Приборы

2.3.1 Измеритель влажности и температуры ИВТМ–7

Рис. 1. Общий вид измерителя влажности и температуры

Измеритель влажности и температуры ИВТМ-7 – прибор предназначен для измерения относительной влажности и температуры в неагрессивных газовых средах, а также для определения других параметров воздуха (например, температура влажного термометра) в различных отраслях промышленности, сельского хозяйства, гидрометеорологии, медицине, научных исследованиях и т. д. для контроля параметров микроклимата.

Параметры внешней среды должны соответствовать:

- температура воздуха – от минус 10 до плюс 40 ºС;

- относительная влажность – от 2 до 98 %;

- атмосферное давление – от 84 до 106,7 КПа.

Основная погрешность измерения влажности – не более ± 2,0 %;

температуры в диапазоне от 0 до 40 ºС – не более ±0,5%.

Питание прибора производится от батареи гальванических элементов напряжением 9 В.

В качестве чувствительного элемента измерителя температуры используется пленочный терморезистор, выполненный из никеля. Чувствительным элементом измерителя относительной влажности является емкостной датчик с изменяющейся диэлектрической проницаемостью. Принцип работы прибора основан на преобразовании емкости датчика влажности и сопротивления датчика температуры в частоту с дальнейшей обработкой ее с помощью микроконтроллера. Микроконтроллер обрабатывает информацию, отображает ее на жидкокристаллическом индикаторе.

Прибор включается однократным нажатием кнопки F1 – на индикаторе появляются либо значение измеряемой температуры в °С, либо измеряемой относительной влажности в %.

Повторное нажатие кнопки F1 – приводит к последовательному изменению выводимых на индикатор величин: температура, относительная влажность, температура влажного термометра, влажность в г/м³, снова температура (Рис. 2) и т.д. Температура «влажного термометра», необходима для вычислении ТНС-индекса.

(Если случайно Вы нажали кнопку F2, то, чтобы перейти в режим измерения, надо нажать кнопку F1. Если вы случайно попали в неизвестный режим, выключите прибор кнопкой ВЫКЛ а, затем включите его кнопкой F1).

Рис. 2. Последовательность измерения

Кнопка F2 служит для устанавливания режима запоминания. Для того чтобы запомнить измеренные значения в оперативной памяти, надо в режиме измерения нажать один раз F2 – на индикаторе появятся запомненные значения температуры, ºС, относительной влажности, %, температуры влажного термометра, ºС, влажности в г/м³. Просмотр запомненных значений сопровождается короткими звуковыми сигналами. Для выхода обратно в режим измерения надо нажать кнопку F1. При этом прибор выдает длинный звуковой сигнал и возвращается в режим измерения.

Измеритель влажности и температуры ИВТМ-7 используетсядля определения ТНС-индекса. Для этогона датчик необходимо закрепить полый черный шар, рис. 3.

Рис. 3. Измерение температуры внутри полого черного шара:

1 - полый черный шар; 2 - штатив; 3 - измеритель влажности и температуры ИВТМ-7

ТНС-индекс определяется на основе величин температуры «мокрого» термометра (t _вл) и температуры внутри зачерненного шара термометра (t _ш), применяемого для измерения температуры с учётом теплового инфракрасного излучения и скорости движения воздуха.

Зачерненный шар имеет диаметр 90 мм, малую толщину и коэффициент поглощения теплового излучения порядка 0,95. Точность измерения температуры внутри шара определяется погрешностью 0,5 °С. Шар выполнен из материала высоко теплопроводного материала.

Датчик прибора ИВТМ-7 устанавливают на штатив и осторожно надевают на него шар. Кабель датчика подключают к измерителю. До снятия значения температуры внутри черного шара последний должен находиться в точке измерения не менее 15 мин. Последовательность измерений полностью совпадает с измерителем влажности и температуры ИВТМ-7. ТНС-индекс рассчитывается по уравнению (2).

2.3.2 Измеритель влажности и температуры «ТКА-ТВ»

Прибор предназначен для измерения относительной влажности и температуры воздуха внутри помещений.

