Результаты измерения температуры воздуха

Помещение _______________________________________________
Точка измерения: у пола на высоте 0,5
на высоте 1,2 м
на высоте 1,6 м
Средняя температура

Барометрическое давление:

мм рт. ст. ________

гПА _______

Вопросы для обсуждения

1. Что понимают под термином микроклимат?

2. Какое влияние на животных оказывает низкая температура воздуха?

3. Механизм терморегуляции и способы теплоотдачи сельскохозяйственных животных, какова при этом роль температуры среды. Химическая и физическая терморегуляция.

4. Что такое термонейтральная зона или зона теплового безразличия?

5. Каковы температурные показатели зоны тепловой комфортности (термонейтральной зоны) для дойных коров, телят-профилакторного возраста?

6. В чем состоит сущность закаливания организма животных и его гигиеническое значение?

7. Какими путями возможно поддержание температуры внутреннего воздуха животноводческих помещений в нормированных пределах?

8. Какова должна быть предельно допустимая разница между температурой внутреннего воздуха в животноводческих помещениях и температурой внутренних поверхностей полов, стен, потолков?

9. Экономическое значение оптимизации температурных режимов животноводческих помещений.

10. Какие приборы используются для определения температуры воздуха в животноводческих помещениях?

11. Устройство и работа приборов для определения температуры воздуха.

12. Какими приборами измеряют атмосферное давление?

13.Как работает ртутный сифонный барометр и барометр-анероид?

14. С какой целью измеряют атмосферное давление?

15. Какие единицы измерения используют для определения атмосферного давления?

16. Единицы измерения температуры воздуха.

Лабораторная работа № 2

ТЕМА: «КОНТРОЛЬ ВЛАЖНОСТИ ВОЗДУХА. МЕТОДИКА

ВЫЧИСЛЕНИЯ ГИГРОМЕТРИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН. ОПРЕДЕЛЕНИЕ СКОРОСТИ ДВИЖЕНИЯ ВОЗДУХА»

Цель: изучить устройство и правила работы с приборами для контроля влажности и скорости движения воздуха в помещениях для животных.

Материально-техническое оборудование. Психрометры: статический (Августа), аспирационный (Ассмана), ВИТ-1, гигрометры, гигрографы, кататермометры, анемометры АСО-3, МС-13.

План

1. Приборы для определения абсолютной влажности воздуха (психрометр Августа, психрометр Ассмана, ВИТ-1).

2. Ход определения и вычисление результатов.

3. Вычисление относительной влажности (R) и дефицита насыщения (ДФ).

4. Приборы для определения относительной влажности (волосяные гигрометры и гигрографы).

5. Правила работы с гигрометрами.

6. Кататермометры. Правила проведения измерений.

7. Анемометры. Правила проведения измерений, вычисление результатов.

Глоссарий

Выучите определения следующих терминов и назначение приборов: абсолютная влажность, максимальная влажность, относительная влажность, дефицит насыщения (влажный дефицит), точка росы, психрометр, психрометрическая таблица, гигрометр, гигрограф, анемометр, арретир, ветроприемник, кататермометр, фактор кататермометра, величина охлаждения (катаиндекс).

Влажность воздуха характеризуется следующими гигрометрическими (влажностными) величинами:

Абсолютная влажность - содержание паров воды в 1 м³ воздуха, выраженное в граммах при данной температуре (или их упругость в миллиметрах ртутного столба) в данный момент и при данной температуре. Она дает представление об абсолютном содержании водяных паров в воздухе, но не показывает степень его насыщения.

Максимальная влажность – предельное насыщение воздуха водяными парами, выраженное в граммах в 1 м³ или упругость водяных паров, в мм рт. ст. при полном насыщении воздуха водяными парами в данный момент и при данной и температуре. Для каждой температуры максимальная влажность есть величина постоянная.

Относительная влажность - степень насыщенности воздуха водяными парами, определяется отношением абсолютной к максимальной влажности и выражается в процентах:

R=А/Е×100 %, где: R - относительная влажность; А - абсолютная влажность; Е - максимальная влажность.

Влажность воздуха в помещениях нормируется по состоянию относительной влажности.

Дефицит насыщения (влажный дефицит) - разница между максимальной и абсолютной влажностью, выраженная в граммах, в 1 м³ воздуха в данный момент и приданной температуре.

Д=Е-А

где Д- дефицит насыщения; Е- максимальная влажность; А- абсолютная влажность. Дефицит насыщения показывает насколько абсолютная влажность близка к максимальной. Чем больше дефицит насыщения, тем суше воздух и наоборот. Дефицит насыщения в помещениях для животных колеблется л от 0,2 до 7,2 г/м³.

