Меню

Аспирационный психрометр таблица измерений



Психрометр Асмана

В статье будет рассказано о том что такое психрометр Асмана. Что он позволяет измерять. Устройство аспирационного психрометра, его использование и применение. А также узнаете в чем принципиальное отличие от психрометра Августа.
Вы также можете посмотреть другие статьи. Например, «Психрометр Августа (стационарный психрометр)» или «Датчики измерения давления».

Психрометр Асмана (аспирационный психрометр) предназначается для измерения температуры и относительной влажности воздуха в наземных условиях (как в закрытых помещениях, так и на открытом воздухе).

Устройство психрометра асмана

Состоит прибор из двух ртутно-стеклянных термометров погруженных в специальные металлические трубки, открытые снизу и соединенные в верхней части в одну цилиндрическую трубку, и аспирационной головки. Внутри трубки также находится внутренняя трубка, в которой расположен ртутный резервуар термометра. Аспирационная головка предназначена для всасывания (аспирации) окружающего воздуха и подачи его к резервуарам термометров. Состоит она в свою очередь из пружинного заводного механизма с запуском ручного типа или от электродвигателя и вентилятора, помещенных в общий корпус. Во время работы вентилятора окружающий воздух всасывается, обдувает резервуары термометров, затем по воздуховоду поступает к вентилятору и выбрасывается наружу через специальные технологические отверстия в корпусе аспирационной головки.

Устройство психрометра основано на регистрации разности температуры сухого и смоченного термометров и зависимости этого соотношения от влажности окружающего воздуха. Температура окружающей среды регистрируется по показаниям сухого термометра, а влажность по показаниям обоих термометров и специальным психометрическим таблицам или формуле Шпрунга, отличающейся от формулы Реньо постоянным психометрическим коэффициентом, соответствующем постоянному потоку воздуха. Измерение влажности аспирационным психрометром Асмана производится через 3-5 минут после смачивания влажного термометра специальной пипеткой и включения вентилятора.

Формула Шпрунга

, где
е — абсолютная влажность;
Е1 — максимальная влажность при температуре смоченного термометра;
0,5 — психрометрический коэффициент;
t — показания сухого термометра;
t1 — показания смоченного термометра;
Н — барометрическое давление во время регистрации.

Психрометрическая таблица

Отличие от психрометра Августа

Основным отличием аспирационного психрометра (психрометра Асмана) от стационарного (психрометра Августа), несмотря на их кажущуюся похожесть, является проводимый в нем принудительный, активный обдув внешним воздухом резервуаров термометров, тогда как в станционном воздух поступает пассивно. Обдув производится с постоянной скоростью, что способствует высокой точности измерений.

Если вам понравилась статья нажмите на одну из кнопок ниже

Источник

Что такое аспирационный психрометр

Влияние атмосферы на организмы людей и животных, растения, технику или неживые материалы, не ограничивается температурой. Не менее важной характеристикой служит и относительная влажность. Биологические существа, за исключением некоторых приспособившихся видов, плохо переносят повышенное или чересчур низкое количество водяных паров в воздухе. Страдает и техника, вместе с исходными материалами, из которых она изготовлена. Высокая влажность ускоряет процессы окисления механизмов и контактных площадок, приводит к замыканиям и изменениям в характеристиках работы электронных компонентов. Повышенная сухость, наоборот — вытягивает воду из смазок и технических жидкостей в движущихся частях, вызывает перегрев.

Кроме перечисленных взаимосвязей, не стоит забывать и о том, что насыщенность атмосферного воздуха влагой говорит о скором дожде или снегопаде. Резкое изменение характеристики предупреждает о последующей буре. То есть, зная текущие состояние насыщения парами воздуха, можно с высокой вероятностью предсказать последующую погоду.

Для определения текущего значения, используются специальные детекторы. Среди которых, наибольшее распространение получило устройство с названием — аспирационный психрометр Ассмана, по имени его изобретателя. Изначально прибор ориентирован целям определения показаний в моменты полетов на воздушном шаре. Со временем, точность измерений оценили и стали применять устройство повсеместно.

