Измерение температуры воздуха и определение относительной влажности и ее дефицита

Для измерения температуры воздуха, как правило, используют ртутные или спиртовые термометры. Температуру воздуха также можно измерять с помощью термоанемометров и аспирационных психрометров.

В данной работе относительную влажность и дефицит влажности воздуха определяют с помощью аспирационного психрометра. Он состоит из двух одинаковых ртутных термометров, при этом ртутный резервуар одного из них обернут кусочком ткани, который смачивают водой. Этот термометр называют влажным (мокрым), а второй – сухим. Резервуары обоих термометров помещены в трубочки, через которые с помощью механического вентилятора, установленного в верхней части психрометра, прогоняется воздух с постоянной скоростью (около 2 м/с).

Принцип действия психрометра заключается в следующем. С поверхности мокрой ткани испаряется вода, и, следовательно, влажный термометр теряет больше тепла, чем сухой. Показания влажного термометра будут всегда ниже показаний сухого. Разность в показаниях сухого и мокрого термометров принято называть психрометрической разностью. Чем меньше влажность воздуха, тем интенсивнее испаряется вода с поверхности ткани и тем больше снижается температура влажного термометра. По разности показаний сухого и влажного термометров можно судить о степени влажности воздуха. Когда воздух при данной температуре имеет максимальную влажность, испарение влаги не происходит, психрометрическая разность равна нулю, и оба термометра покажут одну и ту же температуру.

Относительную влажность воздуха определяют по психрометрическим таблицам или расчетным путем по формуле:

(18.1)

где р – парциальное давление водяных паров в окружающем воздухе при температуре сухого термометра; Р_нас – парциальное давление насыщенных паров при температуре влажного термометра; А –психрометрический коэффициент; t_c, t_в – соответственно показания сухого и влажного термометров; Р_б – барометрическое давление; Р_н – парциальное давление насыщенных паров при температуре сухого термометра.

Коэффициент А изменяется в зависимости от скорости движения воздуха около баллончиков термометров психрометра.

Пример.

По аспирационному психрометру t_с =17 ⁰С; t_в =12 ⁰С. Барометрическое давление Р_б = 102000 Па, а V =0,2 м/с.

Определить относительную влажность воздуха.

Решение.

По табл.18.1 находим парциальное давление насыщенных паров при t_в =12 ⁰С: Р_нас =1400 Па, при t_с =17 ⁰С: Р_н =1920 Па,

Таблица 18.1

Парциальное давление насыщенных водяных паров

при различных температурах

Дефицит влажности воздуха В рассчитываем по формуле

% (18.2)

Для тех же условий:

Для регистрации колебаний температуры и относительной влажности за длительный период времени используют самопишущие приборы такие, как термографы и гигрографы, которые выпускаются с суточным и недельным вращением барабана.