Методи й прилади для виміру вологості повітря

Для вимірювання вологості користуються здебільшого психрометричним і гігрометричним методами. Перший із їх ґрунтується на різниці показів однакових термометрів: "сухого" і "змоченого". З поверхні резервуара "змоченого" термометра відбувається випаровування води, яке залежить від вологості оточуючого повітря. Чим сухіше це повітря, тим інтенсивніше відбувається випаровування з резервуара "змоченого" термометра й тим нижчу температуру він показуватиме. А це у свою чергу призведе до збільшення різниці в показах "сухого" і "змоченого" термометрів. Гігрометричний метод ґрунтується на використанні властивості знежиреної волосини людини змінювати свою довжину при зміні вологості оточуючого повітря.

Для вимірювання вологості повітря використовують прилади: станційний психрометр, аспіраційний психрометр (використовують в експедиційних умовах), гігрометр (для визначення, відносної вологості), гігрограф (для безперервного запису відносної вологості). Аспіраційний психрометр МВ-4М за принципом дії не відрізняється від станційного психрометра. Головна особливість конструкції цього приладу - наявність аспіраційного пристрою, що забезпечує обдування резервуарів термометрів повітрям. Його широко застосовують при польових спостереженнях, тому що він зручний при перенесенні.

При вимірі температури й вологості повітря в посівах аспіраційний психрометр установлюють горизонтально (або вертикально) на потрібному рівні. Отвору захисних трубок повинні бути орієнтовані в протилежну від Сонця сторону й назустріч вітру.

По психрометрі вологість повітря визначають тільки до температури повітря - 10 °С. При більш низьких температурах показники психрометра ненадійні, тому переходять на сорбційний метод.

Гігрометричний (сорбційний) метод виміру вологості повітря заснований на властивості гігроскопічних тіл реагувати на зміну вологості повітря.

Волосяний гігрометр МВ-1 слугує для виміру відносної вологості повітря. Дія приладу заснована на властивості знежиреного людського волосся змінювати довжину залежно від відносної вологості повітря.

Гігрограф волосяний М-21А застосовують для безперервної реєстрації відносної вологості повітря (додаток). Приймачем вологості є пучок знежиреного людського волосся. Залежно від швидкості обертів барабана розрізняють гігрографи двох видів: добові й тижневі.

Прилади, що працюють на гігрометричному принципі - відносні. Тому їх показники необхідно певним способом корегувати з показниками психрометра.

За допомогою психрометрів вологість повітря вимірюють тільки в теплий період. Для вимірювання вологості повітря психрометричним методом використовують станційний і аспіраційний психрометри, а гігрометричним - гігрометри та гігрографи.

Психрометр станційний складається з двох однакових (парних) психрометричних термометрів, вертикально встановлених на штативі в психрометричній будці. Лівий термометр психрометра сухий, правий - змочений. Останній обгорнутий батистом, кінець якого опущене в скляночку з дистильованою водою. Завдяки капілярності батисту вода по ньому піднімається безпосередньо вгору й змочує резервуар термометра, з поверхні якого вона й випаровується. Станційним психрометром користуються за будь-яких додатних температур та при від'ємних температурах до -10°С. В останньому разі вода в психрометричній будці замерзає. У зв'язку з цим скляночку з водою переносять у приміщення, а кінець батисту змоченого термометра підрізують під самим резервуаром. Тільки за 30 хв. до спостереження скляночку з водою кімнатної температури виносять і в неї занурюють резервуар змоченого термометра, уважно спостерігаючи за показами самого термометра. При цьому обов'язково треба дочекатися моменту, коли він показуватиме на 2-3°С вище нуля. Це є доказом того, що шар льоду, який був на резервуарі термометра повністю розтанув. Далі слід забрати скляночку з водою, зачинити будку і, коли підійде строк спостереження, зняти покази обох термометрів психрометра, визначивши водночас, у якому агрегатному стані перебуває вода на батисті. Улітку при високих температурах повітря батист інколи не встигає в достатній кількості подавати до резервуара воду. Ця трубка в нижній частині роздвоюється на двостінні (зовнішня і внутрішня) циліндричні трубки. Зовнішні трубки прикріплені до оправи за допомогою пластмасових або ебонітових кілець, які виконують роль термоізоляторів. У внутрішні трубки входять резервуари термометрів. На верхню частину оправи нагвинчено головку із вентилятором, який приводитися в дію за допомогою пружини, що накручується ключем.

Вентилятор втягує зовнішнє повітря з постійною швидкістю 2 м/с у трубки. Потім повітря обтікає резервуари, проходити трубку оправи і через отвори головки виходять за межі психрометра. При швидкості вітру понад 3 м/с на головку приладу з невітряного боку надівають спеціальну металеву дугу, яка усуває порушення нормальної швидкості вентиляції. Змочують резервуар одного з термометрів за допомогою гумової груші із скляним наконечником та затискачем. Під час спостережень прилад зручно підвішувати на металевий стержень із гачком, який загвинчують у дерев'яну рейку, вставлену в ґрунт.

Для ведення спостережень психрометр виносять з приміщення і тільки після цього через 15 хв. влітку і через 30 хв. взимку проводять вимірювання. При від’ємних температурах за 30 хв. і при додатних - за 4 хв. до спостережень батист змочують дистильованою водою. Правильне змочування термометра відіграє важливу роль у надійності показів психрометра. Його потрібно проводити дуже уважно, додержуючись існуючих правил. Слід пам'ятати, що при температурі повітря нижче 10⁰С аспіраційним психрометром, як і станційним не користуються.

Гігрометр волосяний є зручним приладом для швидкого визначення відносної вологості повітря. Приймальною частиною його є людська знежирена волосина (довжина близько 27 см), натягнута на металеву рамку. Верхній кінець волосини закріплений на кінці гвинта, за допомогою якого регулюють натяг її на рамі. Другий кінець волосини обгорнено й закріплено на маленькому блоці, насадженому на вісь. На цьому ж блоці на невеликому штифті закріплено тягарець, який натягує волосину.

Коли вологість повітря зростає волосина стає довшою і тягарець, обертаючи блок за годинниковою стрілкою, спускається донизу. Якщо вологість зменшується, волосина вкорочується і, обертаючи блок у зворотній бік, піднімає тягарець до гори. На блоці закріплено стрілку, положення якої в кожний момент часу можна відлічувати по шкалі, прикріпленій на металевій рамці проти кінця стрілки. Стрілку можна переміщувати по шкалі за допомогою гвинта-регулятора.