Что касается психрометра, — Ассман, не изобрел сам принцип его работы, а просто модифицировал существующий аппарат Августа (имя создателя) используемый в тех же целях. В последнем была проблема — получаемые показания искажались в зависимости от скорости воздушного потока, оббегающего чувствительные части измерителя. Разработка Ассмана позволила выровнять характеристику, выполняя действия по созданию непрерывного движения в одном темпе атмосферного газа вокруг компонентов прибора.

Описание устройства и вычисление влажности

Психрометр, как устройство в комплексе, представляет собой два градусника. Один из них взаимодействует своей чувствительной частью с воздушной средой напрямую, второй через смоченную жидкостью ткань. По разнице показаний между ними, используя формулу или специализированную таблицу и получают текущее значение относительной или абсолютной влажности воздуха. Аспирационный психрометр, отличается от классического, защитой обоих градусников и их чувствительных частей от переменного движения воздушных масс. С настоящей целью, измерители температуры накрыты пустотелыми стеклянными трубками, свободными для доступа воздуха понизу и соединенными в единый узел поверху. В получившееся закрытое внутреннее пространство, вентилятором или компрессором, нагнетается атмосферный воздух с постоянной скоростью 2 м/с (согласно стандарту).

Читайте также:  Проводимые одновременно измерения двух или нескольких одноименных величин

Для определения значения абсолютной влажности, берут за основу информацию с сухого градусника t1, влажного t2 и текущее атмосферное давление B. Далее применяют формулу:

Вместо вычислений, чтобы получить относительную влажность в %, сравнивают показания аспирационного психрометра с соответствующим в специализированной таблице. Каждое из полученных значений от измерителя, соответствует определенному проценту количества водяных паров в атмосфере.

Погрешность к результату из таблицы и реальному состоянию атмосферы, не превышает и одного процента.

Физика работы

Принцип функционирования психрометра основан на затратах энергии при испарении жидкости. Физика процесса, подразумевает охлаждение поверхности, скрытой под влажным материалом, пока вода из него уходит в атмосферу. Чем выше изначальное количество паров жидкости в воздухе, тем медленнее сохнет покрытие чувствительной части градусника. Соответственно и охлаждение происходит дольше. При 100% влажности процесс стоит на месте и показания обоих измерителей температуры равны. Именно получаемая разница и служит основой вычисления, текущего количества паров жидкости в атмосфере.

Методы проверки аппарата

Существует три 100% симптома определяющих работоспособность аспирационного психрометра:

  • Показания обоих градусников равны значениям другого эталонного измерителя влажности. Значит устройство полностью работоспособно.
  • Равенство значений термометров — если уровень в обоих измерителях одинаков, а колба с жидкостью полна, значит градусники вышли из строя. К примеру, нарушилась структура трубочек, содержащих ртуть или спирт, в результате удара.
  • Если на одном из измерителей показания со временем не меняются — значит он неисправен.

В сущности, есть еще одна часть аспирационного психрометра, которая может выйти из строя. Речь идет о двигателе или механизме вентилятора. Показания устройство будет продолжать давать в случае неисправности детали, но они будут не верными. Проверяется фактор по шуму, производимому аппаратом. Его отсутствие дает первое подозрение на поломку. Кроме того, если вентилятор работает, снизу и сверху психрометра ощущается ток воздуха. Последний хорошо виден, если поднести к прибору открытое пламя. Оно начнет колебаться под действием тяги создаваемой аспирационной головкой.

Комплект поставки

Устройство в своей основе используется для серьезных метеорологических измерений не только влажности воздуха на улице, но и контроля ее в помещениях производств. К последним, относятся такие критичные по требованиям к атмосферным водяным парам, как мукомольные предприятия, или заводы изготовляющие радиоэлектронные компоненты.

