Вимірювання вологості повітря

У повітрі завжди знаходиться деяка кількість вологи у вигляді водяної пари. Розрізняють абсолютну, максимальну та відносну вологість повітря. У виробничих умовах для характеристики стану повітряного середовища використовують фактор відносної вологості.

Відносна вологість (В) - це відношення абсолютної вологості до максимальної, виражене у процентах:

А

В = · 100%, (2)

В_о

де: А - абсолютна вологість, мм рт.ст.;

В_о - максимальна вологість, або пружність насиченої пари при температурі "сухого" термометра, мм рт.ст.

Абсолютна вологість (А) - пружність водяної пари - на мо­мент дослідження, виражена в міліметрах ртутного стовпа, або вагова кількість водяної пари, що знаходиться в 1 м³ повітря на момент дослідження, виражена в грамах.

Абсолютну вологість психрометром Августа визначають за формулою:

А = В'- k·(t_с - t_в) ·Р, (3)

В' - пружність насиченої пари при температурі "вологого" термометра, мм рт.ст. (додаток. 1);

k - психрометричний коефіцієнт, що залежить від швидкості руху повітря біля приладу (табл. І);

Р - атмосферний тиск за барометром, мм рт.ст.

t_с, t_в - відповідно показання “сухого” і “вологого” термометрів за психрометром, °С.

Максимальна вологість (В_о) - пружність (мм рт.ст.), або вага водяних парів, які можуть розчинитися в 1 м³ повітря при даній температурі та атмосферному тиску.

Для наближеного обчислення відносної вологості можна користуватися психрометричною таблицею на психрометрі Августа. Вона складена для вимірювання швидкості руху повітря 0,2 м/с при барометричному тиску 755 мм рт.ст.

Таблиця 1

Значення психрометричного коефіцієнта " k " в залежності від швидкості руху повітряного потоку

Швидкість руху повіт- ряного по- току, м/с	Значення психрометричного коефіцієнта	Швидкість руху повіт- ряного по- току, м/с	Значення психрометричного коефіцієнта
0,13	0,00130	0,80	0,00079
0,16	0,00120	2,30	0,00071
0,20	0,00110	3,00	0,00069
0,30	0,00100	4,00	0,00067
0,40	0,00090	0,00	0,00060

П р и м і т к а. В закритих приміщеннях при швидкості

повітряного потоку менше 0,14 м/с

коефіцієнт " k " приймається рівним 0,001.

У порівнянні з психрометром Августа психрометр Асмана забезпечує вищу точність вимірювань за рахунок створювання постійного повітряного потоку навколо резервуарів двох термометрів. В цьому приладі резервуари обох термометрів розміщені в подвійних трубках, які являють собою розгалуження однієї довгої трубки. У верхній її частині встановлений вентилятор, який всмоктує повітря з постійною швидкістю 2 м/с, що створює навколо резервуарів стандартний повітряний потік. Перед проведенням вимірювань за допомогою піпетки змочують водою батистову прокладку на "вологому" термометрі. Через 4-5 хв. після запуску вентилятора знімають покази термометрів. Завдяки потоку повітря і зволоженій прокладці, термометри показуватимуть різну температуру. Використовуючи ці дані, можна визначити відносну вологість за спеціальними таблицями, психрометричними графіками, номограмами, а також розрахунковим способом. Спочатку визначають абсолютну вологість за формулою

А = В'- 0,5·(t_с - t_в) ·Р/755, (4)

де 0,5 - постійний психрометричний коефіцієнт;

755 - середній барометричний тиск, мм рт.ст.

Знаючи абсолютну та максимальну вологість за формулою (2), визначають відносну вологість.

Для вимірювання вологості поряд з психрометрами використовують гігрометри волосяні та плівкові типу ГМВ-І і гігрографи М-2І, М-21А.

Вимірювання швидкості руху повітря

В приміщеннях з наскрізними повітряними потоками необхідно контролювати швидкість руху повітря, тому що переміщення повітря понад 0,2...0,5 м/с може призвести до переохолодження тіла людини, а отже, і до простудних захворювань.

