Принцип работы психрометра

Сняв показания с двух термометров и зафиксировав разность температуры необходимо воспользоваться специальной таблицей. По вертикали в ней отмечены показания сухого термометра, а по горизонтали разность температур. Сопоставив линии можно получить показания относительной влажности.

Психрометр – это измерительный прибор, применяемый для определения температуры и влажности воздуха. Его используют для составления метеорологических прогнозов. Это неотъемлемое оборудование метеостанций. Название прибора происходит от греческих слов «холодный» и «мерить».

Психрометры используются не только для наблюдения за погодой, но и определения оптимальных условий производственных процессов. Имея информацию о величине относительной влажности воздуха можно проводить калибровку различного промышленного оборудования, менять концентрацию компонентов для химических процессов, которые в зависимости от сырости воздуха протекают по-разному. Такие приборы часто можно встретить на складах пищевых продуктов и электроники.

Как работает психрометр

Самые простые психрометры это просто два спиртовых или ртутных термометра. Один из них обмотан смоченной хлопчатобумажной тканью, а второй остается сухим. Чтобы ткань оставалась влажной, в конструкции предусматривается емкость с водой, в который опускается ее конец. Хлопчатобумажные нитки впитывают жидкость и поднимают влагу вверх, поэтому ткань всегда остается мокрой пока имеется вода в резервуаре.

Чем ниже относительная влажность окружающего воздуха, тем более интенсивно испаряется вода из ткани. Естественно, быстрое испарение сильно понижает температуру термометра. На сухом воздухе разница между данными с пары термометров будет самой большой. При относительной влажности 100% температуры останутся одинаковыми.

Сняв показания с двух термометров и зафиксировав разность температуры необходимо воспользоваться специальной таблицей. По вертикали в ней отмечены показания сухого термометра, а по горизонтали разность температур. Сопоставив линии можно получить показания относительной влажности.

Каждый классический психрометр имеет на своей поверхности напечатанную таблицу, благодаря чему данные можно сравнить сразу же не отходя от прибора. Это исключает необходимости использования расчетов. Чтобы пользоваться прибором и получить показатель относительную влажность можно даже не уметь применять формулу.

Отличие от гигрометра

Виды психрометров

Описанная классическая конструкция простейшего психрометра является не единственной. На основании принципа измерения влажности по показанию сухого и влажного термометра были разработаны несколько психрометров:

• Августа.
• Асмана.
• Дистанционный.

Августа

Этот прибор также называют стационарный психрометр. Он является самой первой и простой конструкцией. Устройство представляет собой корпус, на котором неподвижно закреплено 2 термометра. От одного из них отходит батистовая ткань, опущенная в резервуар с водой. Это безотказное оборудование, дающее весьма точные результаты, но требующее периодического слежения за наличием воды в резервуаре.

Недостаток данного прибора состоит в том, что интенсивность испарения зависит от скорости передвижения воздуха. То есть, если ткань термометра будет обдуваться, то произойдет значительное охлаждение, превышающее естественное. Как следствие показания станут искажаться. В связи с этим устройство лучше размещать в местах, где на его точность не повлияют сквозняки.

Асмана

Данный прибор известен как аспирационный психрометр. Это немного более сложное устройство. Оба его термометра скрыты в корпусе, защищающем их от повреждения и теплового воздействия от окружающих поверхностей. Они принудительно обдуваются воздухом с помощью встроенного вентилятора, что гарантирует одинаковый фиксированный поток. Это исключает зависимость показаний от порывов ветра, и выравнивает условия. Работающий вентилятор двигает воздух со скоростью 2 м/сек.

Это самый точный вид психрометров. Как и в приборах Августа в их конструкции используются термометры со стеклянной колбой, поэтому устройство требует аккуратного обращения. Спрятанные термометры все равно могут разбиться, и тогда прибор придет в негодность.

Дистанционный

Это промышленные психрометры, которые позволяют измерять влажность воздуха обычно применяя термометры сопротивления. Такие устройства позволяют определять относительную влажность и передавать результаты измерений на большие расстояния. То есть, исключается необходимость подходить к прибору и непосредственно снимать показания температуры.

Дистанционные психрометры бывают:

• Манометрические.
• Электрические.

Первый прибор имеет в своей конструкции манометрический термометр. Более востребованными являются электрические психрометры. В них встроен термометр, сопротивления, термопары, термисторы и т.п. Несмотря на техническую сложность, в основе таких устройств лежит тот же принцип разности показаний температуры сухого и мокрого датчика.

Обслуживание бытового психрометра

Психрометр состоит из двух основных частей — головки 1 и термодержателя 3 (рис. 1).