Точка росы - температура, при которой наступает полное насыщение парами воды определенного количества воздуха с переходом из газообразного состояния в капельно-жидкое состояние (росы). Она указывает на приближение абсолютной влажности к максимальной. Конденсация влаги на ограждениях свидетельствует об их недостаточной теплоизоляции, о необходимости снижения влажности воздуха в помещении.

Для определения влажности воздуха используют психрометры Августа (статический) и Ассмана (аспирационный), гигрометр психрометрический (ВИТ-1), гигрометры, гигрографы, баротермогигрометры и другие современные приборы.

Задание 1. Определение влажности воздуха психрометром Августа. Данный прибор состоит из двух одинаковых спиртовых термометров, укрепленных в одном штативе на расстоянии 4-5 см друг от друга. Резервуар одного из термометров (влажного) обернут кусочком батиста, конец обертки свернут жгутиком и погружен в сосуд с водой. Уровень воды в сосуде должен находиться от нижнего конца резервуара на расстоянии 2-3 см. Сосуд наполняют дистиллированной водой. В силу капиллярности материя постоянно смачивается и с резервуара термометра (влажного) непрерывно испаряется вода. Это вызывает потерю тепла, пропорциональную интенсивности испарения. Испарение происходит тем быстрее, чем суше воздух и показания температуры на влажном термометре будут ниже. Разность показаний обоих термометров и берут за основу расчетов.

Показания термометров записывают через 10-15 минут с момента установки прибора в месте исследования.

Используя статический психрометр, находят абсолютную, относительную влажность и другие гигрометрические показатели.

Абсолютную влажность по формуле Реньо:

А = Е - а×(t₁-t₂)×В где: А - абсолютная влажность, выражаемая напряжением паров мм рт. ст.; Е - максимальная упругость водяных паров при температуре влажного термометра; а - психрометрический коэффициент, зависящий от скорости движения воздуха; t₁ -температура в момент отсчета, показываемая сухим термометром; t₂ - температура, показываемая влажным термометром, °С; В - барометрическое давление при наблюдении, мм. рт. ст.

Психрометрический коэффициент равен: 0,00130 при 0,13 м/сек; 0,00120 – 0,16 м/сек; 0,00110 – 0,20 м/сек; 0,00100 – 0,30 м/сек; 0,00090 – 0,40 м/сек; 0,00080 – 0,80 м/сек; 0,00070 – 0,90 м/сек и 0,00069 – при 3 м/сек.

Зная абсолютную влажность, можно вычислить относительную влажность, пользуясь формулой:

где: R –искомая относительная влажность воздуха, %; A –вычисленная абсолютная влажность воздуха, г/м³; Е – максимальное напряжение водяных паров в воздухе при температуре сухого термометра, г/м³ (таблица максимальной упругости водяных паров).

Относительную влажность можно вычислить непосредственно по психрометрической таблице.

Дефицит насыщения определяют по разности между максимальной влажностью воздуха и его абсолютной по формуле:

где: Д_ф -дефицит насыщения воздуха, г/м³; Е –максимальное напряжение водяных паров в воздухе при температуре «сухого термометра», г/м³; А – абсолютная влажность воздуха, г/м³.

Точку росы определяют по таблице максимальной влажности (упругости) водяных паров.

Пример: При исследовании влажности воздуха в свинарнике для доращивания поросят «сухой» термометр показывает 12,5⁰С, «влажный» - 11,2⁰С. Атмосферное давление 755 мм рт. ст. Максимальная влажность при температуре «влажного» термометра – 9,92 г/м³. Психрометрический коэффициент равен 0,0011.

Подставляем все значения в формулу, вычисляем абсолютную влажность (А).

Зная абсолютную влажность, вычисляем относительную влажность.

Рисунок 6. Психрометр статический (Августа)

В нашем примере Е при температуре «сухого» термометра равна 10,8 г/м³.

Отсюда:

Относительную влажность можно определить и по психрометрической таблице. С этой целью находят искомую влажность в точке пересечения линии, идущей горизонтально от показания «влажного» термометра (11⁰) см линией, проведенной вертикально от показания разницы между «сухим» и «влажным» термометрами.

Дефицит насыщения равен:

Точку росы определяем по таблице максимальной упругости водяных паров. В нашем примере абсолютная влажность равна 8,84 г/м³. Находят в таблице температуру, при которой указанная абсолютная влажность полностью насыщает воздух, т.е. становится максимальной (9,5⁰). При снижении температуры воздуха в свинарнике ниже 9,5⁰ произойдет конденсация влаги в виде росы на холодных поверхностях стен, перекрытий и т.д. Температура 9,5⁰ и будет точкой росы.

