лаба 4.1
.docxСАНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
ПЕТРА ВЕЛИКОГО
Институт Энергетики
Высшая школа атомной и тепловой энергетики
Лабораторная работа № 4.1
«Методы измерения влажности воздуха»
Студенты гр. 3231401/20001 Школьников А.С.
Сирош С.А.
Преподаватель: Павлов А.В.
Введение
В данной работе мы сравниваем показания емкостного датчика и гигрометра, определяем их недостатки и преимущества при определении влажности воздуха. По h-d диаграмме определяем параметры влажного воздуха.
Описание установки
Экспериментальная установка представляет из себя стенд (рис.1), состоящий из: тумблера «питание стенда» (1), индикатора наличия напряжения (2), бокса с измеряемой влажностью (3), блока управления парогенератором (4), контроллера влажности воздуха с емкостным датчиком (5), сосуда с водой (6), психрометрического гигрометра и датчика влажности (7), ультразвукового парогенератора (8).
Рисунок 1 - схема стенда
Ход работы:
Включаем питание стенда
Проверяем наличие воды в сосуде и в питателе гигрометра
Определяем с помощью гигрометра психрометрического и емкостного датчика относительную влажность воздуха в начальный момент времени, результаты заносим в таблицу 1
Помещаем ультразвуковой парогенератор в сосуд с водой, включаем парогенератор
Измеряем относительную влажность воздуха с помощью емкостного датчика и гигрометра психрометрического каждые 20 секунд до достижения стационарного состояния, результаты измерений заносим в таблицу 2
После установления стационарного режима заносим результаты в таблицу 1
Выключаем парогенератор, отключаем питание стенда
Результаты эксперимента
Таблица 1
Параметры влажного воздуха
Датчик |
№ |
|
|
|
d, кг/кг сух. В., *10^-3 |
φ, % |
h, кДж/кг |
Емкостный датчик |
1 |
- |
- |
- |
- |
43 |
- |
2 |
- |
- |
- |
- |
80 |
- |
|
Гигрометр психрометрический |
1 |
24,4 |
20 |
14,56 |
12,4 |
65 |
55 |
2 |
26,2 |
25,7 |
24,2 |
20,47 |
95,7 |
78 |
°С
,
°С
,
мм рт. ст.
Таблица 2
Результаты измерений
Емкостный датчик |
Гигрометр психрометрический |
|||
τ, с |
φ, % |
°С |
, °С |
φ, % |
0 |
43 |
24,4 |
20,0 |
62 |
20 |
44 |
24,5 |
20,0 |
62 |
40 |
45 |
24,5 |
20,1 |
62 |
60 |
46 |
24,5 |
20,2 |
62 |
80 |
47 |
24,5 |
20,2 |
62 |
100 |
48 |
24,5 |
20,3 |
66 |
120 |
49 |
24,5 |
20,4 |
66 |
140 |
50 |
24,6 |
20,6 |
66 |
160 |
51 |
24,6 |
20,6 |
66 |
180 |
52 |
24,6 |
20,8 |
66 |
200 |
53 |
24,6 |
20,9 |
70 |
220 |
54 |
24,6 |
21,1 |
70 |
240 |
55 |
24,6 |
21,2 |
70 |
260 |
56 |
24,6 |
21,4 |
74 |
280 |
57 |
24,6 |
21,6 |
74 |
300 |
58 |
24,6 |
21,6 |
74 |
320 |
59 |
24,6 |
21,8 |
74 |
340 |
59 |
24,6 |
22,0 |
78 |
360 |
60 |
24,4 |
22,0 |
78 |
380 |
61 |
24,4 |
22,2 |
78 |
400 |
62 |
24,4 |
22,4 |
83 |
420 |
63 |
24,4 |
22,5 |
83 |
440 |
63 |
24,4 |
22,6 |
83 |
460 |
64 |
24,4 |
