиях. Состоит психрометр из двух одинаковых термометров, резервуары которых в целях защиты от излучения окружающих тел и неконтролируемых воздушных потоков, помещены внутри металлических трубок (Рис.3). Резервуар одного из термометров обмотан батистом, который во время измерений смочен водой. Вентилятор (аспиратор) прогоняет воздух с постоянной скоростью 2м/с вдоль резервуаров сухого и влажного термометра. Сухой термометр показывает температуру воздуха t₁, а влажный более низкую температуру t₂, величина которой зависит от влажности окружающего воздуха. При испарении воды с поверхности влажного батиста температура этого термометра понижается до тех пор, пока количество тепла, поступающего к термометру из окружающей среды, не станет равным количеству тепла, необходимому для испарения. Для небольших разностей температур количество тепла, поступающего к влажному термометру, пропорционально разности показаний термометров (сухого и влажного), что и лежит в основе этого достаточно надежного метода и конкретного прибора.

Прямые измерения сводятся к снятию показаний сухого и влажного термометров. Их желательно снять, как и в предыдущем методе, не менее 3-х раз в разных местах помещения. Значения относительной влажности находят по специальной номограмме, приложенной к аспирационному психрометру (рис.4).

! При выполнении лабораторной работы рекомендуем пользоваться более крупной номограммой, находящейся в папке приложений к приборам определения влажности.