3. Измерение влажности воздуха

Для определения влажности воздуха в производственных условиях используют волосяные гигрометры и гигрографы и аспирационные психрометры.

Гигрометр волосяной метеорологический Н-I9 предназначен для определения относительной влажности в пределах от 30 до 100 , при температуре от -35°С до +45°С. Принцип работы прибора основан на свойстве обезжиренного волоса изменять свою длину в зависимости от изменения влажности воздуха. Гигрометр состоит из датчика влажности - волоса, рамы со шкалой, показывающей стрелки и установочного устройства, служащего для перемещения конца стрелки относительно шкалы.

Гигрограф волосяной служит для записи изменения влажности воздуха во времени. Он состоит из воспринимающей части, выполненной из пучка обезжиренных волос, передающей части и записывающей части. При изменении влажности воздуха меняется длина пучка волоса, что приводит в движение с помощью передающей системы рычагов стрелку с пером, при этом перо чертит линию на вращающейся совместно с барабаном ленте-шкале. Пределы измерения относительной влажности от 30 до 100%, при изменении температуры от -35 до + 45° C.

Аспирационный психрометр. Для более точного определения влажности воздуха производственных помещений и горных выработок используется аспирационный психрометр Ассмана /рис. 1/. Аспирационный психрометр Ассмана состоит из "сухого" термометра 1 и "мокрого" 2, ртутный резервуар которого обмотан батистом 5, смачиваемым при замерах. Резервуары термометров находятся в трубках 3 и 4, через которые вентилятором 7 засасывается воздух. Вентилятор приводится во вращение часовым механизмом 8, который заводится ключом 6. Термометры защищены металлическими щитками.

Порядок работы с прибором

1. При помощи пипетки смочить водой батист "мокрого" термометра.

2. Завести почти до отказа часовой механизм вентилятора.

3. Установить /подвесить/ прибор в точке замера влажности воздуха.

4. На четвертой минуте после пуска вентилятора снять показания I "сухого" и "мокрого" термометров.

5. Вычислить разность показаний "сухого" и "мокрого" термометров. Относительная влажность воздуха определяется по данным табл.3, по показанию "сухого" термометра и разности показаний "сухого” и "мокрого" термометров. При снятии отсчетов психрометр должен находиться относительно наблюдателя против движения воздуха и возможно дальше от него при этом желательно не трогать психрометр руками. При положительных температурах и относительной влажности воздуха свыше 10% ошибка в определении относительной влажности находится в пределах 10%.

4. Измерение скорости движения воздуха

Скорость движения воздуха может измеряться в различных местах рабочего помещения или горной выработки в зависимости от целей исследования:

а) в самом рабочем помещении (горной выработке);

б) в вентиляционных воздуховодах;

в) в открытых светопроёмах /окна, световые фонари/ и т.п.

Для измерения скорости воздуха применяются чашечный или крыльчатый анемометры. Первый может измерять скорости от I до 20 м/с, второй - от 0,1 до 8 м/с. Воспринимающей частью чашечного анемометра является четыре полусферических чашечки, крыльчатого - крыльчатка. Вращение воспринимающей части посредством зубчатой передачи редуктора передается на стрелки прибора. Включение и выключение счетчика оборотов производится с помощью рычажка.

Порядок работы о прибором

1. Перед измерением записать показания стрелок, начиная с циферблата, где имеется указание "тысячи", затем с циферблата "сотни" и т.д. - показания счетчика N1.

2. Анемометр с выключенным счетчиком установить в то место, где необходимо замерить скорость движения воздуха. При этом ось крыльчатки должна быть параллельна току воздуха.

Если применяют чашечный анемометр, его ось должна быть перпендикулярной току воздуха. После вращения воспринимающей части вхолостую в течение 1-2 минут рычажком включить счетчик оборотов /стрелки начинают двигаться/ и одновременно включить секундомер. Через 3 минуты рычажком выключить. счетчик оборотов. Записать новые показания счетчика - N2 .

Определить частоту вращения воспринимающей части анемометра по выражению: n= N2-N1/t , с -1 , где t - время работы прибора с включенным счетчиком, с. Скорость движения воздушного потока в м/с определяется по графику, прилагаемому к каждому прибору, в зависимости от величины n.

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЫ

Определение параметров микроклимата и других физических характеристик воздуха производится непосредственно в помещении лаборатории и в лабораторной установке, представляющей из себя модель горной выработки (рис. 1).

Рис. 1. Модель горной выработки: 1 – рабочая зона в выработке; 2 – вентилятор; 3 – испаритель;4 – аспирационный психрометр А.

Проведение замеров Для определения параметров микроклимата и других физических характеристик воздуха замеры отдельных показателей следует выполнить в следующем порядке: 1. Ознакомиться с приборами, методиками работы с ними и с моделью горной выработки. Все замеры производить руководствуясь вышеприведенными методиками. 2. По психрометру Ассмана, размещенному в помещении лаборатории, определить температуру по «сухому» и «мокрому» термометрам и вычислить разность температур по ним. 3. Электротермометром замерить температуру t° C в помещении лаборатории. 4. С целью определения скорости движения воздуха в помещении лаборатории поместить анемометр вблизи места установки психрометра, замерить число оборотов воспринимающей части анемометра за 3 минуты и вычислить частоту ее вращения n, с - 1 . 5. Барометром – анероидом замерить атмосферное давление P мм.рт.ст. 6. Включить вентилятор модели горной выработки. 7. Провести замеры вышеприведенных показателей в модели горной выработки в порядке, указанном в п.п. 2-4. При замерах датчик электротермометра и анемометр размещать в пределах рабочей зоны модели. Результаты замеров и вычислений в соответствии с п.п. 2-7 представляются в форме таблицы 4.