Перечисленное вынуждает производителей осуществлять единовременную поставку в комплектации всех необходимых частей нужных для ведения работы с прибором. Сюда относится и пипетка для заполнения колбы, заводной ключ (в случае механического вентилятора), а также весь необходимый крепеж аппарата. Обязательна и инструкция, вместе с таблицей соответствий.

Измерительный прибор, оснащается одним из двух видов вентиляторов, осуществляющих ток воздуха: механическим и электрическим. Для работы первого нужно выполнять завод пружины, второй использует ток бытовой сети питания 220 В. Несмотря на кажущуюся архаику механического — он предназначен для мест где нет подведенного электричества.

Методика измерений

Психрометр устанавливается на ровную поверхность или крепиться в вертикальном положении на опорные штанги. Высота размещения выбирается наиболее соответствующей глазам оператора. Колба для жидкости заполняется водой. После включается или заводиться аспирационная головка. Через 15–30 минут работы, в зависимости от модели аппарата, можно снимать первые показания. Процедура выполняется методом осмотра значений, определенных термометрами и расчета влажности согласно психометрической таблице или формуле.

По мере испарения жидкости из колбы ее уровень восполняют. Если измерения паров проводятся при температурах ниже нуля, проверяется их допуск в пределы от −25 до 50 °С.

Другие измерители влажности воздуха

Психрометр Августа и его вариант, предложенный Ассманом, не единственные существующие аппараты, измеряющие влажность воздуха. Сейчас больше распространены бытовые и профессиональные метеостанции, работающие на основе цифровых технологий. В них, текущая влажность измеряется специализированным датчиком, показания которого обрабатываются микроконтроллером для предоставления оператору-человеку или дальнейшего анализа. Возможности названых устройств, позволяют использовать их не только для контроля текущего количества водяных паров. Они, в зависимости от состояния атмосферы, способны запускать осушающее или увлажняющее воздух оборудование.

Для тех случаев, когда применение электрических метеостанций невозможно, используют иные механические гигрометры, не требующие постоянного обслуживания, как аппараты Августа или Ассмана. Физический принцип их действия — расширение или сжатие материалов в зависимости от текущего наличия водяных паров. К сожалению, точность показаний по такому детектору чуть ниже и составляет уже около 5%, в отличие от 1% даваемого аспирационными психрометрами.

Видео по теме

Источник

Что такое аспирационный психрометр

Психрометр аспирационный МВ-4-2М предназначен для измерения температуры и влажности воздуха в стационарных, экспедиционных условиях, а также в промышленных и бытовых помещениях. Физический принцип действия аспирационного психрометра такой же, как и станционного, но он содержит аспирационное устройство (вентилятор), создающее протяжку воздуха у резервуаров термометров с постоянной скоростью 2 м/с.

Читайте также:  Основные понятия связанные с объектами измерениями

Аспирационный психрометр МВ-4-2М имеет два одинаковых ртутных термометра, укреплённых в металлической оправе, состоящей из трубки с тройником и планочных защит. К тройнику с помощью пластмассовых втулок прикреплены по две трубки (для радиационной защиты и вентиляции резервуаров термометров). Верхний конец трубки соединён с головкой аспиратора. Головка состоит из пружинного механизма и вентилятора, создающего ток воздуха через трубки и около резервуаров термометров. Пружина заводного механизма заводится ключом.

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

Резервуар правого термометра, являющегося «смоченным», обёрнут батистом, коротко срезанным под резервуаром. Все металлические поверхности никелированы, что обеспечивает отражение падающих на них солнечных лучей, исключая нагрев корпуса.

Для измерений аспирационный психрометр устанавливают на столбе с помощью специального крюка так, чтобы резервуары термометров находились на высоте двух метров над поверхностью земли. Зимой психрометр устанавливают за 10 мин, а летом — за 15 минут до начала измерений. При некоторых специальных наблюдениях психрометр может располагаться и в горизонтальном положении, и на другой высоте. Затем производят смачивание батиста смоченного термометра с помощью прилагаемой к прибору груши с пипеткой. После этого заводят пружинный механизм аспиратора и устанавливают психрометр на место. По истечении 4-5 минут берут отсчёты по сухому и смоченному термометрам, сначала десятые доли, а затем целые градусы. Для исключения влияния ветра (более 4 м/с) на аспиратор надевают с наветренной стороны ветровую защиту.

