3 прибора и 3 приспособления для измерения влажности воздуха в помещении. Для оценки влажности используют


абсолютной и относительной, виды устройств, особенности измерения

К важным показателям, определяющим микроклимат квартиры, дома или любого другого помещения, относятся температура и содержание влаги в воздухе. И если температуру можно приблизительно угадать по ощущениям, то для второго параметра потребуется специальный прибор для определения влажности воздуха.

Влажность воздуха

Влажность — это водяные пары, находящиеся в воздухе. Для комфортного проживания этот показатель в зимний период должен быть в районе 40%, а летом — от 65 до 70%.

Если в воздухе слишком много паров или, наоборот, мало, это сильно сказывается на иммунитете. Чтобы избежать проблем со здоровьем, используют специальные приборы для измерения влажности.

Влажность бывает двух видов:

  1. Абсолютная. Показывает количество воды в г/мᶟ.
  2. Относительная. Чтобы посчитать ее значение, нужно текущую влажность разделить на максимально возможную, затем получившееся значение умножить на 100. Относительная влажность измеряется в процентах. Чтобы получить точное значение, нужен прибор для определения относительной влажности воздуха.

Недостаток и избыток влаги

Для людей, животных, растений и даже некоторых материалов избыток влаги так же губителен, как ее недостаток. Если в помещении очень много влаги, то первым делом это можно заметить на стекле окна, которое начинает сильно потеть. От таких излишков влаги воздух и вещи приобретают запах сырости, а на стенах образуется плесень. Она провоцирует различные аллергические реакции, которые снижают иммунную защиту организма.

Недостаток влаги может привести к обезвоживанию организма, так как в помещениях повышается потоотделение. К тому же в воздухе резко повышается количество пыли, а это может стать причиной аллергии.

Приборы для измерения

Точность показаний зависит от того, какой прибор используют для определения влажности воздуха. Существуют разные виды устройств:

  1. Гигрометр. На полках магазинов чаще всего можно встретить гигрометр электронного типа, он идеально подходит для простого контроля, а его стоимость невысока. Но имеется существенный минус — низкая точность показаний, в среднем его погрешность может достигать 20%. Более точным считается механический прибор, но стоить он будет в несколько раз дороже. Можно встретить волосяные и пленочные гигрометры. Особенность этих двух разновидностей заключается в том, что оба будут давать точные показания только при низких температурах, а в жаркое время года точности от них ждать не стоит.
  2. Психрометр. По мнению специалистов, именно этот прибор считается точным. Принцип работы прибора заключается в следующем: на психрометре есть два термометра и специальная таблица. На одном из термометров находится баллончик с жидкостью, который должен оборачиваться тряпкой. Один конец тряпки должен всегда находиться в чашке с водой. Чтобы получить результат, для подсчета берется разница между этими термометрами и, используя психрометрическую таблицу, определяется относительная влажность. Психрометр очень удобен в использовании, так как позволяет следить за двумя показателями в помещении одновременно.

Из двух видов каждый человек должен сам выбрать, какое устройство подойдет именно ему. Возможно, кто-то выберет более точный, а некоторые остановятся на более удобном в использовании устройстве.

Нормальные показатели

Помимо того что для определения влаги в воздухе нужен специальный прибор, требуется знать оптимальные показатели для комфортного проживания. В разных комнатах должен поддерживаться разный процент влаги:

  • в кухне, ванной, гостиной, столовой и зале — в пределах 40−60%;
  • в спальне подростков или взрослых — от 40 до 50%;
  • в детской комнате — от 45 до 60%;
  • в кабинетах и библиотеках — от 30 до 40%.

Конечно, довести влажность до идеальных показателей в каждой комнате практически невозможно. Главное — добиться микроклимата, при котором уютно детям и взрослым, а их здоровье не подвергается опасности.

kaminguru.com

Приборы для измерения относительной влажности воздуха

Конденсационный гигрометр (от греческих слов hygros – влажный и metreo – измеряю).

При понижении температуры, относительная влажность воздуха увеличивается. При некоторой температуре, называемой точкой росы, водяной пар становится насыщенным. Это означает, что в воздухе находится максимально возможное количество водяных паров. Относительная влажность воздуха равна 100 %. Дальнейшее понижение температуры приводит к тому, что образующийся излишек водяных паров начинает конденсироваться в виде капелек росы или тумана.

Для определения относительной влажности воздуха, можно искусственно понизить температуру воздуха в какой-то ограниченной области до точки росы. Абсолютная влажность и, соответственно, давление водяных паров при этом останутся неизменными. Сравнивая давление водяного пара при точке росы с давлением насыщенного пара, которое могло бы быть при интересующей нас температуре, мы тем самым, найдем относительную влажность воздуха.

Быстрого охлаждения можно добиться при интенсивном испарении какой-нибудь летучей жидкости.

Конденсационный гигрометр состоит из металлической коробочки с двумя отверстиями. В коробочку заливается эфир. С помощью резиновой груши через коробочку прокачивается воздух. Эфир очень быстро испаряется, температура коробочки и воздуха, находящегося вблизи нее, понижается, а относительная влажность растет. При некоторой температуре, которая измеряется термометром, вставленным в отверстие прибора, поверхность коробочки покрывается мельчайшими капельками росы. Чтобы точнее зафиксировать момент появления на поверхности коробочки росы, эта поверхность полируется до зеркального блеска, а рядом с коробочкой для контроля располагается отполированное металлическое кольцо.

