Материал: 590_Simakova_N.N._Laboratornaja_rabota_1_Proizvodstvennaja_sanitarija_

Установившиеся показания термометра этого прибора наступают, примерно, через 5–7 минут после вывешивания его на данном месте.

Термометры контактные цифровые ТК-5.09, ТК-5.11 Эти приборы предназначены для измерения температуры и влажности

различных сред – жидких, сыпучих, газообразных, а также поверхности твердых тел путем непосредственного контакта сменных зондов с объектом измерения.

При подключении к термометрам зонда влажности (ЗВЛ) можно измерять влажность газообразных сред.

Достоинства данных термометров:

–точность измерения до 0,1;

–сохранение в памяти прибора значения температуры и влажности;

–отображение среднего значения температуры и влажности за определенное количество измерений;

–отображение минимального значения температуры и влажности с момента включения прибора;

–автоматическое включение прибора через заданное время.

Прибор состоит из термопреобразователя и электронного блока (рис. 2). В качестве термочувствительных элементов используются термопреобразователи с НСХ и термопары.

Рис. 2. Термометр цифровой

Измерение влажности воздуха

Влажность воздуха характеризуется различными величинами. Парциальное давление (упругость водяного пара) – это та часть общего

давления смеси воздуха и пара, которая обусловлена только паром. Оно равно тому давлению пара, которое он создавал бы, заняв один, при данной его плотности, весь объём смеси. Парциальное давление выражают в миллиметрах ртутного столба.

Абсолютная влажность измеряется также и количеством граммов водяного пара, содержащегося в 13м объема смеси, и измеряется в г/м3.

11

Но чем выше температура воздуха, тем большее количество пара требуется для насыщения того же объема до максимальной влажности, т.е. до такой, превышение которой вызывает выпадение из воздуха влаги в виде капель воды. Кроме того, одна и та же абсолютная влажность при различных температурах оказывает различное действие на организм человека: ощущение влажности воздуха, степень утомления.

Поэтому в производственной санитарии и гигиене труда используется более удобный показатель – относительная влажность воздуха – отношение абсолютной влажности к максимальной при данной температуре и обычно указывается в процентах.

Для измерения относительной влажности используются приборы – психрометры и гигрометры.

Стационарный (статический) психрометр (Августа)

Рис. 3. Стационарный психрометр

Стационарный психрометр состоит из двух одинаковых термометров, укрепленных на общем основании. Левый термометр – "сухой ", правый – "увлажненный", "влажный", "мокрый". Резервуар "увлажненного" термометра обвернут батистом (фитиль) или другой, равной ему по смачиваемости (капиллярности) тканью.

У представленных в лаборатории психрометров ПБ1А или ПБ1Б фитиль опускается в питатель с дистиллированной водой так, чтобы от края чашечки питателя до резервуара термометра оставалось расстояние, приблизительно равное 10 мм. Фитиль не должен соприкасаться со стенками питателя.

После 10–15 минутной выдержки в среде, влажность которой измеряется, столбики термометров устанавливаются на постоянных уровнях и термометры дадут различные показания. Сухой термометр покажет температуру окружающего воздуха, а "увлажненный" температуру фитиля. Чем меньше влажность воздуха, тем интенсивнее будет происходить испарения влаги с фитиля и тем меньше будут показания "увлажненного" термометра по сравнению с показаниями "сухого".

12

Относительная влажность воздуха определяется по показаниям "увлажненного" термометра и по разности показаний "сухого" и "увлажненного" по психометрической таблице или по графикам, с учетом поправок к показаниям каждого термометра, и при необходимости с применением двойной интерполяции (по горизонтали и вертикали). Психрометрическая таблица (таблица 4) дана в Приложении 2.

При отсутствии психрометрической таблицы значение относительной влажности может быть найдено расчетом на основании показаний термометров психрометра.

где А – абсолютная влажность в мм.рт.ст.;

f – максимальное парциальное давление насыщенного пара при температуре "увлажненного" термометра(tувл), определяемое по таблице 3;

– психрометрический коэффициент, зависящий от скорости движения воздуха, измеряемой кататермометром;

tсух, tувл. – истинные значение температур воздуха и "увлажненного" термометров;

Н – барометрическое давление, определяемое по барометру-анероиду в мм.рт.ст.

