Гигрометр психрометрический что измеряет

Психрометр. Виды и работа. Применение и особенности

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

Принцип действия устройства основывается на свойстве жидкости при испарении влиять на температуру прилегающих к ней поверхностей. В приборе имеется 2 термометра. Один находится во влажной среде, а второй остается сухим. Первый контактирует со смоченной поверхностью, в качестве которой выступает губка или ткань. Прикасаясь к ней, термометр охлаждается от испаряющейся жидкости. Как следствие он показывает меньшую температуру, чем сухой прибор. Разница на двух термометрах составляет несколько градусов. Она используется для физических вычислений относительной влажности.

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.

Табличные данные являются следствием расчета по формуле e = E-A•P(t-tc). Показатель «е» отображает упругость водяного пара в воздухе. Это является величиной абсолютной влажности воздуха. «Е» – максимально возможная упругость пара при температуре смоченного термометра. Показатель «t» температура воздуха. «А» является высчитанным коэффициентом, который напрямую зависит от термометра и скорости движения воздуха, соприкасаемого с резервуаром и колбой термометра. Показатель «P» – это давление воздуха.

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

Психрометр и гигрометр это приборы одинакового назначения. Они оба созданы для определения влажности. При этом устройства отличаются между собой по принципу работы. Дело в том, что гигрометр разработан специально для измерения физико-химических свойств разных веществ. Психрометры работают намного проще. Естественно, чем элементарней конструкция, тем она надежней. Именно поэтому психрометры более точные. Хотя они лишены ряда дополнительных функций, но могут использоваться в качестве эталона. Именно по психрометру проводят поверку точности многозадачного 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

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:

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

В качестве бытовых психрометров обычно предлагается использовать классические стационарные приборы. В идеале проводить заправку их резервуара дистиллированной водой. При ее отсутствии можно использовать кипяченую воду. Кипячение позволяет уменьшить концентрацию в жидкости солей, забивающей капилляры тканевой ленты и ускоряющей ее пересыхание. Чтобы психрометр работал точно без возможной погрешности, лучше использовать всегда только дистиллированную воду. Тогда лента не напитает соль, поэтому всегда будет сохнуть правильно.

Источник

Гигрометры психрометрические типа ВИТ. Особенности использования и различия модификаций

Гигрометры типа ВИТ предназначены для контроля температуры и влажности окружающей среды различных помещениях. Часто такие приборы применяются в лабораториях, медицинских учреждениях, складах, пищевых предприятиях и других организациях.

Существует два вида психрометрических гигрометров: ВИТ-1 и ВИТ-2. Первая модификация используется, как правило, в складских помещениям, температура воздуха в которых не превышает 25 градусов. Для помещений, в которых температура воздуха варьируется в пределах 20-40 градусов используется модификация ВИТ-2. В неотапливаемых помещениях с температурой ниже 0 градусов, психрометрические гигрометры использовать нельзя, т.к. вода, смачивающая один из термометров, замерзнет и прибор может выйти из строя (может лопнуть стеклянный резервуар с водой).

Основные характеристики гигрометров ВИТ

В основе прибора два жидкостных термометра со шкалой от 0 до 25 гр.С (для ВИТ-1) и от 15 до 40 гр.С (для ВИТ-2). Ртуть в термометрах не используется, а в качестве термометрической жидкости применяется окрашенный в красный цвет толуол. Один из термометров смачивается дистиллированной водой при помощи матерчатого фитиля, погруженного в специальный стеклянный резервуар (питатель). Стеклянный резервуар крепиться с помощью зажимов во внутренней части прибора и должен быть всегда заполнен дистиллированной водой. Следует следить за уровнем воды в питателе, вода со временем испаряется и ее необходимо доливать.

Справа от термометров располагается таблица, по которой определяется относительная влажность воздуха в % с использованием значений разности между показаниями сухого и смоченного термометра. Такая же таблица имеется в паспорте, который в обязательном порядке прикладывается к прибору. Ниже будет описан пример расчета влажности с помощью психрометрического гигрометра.

Как работать с гигрометром и рассчитать влажность?

На первый взгляд может показаться, что определить влажность с помощью психрометрического гигрометра очень сложно и для этого требуются определенные знания. Такое заблуждение вызывает внешний вид прибора, большая таблица со множеством значений, два термометра и стеклянный резервуар, который должен быть заполнен водой. Однако, инструкция по работе с гигрометрами ВИТ крайне проста. Для начала нужно заполнить резервуар (питатель) водой, желательно использовать дистиллированную воду, но можно и заполнить обычной, очищенной с помощью бытовых фильтров, воду.