Значения давления и плотности насыщенного пара при разных температурах можно найти в справочниках. Ниже приведен фрагмент соответствующей таблицы.

ρ, г/м3 ρ, г/м3
–5 0,40 3,2 10 1,23 9,4
0 0,61 4,8 11 1,33 10,0
1 0,65 5,2 12 1,40 10,7
2 0,71 5,6 13 1,49 11,4
3 0,76 6,0 14 1,60 12,1
4 0,81 6,4 15 1,71 12,8
5 0,88 6,8 16 1,81 13,6
6 0,93 7,3 17 1,93 14,5
7 1,00 7,8 18 2,07 15,4
8 1,06 8,3 19 2,20 16,3
9 1,14 8,8 20 2,33 17,3

Таблица 1. Давление и плотность насыщенного пара при разных температурах

Пусть, например, измерения проводятся при температуре окружающего воздуха 20 °С.

Давление насыщенного водяного пара при этой температуре равно 2,33 кПа.

Коробочка конденсационного гигрометра покрылась капельками росы при температуре 5 °С.

Этой температуре соответствует давление насыщенного водяного пара 0,88 кПа.

Относительная влажность воздуха

Психрометр (от греческих слов: psychros – холодный и metreo – измеряю) – прибор для определения влажности и температуры воздуха.

Психрометр состоит из двух одинаковых термометров. Баллончик с жидкостью одного из термометров оборачивается тряпочкой, конец которой опущен в чашечку с водой. Благодаря этому тряпочка всегда остается влажной. При испарении воды тряпочка и баллончик охлаждаются, вследствие чего показания влажного термометра оказываются меньшими, чем показания сухого термометра. Зная разницу показаний термометров и показания сухого термометра, можно по специальным психрометрическим таблицам определить относительную влажность воздуха. Если воздух предельно насыщен водяными парами и его относительная влажность равна 100 %, термометры будут давать одинаковые показания.

Разность показаний сухого и влажного термометров
Показания сухого термометра, °С 0 1 2 3 4
Относительная влажность воздуха, %
12 100 89 78 68 57
14 100 89 79 70 60
16 100 90 81 71 62
18 100 91 82 73 65
20 100 91 83 74 66
22 100 92 83 76 68
24 100 92 84 77 69
26 100 92 85 78 71
28 100 93 85 78 72
30 100 93 86 79 73

Таблица 2. Фрагмент психрометрической таблицы

Например, пусть сухой термометр показывает температуру 24 °С, а влажный 21 °С. Разность показаний сухого и влажного термометра составляет 3 °С. На пересечении соответствующих строки и столбца находим, что относительная влажность воздуха равна 77 %.

Волосной гигрометр.

Действие волосного гигрометра основано на свойстве обезжиренного человеческого волоса и некоторых органических пленок изменять свою длину в зависимости от относительной влажности воздуха. Если волос или пленку через передаточный механизм соединить с подвижной стрелкой, укрепленной на оси, и проградуировать шкалу, то с помощью такого прибора можно напрямую измерять относительную влажность воздуха.

files.school-collection.edu.ru

Прибор для определения влажности воздуха в помещении: функциональные особенности, принцип действия

Содержание влаги в воздушном пространстве является наиболее значимым показателем комфортности проживания в помещении. Зимой этот параметр не должен опускаться ниже 40%. В летний период оптимальное значение составляет 65%-70%. При наличии слишком большой или недостаточной увлажнённости ухудшается тепловой обмен в организме человека, снижается иммунитет. Это, в свою очередь, может привести к возникновению различных заболеваний. Прибор для определения влажности воздуха в помещении позволяет контролировать состав воздушных масс и своевременно проводить мероприятия по оптимизации микроклимата.

Разновидности гигрометров

Для получения точных данных о содержании влаги в воздухе используются специальные устройства. Наиболее простой конструкцией обладает гигрометр. Различают следующие виды измерительных приборов:

  • волосные;
  • плёночные;
  • электролитические;
  • весовые;
  • керамические;
  • конденсационные.

При измерениях применяются различные методы определения влажности. Волосные устройства используются для определения относительной влажности. В их состав входит металлическая рамка, на которую натягивается обезжиренный волос. Его длина меняется при изменении процентного содержания влаги. Основой плёночных приборов является органическая плёнка. Она способна растягиваться или сжиматься при увеличении и уменьшении влажности. Весовое устройство содержит U-образные трубки. В них закладывается гигроскопический состав. С помощью специального насоса в конструкцию втягиваются воздушные массы. В процессе измерения учитывается вес системы и объём поступающего воздуха. Данное приспособление используется для определения абсолютного показателя.

Основным элементом электролитического гигрометра является специальная пластинка. На её поверхность наносится гигроскопическое электролитическое покрытие – хлористый литий. При изменении состава воздушных масс изменяется сопротивление электролита. Недостатком этой конструкции является влияние температуры на проводимые измерения. Контроль влажности в помещении может проводиться с помощью керамического устройства. В его состав входит твёрдая керамическая масса, изменяющая своё сопротивление при увеличении или уменьшении увлажнённости.

В процессе измерений с использованием конденсационного устройства определяется точка росы. Этот прибор содержит охлаждаемое металлическое зеркальце, на котором осуществляется конденсация влаги. Фиксация необходимых параметров проводится при помощи оптических или электрических элементов и термометра для измерения температуры зеркального покрытия.

