Применяемые приборы

В лабораторной работе используются следующие приборы (рис.3.1):

1) Барометр-анероид БАММ-1;

2) психрометр Августа;

3) психрометр Ассмана (аспирационный) МВ-4М4;

4) анемометр чашечный.

 

Рис. 3.1 Используемые в работе приборы

 

а — барометр-анероид метеорологический:

1 - стрелка; 2 - шкала давления; 3 —термометр;

б — психрометр Августа:

1 - сухой термометр; 2 - влажный термометр; 3 -

психрометрическая таблица;

в — психрометр Ассмана (аспирационный):

1 -сухой термометр; 2 - влажный термометр; 3 - трубки защиты;

4 - внутренняя трубка влажного термометра; 5 - аспирационная

головка; 6 - воздуховодная трубка; 7 — заводной ключ;

г — анемометр чашечный:

1 - чашечки; 2 -шкала единиц и десятков; 3 -шкала сотен;

4 - шкала тысяч.

 

Барометр-анероид метеорологический (рис. 3.1а) служит для определения давления окружающего воздуха. Действие его основано на свойстве мембранной анероидной коробки деформироваться при изменении атмосферного давления. Линейные перемещения мембран преобразуются передаточным рычажным механизмом в угловые перемещения указывающей стрелки 1. Основная шкала 2 проградуирована в Паскалях (точнее, в килопаскалях, но на самой шкале указано, что для получения результата в паскалях необходимо показание прибора умножить на 1000). К шкале прибора с его внутренней стороны прикреплён ртутный термометр 3, по которому отсчитывается температура для определения температурной поправки к показанию прибора.

Психрометр Августа (рис. 3.16) служит для определения температуры воздуха в помещении (по показанию сухого термометра), данных для расчета абсолютной влажности, а также непосредственного определения относительной влажности. Он состоит из двух рядом расположенных термометров: сухого 1 и влажного 2. Резервуар влажного термометра 2 покрыт тонкой тканью, смачиваемой водой. За счёт охлаждающего эффекта, вызванного испарением воды, имеет место снижение показаний влажного термометра (по сравнению с сухим, показывающим истинную температуру воздуха), тем большее, чем ниже относительная влажность. На лицевой панели прибора имеется психрометрическая таблица 3 для определения относительной влажности воздуха.

Психрометр Ассмана (аспирационный) (рис. 3.1в) служит для определения тех же параметров в полевых и походных условиях (сильный ветер, инфракрасное излучение солнца). Кроме того, за счёт большей чувствительности, психрометр Ассмана позволяет определять относительную влажность воздуха при её значениях, приближающихся к 100% (верхний предел в таблице психрометра Августа - 85%). Прибор состоит из двух ртутных термометров: сухого 1 и влажного 2. Термометры помещены в трубки защиты 3 с воздушным зазором между ними. Резервуар правого термометра 2 (влажного) дополнительно обёрнут батистом и размещён во внутренней трубке 4. Для защиты термометров от нагревания солнцем наружная поверхность трубок выполнена полированной, с никелевым покрытием. Наличие трубки защиты у влажного термометра не позволяет последнему дополнительно охлаждаться из-за наличияветра. В корпусе аспирационной головки 5 установлены заводной механизм и вентилятор. Трубки защиты 3 соединены с аспирационной головкой воздуховодной трубкой 6. Пружина заводного механизма заводится ключом 7. Время действия механизма после завода 8-10 минут. Прибор работает следующим образом. Вращением вентилятора в прибор всасывается воздух, который проходит между резервуарами термометров и трубками защиты 3, воздуховодную трубку 6 к вентилятору и выбрасывается последним наружу через прорези в корпусе аспирационой головки. Сухой термометр будет показывать истинную температуру воздуха, а показания влажного термометра будут меньше за счет испарения воды с поверхности батиста, облегающего резервуар. При этом за счет усиления испарения вследствие обдувания влажного термометра достаточно стабильным потоком воздуха повышается чувствительность прибора.

Кроме относительной влажности, с помощью обоих психрометров возможно определение абсолютной влажности воздуха. Оно производится по формуле

R = R_{max вл}-α(t_сух-t_вл)B,(3.1)

где R_{max вл} - максимальная влажность (давление насыщенных водяных паров) при температуре влажного термометра, мм. рт. ст.;

t_сух - показание сухого термометра, °С;

t_вл - показание влажного термометра, °С;

B - барометрическое давление, мм. рт. ст.;

α; - психрометрический коэффициент, град^-1.

Чашечный анемометр (рис. 3.1г) служит для определения скорости движения воздуха. Он имеет чашечки 1, вращаемые потоком воздуха. При помощи системы передач вращение передается на измерительные шкалы 2 (шкала единиц и десятков), 3 (шкала сотен) и 4 (шкала тысяч). Чем больше скорость потока воздуха и чем быстрее вращает он чашечки 1, тем быстрее возрастает показание прибора. Таким образом, по скорости возрастания показания прибора можно судить о скорости движения воздуха.