Устройство психрометра и методика работы с ним

Аспирационный психрометр (рис.1) состоит из двух одинаковых термометров, закрепленных в специальной оправе, имеющей заводной механизм, вентиля­тор, продувающий воздух около резервуаров термометров.

Рис.1.

Аспирационный психрометр: (1,13 - термометры ртутные; 3,4 - заводной механизм; 5 - смоченный батист; 2,6 – термозащита; 7 – платформа; 8 – воздухопровод; 9 – металлические планки; 10 – аспирационная головка)

Резервуары термометров помещены в двойную трубчатую защиту с воздушным зазором между ними. Двойная трубчатая защита предохраняет резервуары термометров от нагревания солнцем, для чего наружная поверхность трубок тщательно полируется и никелируется. На верхнем конце воздухопроводной труб­ки укреплена аспирационная головка. Аспирационная головка состоит из заводного механизма и вентилятора, закрытого колпаком, пружина механизма заводится ключом. Термометры защищены с боков от механических повреждений металли­ческими планками.

Резервуар правого термометра обертывается батистом в один слой, который перед работой смачивается чистой дистиллированной водой при помощи резиновой груши с пипеткой. Под действием вентилятора, воздух, обтекая резервуары термометров, всасывается по воздухопроводной трубке к вентилятору, и выбрасывается наружу через прорези.

Сухой термометр показывает температуру всегда более низкую (если воздух не насыщен водяными парами), т.к. он охлаждается вследствие испарения с поверхности батиста, облачающего его резервуар.

Чем меньше влажность окружающего воздуха, тем интенсивнее будет испа­рение, и тем ниже будут показания смоченного термометра. Отчеты по двум тер­мометрам дадут разность температур, которая будет характеризовать фактическую влажность воздуха.

При установившемся режиме испарения, когда температура мокрого тер­мометра тоже установится, приход тепла Q₁ равен расходу тепла Q₂ на испарение воды с поверхности термометра. Для расчета количества тепла Q₁, которое получает термометр в единицу времени от окружающих тел, используются формулой Ньютона, для данного случая, имеющая вид:

Q1=а(t-tм)S,

(3)

где (t-t_м)- наблюдаемая разность температур сухого и мокрого термометра; S - площадь поверхности, с которой происходит испарение; а - некоторый постоянный коэффициент.

(4)

где Р_нм - упругость насыщенных паров при температуре мокрого термометра;

Р - упругость паров, находящихся в воздухе (при температуре сухого термометра); Н - атмосферное давление; λ - теплота испарения; S - площадь поверхности, с которой происходит испарение; R - коэффициент пропорциональности

Как уже было сказано при установившемся режиме испарения Q₁ = Q₂. Подставляя вместо Q₁ и Q₂ их значения, получим:

где величина α/Rλ = А называется постоянной психрометра. Откуда:

(5)

Постоянная психрометра зависит от конструкции прибора и очень сильно от скорости воздуха. Зная величину А можно по разности температур t_с-t_м определить давление паров в воздухе:

Р = Рнм–АН(t-tм)

(6)