Принцип работы психрометра

Принцип действия любого психрометра основан на физическом свойстве жидкости (воды) к испарению и возникающей при этом разности температур показываемых сухим и влажным термометрами. Испарение, за счет того, что жидкость покидают наиболее «быстрые» молекулы, приводит к потере жидкостью части энергии и как следствие снижение ее температуры, регистрируемое смоченным термометром.

Зафиксировав показания сухого и влажного термометров, с помощью специальных формул или психрометрической таблицы определяется относительная, а затем по психрометрической формуле — абсолютная влажность воздуха.

Питатель должен всегда быть наполнен дистиллированной водой. Ее доливают либо после выполнения измерений, либо не менее чем за полчаса до их выполнения.

Можно применять кипяченую воду с экспозицией не менее 15 минут. Ее заливают в питатель, предварительно охладив до комнатной температуры.

Фитиль увлажненного устройства должен быть чистым, влажным и мягким постоянно. По мере загрязнения он подлежит замене.

1. Доступная цена. Так как данный прибор не требует больших затрат при производстве, то и стоимость у него вполне доступная.
2. Возможность приобрести практически повсеместно. Сейчас психрометр можно купить даже в некоторых супермаркетах.
3. Простота конструкции. Благодаря ей измерение влажности воздуха становится проще, нежели другими приборами.

Достоинства и недостатки

Психрометр Августа обладает рядом недостатков, о которых нельзя не сказать.

Ряд преимуществ устройства:

1. Доступная цена. Так как данный прибор не требует больших затрат при производстве, то и стоимость у него вполне доступная.
2. Возможность приобрести практически повсеместно. Сейчас психрометр можно купить даже в некоторых супермаркетах.
3. Простота конструкции. Благодаря ей измерение влажности воздуха становится проще, нежели другими приборами.

• е — упругость пара, который находится в воздухе;
• Е — показатель максимально возможной упругости пара, при температуре, которую показывает ‘влажный’ термометр;
• А — коэффициент. Его величина зависит от устройства термометра, а также скорости прохождения воздушного потока возле резервуара термометра;
• t —температура воздуха, определенная обычным термометром;
• P —давление воздуха.

Аспирационный психрометр считается одним из самых надежных измерителей, так как термометры в нем находятся в специальной защитной оправе, которая защищает их не только от повреждения, но и воздействия прямых солнечных лучей. Поток исследуемого воздуха в таком устройстве имеет постоянную скорость около 2 мм/с. Но, как и станционный прибор, аспирационный психрометр является достаточно хрупким, так как построен на базе ртутно-спиртовых градусников.

Дистанционные манометрические или электронные психрометры — это промышленные устройства, которые работают на основе терморезисторов и термометров сопротивления. Например, электронный психрометр вместо двух ртутных или спиртовых датчиков температуры имеет кремниевые транзисторы.

Наряду с аспирационным психрометром с пружинным механизмом применяется аспирационный психрометр М-34М с электродвигателем. Питание этого прибора производится от сети.

Внешний вид и состав аспирационного психрометра

а — внешний вид (1 — заводской ключ; 2 — аспиратор; 3 — смоченный термометр; 4 — трубка; 5, 8 — планочная защита; 6 — защитные трубки; 7 — тройник; 9 — сухой термометр); б — разрез (1 — трубка; 2 — смоченный термометр; 3 — тройник; 4 — батист; 5 — внутренняя трубка смоченного термометра; 6 — внутренняя трубка сухого термометра; 7 — сухой термометр); в — принадлежности (1 — крюк; 2 — ветровая защита; 3 — зажим; 4 — резиновая груша)

«Точность показаний, снимаемых с психрометра Ассмана достигается за счет метталических гильз, в которые помещены ртутные термометры. Они предохраняют их от тепловых излучений»

Принцип работы

Психрометр Ассмана по своему принципу работы напоминает психрометр Августа, однако в их устройстве есть существенные различия, за счет которых достигается лучшая точность данных. Прибор состоит из 4-х составных элементов:

• Сухой термометр;
• Влажный термометр;
• Металлические резервуары, в которые помещены термометры;
• Заводной вентилятор.

Принцип действия основан на постоянном пропуске значительных объемов воздуха через аппарат. Постоянное восполнение воздуха происходит за счет пропуска кислорода извне через прослойку. При этом температура и влажность воздуха в прослойке и воздуха извне будут отличаться. В зависимости от условий скорость движения воздуха внутри психрометра Ассмана может варьироваться от 2-х до 3-х метров в секунду.

Не забывайте, что Вы можете купить гигрометры психрометрические ВИТ-1 и ВИТ-2 у нас по оптимальной цене.