22,7 |
83 |
480 |
65 |
24,4 |
22,8 |
87 |
500 |
65 |
24,4 |
23,0 |
87 |
520 |
66 |
24,4 |
23,1 |
87 |
540 |
66 |
24,5 |
23,2 |
87 |
560 |
67 |
24,5 |
23,3 |
91 |
580 |
68 |
24,6 |
23,4 |
91 |
600 |
68 |
24,6 |
23,5 |
91 |
Продолжение таблицы 2
Емкостный датчик |
Гигрометр психрометрический |
|||
τ, с |
φ, % |
°С |
, °С |
φ, % |
620 |
69 |
24,6 |
23,6 |
91 |
640 |
69 |
24,6 |
23,7 |
91 |
660 |
70 |
24,7 |
23,8 |
91 |
680 |
70 |
24,7 |
23,8 |
91 |
700 |
71 |
24,7 |
23,9 |
91 |
720 |
71 |
24,8 |
24,0 |
91 |
740 |
72 |
24,8 |
24,0 |
91 |
760 |
72 |
24,8 |
24,1 |
91 |
780 |
73 |
24,9 |
24,2 |
95 |
800 |
73 |
25,0 |
24,2 |
95 |
820 |
73 |
25,0 |
24,3 |
95 |
840 |
74 |
25,0 |
24,4 |
95 |
860 |
74 |
25,0 |
24,4 |
95 |
880 |
74 |
25,0 |
24,5 |
95 |
900 |
75 |
25,1 |
24,6 |
95 |
920 |
75 |
25,2 |
24,6 |
95 |
940 |
75 |
25,2 |
24,6 |
95 |
960 |
75 |
25,2 |
24,7 |
95 |
980 |
75 |
25,2 |
24,8 |
95 |
1000 |
76 |
25,3 |
24,8 |
95 |
1020 |
76 |
25,4 |
24,8 |
95 |
1040 |
76 |
25,4 |
24,9 |
95 |
1060 |
76 |
25,4 |
25,0 |
95 |
1080 |
77 |
25,5 |
25,0 |
95 |
1100 |
77 |
25,5 |
25,0 |
95 |
1120 |
77 |
25,6 |
25,1 |
95 |
1140 |
77 |
25,6 |
25,2 |
95 |
1160 |
77 |
25,7 |
25,2 |
95 |
1180 |
78 |
25,7 |
25,2 |
95 |
1200 |
78 |
25,8 |
25,3 |
95 |
1220 |
78 |
25,8 |
25,3 |
95 |
1240 |
78 |
25,8 |
25,4 |
95 |
1260 |
78 |
25,8 |
25,4 |
95 |
1280 |
78 |
25,8 |
25,4 |
95 |
1300 |
78 |
25,9 |
25,5 |
95 |
1320 |
79 |
25,9 |
25,5 |
95 |
1340 |
79 |
25,9 |
25,5 |
95 |
1360 |
79 |
26,0 |
25,6 |
95 |
1380 |
79 |
26,0 |
25,6 |
95 |
1400 |
79 |
26,0 |
25,6 |
95 |
1420 |
79 |
26,0 |
25,6 |
95 |
1440 |
79 |
26,1 |
25,7 |
95 |
1460 |
80 |
26,1 |
25,7 |
95 |
Продолжение таблицы 2
Емкостный датчик |
Гигрометр психрометрический |
|||
τ, с |
φ, % |
°С |
, °С |
φ, % |
1480 |
80 |
26,1 |
25,7 |
95 |
1500 |
80 |
26,2 |
25,7 |
95 |
Обработка результатов
По показаниями гигрометра (
,
)
мы
можем определить относительную влажность
воздуха в боксе. С помощью h-d
диаграммы мы
можем определить параметры влажного
воздуха: энтальпию (h),
массовое
влагосодержание (d).
Рисунок 2 - h-d диаграмма
Рисунок 3 - График зависимости φ=f(τ)
По графику видно, что показания гигрометра и емкостного датчика сильно отличаются. Связано это с тем, что показания были гигрометра искривлены внешними факторами. Из-за этого разность (
)
была
завышена по сравнению с идеальными
условиями, что прямо пропорционально
повлияло на повышение относительной
влажности в расчетах.
Вывод
Из работы можно сделать вывод, что гигрометр психрометрический более информативный и наглядный для работы, но из-за человеческого фактора и влияния внешней среды значения на нем могут искажаться, поэтому более точным прибором для измерения влажности будет цифровой емкостный датчик.
Санкт – Петербург
2022