Для заполнения питателя, его необходимо снять с прибора (крепится он на пластиковых защелках), и погрузить запаянным концом вниз в емкость с водой. Такой способ заполнения описан в инструкции, но на мой взгляд, удобней использовать обычную промывалку (пластиковую банку с трубкой). Можно придумать и другой способ, главное, чтобы питатель был полностью заполнен водой. После наполнения, питатель устанавливается на прежнее место таким образом, чтобы от нижнего края термометра до открытого конца питателя было не менее 2 см. Матерчатый фитиль, надетый на термометр, необходимо опустить в открытый край питателя, чтобы он постоянно смачивался водой и не касался краев питателя. Звучит, наверное, несколько сложно, но на деле это займет не более пары минут и не должно доставить никаких трудностей.

После установки питателя, прибор вешается на стену в вертикальном положении, выдерживается не менее 30 минут, после чем снимаются показания сухого и увлажненного термометров. Из-за того, что вода с влажного фитиля испаряется, происходит его охлаждение, поэтому показания увлажненного термометра, будут ниже, чем сухого. Значение влажности определяется по таблице, расположенной на самом приборе и в руководстве по эксплуатации. Искомое значение, будет находиться на пересечении значений показания сухого термометра и разницы в показаниях сухого и влажного термометра. Например, при температуре воздуха 26 гр.С, разница в показаниях составляет 10 гр.С, находим в таблице эти значения, и получаем, что влажность воздуха составляет 29%. Чем ниже значение влажности, тем больше разница в показаниях термометров. В данном случае определение проводилось в холодное время года с работающими отопительными приборами в помещении. Такое значение влажности считается низким. Для помещений нормальная влажность, как правило, составляет 40-60%.

Есть определенные нюансы по округлению значений и внесению поправок, они описаны в руководстве по эксплуатации прибора.

Особенности использования психрометрических гигрометров

Несмотря на всю простоту использования гигрометров, есть одна особенность, на которую многие не обращают внимание. Дело в том, что значения, указанные в таблице на приборе, актуальны при скорости аспирации 0,5-1,0 м/с, т.е. с такой скоростью должен обдуваться увлажненный термометр. В руководстве по эксплуатации по этому поводу есть отдельный пункт: «4.7. Перед измерением относительной влажности измерьте скорость аспирации непосредственно под гигрометром. Измерение скорости аспирации проводите с помощью анемометра крыльчатого». Но даже без использования анемометра (прибора для измерения скорости ветра) всем понятно, что в помещении не может быть (за редким исключением) воздушного потока скоростью 0,5-1 м/с.

При недостаточной скорости воздушного потока происходит замедление испарения влаги и соответственно недостаточное охлаждение увлаженного термометра, в связи с чем значение относительной влажности получаются завышенными. Помимо этого, во время аккредитации лаборатории или прохождения инспекционного контроля, эксперт по аккредитации с большой долей вероятности может обратить внимание на неправильное использование прибора и отсутствие контроля скорости аспирации, что может привести к проблемам с аккредитацией.

Для решения данного вопроса существует специальное устройство аспирации, которое крепится на гигрометр и обеспечивает постоянный воздушный поток с требуемой скоростью. Такой прибор называется «Устройство аспирации гигрометра ВИТ УА». В основе прибора микровентилятор и источник питания. Устройство аспирации выпускается в трех модификациях: работающее от блока питания, от обычных пальчиковых батареек или от встроенного аккумулятора.

Но стоит иметь ввиду, что даже при использовании устройства аспирации, требуется проверять скорость воздушного потока с помощью анемометра, в противном случае, мы не можем быть уверенными, что устройство обеспечивает нужную скорость воздушного потока.

Чтобы избежать сложностей с заполнением гигрометра водой, обеспечением скорости аспирации, расчетом значений по таблице, можно использовать современную замену — электронный термогигрометр с поверкой, например, модель ТМФЦ-101.

Межповерочный интервал на гигрометры ВИТ

Гигрометры ВИТ относятся к средствам измерения и в обязательном порядке должны быть включены в реестр СИ. Приборы поставляются с поверкой и имеют соответствующую отметку в паспорте. Межповерочный интервал составляет 2 года. Для пример, можно посмотреть описание типа средств измерений на гигрометры ВИТ производства «Шатлыгин и Ко».

