От скорости движения воздуха

Пример определения абсолютной и относительной влажности воздуха с помощью станционного психрометра. При определении влажности воздуха было установлено, что температура «сухого» термометра составила 26,2°С, «влажного» термометра – 19,4°С, скорость движения воздуха была во время исследования 0,16 м/с, барометрическое давление – 753 мм. рт. ст.

Находим по таблице величину f (максимальную влажность при температуре «влажного» термометра). f равна 16,89 мм. рт. ст. Далее, по таблице находим психрометрический коэффициент (а), который при скорости движения воздуха 0,16 м/с равен 0,00120. Подставляем все, имеющиеся значения в формулу и рассчитываем абсолютную влажность воздуха в мм. рт. ст.

мм рт. ст.

Таким образом, абсолютная влажность составила 10,75 мм. рт. ст.

Определение относительной влажности производятся по формуле:

(4)

R – искомая относительная влажность, %;

К – абсолютная влажность, мм рт. ст.;

F – максимальная влажность при температуре сухого термометра, мм рт. ст.;

100 – перевод в проценты.

Для определения относительной влажности по таблице находим максимальную влажность при температур «сухого» термометра (F), которая оказывается равной 25,51 мм. рт. ст. Подставляем значения К и F в формулу и рассчитываем относительную влажность воздуха в процентах.

Таким образом, уровень относительной влажности в помещении свидетельствует о том, что воздух можно считать сухим, способствующим оптимальному теплообмену при данных температурных условиях.

Для приблизительного определения относительной влажности воздуха можно использовать данные таблицы 8. Округляем температуру по сухому термометру и находим ее в левой колонке. В сетке таблицы находим значение температуры влажного термометра. Далее, находим ячейку таблицы, в которой пересекаются векторы температур по сухому и влажному термометрам. Затем из найденной ячейки проводим вертикальный вектор вниз и в последней графе находим относительную влажность воздуха в %.

Пример. Условия примера: температура по сухому термометру составляет 22,2°С, по влажному термометру – 16,8°С.

Решение. Округляем температуру по сухому термометру и получаем 22°С. В сетке таблицы в графе, соответствующей этой температуре, находим значение температуры по влажному термометру. Так как в сетке отсутствует температура 16,8°С, берем в расчет температуру 16,7°С. Из найденной ячейки таблицы опускаем вектор до нижней графы и находим приблизительную относительную влажность воздуха, которая равна 50 %.

Аспирационный психрометр (психрометр Ассмана) (рисунок 15). Принцип работы данного прибора идентичен предыдущему, однако он является более совершенным, так как в нем заложены конструктивные особенности, позволяющие в большой степени предотвратить влияние на точность определения влажности скорости движения воздуха и лучистой энергии. «Сухой» и «влажный» термометры аспирационного психрометра, их резервуары защищены от воздействия лучистого тепла щитками из никелированной нержавеющей стали. Через трубки, выполненные из данного материала, защищающие резервуары термометров с помощью вентиляторов с механическим или электрическим приводом равномерно просасывается исследуемый воздух, что нивелирует влияние на показания термометров посторонних потоков воздуха. При сильном ветре вентилятор защищается специальным щитком, входящим в комплект прибора. Данные конструктивные особенности аспирационного психрометра получение более точных результатов. Однако данный прибор предназначен для разовых исследований и не позволяет проводить постоянный контроль влажности воздуха. В связи с этим оправдано использование в гигиенической практике как стационарного, так и аспирационного психрометров.

Порядок определения влажности воздуха с помощью аспирационного психрометра. Прибор подвешивают на штативе в месте измерения, специальной пипеткой не наклоняя психрометр смачивают дистиллированной водой ткань, покрывающую резервуар «влажного» термометра, включают вентилятор и через 4-5 минут после пуска на полном ходу вентилятора снимают показания термометров. В зимнее время показания термометров снимают через 15 минут, для чего имеет место необходимость подзаводки вентилятора. Пример определения абсолютной влажности воздуха с помощью аспирационного психрометра.При определении влажности воздуха с помощью аспирационного психрометра имели место те же данные, которые представлены в примере определения с помощью станционного психрометра, то есть было установлено, что температура «сухого» термометра составила 26,2°С, «влажного» термометра – 19,4°С, скорость движения воздуха при работе с аспирационным психрометром не учитывается, так как с помощью вентилятора создается постоянный поток воздуха, барометрическое давление – 753 мм. рт. ст., по таблице находим значение f, которое, которое как и в предыдущем примере, составляет 16,89 мм. рт. ст. Абсолютная влажность рассчитывается по формуле:

Рис. 15. Аспирационный психрометр (психрометр Ассмана)

(5)

К – искомая абсолютная влажность, мм рт. ст.;

f – максимальное напряжение водяных паров при температуре влажного термометра (находят по таблицам 5 или 6), мм рт. ст.;

0,5 – постоянный психрометрический коэффициент;

t – температура сухого термометра, ^оС

t₁ – температура влажного термометра, ^оС;

В – барометрическое давление, мм рт. ст.

755 – среднее значение барометрического давления на уровне земли,. мм рт. ст.