Инструкция (руководство) по эксплуатации гигрометров психрометрических ВИТ-1 и ВИТ-2

Введение
1. Инструкция определяет меры безопасности при работе с гигрометром, подготовку его к работе и порядок работы, характерные неисправности и техническое обслуживание гигрометра.
2. Технические характеристики гигрометра, поправки к термометрам гигрометра, гарантии изготовителя приводятся в паспорте.

Указание мер безопасности при работе с гигрометром

1. При работе с гигрометром запрещается:

• Подвергать гигрометр резким ударам как при монтаже, так и при эксплуатации;
• Протирать шкалу термометров и психрометрическую таблицу растворителями, кислотами и другими аналогичными жидкостями;
• Перегревать термометры гигрометра ВИТ-1 более 45°С и гигрометра ВИТ-2 более 60°С. При перегреве произойдет разрушение резервуаров термометров.

2. При разрушении термометров термометрическая жидкость толуол удаляется с окружающих предметов горячей водой. Толуол токсичен, огнеопасен, температура вспышки около 5°С.

Устройство и принцип работы гигрометра

Подготовка гигрометра к работе

Порядок работы гигрометра психрометрического

Пример определения относительной влажности интерполированием

1. Определяем температуры по «сухому» и «увлажненному» термометрам и разность между этими температурами.

Термометры	Измеренные температуры	Поправки к термометрам по паспорту	Температуры после введения поправок
«Сухой»	Тс=22,5°С	-0,15°С	22,35°С
«Увлажненный»	Тв=16,1°С	+0,20°С	16,3°С

Принимаем Тс=22,4°С, разность температуры (Тс-Тв) равна: 22,4-16,3= 6,1°С.

2. Определяем относительную влажность для Тс=22,4°С и Тс-Тв=6,0°С, для чего интерполированием значения относительной влажности по таблице для Тс от 22 до 23°С и Тс-Тв=6,0°С.

Тс по таблице	Разность Тс-Тв по таблице	Относительная влажность
22°С	6,0°С	48%
23°С	6,0°С	50%

При увеличении Тс на 1°С, относительная влажность увеличивается на 2%, поэтому, увеличение Тс на 0,4°С увеличит относительную влажность на (0,4х2)/1=0,8%.
Для Тс=22,4°С и Тс-Тв=6,0°С, относительная влажность равна: 48+0,8=48,8%. Принимаем «Фп»=4,9%.
3. Определяем относительную влажность для Тс-22,4°С и Тс-Тв=6,5°С, для чего интерполируем значения относительной влажности по таблице для Тс от 22 до 23 и Тс-Тв=6,5°С.

Тс по таблице	Разность Тс-Тв по таблице	Относительная влажность
22°С	6,5°С	44%
23°С	6,5°С	46%

Для Тс=22,4° и Тс-Тв=6,5°С, относительная влажность по расчету, аналогичному для п.2, равна 44,8%. Принимаем «Фп»=45%.
4. Определяем относительную влажность для Тс=22,4°С и Тс-Тв=6,1°С, для чего интерполируем найденные значения относительной влажности для Тс-Тв от 6,0°С до 6,5°С при Тс= 22,4°С.

Тс	Разность Тс-Тв	Относительная влажность
22,4°С	6,0°С	49%
22,4°С	6,5°С	45%

При увеличении Тс-Тв на 0,5°С относительная влажность уменьшается на 4,0%, поэтому увеличение Тс-Тв на 0,1°С уменьшит относительную влажность на (0,1х4,0)/0,5= 0,8%. 49,0-0,8=48,2%. Принимаем «Фп»= 48%.

Характерные неисправности гигрометров психрометрических и методы их устранения

Техническое обслуживание гигрометров психрометрических

• стирать в горячей воде (10 г соды на 1 л воды),
• кипятить в растворе той же концентрации в течение 1,5-2 часов,
• полоскать в горячей воде, воду менять до тех пор, пока она не будет чистой,
• сушить и гладить.

Правила хранения и транспортирования гигрометров

1. Гигрометры храните в закрытых, сухих помещениях в вертикальном или наклонном положении, в соответствии с надписью «Верх» на коробке, при температуре от -60°С до +45°С. Не допускайте хранить гигрометры на расстоянии менее 1 м от источников тепла (отопительных устройств, различных нагревателей и т. п.).
2. Гигрометры в транспортной таре транспортируются любым видом транспорта с учетом указаной выше температуры и при условии выполнения правил перевозки грузов для соответствующего вида транспорта.