Для вимірювання швидкості руху повітря використовують кататермометри і анемометри різних конструкцій.

Кататермометри використовують для вимірювання малих швидкостей руху повітря від 0,04 до 2 м/с. Цей прилад являє собою видозмінений спиртовий термометр, капіляр якого вгорі розширений, а знизу має кульовий або циліндричний резервуар, звідси і назва - кульовий та циліндричний кататермометр.

Використання кататермометра базується на залежності швидкості; охолодження його резервуара від швидкості руху повітря. Швидкість руху повітря (м/с) визначається за спеціальною методикою. Пристрій нагрівають до 60-70 °С, потім встановлюють на досліджуване місце і при досягненні 38 °С вмикають секундомір та відмічають час охолодження приладу (Т) до 35 °С, тобто на 3 °С.

Кількість тепла, (мкал), що втрачається з 1 см² поверхні резервуара, називається фактором кататермометра (Б) і вказується на. зворотному боці шкали приладу.

Поділивши показ фактора на показ часу охолодження кататермометра (Т) в секундах з 38 до 35 °С, одержимо охолоджуючу силу повітря.

(5)

Швидкість руху повітря (V) визначають за емпіричною формулою

(6)

де Δt - різниця між середньою температурою кататермометра (36,5) °С і температурою навколишнього повітря, °С.

Існують також готові таблиці, за допомогою яких, знаючи відношення Д/Δt, можна визначити швидкість руху повітря. Для вимірювання швидкості від 0,3 до 5 м/с використовують крильчастий анемометр АСО-3, а від 1 до 20 м/с - чашковий анемометр типу МС-13.

Принцип дії крильчастого і чашкового анемометрів однаковий. Перед вимірюванням швидкості руху повітря записують початкові покази лічильника (n₁) по всіх трьох шкалах. Потім крильчатка анемометра встановлюється в робочій зоні назустріч повітряному потоку. Через І0-20 с після того як крильчатка почне обертатися з постійною швидкістю, вмикають лічильник приладу і секундомір. Час кожного вимірювання - 100 с, після чого його показання (n₂ ) записують. Шляхом поділу різниці кінцевого і. початкового показів лічильника (n₂ - n₁) на час дослідження визначають число поділок, що припадають на одну секунду.

Швидкість руху повітря визначають за графіком, що входить в комплект приладу. На вертикальній шкалі знаходять точку, що відповідає числу поділок в секунду. Від неї проводять горизонталь до перетину з лінією графіка і з точки перетину опускають вертикальну лінію на вісь, де вказана швидкість руху повітря (м/с).

У звіті студент повинен викласти короткий зміст роботи, вивчити обладнання та прилади для визначення основних параметрів мікроклімату у виробничих приміщеннях; виконати всі виміри і зробити розрахунки, а результати дослідів оформити у вигляді протоколу (додаток 2). Результати дослідження порівняти зі санітарними нормами СН-245-7І. Зробити короткі висновки, в яких треба порівняти результати досліджень з унормованими значеннями температури, відносної вологості і швидкості руху повітря.

Звіт повинен бути підписаний студентом та викладачем. В нижньому лівому кутку ставиться дата.

Контрольні запитання

1. Які параметри визначають метеорологічні умови?

2. Які прилади застосовують для визначення метеоумов?

3. Якими приладами можна визначити температуру?

4. Що таке відносна вологість?

5. Як визначити швидкість руху повітря?

6. Що таке інтенсивність теплових випромінювань?

Завдання для самостійної роботи

1. Зробити розрахунки відносної та абсолютної вологості [ 1, с. 7-18].

2. Порівняти визначену вологість з вологістю за номограмою [ 16, с. 71-79].

Додаток 1

Пружність водяних парів при різних температурах, мм рт. ст..