Производители гигрометров ВИТ

Несмотря на то, что приборы имеют одинаковый внешний вид и название, они выпускаются несколькими заводами. В России гигрометры производит ООО «Термоприбор» (г.Клин), старейшее предприятие, выпускающее различные виды жидкостных и ртутных термометров. Также применяются приборы украинского производства, выпускаемые заводом «Стеклоприбор» и компанией «Шатлыгин и Ко». Гигрометры «Шатлыгин и Ко» с недавних пор производятся в России в г.Белгород. Независимо от страны происхождения гигрометры ВИТ можно использовать в аккредитованных лабораториях в качество средства измерения.

Источник

Как пользоваться гигрометром психрометрическим

Принцип действия психрометра

С момента изобретения менялся лишь дизайн стационарного прибора, который обычно вешается на стене. Но принцип его работы остаётся неизменным. На небольшую пластинку из дерева, пластика или другого материала с низкой теплопроводностью крепятся два термометра. Между ними должно быть расстояние не более 5 см.

Резервуар с расширяющейся жидкостью одного из термометров обхватывает влажный фитиль, противоположный конец которого опускается в небольшой сосуд с дистиллированной водой. Этот сосуд называется питателем, сделан он из пластика и его заполняют дистиллированной (в крайних случаях кипяченой) водой.

Термометры подписываются «Сухой» и «Увлажненный». Фитиль, которым смачивается резервуар одного из термометров, шьют в виде трубочки из гигроскопичной хлопчатобумажной ткани: шифона или батиста. Толщина шва не должна превышать 1,5 мм.

«Сухой» термометр всегда будет показывать температуру выше, чем показания увлажненного. Колбочка «Увлажненного» термометра охлаждается из-за испарения влаги с фитиля. По разнице в показаниях обоих термометров высчитывают влажность окружающего воздуха. Расчет ведется не вручную, а по психрометрической таблице, закреплённой на приборе.

Где применяются психрометры

Повсеместно психрометры используются на метеорологических станциях при ежедневном контроле погоды.

Во многих отраслях промышленности психрометры позволяют контролировать влажность воздуха в складских помещениях, для профилактики порчи товарных и прочих запасов от сырости. Незаменимы они в теплицах, животноводческих фермах и птицефабриках. В инкубаторах при слишком низкой влажности воздуха цыплята будут не способны вылупиться из яиц. При слишком высокой влажности воздуха зерно в складах начинает отсыревать, а потом «гореть», зародыши семян от этого гибнут. Семенной материал и продовольственное зерно становится непригодным к употреблению, даже животными.

В жилых помещениях желательно контролировать влажность воздуха для профилактики иссушения слизистых оболочек и кожи. Это ведет к разрушению защитного барьера и «открытию ворот» для различных инфекций. Оптимальная влажность воздуха в жилых помещениях составляет 40-60 процентов. Если она ниже нормы, то люди страдают от пересушенных слизистых оболочек и кожи, часто болеют ОРЗ. Если же влажность воздуха выше нормы, то ткани и мебель начинают отсыревать, размножается плесень и прочее аллергены, одежда портится. Вот почему психрометр должен быть в каждом доме.

Как пользоваться гигрометром психрометрическим?

Гигрометр должен быть закреплён в строго вертикальном положении на уровне глаз человека. Устанавливают его подальше от сквозняков, источников холода либо тепла. Далее опишем, как пользоваться гигрометром в быту или на работе.

По мере необходимости ёмкость питателя снимается и в него доливается дистиллированная вода. Затем питатель ставится на место так, чтобы от его открытого края до кончика термометра было не меньше 20 мм. Привязанная к термометру ткань фитилька не должна касаться стенок сосуда. Если фитиль сухой, нужно полностью окунуть его в резервуар. Замерять показания термометров можно через 30 минут после подготовки прибора к работе.

Гигрометр психрометрический ВИТ-1

Чтобы показания гигрометра были максимально точны, нужно учитывать скорость движения воздуха в помещении, и применять соответствующие поправки к замерам. Для этого на гигрометр можно дополнительно установить устройство аспирации.. Скорость движения воздуха определяется до одной десятой доли метров в секунду.

Чтобы правильно снять показания термометров, глаза наблюдателя должны находиться строго напротив верхней границы температурного столбика. При снятии показаний нельзя дышать на термометры.

По разнице показаний обоих термометров, с обязательным учётом поправок, в прикреплённой к прибору психрометрической таблице смотрят значение относительной влажности окружающего воздуха. Эта цифра находится в точке пересечения строки показаний сухого термометра со столбцом разности температур «Сухого» и «Увлажненного».

Если в таблице нет Вашего значения температуры сухого термометра, то его нужно округлить до ближайшего имеющегося значения.

