Величини психрометричних коефіцієнтів, а залежно від швидкості руху повітря
Швидкість руху повітря,м/с
Психрометричний коефіцієнта
Швидкість руху повітря,м/с
Психрометричний коефіцієнта
Швидкість руху повітря,м/с
Психрометричний коефіцієнта
Приклад визначення абсолютної та відносної вологості повітря за допомогою станційного психрометра.При визначенні вологості повітря було встановлено, що температура «сухого» термометра склала 26,2С, «вологого» термометра – 19,4С, швидкість рух повітря був під час дослідження 0,16 м/с, барометричний тиск – 753 мм. рт. ст.
Знаходимо по таблиці величинуf(максимальну вологість за температури «вологого» термометра).fдорівнює 16,89 мм. рт. ст. Далі, за таблицею знаходимо психрометричний коефіцієнт (а), який за швидкості руху повітря 0,16 м/с дорівнює 0,00120. Підставляємо всі значення в формулу і розраховуємо абсолютну вологість повітря в мм. рт. ст.
мм рт. ст.
Таким чином, абсолютна вологість становила 10,75 мм. рт. ст.
Визначення відносної вологостівиробляються за формулою:
R- відносна вологість, що шукається, %;
К- абсолютна вологість, мм рт. ст.;
F- максимальна вологість при температурі сухого термометра, мм рт. ст.;
100–переказ у відсотки.
Для визначення відносної вологості по таблиці знаходимо максимальну вологість за температури «сухого» термометра (F), яка виявляється рівною 25,51 мм. рт. ст. Підставляємо значенняКіFу формулу і розраховуємо відносну вологість повітря у відсотках.
Таким чином, рівень відносної вологості у приміщеннісвідчить про те, що повітря можна вважати сухим, що сприяє оптимальному теплообміну за цих температурних умов.
Для приблизного визначення відносної вологості повітря можна використовувати дані таблиці 8. Округлюємо температуру сухим термометром і знаходимо її в лівій колонці. У сітці таблиці знаходимо значення температури вологого термометра. Далі, знаходимо комірку таблиці, в якій перетинаються вектори температур по сухому та вологому термометрам. Потім зі знайденої комірки проводимо вертикальний вектор вниз і в останній графі знаходимо відносну вологість повітря %.
Приклад.Умови прикладу: температура по сухому термометру становить 22,2С, по вологому термометру – 16,8С.
Рішення.Округляємо температуру по сухому термометру і отримуємо 22С. У сітці таблиці у графі, що відповідає цій температурі, знаходимо значення температури за вологим термометром. Оскільки в сітці відсутня температура 16,8С, беремо до уваги температуру 16,7С. Зі знайденого осередку таблиці опускаємо вектор до нижньої графи і знаходимо приблизну відносну вологість повітря, що дорівнює 50%.
Аспіраційний психрометр (психрометр Ассмана)(рисунок 15).Принцип роботи даного приладу ідентичний попередньому, однак він є більш досконалим, оскільки в ньому закладені конструктивні особливості, що дозволяють великою мірою запобігти впливу на точність визначення вологості швидкості руху повітря та променистої енергії. «Сухий» та «вологий» термометри аспіраційного психрометра, їх резервуари захищені від впливу променистого тепла щитками із нікельованої нержавіючої сталі. Через трубки, виконані з даного матеріалу, що захищають резервуари термометрів за допомогою вентиляторів з механічним абоелектричним приводом поступово просмоктується досліджуване повітря, що нівелює вплив на показання термометрів сторонніх потоків повітря. При сильному вітрі вентилятор захищається спеціальним щитком, що входить до комплекту приладу. Дані конструктивні особливості аспіраційного психрометра одержання точніших результатів. Однак цей прилад призначений для разових досліджень і не дає змоги проводити постійний контроль вологості повітря. У зв'язку з цим виправдано використання у гігієнічній практиці як стаціонарного, і аспіраційного психрометрів.
Порядок визначення вологості повітря за допомогою аспіраційного психрометра. на повному ході вентилятора знімають показання термометрів. У зимовий час показання термометрів знімають через 15 хвилин, навіщо має місце необхідність підзаводки вентилятора.
Приклад визначення абсолютної вологості повітря за допомогою аспіраційного психрометра.При визначенні вологості повітря за допомогою аспіраційного психрометра мали місце ті ж дані, які представлені в прикладі визначення за допомогою станційного психрометра, тобто було встановлено, що температура «сухого» термометра становила 26,2С, «вологого» термометра – 19,4С, швидкість руху повітря під час роботи з аспіраційним психрометром не враховується, оскільки з допомогою вентилятора створюється постійний потік повітря, барометричний тиск – 753 мм. рт. ст., за таблицею знаходимо значенняf, яке, як і в попередньому прикладі, становить 16,89 мм. рт. ст. Абсолютна вологість розраховується заформулі:
Мал. 15.Аспіраційний психрометр
(5)
К- абсолютна вологість,мм рт. ст.;
f– максимальна напруга водяної пари при температурі вологого термометра (знаходять за таблицями 5 або 6),мм рт. ст.;
0,5 - постійний психрометричний коефіцієнт;
t– температура сухого термометра, про С
t1 - температура вологого термометра, про С;
В- барометричний тиск,мм рт. ст.
