К этим показателям относятся абсолютная, относительная и максимальная влажность, дефицит насыщения и точка росы.
Абсолютная влажность — количество водяных паров, выраженное в граммах в 1 м3 воздуха или упругость водяных паров, выраженная в миллиметрах ртутного столба в данный момент и при данной температуре.
Максимальная влажность — выраженное в граммах количество водяных паров насыщающих до предела 1 м3 воздуха, или упругость водяных паров, выраженная в давлении миллиметров ртутного столба при определенной температуре. Максимальная влажность находится по таблице 7 с учетом температуры.
Относительная влажность — отношение величины абсолютной влажности к максимальной, выраженное в процентах. В практике зоогигиенических обследований этой величиной пользуются чаще всего. Из всех гигрометрических показателей воздуха непосредственно приборами определяется только относительная влажность.
Дефицит насыщения (дефицит влажности) — разность между максимальной и абсолютной влажностью. Дефицит насыщения показывает, насколько абсолютная влажность близка к максимальной. Чем дефицит насыщения больше, тем воздух суше, и наоборот.
|
|
Точка росы — температура, при которой водяные пары достигают максимального насыщения и переходят в жидкое состояние, оседая на холодных поверхностях ограждений.
Для определения абсолютной или относительной влажности воздуха применяют психрометры, гигрометры и гигрографы.
Определение влажности воздуха психрометрами. При помощи психрометров устанавливают абсолютную влажность воздуха, затем вычисляют, применяя специальные формулы относительную влажность, и по таблице максимальной упругости водяных паров — дефицит насыщения и точку росы. Психрометры бывают нескольких типов. В практике зоогигиенических исследований чаще пользуются статическим психрометром без вентилятора и аспирационным с вентилятором (реже пращевым и электрическим).
Психрометр статический (бытовой) Августа состоит из «сухого» и «влажного» термометров, помещаемых на расстоянии 5 см один от другого. Резервуар последнего плотно обвязан куском батиста, свободный конец которого погружен в стаканчик с чистой (лучше дистиллированной или кипяченой водой). Батист по законам капиллярности непрерывно смачивается и увлажняет шарик термометра. Испарение воды с поверхности шарика влажного термометра вызывает потерю тепла, в результате последний показывает более низкую температуру, чем сухой термометр. Разница будет тем больше, чем сильнее испарение воды с поверхности шарика (суше воздух).
Существенное влияние на испарение оказывает также движение воздуха в момент определения влажности. Чем интенсивнее токи воздуха, тем быстрее испаряется вода с поверхности спиртового шарика влажного термометра и тем, следовательно, ниже показание температуры. Разность температур обоих термометров дает возможность вычислить абсолютную влажность воздуха.
|
|
Психрометр устанавливают с предварительно смоченным влажным термометром в точке наблюдения, ограждая от источников лучистой энергии и случайных движений воздуха. Продолжительность наблюдения — 10-15 мин с момента установки психрометра в помещении. Для расчета абсолютной влажности пользуются формулами Ренье: 1) q = Q-а(t01 – t02) х В (расчет в граммах) и 2) е = Е-а t01 – t02) х В (расчет в миллиметрах ртутного столба), где q и е — искомая абсолютная влажность, г/м3 или мм ртутного столба; Q и Е — максимальная влажность, г/м3 или мм ртутного столба (находят по таблице 7); α — психрометрический коэффициент (значение α для неподвижного воздуха — 0,00128, для подвижного — 0,0011, для свободной атмосферы — 0,00074); t01 —температура «сухого» термометра, °С; t02 — температура «влажного» термометра, 0С; В — барометрическое давление в момент исследования.
Таблица 7
Плотность насыщения водяных паров при различных температурах, г/м3
Целые градусы | Десятые доли градусов | |||||||||
-5 | 3,16 | 3,13 | 3,11 | 3,09 | 3,06 | 3,04 | 3,02 | 2,99 | 2,97 | 2,95 |
-4 | 3,40 | 3,38 | 3,35 | 3,33 | 3,30 | 3,28 | 3,25 | 3,23 | 3,21 | 3,18 |
-3 | 3,67 | 3,64 | 3,62 | 3,59 | 3,56 | 3,53 | 3,51 | 3,48 | 3,46 | 3,43 |
-2 | 3,95 | 3,92 | 3,89 | 3,86 | 3,84 | 3,81 | 3,78 | 3,75 | 3,72 | 3,70 |
-1 | 4,26 | 4,22 | 4,19 | 4,16 | 4,13 | 4,10 | 4,07 | 4,04 | 4,01 | 3,98 |
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 | 5,23 | 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 | 8,47 | 8,32 | 8,38 | 8,44 | 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 | 5,71 | 9,78 | |
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 | 10,74 | 10,80 | 10,87 | 10,94 | 11,01 | 11,08 | 11,16 | |
11,23 | 11,30 | 11,38 | 11,45 | 11,53 | 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 | 14,44 | |
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 | 17,43 | |
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 | 20,82 | 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 | 25,18 | 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 | |
Продолжение таблицы 7 | ||||||||||
31,82 | 32,01 | 32,19 | 32,38 | 32,56 | 32,75 | 32,93 | 33,12 | 33,31 | 33,50 | |
33,70 | 33,89 | 34,08 | 34,28 | 34,47 | 34,67 | 34,86 | 35,06 | 35,26 | 35,46 | |
35,66 | 35,86 | 36,07 | 36,27 | 36,48 | 36,68 | 36,89 | 37,10 | 37,31 | 37,52 | |
37,73 | 37,94 | 38,16 | 38,37 | 38,58 | 38,80 | 39,02 | 39,24 | 39,46 | 39,68 | |
39,90 | 40,12 | 40,34 | 40,57 | 40,80 | 41,02 | 41,25 | 41,41 | 41,71 | 41,94 |
Если наблюдения проводятся в помещениях, где воздух движется равномерно со средней скоростью 0,2 м/с, то можно пользоваться таблицей, в которой по температуре сухого и влажного термометров находят искомую относительную влажность. Такие таблицы прилагаются к каждому психрометру (табл. 8).