Технические данные:

- диапазон измерения относительной влажности – 10…98%; основная абсолютная погрешность измерения относительной влажности при температуре 20±5 °С – не более ± 5,0 %;

- диапазон измерения температуры – 0…+50 °С, основная абсолютная погрешность измерения температуры при температуре 20±5 °С – не более ± 0,5°С;

Рабочие условия эксплуатации прибора:

- температура окружающего воздуха – от 0 до плюс 50 ºС;

- относительная влажность воздуха при температуре окружающего 25 °С, не более 98 %;

- атмосферное давление – от 80 до 110 КПа.

Для питания прибора используется батарея типа «Крона» ТУ 16-729.060-91.

Прибор состоит из двух функциональных блоков: зонда с датчиками влажности, температуры и измерительного блока-преобразователя (блок обработки сигнала), связанных между собой многожильным кабелем, рис. 4.

Рис. 4. Внешний вид прибора:

1 - блок обработки сигнала; 2 - зонд с датчиками влажности и температуры;
3 - защитный колпачок

Измерительный блок-преобразователь, заключённый в пластмассовый корпус, обеспечивает индикацию результатов измерений на трёхразрядном жидкокристаллическом индикаторе (дисплее), расположенном на его лицевой панели. Жидкокристаллический индикатор является отсчетным устройством прибора. Датчиком температуры является полупроводниковый диод, питаемый постоянным током. Датчиком влажности является специальный сенсор, параметры которого зависят от значения измеряемой относительной влажности окружающего воздуха.

Электрические сигналы с датчиков температуры и влажности, пропорциональные величине измеряемых параметров, поступают через многожильный кабель связи на вход измерительного блока-преобразователя.

Принцип работы основан на преобразовании параметров сенсора влажности и напряжения датчика температуры в числовые значения измеряемых параметров, с отображением результатов измерений на жидкокристаллическом индикаторе.

На измерительном блоке расположены органы управления режимами работы и жидкокристаллический индикатор.

Прибор может работать в одном из двух режимов работы: 1 - измерение температуры; 2 - измерение относительной влажности.

Переходы на различные режимы работы осуществляется вручную. Переключение режимов работы осуществляется с помощью переключателя, расположенного на лицевой панели измерительного блока.

Во избежание повреждения датчиков температуры и влажности запрещается снимать торцевой защитный колпачок и разбирать зонд.

Не допускается попадание капель влаги в измерительную полость зонда, а также не допускается погружать зонд в жидкость.

В случае конденсации паров воды на поверхности датчиков показания прибора не нормируются.

При резком изменении температуры и влажности окружающего воздуха необходимо выдержать прибор во времени для установления тепло-влажного равновесия между зондом и окружающей средой.

На задней стенке измерительного блока расположена крышка батарейного отсека.

Подготовка к работе

До начала работы с прибором потребитель должен внимательно ознакомиться с назначением прибора, его техническими данными и характеристиками, устройством и принципом действия, а также с методикой проведения измерений.

Эксплуатация прибора допускается только в рабочих условиях.

Перед началом работы убедитесь в работоспособности элемента питания. Если при включении прибора в поле индикатора появится символ, индицирующий разряд батареи, то необходимо произвести замену элемента питания.

Порядок работы

Снимите с зонда защитный колпачок. Включите прибор. Выберите необходимый режим работы с помощью переключателя.

Поместите зонд с датчиками в точке измерения температуры и влажности.

Считайте, после установления показаний, с цифрового индикатора измеренное значение температуры или влажности, в зависимости от выбранного положения переключателя.

Появление на жидкокристаллическом индикаторе символа «НV» информирует о превышении значения измеряемого параметра установленного диапазона измерения относительной влажности воздуха, и в этом случае показания прибора не нормируются.

По окончании измерений установите на зонд защитный колпачок.

2.3.3. Крыльчатый и чашечный анемометры

Крыльчатый и чашечный анемометры – приборы для измерения скорости движения воздушного потока. У чашечного анемометра на оси насажена вертушка-крестовина с полыми полусферами, у крыльчатого – вертушка мельничного типа из толстой алюминиевой фольги.

Рис. 5. Анемометр чашечный:

1 – стрелка шкалы сотен; 2 – циферблат; 3 - стрелка шкалы единиц; 4 – вертушка;

5 – ось; 6 – червяк; 7 - стрелка шкалы тысяч; 8 – ушки; 9 – арретир; 10 - винт

Под действием воздушного потока воспринимающая часть прибора начинает вращаться. Это вращение при включенной передаче через систему зубчатых колес приводит в движение стрелки счетчиков оборотов. Передача включается и выключается рычажком, расположенным на боковой части корпуса анемометра.