Задание 2. Определение влажности воздуха аспирационным психрометром Ассмана. Прибор состоит из двух ртутных термометров, закрепленных в специальной оправе, имеющий заводной механический вентилятор, обеспечивающий всасывание воздуха возле резервуаров термометра с определенной скоростью - 4 м/сек.

Резервуары термометра помещены в двойную трубу, для защиты их от тепловой радиации и теплопроводности, металлической или пластмассовой оправы. Резервуар одного из термометров обертывается батистом в один слой. Перед началом исследования батист смачивают дистиллированной водой при помощи резиновой груши с пипеткой. Затем заводят пружину вентилятора и подвешивают прибор в месте исследования. Показания с термометров снимают через 5 минут работы вентилятора летом, а зимой через 15 минут. Вычисление абсолютной влажности производится по формуле Шпрунга:

где А - абсолютная влажность, мм. рт. ст.;

Е - максимальное напряжение водяных паров при температуре влажного термометра;

0,5 – постоянный психрометрический коэффициент;

Т₁ -температура в момент отсчета, показываемая сухим термометром;

Т₂ - температура, показываемая влажным термометром, °С;

В – атмосферное давление в момент наблюдения;

755 - среднее атмосферное давление.

Расчеты относительной влажности воздуха, дефицита насыщения и точки росы производят так же, как и по статическому психрометру.

Пример. При исследовании влажности воздуха в телятнике»сухой» термометр показывает 15 ⁰С, «влажный» - 10 ⁰С, барометрическое давление 754 мм рт. ст. В таблице максимальной упругости водяных паров находят Е, которая при 10 ⁰С равна 9,21 г/м³. Подставив эти данные в формулу, рассчитываем абсолютную влажность по вышеприведенной формуле:

г/м³

Относительная влажность воздуха в телятнике в данном случае равна:

%

Дефицит насыщения составляет:

Точка росы (таблица максимальной упругости водяных паров) равна 5,4⁰.

Пользуясь аспирационным психрометром, относительную влажность можно определить без предварительных вычислений по графику, прилагаемому в инструкции по эксплуатации прибора или по специальной таблице.

Рисунок 7. Психрометр динамический, аспирационный (Ассмана)

Задание 3. Устройство гигрометров. Волосяной гигрометр позволяет измерять относительную влажность воздуха в пределах 30-100%. Прибор состоит из металлической рамки, в которой натянут обезжиренный длинный волос. Верхний конец волоса закреплен на пластинке рамки неподвижно, а нижний переброшен через блок. На нижнем конце волоса за блоком укреплен груз в 3 г для натяжения, к оси блока прикреплена легкая тонкая стрелка, верхний ее конец передвигается по шкале. Длина волоса меняется в зависимости от влажности воздуха: он укорачивается в сухом и удлиняется во влажном воздухе. Эти изменения длины передаются стрелке, которая показывает по шкале относительную влажность воздуха в процентах.

Рисунок 8. Гигрометр МВ-18

Задание 4. Устройство гигрографов типа М-21Ас, М-21Ан (с суточным или недельным заводом). Гигрографы применяют для постоянного наблюдения за изменениями влажности воздуха. Гигрограф - самопишущий прибор, он действует по тому же принципу, что и гигрометр, измерительным элементом является пучок обезжиренных волос, расположенных в специальной раме за пределами футляра прибора. Изменения длины пучка волос, вызванное изменением относительной влажности воздуха, передается системе рычагов с прикрепленным к ним пером, которое пишет кривую влажности на вращающемся барабане. При увеличении влажности воздуха пучок удлиняется и стрелка с пером поднимается, а при уменьшении опускается. Вращение барабана с надетой на него лентой осуществляется часовым механизмом, который помещается внутри барабана и заводится специальным ключом.

Диаграммная лента разделена горизонтальными линиями с ценой деления 2 % относительной влажности воздуха и вертикальными дугообразными линиями с ценой деления соответствующей 15 минутам времени оборота барабана для суточного и 2 часам для недельного гигрографа.

Гигрограф не является абсолютно точным прибором и поэтому правильность записи на ленте периодически (1 раз за 3 сут) контролируют при помощи аспирационного психрометра. Перед установкой прибора в рабочее положение предварительно находят относительную влажность воздуха, а затем устанавливают перо гигрографа регулировочным винтом.

Рисунок 9. Гигрограф типа М-21

Дата добавления: 2015-11-14