Приборы для определения абсолютной влажности воздуха

Для определения абсолютной влажности пользуются статическим психрометром Августа или аспирационным психрометром Ассмана.

2.4.1 Статический психрометр Августа состоит из двух одинаковых термометров, укрепленных на одной панели на расстоянии 4…5 см друг от друга. Резервуар одного из термометров обернут кусочком гигроскопичной хлопчатобумажной ткани. Конец жгута ткани погружён в пробирку с дистиллированной водой. Этот термометр называется «влажным» или «увлажнённым». Второй термометр остается «сухим». В силу капиллярности материя смачивается и с ее поверхности непрерывно испаряется вода. Уровень воды в пробирке должен находиться на расстоянии 2…3 см от нижнего конца резервуара термометра. Поскольку на процесс испарения затрачивается тепло, «влажный» термометр будет охлаждаться, и показывать более низкую температуру, чем «сухой». Чем суше воздух, тем энергичнее происходит испарение. Разность показаний термометров берется за основу расчетов. Абсолютную влажность воздуха вычисляют по формуле Реньо:

А = Е – α (t₁ – t₂) В, (3)

где А – искомая абсолютная влажность, г/м³;

Е – максимальная упругость водяных паров при температуре «увлажнённого» термометра, г/м³, определяется по таблице (Приложение А);

α – психометрический коэффициент, зависящий от скорости движения воздуха;

t₁ – показания «сухого»термометра, °С;

t₂ – показания «увлажнённого» термометра,°С;

В – атмосферное давление в момент определения, мм. рт. ст.

П р и м е ч а н и е. Значение психрометрического коэффициента

0,00130 – вентиляция в помещении закрыта, скорость движения воздуха в помещении 0,13 м/с, отсутствие сильного ветра снаружи;

0,00125 – при скорости движения воздуха в помещении 0,16 м/с;

0,00110 – вентиляция в помещении открыта, скорость движения воздуха в помещении 0,20 м/с, обычные условия движения воздуха;

0,00100 - при скорости движения воздуха в помещении 0,3 м/с;

0,00090 – едва заметное движение воздуха в помещении, скорость движения воздуха в помещении 0,40 м/с, кажущееся отсутствие ветра снаружи;

0,00079 – скорость движения воздуха в помещении 0,80 м/с, снаружи отмечается небольшое движение воздуха;

0,00070 - скорость движения воздуха в помещении 2,30 м/с, снаружи отмечается умеренное движение воздуха;

0,00069 - при скорости движения воздуха в помещении 3,0 м/с;

0,00067 - скорости движения воздуха в помещении 4,0 м/с; снаружи отмечается большая подвижность воздуха.

Перед началом работы резервуар прибора заполняют дистиллированной, в крайнем случае – прокипячённой водой. Прибор устанавливают в точке определения. Показании снимают через 15…30 минут.

Пример: В помещении «сухой» термометр показывает 12,5 °С (t₁), «увлажнённый» 11,2 °С (t₂). Барометрическое давление (В) равно 755 мм. рт. ст. По таблице максимальная влажность (Е) при температуре 11,2 °С равна 9,92 г/м³. Подставляем все значения в формулу определения абсолютной влажности:

А = 9,92 – 0,0011(12,5 – 11,2)755 = 9,92 – 1,08 = 8,84 г/м³.

Зная абсолютную влажность, по формуле 1 можно рассчитать относительную.

В нашем примере при температуре помещения 12,5°С (температура «сухого» термометра) абсолютная влажность равна 8,84 г/м³. Значение Е находим по таблице в соответствии с показателями «сухого» термометра (Е = 10,8 г/м³).

Тогда R = = 81,8, т.е. в воздухе содержится 81,8 % водяных паров от максимально возможного их количества.

Дефицит насыщения (Д) определяют по разности показателей максимальной (Е) и абсолютной (А) влажности воздуха:

Д = 10,8 – 8,84 = 1,96 г/м³.

Точку росы (Т) вычисляют по таблице (приложение А). В нашем примере абсолютная влажность равна 8,84 г/м³. Находим по таблице температуру, при которой указанная абсолютная влажность полностью насыщает воздух, т.е. становится максимальной: 9,5 °С. При температуре воздуха ниже 9,5 °С произойдет конденсация влаги в виде росы. Температура 9,5 °С и будет точкой росы (Т).

2.4.2 Аспирационный психрометр Ассмана дает более точные показания. Состоит он также из двух термометров. Резервуар каждого термометра окружен двумя металлическими гильзами для защиты его от тепловой радиации, а также фибровой прослойкой для защиты от теплопроводности оправы. Гильзы переходят в общую трубку с небольшим вентилятором у верхнего конца. Вентилятор приводится в движение пружиной или электрическим мотором. При работе вентилятор просасывает воздух снизу через гильзы в общий воздухопровод с постоянной скоростью, поэтому показания прибора не зависят от движения воздуха в помещении и являются более точными. Резервуар одного из них обёрнут гигроскопичной тканью, которую с помощью специального приспособления перед каждым определением смачивают дистиллированной водой. Показания можно снимать через 4…5 минут после пуска прибора.

Абсолютную влажность вычисляют по формуле Шпрунга:

А = Е – 0,5 (t₁ – t₂) , (4)

где А - искомая абсолютная влажность, г/м³;

Е – максимальная влажность воздуха при показаниях «увлажнённого» термометра, г/м³;

0,5 – постоянный психометрический коэффициент;

t₁ – показания «сухого» термометра, °С;

t₂ – показания «увлажнённого» термометра, °С;

В – барометрическое давление в момент исследования, мм. рт. ст.;

755 – среднее барометрическое давление, мм. рт. ст.

Расчет относительной влажности, дефицита насыщения и точки росы производят так же, как и при работе с психрометром Августа.