Скорость движения воздушного потока пропорциональна показаниям счетчика, которые характеризуют длину пути, пройденного потоком воздуха мимо прибора за определенное время. К каждому прибору прилагается тарировочный график, по которому в зависимости от скорости вращения определяют скорость движения воздуха.

Пределы измерений: для чашечного анемометра – от 1 до 20 м/с и для крыльчатого – от 0,3 до 5 м/с.

2.3.4. Анемометр Testo-415

Анемометр Testo-415 – прибор со встроенным зондом, предназначен для измерения температуры и скорости воздуха в помещениях, рис. 6. Информация отображается на большом 2-х строчном дисплее. Прибор имеет возможность усреднения результатов измерений по времени и числу замеров.

Технические данные:

- диапазон измерения скорости – 0…10 м/с;

- диапазон измерения температуры – 0…+50 °С;

- погрешность измерения скорости: ±(0,05 + 5% V) м/с в диапазоне 0…2 м/с;

±(0,5 + 5% V) м/с в диапазоне 2…10 м/с,

где V -измеренное значение скорости;

температуры ±0,5 °С;

- источник питания – батареи гальванических элементов напряжением 9 В.

Рис. 6. Общий вид анемометра Testo-415

Работа с прибором

С измерительного зонда необходимо снять колпачок. Включение и выключение прибора осуществляется сенсорной кнопкой «1/0», рис. 7. При включении на дисплее отображается короткий текст, затем прибор готов к работе.

Рис. 7. Сигнал прибора о готовности к работе

С верхней строки снимаются данные по скорости воздушного потока (м/с), а с нижней – температуры (°С).

Функция памяти для максимальных и минимальных измеренных величин и усреднения показаний вызываются последовательными нажатиями кнопки HOLD:

1-е нажатие – на дисплее измеряемые значения;

2-е нажатие – на дисплее максимальные значения (MAX);

3-е нажатие – на дисплее минимальные значения (MIN);

4-е нажатие – вызов функции «УСРЕДНЕНИЕ».

«УСРЕДНЕНИЕ»: нажатие кнопки HOLD после «пролистывания» функцииHOLD/ MAX/MIN включает режим усреднения – 1) по времени.

Нажмите кнопку START/STOP. На нижней строке дисплея часы начинают отсчет времени МИН:СЕК, рис. 8. По истечении нужного интервала, завершить измерения, нажав кнопку START/STOP. Измерения можно продолжить столько раз, сколько нужно, просто нажимая кнопку START/STOP.

Рис. 8. Отображение на дисплее прибора режима усреднения по времени

Для получения средней величины за интервал времени нажмите кнопку HOLD. На экране появляется среднее значение и длительность измерения, рис.9.

Рис. 9. Отображение на дисплее прибора средней величины за интервал времени

Еще раз нажав HOLD, обнуляем усреднение. Следующее нажатие кнопки HOLD - активизирует усреднение – 2) по точкам. Зонд помещаем в точку замера, нажимаем кнопку START/STOP.

Значение скорости сохраняется при нажатии кнопки START/STOP. Повторите эту процедуру столько раз, сколько точек хотите усреднить. При этом в нижней строке высвечивается номер точки.

Среднее значение по измеренным точкам вызываем нажатием кнопки HOLD. Еще раз нажав на кнопку HOLD, переходим из режима усреднения к текущим измерениям.

Если вы попали в незнакомый режим, то выключите и снова включите прибор кнопкой «1/0».

2.3.5. Барометры

Для измерения давления воздуха применяются различного рода барометры. Наиболее распространенным прибором является металлический барометр (анероид), рис. 10.

Рис. 10. Общий вид металлического барометра

Устройство его основано на использовании упругих деформаций приемника под влиянием изменений давления.

Приемное устройство (анероидная коробка) выполнено в виде плоской металлической цилиндрической коробки с гофрированными крышкой и дном. В коробке создано сильное разрежение, но она не сплющивается под действием внешнего давления, так как крышка оттягивается пружиной. При изменениях давления упругие деформации крышки через рычажную передачу в увеличенном масштабе передаются стрелке-указателю, которая перемещается вдоль шкалы, градуированной в единицах давления.

Ошибки измерений могут достигать 1…1,5%.