Волосяной комнатный гигрометр

Волосяной комнатный гигрометр производит определение показателей влажности в пределах 30-80%. В состав измерительного устройства входят следующие элементы:

  • металлическая рамка для крепления человеческого волоса;
  • шкала, с помощью которой проводятся измерения;
  • предварительно обезжиренный волосяной стержень;
  • стрелка для снятия показаний;
  • шкив, через который перебрасывается один с концов волоса. На другом конце закрепляется грузик.

Этот прибор для измерения относительной влажности воздуха определяет необходимые параметры с помощью человеческого волоса. Он крепится на металлическую рамку. Волосяной стержень укорачивается или удлиняется при снижении и увеличении увлажнённости воздушных масс. Происходит ослабление или возрастание его натяжения. Шкив начинает вращаться. Связанная с ним стрелка двигается и останавливается на определённом значении измерительной шкалы. Таким образом, осуществляется измерение точных показателей.

Этот тип измерительной конструкции имеет значительные преимущества по сравнению с другими приборами. На результаты измерений не влияет температура в помещении. Этим недостатком обладают электролитические модели. При работе не используется электрическая энергия. В основе его функционирования лежат механические процессы.

Весовой тип конструкции

При ответе на вопрос, каким прибором измеряют влажность воздуха в абсолютном соотношении, следует рассмотреть весовой вид измерительного устройства. С помощью него определяют абсолютную величину содержания влаги — количество водяных паров, присутствующее в 1 м3 воздушных масс. В состав конструкции входят:

  • U-образные трубки, образующие единую конструкцию;
  • гигроскопический материал для поглощения влаги из воздуха;
  • насос для забора воздуха.

В измерительную систему засасывается необходимое количество воздушных масс из определённой точки пространства. Рассчитывается масса конструкции до проведения забора и после него. Для получения окончательного результата определяют объём поступившего воздуха. С помощью полученных данных, проведя несложные математические действия, вычисляют абсолютный показатель влажности.

Использование конденсационного устройства

Для получения максимально точных значений содержания влаги используется анализатор влажности конденсационного типа. Это устройство состоит из следующих частей:

  • металлического корпуса;
  • термометра;
  • кольца;
  • груши;
  • прокладки для теплоизоляции;
  • специального зеркальца.

Прибор анализирует конденсат, который скапливается на поверхности зеркального покрытия. Зеркало охлаждают и направляют на него узкий световой поток. На нём появляется влага. С помощью электронного термометра, который устанавливается под зеркалом, определяют величину относительного значения влажности. В состав большинства современных моделей входит электронный дисплей, на котором высвечиваются измеряемые показатели. Повешенная точность измерений достигается за счёт особого принципа действия устройства. К преимуществам этих приборов можно отнести:

  • минимальную погрешность;
  • стабильную работу;
  • продолжительный срок эксплуатации;
  • широкий диапазон измерений.

Измерители влажности с электронным устройством

Термогигрометр

Прибор, измеряющий влажность воздуха, на основе изменения концентрации используемого электролитического покрытия называется электронным гигрометром. В измерительной конструкции применяется автоматический подогрев. С помощью него определяется точка росы. В качестве электролита обычно используется хлорид натрия. Это вещество тонко реагирует на состав воздуха. Его сопротивление повышается или становится меньше при изменении влажности. На работу практически не оказывает влияние значения температурных показателей в помещении. Конструкция обладает повышенной точностью измерений и маленькой погрешностью.

Различают несколько видов электронных устройств:

  • приборы для определения воздушной проводимости. С помощью них измеряются абсолютные показатели. Чтобы рассчитать относительный показатель следует измерить значение температуры;
  • принцип действия оптоэлектронных конструкций основывается на определении точки росы. Для этого используется охлаждённое зеркало. Его предварительно охлаждают, а потом медленно нагревают;
  • в резистивных устройствах применяется свойство определённых видов солей и полимеров менять свою проводимость при изменении содержания влаги в воздушных массах;
  • работа ёмкостных приборов основана на способности полимерных конденсаторов увеличивать или уменьшать свою ёмкость при увеличении или уменьшения увлажнённости.

Недостаточная или избыточная влажность в помещении может явиться причиной ухудшения здоровья. Устройства, с помощью которых измеряется содержание влаги, дают возможность следить за составом воздуха и не допускать возникновения неблагоприятных микроклиматических условий.

ventkam.ru

Прибор для измерения влажности: выбор и использование

Влажность воздуха в помещении является одним из важнейших показателей, определяющих микроклимат в доме. Если температуру и скорость воздушных потоков можно приблизительно определить по личным ощущениям, то сказать, сколько воды в объеме комнаты «на глазок» не получится. Как определить влажность воздуха? Для этого используется либо прибор для измерения влажности воздуха в помещении, либо подручные средства.

Все они имеют индивидуальные точности и порядок использования.

Вопрос измерения температуры обсуждался в предыдущей статье.

Физическое понятие

Влажность – это содержание водяных паров в воздухе. Комфортное существование живых организмов, возможность развития живой природы, сохранность материалов возможно только при определенных значениях этого параметра.

Она бывает:

  • абсолютной;
  • относительной.

Абсолютная показывает количество паров воды в определенном объеме. Чаще всего измеряется в г/м3. Практического значения не имеет, так как невозможно определить нормальная влажность или нет, зная, что количество водяных паров 10 г/м3.

Максимальные показатели меняются в зависимости от температуры воздуха. При – 30оС этот параметр равен 0,29 г/м3, при 0оС – 4,8 г/м3, при + 30оС – 30,4 г/м3. Максимальная величина достигается при температуре 100оС (температура кипения воды) и равна 598 г/м3.

