Прилади для вимірювання вологості повітря

Психрометр станційний складається із “сухого” і “змоченого” термометрів і використовується в умовах стаціонарних спостережень. Встановлені термометри вертикально на штативі у психрометричній будці (див. лабораторну роботу №4 (мал.4.1)). Резервуар правого термометра обгорнутий батистом, кінець якого опущено в скляночку з дистильованою водою. Станційним психрометром користуються при будь-яких додатних температурах та при від’ємних до –10°С.

Влітку у жарку і суху погоду, за 10-15 хв до вимірювання, стаканчик з відкритою кришкою піднімають і занурюють у нього резервуар змоченого термометра, після чого його знову закривають і ставлять на попереднє місце. Взимку батист обрізують на 0,2 – 0,3 см нижче термометра і змочують його водою кімнатної температури за 30 хв до визначення вологості, щоб відтанула льодова кірка.

Відлік з обох термометрів треба проводити швидко, фіксуючи спочатку десяті частки, а потім цілі градуси.

Психрометр аспіраційний (МВ-4М) (мал.5.1.) складається із “сухого”1 і “змоченого”2 термометрів і використовується в експедиційних умовах. Термометри встановлено в металеву оправу 3 для захисту від пошкоджень. Середня частина оправи – порожниста трубка 4, яка внизу роздвоюється на двостінні (зовнішня і внутрішня) циліндричні трубки. На верхню частину оправи нагвинчено аспіраційну головку з вентилятором 5, який приводиться в дію за допомогою пружини, що накручується ключем 6.(мал.5.2 Схема аспіраціного термометра).

Мал. 5.2. Психрометр аспіраційний: 1 – сухий термометр; 2 – змочений термометр; 3 – металева оправа; 4 – порожниста трубка; 5 – аспіраційна головка з вентилятором; 6 – ключ.

Вентилятор втягує зовнішнє повітря з постійною швидкістю 2 м/с у трубку, де знаходяться резервуари термометрів. Обтікаючи їх, повітря проходить через трубку оправи і щілинні отвори аспіраційної головки, виходячи за межі психрометра.

Аналогічними за призначенням та технічними характеристиками є електричний аспіраційний психрометр М-34.

Гігрометр волосяний, плівковий (рис 5.3) використовується для визначення відносної вологості.

Приймальною частиною гігрометрів є знежирена людська волосина, або плівка кишечнику тварин. Зміна довжини волосини або площі плівки при зміні вологості повітря передається на стрілку, положення якої в кожний момент часу можна відлічувати на шкалі, прикріпленій до металевої рамки проти кінця стрілки.

Взимку при температурі повітря нижчій за мінус 10°С гігрометри є практично єдиними приладами для вимірювання вологості повітря.

Гігрограф М-21 (волосяний, плівковий) (мал.5.4.) призначений для безперервного запису відносної вологості повітря в межах від 30-100% при температурі від мінус 35 до плюс 45°С. Гігрографи є добові з тривалістю одного обертання барабана у 26 год і тижневі з тривалістю одного обертання барабана у 176 год. Приймальною частиною волосяного гігрографа є пучок (35-40 шт.) волосся. За допомогою спеціального передавального механізму зміна довжини пучка волосся при зміні вологості передається перу.

Рис.5.3. Гігрометр волосяний: 1 – волосина; 2 – стрілка; 3 – шкала значень вологості	Рис.5.4. Гігрограф волосяний (механізм): 1 – пучок волосся; 2 – перо;

Стаціонарний психрометр та волосяний гігрометр встановлюються у психрометричній будці, а гігрограф – в окремій будці для самописців.

Завдання для виконання в лабораторії

Завдання: виміряти вологість повітря.

Прилади та устаткування: аспіраційний психрометр, склянка з водою, гумова груша із скляним наконечником.

Порядок виконання

1. Вивчити будову аспіраційного психрометра та правила спостереження і відліків.

2. Вийняти психрометр з футляра, оглянути його і за допомогою гумової груші змочити термометр, обмотаний батистом. Психрометр тримають у вертикальному положенні резервуарами термометрів униз.

3. Накрутити пружину вентилятора (зробити 8 півобертів ключем), потім покласти прилад горизонтально на столі.

4. Через 4 хв зняти покази, а через 1 хв після цього зняти ще два таких покази підряд.

5. Обчислити середні величини (з трьох показів термометрів) і внести поправки до них, користуючись додатком 3.

6. Обчислити всі характеристики вологості повітря (е, а, f, d, t_d). Спочатку за додатком 6 знайдіть максимальну пружність водяної пари (Е, Е') при температурі, яку відповідно показують сухий і змочений термометри (t, t'). Потім обчисліть пружність водяної пари (е) за формулою (3). Далі за формулами (2), (4), (5) визначте a, f, d. Щоб обчислити точку роси (t_d), в додатку 6 треба знайти, яка температура відповідатиме тій пружності водяної пари (е), яку ми дістанемо при розрахунках.

7. Результати вимірювань і обчислень записати в таблицю за наступною формою:

№ відліку

Покази термометрів

Характеристики вологості

“сухого” (t)

“змоченого” (t')

відлік

поправка

виправлена величина

відлік

поправка

виправлена величина

е, мбар

а, г/м3

f, %

d, мбар

td, ºС

Середнє

Завдання для самостійної роботи

1. У лісі, під час заходу сонця виміряно за допомогою аспіраційного психрометра температуру по сухому(t) і змоченому (t') термометрах. Визначити характеристики вологості повітря (е, а, ¦, d, t_d) при таких значеннях виміряних елементів:

Умова	В а р і а н т
t, 0C	18,5	14,6	11,2	20,4	19,9	15,6	21,4	17,7	10,5	22,0
t', 0C	14,9	11,5	8,8	15,6	14,5	12,2	17,7	15,3	7,5	16,4
р, гПа	1000 гПа для всіх варіантів

 

2. Визначити характеристики вологості повітря (e, a, d, t_d), використавши покази гігрометра і строкового термометра:

 

Умова	В а р і а н т
¦, 0C
t, 0C	16,6	21,2	18,5	25,6	19,8	27,1	17,4	19,4	26,5	22,3

3. Визначити характеристики вологості повітря (a, e, f, d), використавши покази росографа (t_d) і строкового термометра (t):

Умова	В а р і а н т
td, 0C	4,5	6,9	10,1	12,4	3,3	7,5	8,9	11,3	14,2	5,9
t1, 0C	21,6	14,7	15,9	22,3	20,6	19,2	14,3	21,8	25,3	18,6

Питання для самоконтролю

1. Що розуміють під терміном “вологість повітря”?

2. Якими показниками характеризується вологість повітря? Одиниці їх вимірювання.

3. Що таке абсолютна і відносна вологість повітря?

4. Якими методами визначають характеристики вологості повітря?

5. Які прилади використовують для вимірювання вологості повітря? Правила користування ними.

Література

1. Моргунов, В. К.Основы метеорологии, климатологии. Метеорологиче-

ские приборы и методы наблюдения / В. К. Моргунов. – М.: Феникс,

2005. – 331 с.