Если в таблице отсутствует полученная разность температуры, то нужно применять интерполирование (выбрать подходящий диапазон).

Обслуживание гигрометров

Чтобы прибор работал исправно, в нём необходимо регулярно менять фильтр. Нужно также следить за тем, чтобы в питателе всегда находилась дистиллированная вода. Следует подливать ее заблаговременно, как минимум, за полчаса до начала измерений. Вместо дистиллированной иногда можно использовать кипяченую воду. Кипятить ее нужно 15 минут и дольше, а затем остудить до комнатной температуры, после чего жидкость можно доливать в питатель.

Гигрометр психрометрический ВИТ-2

Чтобы фитиль, обвязанный вокруг кончика «Увлажненного» термометра, постоянно был чистым, его нужно раз в 2 недели менять. Это при нормальной запыленности воздуха (не более 5 мг пыли на метр кубический). Если же в месте проведения измерений запылённость повышена, то фитилек нужно менять чаще. После снятия загрязнённого фитиля, резервуар термометра протирается смоченным тёплой водой ватным тампоном.

Длина нового фитиля должна быть минимум 6 см. смоченный фитиль надевается на кончик термометра и привязываться к нему хлопчатобумажной нитью. Второй кончик фитиля (длиной от 7 мм) опускается в питатель с водой.

Также обслуживание гигрометра предполагает его периодические проверки 1-2 раза в год, руководствуясь методичкой МИ-737-83. Результаты проверок должны фиксироваться в паспорте прибора.

Источник

Существует достаточно большое количество разнообразных приборов для измерения каких-то величин. Многие из них применяются для того, чтобы осуществлять контроль за состоянием воздушной атмосферы в помещении. Гигрометр психрометрический – это прибор, служащий для того, чтобы измерять относительную влажность воздуха и температуру в помещении с высокой точностью. Есть разные модели, которые имеют свои плюсы и минусы. Одним из популярных является гигрометр психрометрический ВИТ-2.

Назначение модели

Данную модель лучше всего использовать в тех случаях, когда температура в том месте, где устанавливается прибор, на протяжении всего периода измерений, касающихся относительной влажности, не будет снижаться ниже 15 градусов в холодный период и не будет превышать 40 градусов летом.

Применение гигрометра

Прибор применяется для того, чтобы измерять относительную влажность воздуха и температуру в таких помещениях, как материальные комнаты, склады, теплицы, птицефермы, шелковичные хозяйства. Данный прибор можно увидеть в больницах, музеях, овощехранилищах и погребах, общественных местах. Там, где необходимо строго контролировать относительную влажность, гигрометр психрометрический просто незаменим.

Диапазоны измерения

Температурный диапазон сухого термометра колеблется от 15 до 40 градусов по Цельсию.

Относительная влажность измеряется в зависимости от температуры. Диапазон ее измерения таков:

Термометрической жидкостью, которая заливается в гигрометр психрометрический, является толуол.

Цена одного деления составляет две десятые градуса. Межповерочный интервал составляет два года. Каждый прибор должен находиться в индивидуальной коробке, а при транспортировке располагаться строго вертикально. Особенно это касается холодного времени года.

Инструкция по гигрометру психрометрическому и его конструкция

Имеется пластмассовое основание, на котором закрепляется пара термометров, а также питатель из стекла, шкала температур и психрометрическая таблица. Один термометр всегда остается сухим, а у второго капилляр влажный. Утолщенная часть капилляра, относящегося к влажному термометру, содержит весь основной объем жидкости, реагирующей на температурные измерения. Это не ртуть, а толуол, который вполне безобиден. Утолщение это помещается в специальный тканевый трубчатый фитиль, хорошо впитывающий воду, второй конец которого на несколько сантиметров помещен в открытый конец стеклянной изогнутой трубки, называемой питателем. В ней находится дистиллированная вода. Таким образом, весь фильтр становится влажным, и из-за циркуляции воздуха происходит испарение воды, а колба капилляра охлаждается.

Все это приводит к тому, что показания влажного и сухого термометров отличаются друг от друга. Это и есть ключевой момент для измерения относительной влажности воздуха в помещении. Теперь остается лишь считать показания с термометра сухого, а затем определить разницу между показаниями обоих приборов. Относительную влажность можно посмотреть в таблице, прикрепленной к корпусу гигрометра. Она находится на пересечении показателей температуры термометров.

Скорость движения воздуха в помещении в моменты измерения относительной влажности при помощи гигрометра не должна быть выше одного метра в секунду. В противном случае разница показаний двух термометров будет большой, и по таблице будет получено заниженное значение влажности воздуха.

Источник