Лабораторное задание №5. «Определение относительной влажности воздуха»

Оборудование: гигрометр психрометрический типа ВИТ-1, гигрометр психрометрический типа ВИТ-2, колба с дистиллированной водой

Информационная часть. Для характеристики влажности воздуха используются следующие понятия:

- абсолютная влажность – абсолютное количество водяных па­ров, находящихся в 1 м³ воздуха в конкретное время при конкрет­ной температуре; с физической точки зрения - упругость (парциальное давление) водяных паров в момент измерения (в г/м³ или мм.рт.ст.);

- максимальная влажность – количество водяных паров, обеспе­чивающих полное насыщении 1 м³ воздуха влагой при конкрет­ной температуре воздуха; с физической точки зрения - упругость водяных паров при полном насыщении влагой воздуха определенной температуры (в г/м³ или мм.рт.ст.);

- относительная влажность – отношение абсолютной влажности воздуха к максимальной, выраженное в процентах (%);

- дефицит насыщения – разность между максимальной и абсо­лютной влажностью воздуха (в мм.рт.ст.);

- точка росы – температура, при которой воздух максимально насыщен водяными парами.

Нормируется только относительная влажность.

Измерение влажности воздуха может осуществляться с помощью различных приборов: психрометров, гигрометров, гигрографов.

Психрометр (аспирационный психрометр Ассмана; станционный психрометр Августа) состоит из двух одинаковых спиртовых термометров, резервуар одного из которых обернут легкой гигроскопической тканью, увлажняемой дистиллированной водой перед измерением, а второй остается сухим. На основании их показаний определяется по таблицам или по формуле абсолютная влажность: К=ƒ – α (t_c – t_b) B, где К – абсолютная влажность воздуха при данной температуре; ƒ – максимальная влажность воздуха при температуре влажного термометра; α – психрометрический коэффициент, равный при несильном движении воздуха 0,001; t_c и t_b – температуры сухого и влажного термометров; В - атмосферное давление в момент измерения.

Непосредственно относительная влажность воздуха может быть измерена гигрометрами. Обезжиренный человеческий волос (способный изменять свою длину в зависимости от влажности) в гигрометре натянут вдоль рамы прибора и прикреплен к стрелке. При изменении степени натяжения волоса стрелка перемещается по шкале, отградуированной в процентах, указывая на относительную влажность воздуха. Для непрерывной графической регистрации относительной влажности воздуха за определенный промежуток времени используются самопишущие приборы – гигрографы (суточный или недельный), чувствительным датчиком в которых служит натянутый в раме пучок обезжиренных человеческих волос.

Ход работы.

1. Ознакомьтесь с методами и принципами работы приборов, с помощью которых определяется влажность воздуха. Кратко законспектируйте теоретическую информацию, представленную в информационной части лабораторной работы №5.

2. Снимите питатель с основания прибора гигрометра ВИТ-1. Заполните питатель дистиллированной водой (или же остывшей до комнатной температуры кипяченной водой, время кипячения не менее 15 мин). Заполнение происходит путем погружения питателя в сосуд с водой запаянным концом вниз.

3. Установите питатель на основание, чтобы от края открытого конца питателя к резервуару термометра было расстояние не менее 2 см, а сам фитиль не касался стенок открытого конца питателя.

4. Установите гигрометр психрометрический в вертикальном положении в исследуемом месте. В местах установки прибора не должно быть вибраций, близко расположенных источников тепла или холода, которые создают разность температур между нижним основным резервуаром и верхним запасным большее чем в 2 ^оС.

5. Измерения относительной влажности проводите только после установления показаний термометров (выдержка прибора в измеряемой среде 30 минут).

6. Снимите показания «сухого» и «влажного» термометров. Определить температуру с точностью до 0,1 ^оС, используя паспортные поправки гигрометра: температурная поправка к показаниям «сухого» термометра составляет –0,15 ^оС, температурная поправка к показаниям «сухого» термометра составляет +0,2 ^оС. Полученные результаты занесите в таблицу.

7. Определите относительную влажность воздуха по психрометрической таблице на приборе. Искомая относительная влажность будет соответствовать значению на пересечении строк температуры по «сухому» термометру и разности температур по «сухому» и «увлажненному» термометру.

8. При отсутствии в психрометрической таблице на приборе полученной разности температур по «сухому» и «увлажненному» термометрам для определения влажности примените интерполяцию. При отсутствии в таблице температур по «сухому» термометру, для определения влажности применяйте интерполяцию только для тех частей психрометрической таблицы, в которых измерения температуры по «сухому» термометру на 1 ^оС дает изменения относительной влажности больше чем на 1%. Для остальных частей таблицы значения температуры по «сухому» термометру округлите к ближайшему табличному значению по правилам арифметического округления.

Пример определения относительной влажности интерполяцией.

Определяем температуру по «сухому» и «увлажненному» термометрам и вводим температурные поправки. Рассчитываем разность между полученными (округленными до десятых сотых) температурами. Принимаем Тсух=22,4; Тувл=16,3 разность температуры (Тсух – Тувл) равна: 22,4 – 16,3=6,1.

Определяем относительную влажность по психрометрической таблице прибора. Данный диапазон полученных температур отсутствует, для чего интерполируем значение относительной влажности по таблице для Тсух от 22 до 23 ^оС. При увеличении температуры на 1 ^оС влажность увеличивается на 2%, а при увеличении температуры на 0,4 ^оС влажность увеличивается на 0,4х2=0,8% 48+0,8=48,8.

Определяем относительную влажность для Тсух – Тувл=6,1 ^оС, для чего интерполируем значение относительной влажности при разности показаний от 6,0 до 6,5 ^оС. При увеличении разницы Тсух – Тувл на 0,5 ^оС относительная влажность уменьшается на 4%, а при увеличении разницы Тсух – Тувл на 0,1 ^оС относительная влажность уменьшается на (0,1х4):0,5=0,8%.

Следовательно, фактическая относительная влажность при температуре 22,4 ^оС и разнице Тсух – Тувл 6,1 ^оС будет равна 48,8–0,8=48%.

9. Запишите последовательность расчетов производимой интерполяции.

10. Полученное значение относительной влажности воздуха занесите в таблицу.

11. Аналогичные действия и измерения (согласно п. 1-9) произведите, используя гигрометр ВИТ-2.

12. Дайте гигиеническую оценку показателям относительной влажности. Результаты укажите в виде общего вывода в итоговом протоколе.

Таблица

	Тсух (оС)	Тувл (оС)	Поправочная Тсух (оС)	Поправочная Тувл (оС)	Разница Тсух – Тувл (оС)	Относительная влажность (%)
ВИТ-1
ВИТ-2