Относительная определяется путем деления значения текущей влажности на максимально возможную при определенной температуре, умноженной на 100. Измеряется влажность в процентах. Повсеместно используется в прогнозах погоды, составе продуктов питания, характеристиках производственных, складских и жилых помещений.

Чем опасна недостаточная и избыточная влага

Влагосодержание, необходимое для полноценного функционирования живого организма, сугубо индивидуально и зависит от многих параметров. Существенный избыток или недостаток водяных паров одинаково пагубен для человека, растения, животного, продуктов питания, строительных и отделочных материалов.

По окнам течет

Излишняя влага воздуха в прямом смысле слова плачевно сказывается на состоянии окружающих нас предметах. Внутренняя поверхность окон покрывается каплями влаги, которая стекает на подоконник. Постельное белье, одежда, меховые изделия приобретают неприятный запах сырости, ими неудобно и неприятно пользоваться.

Продукты портятся, употреблять в пищу их невозможно. Ограждающие конструкции и отделка покрываются плесенью. Ее споры распространяются по воздуху и могут стать причиной аллергических реакций и резкого снижения иммунитета. Человек чаще болеет, процесс выздоровления занимает больше времени.

Как в пустыне

Недостаток влаги в воздухе в условиях невысоких температур приводит к переохлаждению и обезвоживания вследствие повышенного потоотделения.

В таком воздухе происходит нарастание уровня статического электричества, повышается количество пыли. Пересыхают слизистые поверхности человеческого организма. Возникает першение в горле, сухость в носовой полости, жжение в глазах.

Используем приборы

Измерить влажность воздуха проще всего прибором. Называется он — гигрометр. По принципу действия он бывает:

  • весовым;
  • волосяным;
  • пленочным;
  • электролитическим;
  • керамическим;
  • конденсационным;
  • электронным;
  • психрометрическим.

В бытовых условиях применяются психрометрические, волосяные, электронные гигрометры. Для получения достоверных результатов знать, как ими измеряют влажность воздуха.

Самый надежный

Определение влажности воздуха с помощью психрометра (от греческого – холодный), не составляет особого труда. Действие прибора основано на том, что наличие влаги понижает температуру. На панели установлены 2 термометра и психрометрическая таблица. Первый термометр — сухой, второй – влажный. Для измерения необходимо найти разницу показаний температур. В таблице по вертикали указаны температура воздуха, измеряемого сухим термометром, по горизонтали разность показаний. Пересечением этих двух строчек показывается относительная влажность воздуха в процентах.

Психрометр надежный, достаточно простой прибор для определения влажности, дающий точную информацию. Требует постоянного контроля на наличие воды в емкости влажного термометра. Позволяет одновременно следить за температурой воздуха и его влажностью.

Самый простой

Самый древним и простым прибором для измерения влажности является волосяной гигрометр. Как узнать влажность воздуха с его помощью?

Достаточно просто посмотреть на стрелку, под которой расположена шкала с делениями через 1%. Принцип действия основан на изменении линейных размеров предметов в зависимости от насыщения их влагой. В качестве такого предмета используется обыкновенный обезжиренный волос. Отсюда и пошло название прибора «волосяной».

В качестве недостатка можно отметить большую погрешность измерения (около 10%). Плюсами являются:

  • высокая чувствительность;
  • быстрое реагирование на изменение влажности;
  • большой диапазон измерения — от 30 до 100%.

Используется для определения относительной влажности воздуха в жилых помещениях. Зачастую является красиво оформленным предметом интерьера.

Самый современный

Чем измеряют влажность в интерьерах современной классики и хай-тек? Современный дизайн требует современных приборов. Одним из таких является цифровой (электронный) гигрометр. В основе его лежит измерение сопротивления электрического тока при изменении влажности электролита.

Минусом данного определителя влажности воздуха является необходимость подключения к электрической сети или использование батареек.

Жидкокристаллический дисплей еще отображает время и температуру. Имеется подсветка для использования в ночное время. Частота обновления показаний от 10 до 20 секунд. Погрешность измерения влажности воздуха в помещении составляет 5%.

Сами с усами

Чем измерить влажность, если прибора нет, а покупать его нет необходимости из-за редкого использования? На помощь придут смекалка, опыт поколений, простые предметы, которые есть в каждом доме.

Гори, гори моя свеча

Представляем дедовский способ, как определить влажность в комнате. Для этого достаточно изготовить влагомер из простой свечи и спички. Прежде чем измерять влажность воздуха:

  • закройте двери, ведущие в смежные помещения;
  • обеспечьте отсутствие сквозняков;
  • зажгите свечу;
  • наблюдайте за пламенем.

Если пламя колышется, и цвет ореола имеет малиновую окраску – паров воды в воздухе много. Если горение ровно вертикальное и пламя оранжево-желтого цвета – наличие водяных паров в норме.

Вода, стакан, холодильник

Данный способ дает возможность замерять влажность воздуха в домашних условиях. У этого прибора только три показания наличия влаги:

  • избыточная;
  • нормальная;
  • недостаточная.

Перед тем как проверить влажность в квартире, налейте в стеклянный стакан простой водопроводной холодной воды. Поставьте в холодильник на 5-6 часов. Температура воды должна быть 6 оС.

Измерить можно либо с помощью уличного термометра или термометра для ванной. Затем поставьте стакан на стол в комнате, на расстоянии 1 метра от окон и стен. Через 10 минут оцените результат:

  • конденсат на наружных стенках стакана сконцентрировался в капли, которые стекают на стол – избыточная;
  • физическое состояние конденсата не изменилось – нормальная;
  • конденсат испарился или его стало значительно меньше – недостаточная.

