Измерение влажности воздуха.

Для определения влажности воздуха применяются различного рода психрометры и гигрометры.

В воздухе производственных помещений, как и в наружном воздухе, содержится некоторое количество водяных паров. Для оценки этого явления пользуются показателями абсолютной, максимальной и относительной влажности воздуха.

Абсолютная влажность воздуха – количество водяных паров, выраженное в граммах, содержащееся в 1 кг или в 1 м³ воздуха в момент исследования.

Максимальная влажность воздуха – количество водяных паров, выраженное в граммах, насыщающее 1 кг или 1 м³ воздуха при данной температуре до предела, после которого наступает конденсация паров.

Практически для характеристики влажности воздуха пользуются показателем относительной влажности, который представляет собой отношение абсолютной влажности к максимальной при данной температуре, выраженное в процентах.

φ = (А / F) · 100

где φ – относительная влажность воздуха. %; А – абсолютная влажность, г/кг

или г/м³; F – максимальная влажность, г/кг или г/м³.

Наиболее распространенными приборами для измерения влажности воздуха в рабочих помещениях являются психрометры Августа (бытовой) и Ассмана (аспирационный), волосные или плёночные гигрометры, а также гигрографы.

Психрометр Августа (статический психрометр) состоит из двух термометров, (сухого и влажного), установленных вертикально на корпусе прибора. Спиртовой резервуар влажного термометра обёрнут кусочком батиста, свободный конец которого опущен в сосуд с дистиллированной водой. С поверхности ткани всё время испаряется влага, поддерживая таким образом термометр в среде насыщенных водяных паров. Влажный термометр всегда (за исключением случаев, когда относительная влажность равна 100%) даёт показания меньше, чем сухой. По показаниям термометров при помощи психрометрических таблиц или номограммы определяется относительная влажность воздуха.

Аспирационный психрометр Ассмана. Недостатком психрометра Августа является постоянство скорости движения воздуха вокруг резервуара влажного термометра. Аспирационный психрометр по сравнению со статическим психрометром является более совершенным и точным прибором. Ртутные резервуары обоих его термометров заключены в металлические гильзы. Во время работы прибора с помощью встроенного в корпус вентилятора осуществляется аспирация воздуха, т.е. через защитные гильзы протягивается воздух с постоянной скоростью 4 м/с. Пуск вентилятора производится при помощи часового механизма или электрического микродвигателя. На ртутную часть одного термометра надевается колпочок из батистовой ткани, который перед замером смачивается дистиллированной водой. Показания с обоих термометров снимают в установившемся режиме, т.е. когда при работающей турбине вентилятора положение ртутных столбиков стабилизировалось (примерно на 4 минуте с момента запуска вентилятора). Относительную влажность воздуха определяют по показаниям сухого и влажного термометров, пользуясь штатной психрометрической таблицей, в такой последовательности: по вертикальной линии отмечают показания сухого термометра, а по горизонтальной – показания влажного термометра. На пересечении этих линий получают искомое значение относительной влажности в %.

Гигрометр – прибор для непосредственного определения относительной влажности воздуха. Приёмной частью прибора является обезжиренный в эфире или спирте человеческий волос или специальная синтетическая плёнка, которые через блок соединены с лёгкой стрелкой – указателем. При снижении относительной влажности приёмная часть (волосок, плёнка) укорачивается, а при увеличении – удлиняется. Стрелка-указатель в соответствии с этими изменениями перемещается вдоль шкалы, на которой нанесены деления от 0 до 100, показывающие процент относительной влажности.

Гигрометр позволяет определять величину относительной влажности в условиях отрицательных температур. Показания гигрометра не отличаются высокой точностью.

Гигрограф – самопишущий прибор для непрерывной регистрации относительной влажности воздуха. Приёмная часть гигрографа состоит из пучка обезжиренных человеческих волос или синтетической плёночной мембраны. С помощью системы передаточных рычагов изменение размеров мембраны или пучка волос передаются на перо регистрирующей части прибора. Перо смоченное незасыхающими чернилами записывает на бумажной ленте, надетой на вращающийся барабан, кривую изменения влажности воздуха за определённый промежуток времени.

 

3.2. Измерение скорости воздуха

Для измерения скорости движения воздуха применяются анемометры различных конструкций.

Крыльчатый и чашечный анемометры – приборы для измерения скорости воздушного потока. У этих анемометров на оси расположены вертушки мельничного типа из алюминиевой фольги (крыльчатый) и крестовина с полыми полусферами (чашечный). Под действием воздушного потока воспринимающая часть прибора начинает вращаться. Это вращение при включённом положении передачи через систему зубчатых колёс приводит в движение стрелки счётчиков оборотов. Передача включается и выключается рычажком, расположенным на боковой части корпуса прибора. Скорость движения воздушного потока пропорциональна показаниям счётчика, которые характеризуют длину пути, пройденного потоком воздуха за определённое время.

Измерения начинают выполнять с записи показаний всех трёх циферблатов (четырёхзначное число). При этом началом отсчёта на всех трёх циферблатах являются те положения стрелок, на которых они находились до начала измерения. Одновременно с включением рычажка анемометра включают секундомер. По истечении 100 с (для удобства расчётов) анемометр выключают и записывают показания. Разница между показаниями до и после замера, делённая на время, есть скорость воздушного потока в делениях анемометра за секунду. Для получения объективного результата выполняют не менее трёх замеров, а затем определяют среднее арифметическое число делений по анемометру за 1 с по формуле:

N = а₁ + а₂ + а₃ / 3

где а_1,2,3 – число делений анемометра за 1 с, полученное в результате каждого замера.

Скорость воздушного потока определяют по графику, прилагаемому к прибору, следующим образом: на вертикальной оси графика находят число, соответствующее среднеарифметическому числу делений шкал счётчика анемометра в секунду N. От этой точки проводят горизонтальную линию до пересечения с линией графика, а из полученной точки – вертикальную линию до пересечения с горизонтальной осью. Точка пересечения вертикали с горизонтальной осью графика даёт искомую величину скорости воздушного потока в м/с.

Пределы измерений для крыльчатого анемометра от 0,3 до 5 м/с, а для чашечного – от 1 до 20 м/с.

Кроме указанных приборов для измерения скорости движения воздуха на практике используются индукционные анемометры, кататермометры и аэродинамические анемометры.