Опис лабораторної установки

Лабораторна установка (рис. 1) складається з водяного ре­зервуару 1 типу ЕЕ-ІІ з чотирма електричними нагрівальними елемен­тами, які живляться від мережі змінного струму. Загальна потужність теплових нагрівальних елементів складає 4 кВт. Об'єм водяного резервуара - 20 літрів. Вмикання нагрівачів здійснюється загальним ру­бильником, розташованим на стенді, а також двома перемикачами на корпусі резервуару. При ввімкненні нагрівачів загоряються сигнальні лампочки на верхній кришці резервуару. З поверхні води при її нагріванні відбувається інтенсивне випаровування. Водяна пара підіймається вверх по витяжній трубі, в якій вона змішується з повітрям. За рахунок цього вологість повітря в трубі збільшується, а його температура залишається практично незмінною. Вологоміри (психрометри) розташовані на виході витяжної труби. Таким чином, в ході заняття вологість повітря може змінюватись і вимірюватись настінним психрометром 2, аспіраційним психрометром 3 і електричним психрометром, до складу якого входять сухий і мокрий термоопори 4 і 5 і вторинний показуючий прилад 6. До роботи додаються психрометричні таблиці і графік, по яких визначають вологість в кінці проведення дослідів.

Рисунок 1 – Загальний вигляд лабораторного стенду

Порядок виконання роботи

1 Підготувати до роботи аспіраційний психрометр відповідно до вимог, які викладені вище. Обережно, щоб не зірвати пружину, слід завести вентилятор і зазначити час. Через 3-4 хвилини після пуску вентилятора зняти покази термометра і дані записати в таблицю 1. Значення відносної вологості знайти за допомогою психромет­ричного графіка.

2 Підготувати до роботи кімнатний психрометр, змочивши водою ба­тистову тканину на правому термометрі. Через 5 хвилин після змочу­вання зняти покази термометрів і з допомогою психрометричної таб­лиці, нанесеної на корпус приладу, обчислити відносну вологість. Отримані дані записати в таблицю 1.

3 Змочити водою тканину і огорнути нею мокрий термометр електрич­ного психрометра (при цьому слідкувати, щоб вода не попала на сухий термометр). Вставити змочений термоопір в паз, розташований на столі стенда. Включити вторинний прилад і зняти значення температури су­хого і мокрого термоопорів по каналах і вторинного приладу. Відносну вологість визначають за допомогою психрометричної таблиці 2 (на стенді – позиція 7).

4 Включити гігрометр і визначити по ньому відносну во­логість повітря в приміщенні. Порівняти між собою результати всіх вимірювань.

5 Ввімкнути нагрівач водяного резервуару (за вказівкою викладача) і через 15 хвилин після включення виміряти вологість повітря на виході витяжної труби пароутворювача всіма психрометрами. Вимірювання проводять аналогічно. Результати записати в таблицю 1.

6 По закінченні роботи вимкнути прилад, нагрівач, вилити воду з ба­ка.

Обробка результатів вимірювання

1 Знайти різницю температур сухого і мокрого термометрів для кожно­го досліду:

(3)

2 Маючи температуру мокрого термометра і різницю температур, за психрометричними таблицями або графіком знайти відносну вологість в кожен момент часу. Результати досліджень і розрахунків занести в таб­лицю 1. При цьому кожним приладом здійснити вимірювання в про­цесі підвищення вологості в 3-5 точках.

3 Розрахувати середнє арифметичне значення результатів спостережень для кожного моменту часу за формулою:

(4)

де n – кількість результатів вимірювань;

φ_і - вологість, виміряна психрометром.

4. Визначити залишкові похибки за формулами:

в абсолютних одиницях: ,	(5)
у відсотках ,	(6)

5. Визначити середнє квадратичне відхилення (СКВ) результатів вимірювання за формулою:

(7)

Таблиця 1 – Результати отримані в ході виконання лабораторної роботи

N п/п	Тип приладу	Покази сухого термо-метра	Покази мокрого термо-метра	Різниця темпера-тур	Віднос-на воло-гість	Похибки абс. відн
		tc,C	tм,C	t,C		С	
1	Аспіра-ційний вологомір ТМ6-1
2	ТСМ вологий
3	ТСМ сухий
4	Вторин-ний прилад типу КСМ
5	Гідрометр психроме-тричний ВИТ 2

7. Визначити довірчі межі випадкової складової похибки результату вимірювання:

,

(8)

де t – коефіцієнт Стьюдента

За дійсні значення приймаємо покази гігрометра або аспіраційного психрометра (його похибка складає 2-3%).

8. Зробити висновки про чутливість гігрометрів до зміни відносної во­логості повітря та точність вимірювання різними типами приладів.