Сделай психрометр сам

Для определения влажности воздуха можно использовать обыкновенный комнатный ртутный термометр. С его помощью можно провести измерение влажности воздуха психрометрическим способом. Перед тем как измерить влажность в помещении приготовьте обыкновенную тряпку и воду.

Порядок проверки наличия паров воды в объеме воздуха своими руками следующий:

  • проведите измерение температуры воздуха в помещении и запишите;
  • оберните ртутную колбу термометра влажной тряпкой;
  • ожидайте 10 минут;
  • снимите и запишите показания термометра;
  • высчитайте разницу сухого и влажного измерения;
  • скачайте психрометрическую таблицу;
  • найдите уровень влажности в помещении.

Такой измеритель влажности воздуха не занимает много места, не требует дополнительных затрат, обеспечивает необходимую точность измерения.

Нормальные показатели

Мало определить влажность воздуха в комнате. Необходимо еще знать, нормальны ли полученные данные. Оптимальное и наиболее комфортное значение в 45%. При этом приемлемым диапазоном изменения влажности воздуха в квартире является 30 – 60%. В разных по своему функциональному назначению помещениях рекомендуется поддерживать разное количество водяных паров:

  • зал, столовая, гостиная, кухня, ванная комната – 40-60%;
  • спальня для взрослых и подростков – 40-50%;
  • детская комната – 45-60%;
  • кабинет – библиотека – 30-40%.

Добиваться разных показателей наличия влаги даже в небольших помещениях достаточно хлопотно. В первую очередь надо обеспечить норму влажности. В большинстве современных жилых помещениях ее не хватает из-за большого количества отопительных и электрических приборов.

От этого ухудшается самочувствие, понижается работоспособность. Больше всего от этого страдают дети.

Доводим до нормы

Для обеспечения комфортного проживания необходимо регулировать относительную влажность воздуха. Для этого необходимо:

  1. Регулярно, не менее двух раз в сутки, проветривать помещения. Лучше всего это делать это после пробуждения и перед сном. Зимой лучше проводить короткие по времени проветривания с широко открытым окном для предупреждения охлаждения стен и пола. Летом, когда количество влаги на улице недостаточно, можно открыть окна не широко на длительное время.
  2. Увеличить количество комнатных растений. Увлажнение происходит за счет испарения влаги с поверхности почвы. Сморщенные, поникшие, засохшие листья будут свидетельствовать о недостатке воздушной влаги.
  3. Установить аквариум. Испарение воды с его поверхности сильно увлажняют воздух. Это заметно даже без проведения измерений. Если нет желания заниматься аквариумистикой, можно расставить в квартире емкости с водой. Не так эстетично, зато очень практично.
  4. Регулярно проводить влажную уборку. Отсутствие пыли позволит большему количеству влаги находиться во взвешенном состоянии.
  5. Приобретите специальный прибор для увлажнения воздуха. Особенно это актуально, если есть дети грудничкового и младшего возраста.
  6. Разбрызгивайте воду с помощью пульверизатора для поливки растений или глажки белья.

АКВАРИУМ И ВЛАЖНОСТЬ ВОЗДУХА

Выберите ли какой-то один способ или будете использовать комплекс мероприятий, не важно. Главное, чтобы показатели температуры и влажности были в пределах нормы.

Влажность нужная нужна, влажность очень нам важна. Такой главный вывод можно сделать, прочитав статью. Поддерживайте влажность воздуха в квартире в пределах нормы, берегите собственное здоровье.

uteplix.com

1.1. Приборы и оборудование, используемое для оценки состояния микроклимата в помещении

Для измерения температуры на рабочих местах и других точках помещения (вне посто-янных рабочих мест) используются различного типа термометры. В лабораторной работе для измерения температуры использовать «сухой» термометр психрометра Ассмана. В последнее время нашли применение для измерения температуры и скорости воздуха электротермоанемометры.

2. Измерение влажности воздуха

В атмосферном воздухе всегда содержится некоторое количество влаги в виде водяного пара.

Влажный воздух может содержать водяной пар в разных количествах, однако каждому значению температуры воздуха соответствует определенное максимальное содержание водяного пара, а именно: чем выше температура воздуха, тем больше максимальное содержание водяного пара.

Различают абсолютную, максимальную и относительную влажность воздуха.

А б с о л ю т н а я влажность ( R ) выражается упругостью водяных паров в граммах, содержащихся в 1м3 воздуха.

М а к с и м а л ь н а я влажность (Рmax) – это упругость или вес водяных паров, которые могут растворяться в 1 м3 воздуха при данных температурах и давлении.

О т н о с и т е л ь н а я влажность (φ) – это отношение абсолютной влажности к максимальной, выраженной в процентах.

R

φ= ----------- . 100% (1)

Рmax

На самочувствие людей оказывает влияние, главным образом, относительная влажность.

Для измерения влажности воздуха применяются различного рода гигрометры и психрометры Августа и Ассмана, волосяные или пленочные гигрометры, а также гигрографы.

В данной лабораторной работе для определения влажности воздуха используются: аспирационный психрометр Ассмана, волосяной гигрометр и бытовой психрометр Августа.

П о р я д о к работы с психрометром Ассмана:

  1. .Увлажняют (правый) термометр дистиллированной водой из пипетки.

  2. Включают электропривод вентилятора психрометра.