Парциальное давление водяного пара определяется по психрометрической формуле с аспирационным коэффициентом А = 6,620 • 10 -4 или по психрометрическим таблицам.

При вычислении влажности воздуха по аспирационному психрометру скорость обтекания резервуаров термометров воздухом принята равной 2 м/с. Для контроля соответствия фактической скорости воздуха требуемому значению психрометр М-34М устанавливают в вертикальное положение и при полностью заведённой пружине определяют время одного оборота барабана пружинного механизма. По секундомеру отмечают два следующих друг за другом момента времени, когда вертикальная риска на барабане совпадает с риской на окошечке в корпусе аспиратора. Время одного оборота барабана не должно отличаться от указанного в поверочном свидетельстве более чем на 5 с.

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)

Принцип измерения аспирационного психрометра

Психрометр аспирационный – прибор для измерения и контроля влажности и температуры. Для удобства выпускают два вида аспирационных приборов: электрические и механические. Подобные аспирационные психрометры незаменимы, для примера, в библиотеках и музеях, где экспонаты требуют непрерывных, постоянных нормальных условий хранения. На один из термометров из состава аспирационного психрометра накручивается батист, после он смачивается, заводится определенный механизм и на четвертой минуте определяется разница двух температур (сухого и смоченного термометра), а затем по психрометрическим таблицам определяется фактическая влажность в помещении.

Наши координаты

214031,
г. Смоленск,
ул. Рыленкова, д. 7-2

телефон/факс:
(4812) 25-25-10
(4812) 25-25-20
(4812) 25-25-30
(4812) 25-25-40
(4812) 25-25-50

телефон:
(4812) 67-02-88
(4812) 67-02-66
(4812) 67-02-99

Источник

Аспирационные психрометры: устройство и методика поверки

Мало кто из нас задумывался о том, насколько важна влажность воздуха. Нам гораздо важнее узнать температуру окружающей среды, однако это не совсем правильно. Высокая или, наоборот, слишком низкая влажность заставит нас чувствовать себя плохо, не говоря уже о том, что большая часть производства возможна лишь при определенном значении показателя влажности. Влажность воздуха способна даже менять вес некоторых предметов, она также является предвестником изменения погоды. О главном помощнике в определении столь важного параметра – психрометре Ассмана, читайте в статье ниже.

Что это такое?

Психрометры являются специализированными метеорологическими приборами, назначение которых заключается в измерении температуры и влажности воздуха окружающей среды. Одним из лучших и точных среди всех разновидностей этого устройства является аспирационный психрометр, или психрометр Ассмана. Согласно его паспорту, средний диапазон температуры для оптимальной работы устройства составляет от -25 градусов до +50 градусов по Цельсию.

Читайте также:  Нормативные требования измерение сопротивления заземляющих устройств

Прибор внешне можно разделить на две части – термодержатель и головку.

Об устройстве каждой из частей подробнее мы поговорим ниже.

Немного отойдя от темы, хочется упомянуть и о самом создателе данного прибора. Рихард Ассман родился и прожил всю жизнь в Германии. Над своим знаменитым изобретением он работал несколько лет в конце XVIII столетия. Изначально оно предназначалось для измерения влажности воздуха при полетах на воздушном шаре, однако сейчас используется практически повсеместно.

Устройство и принцип работы

Психрометр Ассмана представляет собой прибор с двумя стеклянными термометрами, наполненными ртутью. Термометры находятся в особых металлических трубках. Нижняя часть последних открыта, а в области верхней части они сливаются в одну целую трубу. Здесь же, в верхней части, также находится и аспирационная головка. Благодаря наличию последней аппарат и называется аспирационным психрометром.