Подставляем в формулу 5 указанные в примере значения и рассчитываем искомую абсолютную влажность:

мм рт. ст.

То есть, в данном случае, как и при определении влажности с помощью станционного психрометра, воздух должен определяться как сухой, способствующий нормальному теплообмену организма с окружающей средой.

Для приблизительного определения относительной влажности воздуха можно использовать данные таблицы 9. Алгоритм работы с таблицей 9 близок к таковому при пользовании таблицей 8.

Пример. Условия примера: температура по сухому термометру составляет 22,2°С, по влажному термометру – 16,8°С, то есть идентичны предыдущему примеру.

Решение. В крайних левой или правой колонках находим округленную температуру 22°С. Температуру по влажному термометру 16,8°С округляем до 17°С. В сетке таблицы, на пересечении горизонтального и вертикального векторов, соответствующих температурам по сухому и влажному термометрах, находим искомую относительную влажность воздуха, которая будет равна 61 %.

Рис. 16. Гигрометр волосяной

Гигрометр. В гигиенической практике можно пользоваться различными видами гигрометров – волосяным, пленочным, конденсационным. Однако наиболее приемлемым и простым для постоянного контроля влажности воздуха является волосяной гигрометр (рисунок 16), с помощью которого можно определять относительную влажность воздуха. Основной частью волосяного гигрометра (воспринимающей) является обезжиренный в этиловом спирте человеческий светлый волос. Такой волос обладает способностью удлиняться во влажном воздухе и укорачиваться в сухом. Причем установлено, что относительное изменение длины обезжиренного волоса прямо пропорционально изменению относительной влажности воздуха. Вместе с тем, показано, что данный прибор не обеспечивает абсолютной точности исследования, так как при удлинении волоса при различной влажности происходит неодинаково: при небольшой влажности оно более значительно, чем при высокой.

Устройство прибора. На металлической рамке укреплен человеческий обезжиренный волос. Верхний его конец скреплен с винтом-регулятором, снабженным гайкой и контргайкой. Ослабляя контргайку и поворачивая гайку, можно сместить винт и тем самым переместить волос вверх или вниз.

Нижний конец волоса закреплен на дужке, сидящей на горизонтальном стержне. Последний вместе со стрелкой прибора скреплен с осью. Стрелка перемещается по шкале, установленной посередине рамки. Стержень оканчивается грузиком, натягивающим волос. При удлинении волоса грузик опускается и поворачивает стержень по часовой стрелке. Стрелка гигрометра, скрепленная со стержнем, поворачивается вправо, то есть в сторону возрастающих цифр шкалы прибора, градуированной в процентах относительной влажности. Если волос укорачивается, дужка со стержнем поворачивается в обратную сторону, а стрелка прибора перемещается по шкале влево.

Определение влажности по волосяному гигрометру производят непосредственно отсчетом по шкале. Наблюдение в новом месте ведут до тех пор, пока стрелка прибора не примет устойчивого положения. Продолжительность исследования при этом 20-30 минут. Если же прибор установлен для постоянного наблюдения, то результат фиксируется на каждый необходимый момент. Отсчитывают только целые деления шкалы. Точность показаний прибора составляет +5%. Волосяной гигрометр выверяют по данным аспирационного психрометра.

В пленочном гигрометре в качестве воспринимающего материала используется биологическая пленка, также укорачивающаяся или удлиняющаяся в зависимости от влажности воздуха. Устройство прибора идентично волосяному гигрометру.

Конденсационный гигрометр Ламбрехта определяет абсолютную влажность воздуха с помощью определения точки росы по появлению тонкого налета (росы) на зеркальной поверхности. По среднему значению точки росы в таблице находят упругость водяного пара, насыщающего воздух при данной температуре. Зная температуру воздуха в момент определения, вычисляют и его относительную влажность. Данный прибор в гигиенической практике практически не используется в связи со сложностью работы с ним в сравнении с другими гигрометрами.

Гигрограф (рисунок 17). Данный прибор используется для непрерывных наблюдений за изменениями относительной влажности в течение определенного времени (сутки, неделя и т.д.). Устройство и действие прибора основано на том же принципе, что и волосяного гигрометра. Воспринимающей частью в нем служит натянутый на рамку пучок обезжиренных человеческих волос. Пучок оттянут за середину крючком, соединяющим его с передаточным механизмом. Изменение длины пучка под влиянием изменения влажности воздуха с помощью системы рычагов передается на стрелку, заканчивающуюся пером.

Рис. 17. Гигрограф

Кривизну рычагов подбирают таким образом, чтобы уменьшение чувствительности волоса при высоких влажностях воздуха компенсировалось увеличением движения пера при изменении длины пучка волос. Это позволяет получать на ленте гигрографа равномерную шкалу делений. Шкала бумажной ленты состоит из тонких горизонтальных линий и вертикальных дуг, обозначающих время. Одно деление шкалы приблизительно составляет 1% относительной влажности. Правила постановки ленты гигрографа и регулировки его те же, что для других самопишущих приборов. Показания гигрографа сверяют по аспирационному психрометру.