Утилизация гигрометров психрометрических

В отличии от ртутных приборов, утилизация гигрометров происходит довольно проще: достаточно просто их выбросить. На данный момент нет ни одного закона, который утверждает, что гигрометры должны утилизироваться специальным способом.

Если у гигрометров закончилась поверка, то нет смысла его переповерять, гораздо дешевле и выгоднее приобрести его у нас по доступным ценам.

2. Аспирационный психрометр Ассмана состоит из двух одинаковых ртутных термометров 4 (рис.1), закрепленных в термодержателе, который состоит из трубок защиты 1, аспирационной чашки 2, воздухопроводной трубки 3 и термозащиты 5.

1. Принцип работы психрометра основан на разности показаний сухого и увлажненного термометров в зависимости от влажности окружающего воздуха.

2. Аспирационный психрометр Ассмана состоит из двух одинаковых ртутных термометров 4 (рис.1), закрепленных в термодержателе, который состоит из трубок защиты 1, аспирационной чашки 2, воздухопроводной трубки 3 и термозащиты 5.

Резервуары термометров помещены в трубки защиты с воздушным зазором между ними. Назначение их — предохранять резервуары термометров от нагревания солнцем, для чего наружная поверхность трубок тщательно полируется и никелируется. Сами трубки изолированы друг от друга теплоизоляционными шайбами. Термометры защищены с боков термозащитами от механических повреждений.

3. Трубки защиты соединены аспирационной чашкой с воздухопроводной трубкой, на верхнем конце которой укреплена аспирационная головка 6. Пружина заводного механизма заводится ключом 7.

К психрометру прилагается ветровая защита 8.

Для подвешивания психрометра имеется крюк 9, на одном конце которого есть винтовая нарезка, а на другом — крючок с прорезью. Крюк ввинчивают горизонтально в специальный столб и на него навешивают психрометр.

Рис.1. Психрометр аспирационный МB-4M

1 — трубка защиты (2);

2 — чашка аспирационная;

3 — трубка воздухопроводная;

4 — термометр ртутный (2);

5 — термозащита (2);

6 — головка аспирационная;

8 — защита ветровая;

11 — зажим для резиновых трубок;

В Психрометрических таблицах суммарная поправка (на давление и скорость аспирации) вводится непосредственно к упругости водяного пара. Она определяется по разности температур сухого и смоченного термометров и величине атмосферного давления.

Внешний вид и состав аспирационного психрометра

а – внешний вид (1 – заводской ключ; 2 – аспиратор; 3 – смоченный термометр; 4 – трубка; 5, 8 – планочная защита; 6 – защитные трубки; 7 – тройник; 9 – сухой термометр); б – разрез (1 – трубка; 2 – смоченный термометр; 3 – тройник; 4 – батист; 5 – внутренняя трубка смоченного термометра; 6 – внутренняя трубка сухого термометра; 7 – сухой термометр); в – принадлежности (1 – крюк; 2 – ветровая защита; 3 – зажим; 4 – резиновая груша)

Приобрести датчики измерения по ценам от производителей. С DeviceSearch легко и просто найти и купить контрольно-измерительные приборы. Простая процедура оформления заказа. Покупатели взаимодействуют напрямую с дилерами и производителями. Для вашего комфорта есть возможность отправить запросы одновременно нескольким фирмам и выбрать наиболее выгодное предложение по цене и сроку поставки.

DeviceSearch.ru.com — это глобальный проект, объединивший людей, чей род деятельности так или иначе связан с контрольно-измерительными приборами и автоматикой. С помощью нашего ресурса можно в два счёта:

Найти необходимое КИПиА оборудование с комфортом! DeviceSearch — единственный в своём роде каталог, в котором собраны и представлены в удобной форме сведения о технических характеристиках приборов, их производителях и продавцах. База данных, оснащённая удобной формой поиска по параметрам, постоянно дополняется информацией о новинках.

Приобрести датчики измерения по ценам от производителей. С DeviceSearch легко и просто найти и купить контрольно-измерительные приборы. Простая процедура оформления заказа. Покупатели взаимодействуют напрямую с дилерами и производителями. Для вашего комфорта есть возможность отправить запросы одновременно нескольким фирмам и выбрать наиболее выгодное предложение по цене и сроку поставки.

Быстро отыскать клиентов и партнёров. Для компаний, производящих и реализующих КИПиА автоматику, сотрудничество с DeviceSearch — это прекрасная возможность получить клиентов совершенно бесплатно. Для этого достаточно зарегистрировать фирму на сайте, разместить контакты и добавить приборы в каталог. Как только покупатели заинтересуются предложением, на указанный электронный адрес придёт уведомление.