Аспирационная головка сохраняет постоянство перемещения воздушных потоков в резервуарах термометров. В ней находятся пружинный механизм и вентилятор, который может включаться и заводиться вручную или же работать от источника питания. Вентиляция происходит следующим образом: сначала вентилятор всасывает воздух окружающей среды, тем самым обдувая термометры, затем через специальный воздуховод потоки поступают обратно к вентилятору, а позже выходят через специальные отверстия в корпусе. Средняя скорость воздушных потоков, создаваемых вентилятором, согласно ГОСТу должна быть 2 м/с. Частотой вращения лопастей вентилятора можно управлять при помощи специального клапана.

Однако «сердце» прибора заключается в термометрах и их измерениях. Один из них носит название «сухой», другой называется «мокрый» или «влажный».

Первый измеряет температуру окружающей среды. Второй определяет процент содержания влаги в воздухе. Если с измерениями первого термометра все ясно, то параметры второго демонстрируют показатели, гораздо меньше температуры окружающего воздуха. Очевидно, что это значение напрямую зависит от влажности воздуха.

Также, помимо термометров, в устройство помещается особый резервуар. Он наполняется дистиллированной водой или же просто кипячёной. Один конец ткани должен быть опущен в резервуар с водой, а другая часть ткани должна обматывать нижнюю часть термометра. Если использовать проточную воду, то хлор может забить микрокапилляры ткани, которая должна смачивать влажный термометр.

Испарение является энергозатратным процессом. Главная схема работы устройства состоит в следующем – жидкость, испаряясь, охлаждает поверхность, на которой она находится. В данном случае последней является термометр. Он охлаждается и показывает пониженную температуру. Чем ниже процент содержания влаги в воздухе, тем быстрее и интенсивнее испаряется вода с ткани, и тем ниже показатель градуса термометра. При 100% влажности воздуха испарение с ткани прекращается, и в этом случае показания термометров будут одинаковыми.

Стоит отметить, что устройство оснащено особым корпусом, который не только оберегает внутреннюю часть от повреждений, но и защищает термометры от теплового излучения находящихся неподалеку предметов.

Как использовать?

Для того чтобы правильно определить влажность воздуха, необходимо воспользоваться особой таблицей.

В ней отмечены значения разности двух термометров, а также процент влажности в зависимости от этих параметров. Обычно подобная таблица идёт в комплекте с психрометром.

Нужно учитывать, что погрешность при измерениях температуры может быть в пределах 0,1 градуса.

Инструкция для первого измерения влажности воздуха ранее не использовавшимся психрометром включает в себя следующие шаги.

  1. Для начала следует при помощи прилагаемой груши с пипеткой налить в специальный резервуар дистиллированную или кипячёную воду. Необходимо следить за тем, чтобы вода не выливалась за пределы резервуара и не смачивала другие части прибора. Дождаться того момента, когда ткань начнёт смачивать влажный термометр.
  2. Теперь нужно включить аспиратор на самую высокую скорость. Прибор должен быть расположен на уровне глаз оператора.
  3. Подождав 15 или 30 минут (в зависимости от температуры окружающей среды), зафиксировать показания и определить значение влажности воздуха по таблице.

При длительном хранении или использовании прибора необходимо производить поверку психрометра. Существует ряд методик проверки достоверности данных, демонстрируемых прибором, которые проводятся на заводах. Однако есть и простая методика поверки прибора в домашних условиях.

Нужно завернуть прибор в мокрую тряпку и поместить его в целлофановый пакет. В таком «сосуде» влажность воздуха будет увеличиваться до тех пор, пока не достигнет своего максимума. Необходимо продержать прибор в таком состоянии в течение одного часа. После этого значение влажности воздуха, которое покажет психрометр, должно быть 96%. Если же это не так, значит, прибор требует калибровки или ремонта. Пооверку рекомендуется проводить раз в 3 года.

Источник