  3. На 4-й минуте после пуска вентилятора производится отсчет по сухому и влажному термометру ( Тсух и Твлаж) и данные заносятся в протокол испытаний.

  4. Определяется относительная влажность воздуха по таблице и номограмме (прилож. табл. 2, рис. 1 ).

  5. Определяется относительная влажность по формуле:

R

φ = ------------- 100% (2)

Рсух

R – абсолютная влажность, мм.рт.ст., которая определяется по ниже приведенной формуле.

6. Сравниваются показания относительной влажности. Расхождение не должно превы-шать 3-5% между расчетными, табличными и номограммой.

7. Абсолютная влажность для психрометра Ассмана рассчитывается по следующей формуле:

В

R = Рвлаж – 0,5 (ťсух - ťвлаж ) . --------- , (3)

755

Рвлаж– упругость насыщенного пара при температурек влажного термометра, мм.рт.ст. (см. значения в приложении), табл. 3; В – барометрическое давление, мм.рт.ст.; 0,5 – постоянный психрометрический коэффициент; 755 – среднее барометрическое давление, мм. рт. ст.

Рис. 1. Аспирационный психрометр Ассмана

Рис. 2. Психрометр статистический бытовой Августа

studfiles.net

Приборы для определения влажности воздуха

Поиск Лекций

Содержание

Введение……………………………………………………………….….3

Абсолютная и относительная влажность……………………………....4

Приборы для определения влажности воздуха…………………..…...6

Заключение……………………………………………………………...11

Список использованных источников………………………………….1

 

 

 

 

 

Введение

 

Влажность воздуха представляет собой один из самых важных параметров, которыми характеризуется состояние атмосферы. Она оказывает влияние на среду обитания человека, ее комфортность, и, соответственно, по этой причине контролируется экологическими службами. От уровня влажности, помимо непосредственно здоровья людей, зависит работоспособность многих предприятий, качество технических процессов, обстановка на выставках и в музеях. Непосредственно уровнем влажности воздуха определяется качество выполнения многих технологических процессов. Данная работа является актуальной, так как в современном мире вся жизнь и деятельность человека не являются возможными в отсутствие достоверных данных о характеристиках влажности. В данной работе будет рассмотрено понятие влажности, абсолютной и относительной, также внимание будет уделено способам измерения уровня влажности воздуха.

 

Абсолютная и относительная влажность

Практически каждый знает, что существует понятие абсолютной, и относительной влажности. Внесем ясность в этот вопрос. Абсолютная влажность есть вес, или точнее говоря, масса водяного пара, который содержитсяя в 1 м3 воздуха.Иными словами, абсолютная влажность представляет собой ни что иное, какплотность водяного пара в воздухе. Действительно, при одной и той же температуре воздух может поглотить только вполне определенное количество водяного пара и достичь состояния полного насыщения. Соответственно, абсолютная влажность воздуха в состоянии его насыщения носит название влагоемкости.Еще одно понятие, которое необходимо рассмотреть в контексте влажности – влагосостояние. Влагосостояниеявляетсяхарактеристикой водяного пара в атмосфере, определяющей его состояние относительно насыщенного пара при той же температуре. Данная характеристика для компонентов атмосферы практически используется только для влаги, что объясняется большим количеством практических задач, в которых не столь важно знание общего количество влаги в воздухе, сколько определение, сколько еще влаги может при данной температуре испариться. Например, именно этим и определяется степень и скорость высыхания или увлажнения различных предметов и объектов, а также уровень комфортности пребывания человека в данном месте.

Относительная влажность. Основной характеристикой влагосостояния является относительная влажность, то есть выраженное в процентах отношение абсолютной влажности к той, которая возможна при данной температуре без выпадения росы[1] :

К характеристикам влагосостояния относят дефицит парциального давления, дефицит точки росы и еще ряд характеристик водяного пара относительно тех же характеристик в состоянии насыщения.

Несмотря на то, что список характеристик влагосодержания несколько длиннее списка характеристик влагосостояния, на практике наиболее массовыми являются гигрометры – приборы для измерения относительной влажности воздуха. Эти приборы составляют более 70% всего парка приборов для измерения влажности.

 

 

Приборы для определения влажности воздуха

 

Для определения абсолютной влажности воздуха пользуются двумя видами прибора, называемого психрометром (от греч. psychros – холодный): станционным психрометром Августа и аспирационным психрометром Ассманах[2].

Принцип психрометрии заключается в определении показаний двух термометров, резервуар одного из которых увлажнен. Влага, испаряясь с различной скоростью в зависимости от влажности и скорости движения воздуха, отнимает тепло от термометра, поэтому показания влажного термометра, как правило, будут ниже, чем показания сухого.

Станционный психрометр Августа (рис. 1а) состоит из двух одинаковых спиртовых термометров, резервуар одного из которых обернут кусочком тонкой гигроскопичной ткани, опущенной одним концом в стаканчик с дистиллированной водой комнатной температуры. Вследствие испарения воды температура влажного термометра будет ниже температуры второго (сухого) термометра. Показания термометров снимают через 15 минут после увлажнения одного из них.

Аспирационный психрометр Ассмана (рис. 2б) даёт более точные показания, так его корпус заключен в металлический футляр, предохраняющий резервуары термометров от воздействия лучистой энергии и движения воздуха.