Относительная влажность воздуха определяется по формуле:

где F – максимальное парциальное давление насыщенного пара при истиной температуре воздуха (tсух), определяемое по таблице 4.

Максимальное парциальное давление насыщенного пара

Максимальное

парциальное

22,05 23,52 24,96 26,47 28,07 29,74 31,51

давление, мм.рт.ст.

Стационарный психрометр является распространенным, дешевым прибором, но имеет ряд серьезных недостатков. В неподвижном, или при малой скорости движения, воздухе снижается точность показаний термометров, требуется большое время для установления спирта или ртути на постоянном уровне, на показания термометров влияет тепловое облучение от других предметов и солнечная радиация.

Поэтому, например, представленные в лаборатории стационарные психрометры типа ПБ1А или ПБ1Б рекомендуются для определения относительной влажности в пределах от 60% до 80% только в бытовых условиях. При соблюдении всех требований к работе с приборами, изложенных в прилагаемой к нему инструкции, погрешность показаний термометров во всем диапазоне температур не превышает ± 0,5оС.

Значительно более точным прибором, которым следует пользоваться для измерений в производственных помещениях, является аспирационный психрометр.

Аспирационный психрометр (Ассмана)

Рис. 4. Аспирационный психрометр

Принцип устройства и действия этого прибора такое же, как и стационарного психрометра, а более высокая точность его достигается за счет следующих конструктивных особенностей:

1)применение только ртутных термометров высокой точности;

2)экранирование резервуаров термометров от внешнего облучения двойными металлическими гильзами с зеркальной наружной поверхностью внешней гильзы, обладающей большой отражающей способностью;

14

3) размещение резервуаров термометров в воздуховодных каналах, через которые вентилятором, установленным в верхней части психрометра, перемещается воздух с постоянной скоростью 4 м/с.

Вентилятор вращается пружинным заводным механизмом или электромотором. Размещение термометров в потоке воздуха такой скорости сокращает время экспозиции психрометра до 4–5 мин.

Порядок наблюдений по аспирационному психрометру следующий:

а) прибор выносят из помещения летом за четверть часа до наблюдения, а зимой – не менее чем за полчаса, и подвешивают на кронштейне;

б) смачивают батист на резервуаре термометра: зимой за полчаса, а летом

– за 4 мин. до начала наблюдений. Для этого берут резиновый баллон с пипеткой, заранее наполненной водой, и легким нажимом доводят воду в пипетке до черточки. Если черта отсутствует, то подводят воду не ближе чем на 1см до края пипетки и удерживают её на этом уровне при помощи зажима. После этого пипетку вводят до отказа во внутреннюю трубку защиты и смачивают батист на резервуаре термометра. Выждав некоторое время, не вынимая пипетки из трубки, разжимают зажим, выбирая излишнюю воду в баллон, после чего пипетку вынимают;

в) заводят вентилятор почти до отказа, но осторожно, чтобы не сорвать пружину;

г) отсчет по термометрам производится на 4-й минуте после пуска вентилятора.

Определение влажности можно производить и по психрометрическому графику, представленному на рабочем месте лаборатории. Определение относительной влажности по психрометрическому графику производится в следующем порядке: по вертикальным линиям отмечают показания сухого термометра, а по наклонным – показания смоченного термометра; на пересечении этих линий получают значение относительной влажности, выраженное в процентах. Линии, соответствующие десятками процентов, обозначены на графике цифрами: 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80 и 90.

Благодаря постоянной скорости воздуха около резервуаров упрощается формула (1) для аспирационного психрометра.

Для скорости воздуха 4м/с психометрический коэффициент равен

По формуле (3) найти абсолютную влажность воздуха и, подставив ее значение в формулу (2), определить расчетным путем относительную влажность воздуха по результатам измерений параметров микроклимата для аспирационного психрометра. Полученное значение сравнить с табличным.

15