Принцип роботи і пристрій психрометрів
Робота психрометра заснована на ступені охолодження випаровуванням резервуара «самочинного» термометра при балансі теплообміну і залежить від кількості вологи у вентильованому потоці повітря постійної швидкості.
За температурі «змоченого» термометра і температурі повітря визначають відносну вологість.
Психрометр складається з двох основних частин - головки 1 і термодержателя 3 (рис. 1).
Усередині головки розташовується аспирационное пристрій, що складається з заводного механізму, ключа 2 і вентилятора для психрометра МВ-4-2м; в психрометрами М-34-М використовується електродвигун з вентилятором, що підключається до мережі змінного струму напругою 220 В.
На термодержателе 3 встановлені термометри 4, один з яких «змочений», а інший служить для вимірювання температури повітря.
Термометри захищені від впливу сонячної радіації як збоку - планками 5, так і знизу - трубочками 6.
У нижній частині термодержателя розташований пристрій для регулювання швидкості аспірації. Воно складається з клапана 8, що має форму конуса і подпружиненного гвинта 7. При повороті гвинта перекривається певна частина перетину трубки 9, що призводить до зміни швидкості аспірації.
Регулювання швидкості до заданої величини проводиться на заводі і при необхідності в бюро повірки.
При обертанні вентилятора в прилад всмоктується повітря, який обтікає резервуари термометрів, проходить по трубці 9 до вентилятора і викидається назовні через прорізи в аспіраційної голівці. До психрометрами додаються: піпетка для змочування, що складається зі скляної трубочки, вставленої в гумовий балон з затискачем; щиток (захист від вітру) для захисту аспиратора від впливу вітру; металевий гачок для підвішування приладу за кульку на аспіраційної голівці, перевірочні свідоцтва до термометрів і паспорт. Для обчислення вологості за показаннями термометрів використовують психрометричні таблиці або обчислюють за формулою. Формули і допоміжні таблиці для обчислення абсолютної і відносної вологості представлені в додатку 1
Основні технічні дані
Діапазон вимірювання температури повітря від мінус 25 ° С до плюс 50 ° С.
Діапазон вимірювання температури «самочинного» термометра від мінус 10 ° С до плюс 50 ° С.
Харчування психрометра М-34-М здійснюється від джерела змінного струму напругою (220 +22 -33) в при частоті (50 ± 1) Гц.
Потужність, споживана психрометром М-34-М, не більше 30 ВА.
Межа допустимих випадкових складових похибок термометрів, після введення поправок ± 0,1 ° С.
Швидкість аспірації для психрометра МВ-4-2м на четвертій хвилині і для психрометра М-34-М на будь-який хвилині не менше 2,0 м / с.
Час розкручування пружини заводного механізму психрометра МВ-4-2м при повному заводі становить не менше 8 хвилин.
Порядок роботи психрометра наступний:
1) при визначенні вологості на відкритому повітрі винести психрометр з приміщення взимку за 30 хв, а влітку за 15 хв до моменту відліку і повісьте його в установленому місці на висоті 2 метри від поверхні землі;
2) змочіть батист на резервуарі термометра, це змочування зробіть за 4 хв до початку спостережень.
Для цього візьміть гумовий балон з затискачем, заздалегідь наповнений дистильованою водою, і легким натиском доведіть воду в піпетці не ближче, ніж на 1 см до краю, і утримуйте на цьому рівні за допомогою затиску. Потім введіть піпетку у внутрішню трубку захисту і змочіть батист. Зачекавши деякий час, не виймаючи піпетки з трубки, розтисніть затиск, вбираючи воду в балон, і вийміть піпетку;
3) заведіть пружину заводного механізму психрометра МВ-4-2м або включите електромотор психрометра М-34-М, бажано, до постійного джерела живлення змінного струму;
4) через чотири хвилини після пуску вентилятора або включення електромотора зробіть відлік по термометрам. Відлік знімають з точністю до 0,25 ціни поділки шкали, значення температури округлюють до 0,1 ° С і в показання вводять поправки, взяті за паспортом термометрів.
У термометрів кожний розподіл шкали відповідає 0,2 ° С. Непарні десяті частки градусів визначаються на око.
При температурі повітря нижче 0 ° С психрометр виносять з приміщення за півгодини до спостережень, негайно змочують резервуар, обтягнутий батистом, і включають аспирационное пристрій на 8 хвилин. За 3-4 хвилини до відліку вдруге включають аспирационное пристрій, але не роблять повторного змочування. Перед відліком спостерігач повинен встановити, чи залишається розповідь «самочинного» термометра постійним або змінюється. У першому випадку спостерігач виробляє і записує відліки як зазвичай. У другому - повторює весь процес спостереження спочатку. Перед тим, як проводити відлік, слід подивитися, обмерзнув або залишився м'яким батист на резервуарі термометра, для цього дерев'яною паличкою (розміром, приблизно, з спічіну) стосуються самочинного батисту (створюють центр кристалізації). При цьому паличка (може бути з іншого матеріалу) повинна мати температуру навколишнього середовища, щоб не вносити додаткового тепла до води на батисті від рук.
Після цієї операції батист повинен бути твердим, потім відзначають поруч із записом свідчення змоченого термометра: буквою «Л» наявність на батисті льоду і буквою «В» наявність в ньому води.
Для захисту вентилятора від дії сильного вітру (понад 4 м / с) на прорізи аспіраційної головки з навітряного боку необхідно надіти вітрову захист відкритим кінцем в напрямку обертання вентилятора.
Приклад визначення абсолютної вологості повітря за допомогою психрометра аспирационного. При визначенні вологості повітря за допомогою аспіраційного психрометра було встановлено, що температура «сухого» термометра склала 26,2 ° С, «вологого» термометра - 19,4 ° С, швидкість руху повітря при роботі з аспіраційних психрометром не враховується, так як за допомогою вентилятора створюється постійний потік повітря, барометричний тиск - 753 мм. рт. ст.
Значення f - максимальної вологості при температурі «вологого» термометра знаходимо за таблицями 1 або 2. В даному прикладі користуємося таблицею 1. На перетині колонок 19 (цілі значення температури) і 4 (десяті частки градуса) знаходимо шукану величину, яка становить 16,89 мм. рт. ст.
Абсолютна вологість розраховується за формулою:
К - шукана абсолютна вологість, мм рт. ст. ;
f - максимальне напруження водяних парів при температурі вологого термометра (знаходять за таблицями 5 або 6), мм рт. ст. ;
0,5 - постійний психрометрический коефіцієнт;
t - температура сухого термометра, о С
t1 - температура вологого термометра, о С;
В - барометричний тиск, мм рт. ст.
755 - середнє значення барометричного тиску на рівні землі ,. мм рт. ст.