Рисунок 1. Психрометры:

а – станционный; б – аспирационный

 

Движение воздуха обеспечивается вентилятором, что гарантирует постоянную скорость его перемещения вокруг резервуаров термометров (2 м/с). Конец одного из термометров обернут тонкой материей и перед каждым наблюдением его смачивают дистиллированной водой при помощи специальной пипетки. Вентилятор заводят ключом и производят через 3-4 минуты от начала его работы регистрацию показаний. Измерения производят в центре помещения на высоте 1,5 м от пола.

Гигрометр (рис. 2) (от греч. hygros – влажный) – прибор для непосредственного определения относительной влажности воздуха.

Данные приборы создавались с использованием самых разнообразных принципов действия. Рассмотрим основные из них:

  • волосяные гигрометры – это гигрометры, в которых используется свойство волоса изменять свою длину в зависимости от влажности воздуха. С использование этого принципа было создано огромное число приборов. Их отличает простота исполнения и дешевизна материалов, благодаря простой конструкции стоимость изготовления такого прибора очень низка.
  • гигрометры точки росы – это приборы, в которых оптическим способом или визуально фиксировался факт выпадения росы на поверхности металлического зеркала, температура которого измерялась. Таким образом определялась температура, при которой данная абсолютная влажность становилась влажностью насыщенного пара. Абсолютная влажность определялась по давлению насыщенного пара при температуре выпадения росы.
  • пьезосорбционные гигрометры - приборы, в которых измерялась частота собственных колебаний какого-либо гигроскопичного кристалла.
  • емкостные гигрометры – в таких гигрометрах измеряется емкость конденсатора с гигроскопичным диэлектриком между обкладками . Многие конденсаторы, созданные по такому принципу, измеряют относительную влажность, т.к. непосредственно от этой характеристики зависит насыщение влагой диэлектрика и соответственно, емкость конденсатора.
  • резистивные гигрометры - используют принцип изменения электрического сопротивления или проводимости гигроскопичного материала. Прибор измеряет электрическое сопротивление и может быть проградуирован в единицах как относительной, так и абсолютной влажности.

Рассмотрим принцип работы волосяного гигрометра подробнее. Как уже отмечалось, в основы работы этого прибора положена способность волоса в силу гигроскопичности удлиняться во влажной атмосфере и укорачиваться в – сухой.

Рисунок 2 - Гигрометр

 

Принцип работы гигрографа (рис. 3) аналогичен работе барографа и термографа.

Рисунок 3 – Гигрограф

 

Прибор служит для регистрации непрерывных измерений относительной влажности, состоит из воспринимающего элемента – пучка обезжиренных волос, вращающегося барабана с лентой, соединительных рычагов и пера с чернилами.

Также существует еще целый ряд приборов , предназначенных для измерения влажности воздуха, однако, не нашедших широкого применения на практике. Это, как правило, сверхточные приборы, предназначенные для решения узкоспециальных задач. Например, в образцовых установках и в установках эталонного уровня создавались и успешно использовались гигрометры, измеряющие, затухание СВЧ излучения в полости, содержащей пары воды или поглощение парами воды инфракрасного излучения в полосах около 6,5 мкм и 2,7 мкм.

 

Заключение

В данной работе были рассмотрены основные понятия, связанные с влажностью воздуха. Измерение и контроль влажности воздуха является актуальным вопросом, т.к. влажность воздуха непосредственно влияет на состояние людей и технических процессов. Особенно важную роль играет контроль влажности на производстве. В работе были в общем рассмотрены некоторые способы измерения абсолютной и относительной влажности воздуха.

 

poisk-ru.ru

Определение влажности методом высушивания

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВЛАЖНОСТИ

Влажность материала обусловлена содержанием в нем воды.

Вода, входящая в состав продуктов, находится в двух состояниях: химически связанном и свободном.

Первая из них является частью анализируемого ве­щества, входит в его состав в определенных постоянных соотношениях и называется иначе кристаллизационной. Свободная, или гигроскопическая, влага находится в материалах в различной форме и содержание ее непо­стоянно.

Различают влагу свободную макрокапилляров, кото­рая смачивает вещество с поверхности и проникает в крупные поры; влагу микрокапилляров, заполняющую поры вещества диаметром менее 10-5 мм; влагу набу­хания, или структурную, проникающую путем осмоса внутрь высокомолекулярных мицелл — клетчатки, бел­ков, крахмала и т. д.; влагу, связанную адсорбционно, удерживаемую поверхностной энергией вещества.

Определение влажности методом высушивания

Методы высушивания являются наиболее надежны­ми. Принцип их заключается в том, что определенную навеску вещества высушивают до постоянной массы и по разности между начальной массой и массой сухого остатка находят количество влаги в исследуемом про­дукте.

Для определения влажности зерна и полупродуктов применяют следующие методы высушивания: метод вы­сушивания до постоянной массы в шкафу при темпе­ратуре 105°С; метод высушивания инфракрасными лу­чами; быстрый метод высушивания при температуре 130° С.

Определение методом высушивания до постоянной массы при температуре 105°С

Этим методом определяют влажность, в предвари­тельно размолотом материале, например в помоле зерна, муке и другом размельченном материале.

Для отвешивания вещества и последующего высуши­вания пользуются невысокими широкими стеклянными бюксами (диаметр 5—6 см, высота 4—5 см), снабженными хорошо притертыми крышками. Предварительно определяют постоянную массу бюкса.

Для этого вымытый бюкс помещают в сушильный шкаф на 30 мин при температуре 105° С, затем его ста­вят в эксикатор, охлаждают и взвешивают, после чего опять помещают в сушильный шкаф на 10—15 мин и после охлаждения взвешивают. Периодическое подсу­шивание и взвешивание проводят до тех пор, пока бюкс не приобретет постоянной массы.