755 - середнє значення барометричного тиску на рівні землі.мм рт. ст.
Підставляємо у формулу 5 вказані в прикладі значення і розраховуємо абсолютну вологість:
мм рт. ст.
Тобто, в даному випадку, як і при визначенні вологості за допомогою станційного психрометра, повітря має визначатися як сухе, що сприяє нормальному теплообміну організму з навколишнім середовищем.
Для приблизного визначення відносної вологості повітря можна використовувати дані таблиці 9. Алгоритм роботи з таблицею 9 наближається до такого при користуванні таблицею 8.
Приклад.Умови прикладу: температура по сухому термометру становить 22,2С, по вологому термометру – 16,8С, тобто ідентичні попередньому прикладу.
Рішення.У крайніх лівій або правій колонках знаходимо округлену температуру 22С. Температуру за вологим термометром 16,8С округляємо до 17С. У сітці таблиці, на перетині горизонтального і вертикального векторів, що відповідають температурам по сухому і вологому термометрах, знаходимо відносну вологість повітря, що шукається, яка дорівнюватиме 61 %.
Мал. 16.Гігрометр
Гігрометр.У гігієнічній практиці можна користуватися різнимивидами гігрометрів - волосяним, плівковим, конденсаційним. Однак найбільш прийнятним і простим для постійного контролю вологості повітря є волосяний гігрометр (рисунок 16), за допомогою якого можна визначати відносну вологість повітря. Основною частиною волосяного гігрометра (що сприймає) є знежирене в етиловому спирті людське світле волосся. Таке волосся має здатність подовжуватися у вологому повітрі і коротшати в сухому. Причому встановлено, що відносна зміна довжини знежиреного волосся прямо пропорційна зміні відносної вологості повітря. Разом з тим показано, що даний прилад не забезпечує абсолютної точності дослідження, так як при подовженні волосся при різній вологості відбувається неоднаково: при невеликій вологості воно більш значно, ніж при високій.
Пристрій приладу.На металевій рамці укріплено людське знежирене волосся. Верхній його кінець скріплений з гвинтом-регулятором, з гайкою і контргайкою. Послаблюючи контргайку і повертаючи гайку, можна змістити гвинт і цим перемістити волосся вгору чи вниз.
Нижній кінець волосся закріплений на дужці, що сидить на горизонтальному стрижні. Останній разом із стрілкою приладу скріплений із віссю. Стрілка переміщається за шкалою, встановленою посередині рамки. Стрижень закінчується грузиком, що натягує волосся. При подовженні волосся грузик опускається і повертає стрижень за годинниковою стрілкою. Стрілка гігрометра, скріплена зі стрижнем, повертається праворуч, тобто у бік зростаючих цифр шкали приладу, градуйованої у відсотках відносної вологості. Якщо волосся коротшає, дужка зі стрижнем повертається у зворотний бік, а стрілка приладу переміщається за шкалою вліво.
Визначення вологості заволосяному гігрометру виробляють безпосередньо відліком за шкалою. Спостереження в новому місці ведуть доти, доки стрілка приладу не прийме стійкого положення. Тривалість дослідження у своїй 20-30 хвилин. Якщо прилад встановлено для постійного спостереження, то результат фіксується на кожний необхідний момент. Відраховують лише цілі поділки шкали. Точність показань приладу становить+5%. Волосяний гігрометр вивіряють за даними аспіраційного психрометра.
У плівковому гігрометрів якості сприймаючого матеріалу використовується біологічна плівка, що також коротшає або подовжується залежно від вологості повітря. Пристрій приладу ідентичний волосяному гігрометру.
Конденсаційний гігрометр Ламбрехтавизначає абсолютну вологість повітря за допомогою визначення точки роси за появою тонкого нальоту (роси) на дзеркальній поверхні. За середнім значенням точки роси в таблиці знаходять пружність водяної пари, що насичує повітря при цій температурі. Знаючи температуру повітря в момент визначення, обчислюють його відносну вологість. Даний прилад у гігієнічній практиці практично не використовується через складність роботи з ним у порівнянні з іншими гігрометрами.
Гігрограф(рисунок 17).Цей прилад використовується для безперервних спостережень за змінами відносної вологості протягом певного часу (доба, тиждень і т.п. .д.). Пристрій та дія приладу засновано на тому ж принципі, що і волосяний гігрометр. Сприймаючою частиною в ньому служить натягнутий на рамку пучок знежиреного людського волосся. Пучок відтягнутий за середину гачком, що з'єднує його з передавальним механізмом. Зміна довжини пучка під впливом зміни вологості повітря за допомогоюсистеми важелів передається на стрілку, що закінчується пером.
Мал. 17.Гігрограф
Кривизну важелів підбирають таким чином, щоб зменшення чутливості волосся при високих вологості повітря компенсувалося збільшенням руху пера при зміні довжини пучка волосся. Це дозволяє отримувати на стрічці гігрографа рівномірну шкалу поділів. Шкала паперової стрічки складається з тонких горизонтальних ліній та вертикальних дуг, що позначають час. Один розподіл шкали приблизно становить 1% відносної вологості. Правила постановки стрічки гігрографа та регулювання його ті ж, що для інших самописних приладів. Показання гігрографа звіряють за аспіраційним психрометром.