Таблица 4

Место замера

Замеры по психрометру Ассмана

Температура воздуха по электротермометру, t°С

Замеры по __________анемометру

Атмосфе рное давление по баромет ру анероиду, мм рт. ст.

Показания термометров, °С

Разност ь темпер атур, Δt, °С

Отсчеты

Часто та враще ния воспр. части n, с -1

«сухо го»

«мокрого»

Начальный N1

Конечный N2

Разность N2-N1

Помещение лаборатории

Модель горной выработки

Б. Определение основных параметров микроклимата и других характеристик воздуха в местах замеров

1. По табл. 3 определяется относительная влажность воздуха, представляющая собой отношение массы водяных паров, содержащихся в каком-либо объеме воздуха, к максимально возможному их содержанию в воздухе при данной температуре или отношение парциального давления пара, находящегося в воздухе, Рк к парциальному давлению пара Рн, насыщающего пространство при этой же температуре:

φ= ∙100, %

По графику определяется скорость движения воздушной струи в месте замера.

Расчетом определяется влагосодержание - количество водяных паров /в граммах/, отнесенное к 1 кг сухой части воздуха:

г/кг,

где φ- относительная влажность, доли ед.;

Р- барометрическое давление, мм рт. ст.;

Рн- парциальное давление водяных паров, насыщающих пространство, в мм рт. ст.при нормальном атмосферном давлении, равном 760 мм рт. ст.( определяется по таблице в зависимости от температуры воздуха)

Абсолютная влажность воздуха - количество водяных паров в единице объема влажного воздуха определяется по формуле:

, кг/м³ ,

где Т- абсолютная температура воздуха:

Т= t°C+ 273,15, °К

Здесь t°C- температура воздуха, замеренная электротермометром.

Таблица 5

Парциальное давление водяных паров в мм. рт. ст. в насыщенном воздухе при давлении 760 мм рт. ст.

Градусы	Десятые доли градуса
	0	2	4	6	8
10	9,21	9,3	9,46	9,58	9,71
11	9,84	9,98	10,11	10,24	10,38
12	10,52	10,66	10,80	10,94	11,08
13	11,23	11,38	11,53	11,68	11,83
14	11,99	12,14	12,30	12,46	12,62
15	12,79	12,95	13,12	13,29	13,46
16	13,63	13,81	13,99	14,17	14,35
17	14,53	14,72	14,90	15,09	15,28
18	15,48	15,67	15,87	16,07	16,27
19	16,48	16,67	16,89	17,10	17,32
20	17,54	17,75	17,97	18,20	18,42
21	18,65	18,88	19,11	19,35	19,59
22	19,83	20,07	20,32	20,56	20,82
23	21,07	21,32	21,58	21,84	22,10
24	22,38	22,65	22,92	23,20	23,48
25	23,76	24,04	24,33	24,62	24,91
26	25,21	25,51	25.81	26,12	26,43
27	26,76	27,06	27,37	27,70	28,02
28	28,35	28.68	29,02	29,35	29,70
29	30,04	30,39	30,74	31,10	31,46
30	31,82	32,19	32,56	32,93	33,31
31	33,70	34,08	34,47	34,86	35,26
32	35,66	36,07	36,48	36,89	37,31
33	37,73	38,16	38,58	39,02	39,46
34	39,90	40,34	40,80	41,25	41,71
35	42,18
36	44,57
37	47,07
38	49,70
39	52,44
40	55,32

Плотность влажного воздуха определяется по формуле:

= 0,465 (1-0,378 ), кг/м³

Основные параметры микроклимата и другие физические характеристики воздуха, определенные при выполнении лабораторной работы, представляются в форме табл.6.

Таблица 6

Место замера	Параметры микроклимата				Другие физические характеристики воздуха
	Температура воздуха, t°C	Относительная влажность , %	Скорость движения воздуха V, м/с	Влагосодержание d, г/кг		Абсолютна я влажность D, кг/м3	Плотность вл, кг/м3
Помещение лаборатории
Модель горной выработки

По полученным результатам делается вывод о соответствии или несоответствии параметров микроклимата в помещении лаборатории и в модели горной выработки нормативным требованиям, приведенным в таблицах 1 и 2. В.

Составление отчета по лабораторной работе

Отчет по выполненной лабораторной работе должен содержать следующие материалы:

1. Краткий конспект теоретического раздела инструкции.

2.Перечень приборов, использованных при определении параметров микроклимата.

3. Таблицу 4 с результатами замеров и вычислений.

4. Расчеты влагосодержания, абсолютной влажности и плотности воздуха в помещении лаборатории и в модели горной выработки.

5. Таблицу 6 с определенными параметрами микроклимата и другими характеристиками воздуха.

6. Вывод о соответствии параметров микроклимата нормативным требованиям.

Основные контрольные вопросы

1.Что такое микроклимат? Его основные показатели.

2.Что такое терморегуляция?

3.Какой основной фактор определяет нормативные значения параметров микроклимата?

4.Какие приборы используются для измерения барометрического давления? 5.Какими приборами и как измеряется влажность воздуха?

6. Что такое абсолютная и относительная влажность?

7. Какими приборами и как измеряется скорость движения воздуха?

Шаговое напряжение.

Цель работы:

1.Проведение исследования характера распределения шаговых напряжений и тока, через человека при замыкании на корпус электроустановки для определения безопасного расстояния до точки контакта провода с землей.

2.Установление факторов, влияющих на исход поражения шаговым напряжением.