Вимірювання вологості повітря

У повітрі завжди знаходиться деяка кількість вологи у вигляді водяної пари. Розрізняють абсолютну, максимальну та відносну вологість повітря. У виробничих умовах для характеристики стану повітряного середовища використовують фактор відносної вологості.

Відносна вологість ( В ) - це відношення абсолютної вологості до максимальної, виражене у процентах:

А

В = · 100%, (2)

В_о

де: А - абсолютна вологість, мм рт.ст.;

В_о - максимальна вологість, або пружність насиченої пари при температурі "сухого" термометра, мм рт.ст.

Абсолютна вологість ( А ) - пружність водяної пари - на мо­мент дослідження, виражена в міліметрах ртутного стовпа, або вагова кількість водяної пари, що знаходиться в 1 м³ повітря на момент дослідження, виражена в грамах.

Абсолютну вологість психрометром Августа визначають за формулою:

А = В'- k·(t_с - t_в) ·Р, (3)

В' - пружність насиченої пари при температурі "вологого" термометра, мм рт.ст. (додаток. 1);

k - психрометричний коефіцієнт, що залежить від швидкості руху повітря біля приладу (табл. І);

Р - атмосферний тиск за барометром, мм рт.ст.

t_с, t_в - відповідно показання “сухого” і “вологого” термометрів за психрометром, °С.

Максимальна вологість (В_о) - пружність (мм рт.ст.), або вага водяних парів, які можуть розчинитися в 1 м³ повітря при даній температурі та атмосферному тиску.

Для наближеного обчислення відносної вологості можна користуватися психрометричною таблицею на психрометрі Августа. Вона складена для вимірювання швидкості руху повітря 0,2 м/с при барометричному тиску 755 мм рт.ст.

Таблиця 1

Значення психрометричного коефіцієнта " k " в залежності від швидкості руху повітряного потоку

Швидкість руху повіт- ряного по- току, м/с	Значення психрометричного коефіцієнта	Швидкість руху повіт- ряного по- току, м/с	Значення психрометричного коефіцієнта
0,13	0,00130	0,80	0,00079
0,16	0,00120	2,30	0,00071
0,20	0,00110	3,00	0,00069
0,30	0,00100	4,00	0,00067
0,40	0,00090	0,00	0,00060

П р и м і т к а. В закритих приміщеннях при швидкості

повітряного потоку менше 0,14 м/с

коефіцієнт " k " приймається рівним 0,001.

У порівнянні з психрометром Августа психрометр Асмана забезпечує вищу точність вимірювань за рахунок створювання постійного повітряного потоку навколо резервуарів двох термометрів. В цьому приладі резервуари обох термометрів розміщені в подвійних трубках, які являють собою розгалуження однієї довгої трубки. У верхній її частині встановлений вентилятор, який всмоктує повітря з постійною швидкістю 2 м/с, що створює навколо резервуарів стандартний повітряний потік. Перед проведенням вимірювань за допомогою піпетки змочують водою батистову прокладку на "вологому" термометрі. Через 4-5 хв. після запуску вентилятора знімають покази термометрів. Завдяки потоку повітря і зволоженій прокладці, термометри показуватимуть різну температуру. Використовуючи ці дані, можна визначити відносну вологість за спеціальними таблицями, психрометричними графіками, номограмами, а також розрахунковим способом. Спочатку визначають абсолютну вологість за формулою

А = В'- 0,5·(t_с - t_в) ·Р/755, (4)

де 0,5 - постійний психрометричний коефіцієнт;

755 - середній барометричний тиск, мм рт.ст.

Знаючи абсолютну та максимальну вологість за формулою (2), визначають відносну вологість.

Для вимірювання вологості поряд з психрометрами використовують гігрометри волосяні та плівкові типу ГМВ-І і гігрографи М-2І, М-21А.

Вимірювання швидкості руху повітря

В приміщеннях з наскрізними повітряними потоками необхідно контролювати швидкість руху повітря, тому що переміщення повітря понад 0,2...0,5 м/с може призвести до переохолодження тіла людини, а отже, і до простудних захворювань.

Для вимірювання швидкості руху повітря використовують кататермометри і анемометри різних конструкцій.

Кататермометри використовують для вимірювання малих швидкостей руху повітря від 0,04 до 2 м/с. Цей прилад являє собою видозмінений спиртовий термометр, капіляр якого вгорі розширений, а знизу має кульовий або циліндричний резервуар, звідси і назва - кульовий та циліндричний кататермометр.

Використання кататермометра базується на залежності швидкості; охолодження його резервуара від швидкості руху повітря. Швидкість руху повітря (м/с) визначається за спеціальною методикою. Пристрій нагрівають до 60-70 °С, потім встановлюють на досліджуване місце і при досягненні 38 °С вмикають секундомір та відмічають час охолодження приладу ( Т ) до 35 °С, тобто на 3 °С.

Кількість тепла, (мкал), що втрачається з 1 см² поверхні резервуара, називається фактором кататермометра (Б) і вказується на. зворотному боці шкали приладу.

Поділивши показ фактора на показ часу охолодження кататермометра ( Т ) в секундах з 38 до 35 °С, одержимо охолоджуючу силу повітря.

(5)

Швидкість руху повітря (V) визначають за емпіричною формулою

(6)

де Δt - різниця між середньою температурою кататермометра (36,5) °С і температурою навколишнього повітря, °С.

Існують також готові таблиці, за допомогою яких, знаючи відношення Д/Δt, можна визначити швидкість руху повітря. Для вимірювання швидкості від 0,3 до 5 м/с використовують крильчастий анемометр АСО-3, а від 1 до 20 м/с - чашковий анемометр типу МС-13.

Принцип дії крильчастого і чашкового анемометрів однаковий. Перед вимірюванням швидкості руху повітря записують початкові покази лічильника ( n₁ ) по всіх трьох шкалах. Потім крильчатка анемометра встановлюється в робочій зоні назустріч повітряному потоку. Через І0-20 с після того як крильчатка почне обертатися з постійною швидкістю, вмикають лічильник приладу і секундомір. Час кожного вимірювання - 100 с, після чого його показання ( n₂ ) записують. Шляхом поділу різниці кінцевого і. початкового показів лічильника ( n₂ - n₁ ) на час дослідження визначають число поділок, що припадають на одну секунду.

Швидкість руху повітря визначають за графіком, що входить в комплект приладу. На вертикальній шкалі знаходять точку, що відповідає числу поділок в секунду. Від неї проводять горизонталь до перетину з лінією графіка і з точки перетину опускають вертикальну лінію на вісь, де вказана швидкість руху повітря ( м/с).

У звіті студент повинен викласти короткий зміст роботи, вивчити обладнання та прилади для визначення основних параметрів мікроклімату у виробничих приміщеннях; виконати всі виміри і зробити розрахунки, а результати дослідів оформити у вигляді протоколу (додаток 2). Результати дослідження порівняти зі санітарними нормами СН-245-7І. Зробити короткі висновки, в яких треба порівняти результати досліджень з унормованими значеннями температури, відносної вологості і швидкості руху повітря.

Звіт повинен бути підписаний студентом та викладачем. В нижньому лівому кутку ставиться дата.