Приборы для измерения влажности воздуха

В производственных условиях для характеристики состояния воздушной среды пользуются определением относительной влажности воздуха, показывающей отношение абсолютной влажности к максимальной при температуре сухого термометра, выраженное в процентах.

Относительная влажность воздуха определяется аналитическим или графическим методом, используя показания сухого и влажного термометра психрометра.

Абсолютная влажность – упругость водяных паров в момент исследования, выраженная в миллиметрах ртутного столба, или масса водяных паров, находящихся в одном кубическом метре воздуха в момент исследования, выраженная в граммах.

Максимальная влажность – упругость или масса водяных паров, которые могут насытить 1 м³ воздуха при данной температуре.

Для измерения влажности применяется психрометры, которые состоят из двух ртутных термометров: сухого и влажного. Резервуар влажного термометра окутан марлей или другой гигроскопической материей, конец которой опущен в воду. За счёт испарения влаги температура на влажном термометре понижается. Отличие в показаниях влажного и сухого термометров тем больше, чем меньше относительная влажность, и обусловлено отводом тепла от влажного термометра за счёт испарения влаги. Только при относительной влажности равной 100 % показания термометров совпадают.

Психрометры бывают стационарными (типа Августа) и переносными (типа Ассмана). Основные приборы для измерения параметров микроклимата представлены на рисунке 2.2.

Рис. 2.2. Приборы для измерения параметров микроклимата:

а) термограф: 1 – барабан; 2 – указатель; 3 – пластина биметаллическая;

б) психрометр Августа: 1 – «сухой» термометр; 2 – «влажный» термометр;

3 – марля; 4 – кювета с водой; в) аспирационный психрометр;

г) чашечный анемометр

Аспирационный психрометр Ассмана состоит из двух одинаковых ртутных термометров со шкалой на 50 °С. Шарик одного термометра обёрнут тонкой тканью (марлей или батистом). Оба термометра заключены в металлическую оправу, шарики термометра находятся в двойных металлических гильзах, что исключает влияние теплового излучения на показания термометров. В головке прибора помещается вентилятор с часовым механизмом, просасывающий воздух мимо шариков термометров с постоянной скоростью (около 4 м/с).

Прибором пользуются следующим образом: при помощи пипетки увлажняют обёртку влажного термометра, держа психрометр вертикально головкой вверх во избежание заливания воды в гильзы и головку прибора. Заводят ключом механизм прибора до отказа и помещают его в исследуемой точке. Через 3–5 мин во время работы вентилятора производят отсчёт.

Принцип психрометрии заключается в определении показаний двух рядом расположенных термометров, шарик одного из которых покрыт увлажнённой тканью. Влага, пропитывающая ткань, испаряясь с различной скоростью в зависимости от влажности и скорости движения воздуха, отнимает тепло от термометра, поэтому показания влажного термометра оказываются ниже показаний сухого. На основании показаний двух термометров вычисляют относительную влажность воздуха. Записывают показания сухого и влажного термометров, затем по психрометрическим графикам вычисляют величину относительной влажности или определяют величину относительной влажности воздуха по формулам.

По психрометрическому графику, представленному на рисунке 2.3, относительную влажность воздуха определяют следующим образом. По вертикальным линиям графика отмечается показание «сухого» термометра, а по наклонным – смоченного термометра, на пересечении этих линий получается значение относительной влажности.

Рис. 2.3. Психрометрический график

Относительная влажность может быть определена на основании разности показаний сухого и влажного термометров по психрометрической таблице 2.3.

Таблица 2.3

Психрометрическая таблица для определения относительной влажности воздуха

Относительную влажность определяют по выведенным формулам пересчёта, зная показания холодного и влажного термометров.

Абсолютная влажность воздуха _а определяется по формуле:

г/м³, (2.1)

где _вл – максимальная влажность при температуре влажного термометра, г/м³, определяется по таблице 2.4;

– психрометрический коэффициент, зависящий от скорости движения воздуха, создаваемого вентилятором психрометра, определяется по таблице 2.5;

t, t₁ – показания температуры сухого и влажного термометров, °С;

B – барометрическое давление, Па (мм рт. ст.).

Относительная влажность воздуха определяется по формуле:

%, (2.2)

где _сх – максимальная влажность при температуре сухого термометра, г/м, определяется по таблице 2.4.

Таблица 2.4