^оС	Частки градуса
	4,58	4,61	4,65	4,68	4,72	4,75	4,78	4,82	4,86	4,89
	4,93	4,96	5,00	5,03	5,07	5,11	5,14	5,18	5,22	5,26
	5,29	5,33	5,37	5,41	5,45	5,49	5,52	5,56	5,60	5,64
	5,68	5,72	5,77	5,81	5,85	5,89	5,93	5,97	6,02	6,06
	6,10	6,14	6,19	6,23	6,27	6,32	6,36	6,41	6,45	6,50
	6,54	6,59	6,64	6,68	6,73	6,78	6,82	6,87	6,92	6,96
	7,01	7,06	7,11	7,16	7,21	7,26	7,31	7,36	7,41	7,46
	7,51	7,56	7,62	7,67	7,72	7,78	7,83	7,88	7,94	7,99
	8,04	8,10	8,16	8,21	8,32	8,38	8,44	8,47	8,49	8,55
	8,61	8,67	8,73	8,79	8,84	8,90	8,96	9,02	9,09	9,15
	9,21	9,27	9,33	9,40	9,46	9,52	9,58	9,65	9,71	9,76
	9,84	9,91	9,98	10,04	10,11	10,18	10,24	10,31	10,38	10,45
	10,52	10,59	10,66	10,73	10,80	10,84	10,87	11,01	11,08	11,16
	11,23	11,30	11,38	11,45	11,58	11,60	11,68	11,76	11,83	11,91
	11,99	12,06	12,14	12,22	12,30	12,38	12,46	12,54	12,62	12,71
	12,79	12,87	12,95	13,04	13,12	13,20	13,29	13,38	13,46	13,55
	13,63	13,72	13,81	13,90	13,99	14,08	14,17	14,26	14,35	14,41
	14,53	14,62	14,72	14,81	14,90	15,00	15,09	15,19	15,28	15,38
	15,48	15,58	15,67	15,77	15,87	15,97	16,07	16,17	16,27	16,37
	16,48	16,58	16,67	16,79	16,89	17,00	17,10	17,21	17,32	17,48
	17,54	17,64	17,75	17,86	17,97	18,08	18,20	18,31	18,42	18,54
	18,65	18,76	18,88	19,00	19,11	19,23	19,35	19,47	19,59	19,71
	19,83	19,95	20,07	20,19	20,32	20,44	20,56	20,69	20,92	20,94
	21,07	21,20	21,32	21,45	21,58	21,71	21,84	21,98	22,11	22,24
	22,38	22,51	22,65	22,78	22,92	23,06	23,20	23,34	23,48	23,62
	23,76	23,90	24,04	24,18	24,33	24,47	24,62	24,76	24,91	25,06
	25,21	25,36	25,51	25,66	25,81	25,96	26,12	26,27	26,43	26,58
	26,74	26,90	27,06	27,21	27,37	27,54	27,70	27,86	28,02	28,18
	28,35	28,51	28,68	28,85	29,02	29,18	29,35	29,52	29,70	29,87
	30,04	30,22	30,39	30,57	30,74	30,92	31,10	31,28	31,46	31,64
	31,81	32,01	32,19	32,38	32,56	32,75	32,98	33,12	33,31	38,50

Додаток 2

Протокол

Дослідження метеорологічних умов у виробничому приміщенні

1. Температура повітря в приміщенні t_c ___________ °С (за „сухим” термометром).

2. Швидкість руху повітря ________ м/с.

3. Визначення відносної вологості повітря В________ %

4. Атмосферний тиск Р____________ мм рт. ст.

Показник	Час відліку, хв
Показник „сухого” термометра, tc°С
Пружність водяних парів при температурі „сухого” термометра, B0 мм рт. ст.
Показник „вологого” термометра, tв°С
Пружність водяних парів при температурі „вологого” термометра, В´мм рт. ст.
Абсолютна вологість А мм рт. ст.
Відносна вологість, В %
Вологість за номограмою, %

Дата добавления: 2015-09-01