Таблица 8
Психрометрическая таблица
|
|
Показатели влажного термометра 0С | Разность показаний сухого и влажного термометров, 0С | |||||||||||||||||||||||||||
0,5 | 1,5 | 2,5 | 3,5 | 4,5 | 5,5 | 6,5 | 7,5 | 8,5 | 9,5 | 10,5 | 11,5 | 12,5 | ||||||||||||||||
Продолжение таблицы 8
|
|
Показатели влажного термометра 0С | Разность показаний сухого и влажного термометров, 0С | |||||||||||||||||||||||||||||||||
0,5 | 1,5 | 2,5 | 3,5 | 4,5 | 5,5 | 6,5 | 7,5 | 8,5 | 9,5 | 10,5 | 11,5 | 12,5 | ||||||||||||||||||||||
Аспирационный психрометр Ассмана типа МВ-4М (рис. 4). С помощью этого прибора можно очень точно измерить температуру и влажность воздуха в помещении. Поэтому психрометр Ассмана применяют для установки и выверки термографов и гигрографов. Прибор состоит из двух одинаковых ртутных термометров, закрепленных в специальной оправе, и расположенного между ними аспиратора. Оба термометра к началу измерения показывают одинаковую температуру.
Ртутные резервуары термометров помещены в двойные металлические гильзы с воздушной прослойкой для защиты от действия лучистой теплоты и фибровыми кольцами для устранения влияния теплопроводности оправы.
Рис. 4. Психрометры: а - статический; б - аспирационный; 1 - «сухой» термометр; 2 - «влажный» термометр |
Верхняя часть прибора заключает в себе электромоторчик, питающийся от электросети, или часовую пружину с ключом для завода и системой шестеренок, связанных с маленьким вентилятором.
Перед работой батистовую обертку влажного термометра смачивают дистиллированной водой из специальной пипетки с резиновой грушей. При продолжительных измерениях увлажнение нужно проводить повторно. Перед каждым измерением необходимо завести часовой механизм, приводящий в действие вентилятор. Вентилятор обеспечивает постоянную скорость движения воздуха у резервуаров термометра в пределах 2 м/с. Сухой термометр будет показывать температуру этого воздушного потока, а показания смоченного термометра будут ниже, так как он будет охлаждаться вследствие испарения воды с поверхности батиста. Влажность воздуха определяют по разнице показаний обоих термометров по специальным психрометрическим таблицам прилагаемым к прибору или вычисляют по приводимой ниже формуле.
Для определения влажности психрометр подвешивают в исследуемой точке. Показания с него снимают летом через 4-5 мин после пуска вентилятора, зимой — через 15-20 мин (в последнем случае вентилятор заводят дважды). Прибор не держат в руках, а подвешивают на какой-либо стойке.
Абсолютную влажность при работе с аспирационным психрометром вычисляют по формуле
где е — искомая абсолютная влажность; Е — максимальная влажность при температуре влажного термометра (берется из таблицы); 0,5 — постоянный психрометрический коэффициент; t1 — температура сухого термометра; t2 — температура влажного термометра; В — барометрическое давление в момент исследования; 1006 —среднее барометрическое давление, ГПа.
Диапазон измерения относительной влажности психрометрами от 10 до 100% при температуре воздуха от —10 до +50° С. Погрешность измерения относительной влажности психрометров ±5%.
Психрометры используются также для определения одномоментных показаний температуры воздуха от -30 до +50° по сухому термометру.
Гигрограф типа М-21А (рис. 5) служит для непрерывного наблюдения за изменениями относительной влажности воздуха в пределах 60-100% в течение суток или недели в интервале температур от -35° до +45°.
Воспринимающей частью прибора является пучок из 35-40 обезжиренных волос длиной около 20 см, натянутых на раму и закрепленных с обоих концов. При изменении относительной влажности воздуха увеличивается или уменьшается длина пучка волос. Эти колебания с помощью передаточного механизма вызывают перемещение стрелки с пером по диаграммной ленте. Регистрирующая часть прибора такая же, как и у термографа. Гигрограф не является абсолютно точным прибором, и поэтому правильность записи на ленте периодически (раз в трое суток) следует проверять при помощи аспирационного психрометра.
Рис. 5. Гигрограф типа М-21А:
1 — корпус; 2 — датчик (пучок
обезжиренных волос); 3 — кор-
рекционный винт; 4 — стрелка
с пером; 5 — барабан с часовым
механизмом; 6 — диаграммная
лента.
Порядок и правила измерения относительной влажности воздуха такие же, как и температуры. Достоинством гигрографа является возможность определения влажности при низких температурах.
Относительную влажность и другие гигрометр ические величины в помещениях определяют в тех же точках и зонах и в то же время, что и температуру воздуха.