В высушенный бюкс отвешивают 2—5 г измельчен­ного вещества. Высота слоя этого вещества в бюксе не должна превышать 1 см.

Бюкс в открытом виде ставят в сушильный шкаф, предварительно нагретый до 105° С. Рядом с бюксом кладут крышку.

При массовых исследованиях число бюксов должно быть не очень велико (не более 8—10), так как скапливающаяся в шкафу влага препятствует высушиванию проб.

Высушивание проводят в течение 4—5 ч, после чего бюкс вынимают, из термостата, помещают в эксикатор, для охлаждения на 30 мин и взвешивают на аналити­ческих весах. Затем бюкс с навеской повторно поме­щают в сушильный шкаф и через 1,0—1,5 ч повторяют ту же операцию охлаждения и взвешивания. Так посту­пают до тех пор, пока разница между результатами двух взвешиваний будет не более 0,0005 г. В этом случае масса вещества считается постоянной.

В некоторых случаях после убывания массы высушиваемого вещества наступает ее увеличение, обусловливаемое наличием окислительных процессов. За постоянную массу тогда принимают последнюю еще убывающую массу. Таким образом, в результате анализа получают два показателя: массу бюкса и влажного вещества, взятого на высушивание, и массу сухого остатка и бюкса, полу­ченную после высушивания. Потеря массы в граммах, отнесенная к массе навески, с пересчетом на 100 г ве­щества, выражает влажность исследуемого продукта.

Влажность вещества находят по формуле (6.1)

w=, (6.1)

где: b — убыль в массе навески после высушивания, определяемая по разности;

а—масса испытуемого влажного вещества (навеска).

Зная влажность, исследуемого продукта, легко опре­делить процентное содержание, в нем сухих веществ по формуле (6.2)

Ссв=100-w (6/2)

Пример. На анализ взята рожь и проведен ее помол. Масса бюк­са 10,5 г; масса бюкса с помолом ржи 15,2 г; масса, помола a= 15,2 - 10,5=4,7 г. Масса бюкса с помолом после высушивания 14,61 г.

Влажность исследуемой ржи находим по формуле (6.1)

w==12,55%

При анализе некоторых влажных продуктов следует иметь в виду, что при измельчении продукта количество влаги в нем может изменяться в результате естественного испарения.

На спиртовые заводы поступает как сухое зерно влажностью до 15%, так и влажное, содержание влаги в котором в некоторых случаях достигает 18—20%. Такое зерно при помоле всегда теряет часть влаги. Сильно влажное зерно (влажностью более 16%) дает помол неудовлетворительного качества. Поэтому определение влажности в нем проводят в два приема.

Навеску материала (например, около 20 г зерна) подсушивают в плоской стеклянной чашке в сушильном шкафу при температуре 105° С в течение 30 мин. Зеленый солод влажностью более 25—30% во избежание клейстеризации крахмала (трудно отдающего влагу) и образования корки на поверхности материала, что препятствует равномерному высушиванию, предварительно подсушивают в течение часа при 50° С, а затем полчаса при 105°С.

Для получения более точных результатов анализа рекомендуется подсушенный материал после охлаждения в эксикаторе оставить стоять в бюксе с открытой крышкой на воздухе в лаборатории не менее чем на 10 ч для получения воздушно-сухой навески. Взвесив бюкс с материалом после подсушивания, находят потерю влаги. Подсушенный и охлажденный материал размалывают, берут навеску (около 5 г) и далее анализ ведут, как было описано выше.

Вычисление общего содержания влаги ведут следую­щим образом. Было взято а граммов зерна и после под­сушивания получено b граммов. Потеря влаги (а— b) граммов.

Высушенное зерно размололи и взяли навеску с граммов, которая после высушивания приобрела массу d граммов. Следовательно, с граммов помола потеряла влаги (c—d) граммов, или на 1 грамм , а на все количество подсушенного и измельченного зерна граммов.

Общая потеря воды (г) рассчитывается по формуле (6.2)

Пвод. общ= (6.2)

Общая влажность исследуемого материала в процентах рассчитываем по формуле (6.3).

w=, (6.3)

где: а — масса влажного материала, г;

b —масса подсушенного материала, г;

с — масса подсушенного помола, взятая на окончательное, вы­сушивание, г;

d—масса высушенного помола, г.

Пример. На анализ взято влажное пшеничное зерно. Масса бюк­са 10,50 г, масса бюкса с навеской зерна 30,75 г. Масса зёрна, взя­того на под сушив ание, а=30,75—10,50=20,25 г. Масса бюкса с на­веской после подсушивания 29,90 г. Масса зерна после предвари­тельной подсушки b=29,90—10,50 = 19,40 г. На окончательное высу­шивание взято помола с= 15,70—10,50=5,2 г, где 15,70 — масса бюкса с навеской помола. Масса после высушивания 14,91 г. Масса помола зерна после высушивания d= 14,86—10,50=4,36 г.

Влажность зерна составит по формуле (6.3)

w==19,68%

 

mehanik-ua.ru



О сайте

Онлайн-журнал "Автобайки" - первое на постсоветском пространстве издание, призванное осветить проблемы радовых автолюбителей с привлечение экспертов в области автомобилестроения, автоюристов, автомехаников. Вопросы и пожелания о работе сайта принимаются по адресу: Онлайн-журнал "Автобайки"