Приборы и методы измерения показателей метеорологических условий

 

Температуру, относительную влажность и скорость движения воздуха измеряют на высоте один метр от пола или рабочей площад­ки при работах, выполняемых сидя, и на высоте 1,5 метра при ра­ботах выполняемых стоя.

Измерения проводят как на постоянных, так и на непостоянных рабочих местах при их минимальном и максимальном удалении, от ис­точников локального тепловыделения, охлаждения или влаговыделения.

Измерения показателей микроклимата должны производиться в начале, середине и конце холодного и теплого периода года не ме­нее 3 раз в смену (в начале, середине и конце).

В помещениях с большой плотностью рабочих мест, при отсут­ствии источников локального тепловыделения, охлаждения или влаговыделения, участки измерения температуры, относительной влажно­сти и скорости движения воздуха распределяются равномерно по всему помещению.

 

3.1. Измерение температуры воздуха

 

Для измерения температуры воздуха могут использоваться ртутные и спиртовые термометры. Однако при наличии в производственном помещении тепловых излучений показания обычных термометров не отражают истинной температуры воздуха. Учитывая это обстоятельство, ГОСТ 12.1.005-88 рекомендует использовать для измерения температуры аспирационные психрометры, тем более, что исследование метеоусловий предполагает одновременное определение и влажности воздуха. При определении температуры воздуха с использованием психрометра отсчет производят по сухому термометру.

При отсутствии в местах измерения источников лучистого тепла температуру воздуха можно измерять психрометром типа ПБУ-1 (без вентилятора), суточными и недельными термографами, электротермометрами.

Электротермометр ЭТП-М (рисунок 1) позволяет измерять температуру воздуха в диапазоне от -30°С до +120°С, с разбивкой предела измерения на три поддиапазона: I поддиапазон -30 – +20°С, II поддиапазон +20 – +70°С, III поддиапазон +70 – +120°С.

Прибор измерительного блока и подключаемого к нему датчика. В качестве датчика используется полупроводниковый термистор.

Принцип работы электротермометра основан на изменении электрического сопротивления датчика–термистора при изменении его температуры.

В электрической схеме прибора датчик – термистор включен в одно из плеч уравновешенного электрического мостика» При изменении сопротивления термистора, вследствие изменения его температуры, происходит нарушение равновесия мостика и через диагональ его протекает ток, фиксируемый микроамперметром.

Значение температуры определяется при помощи градуировочной зависимости.

 

Рисунок 1 – Лицевая панель электротермометра ЭТП-М

 

Порядок работы с прибором ЭТП-М следующий:

а) датчик подключается к прибору, который в процессе измерения должен находиться в горизонтальном положении;

б) переключателем П2 установить требуемый поддиапазон измеряемой температуры;

в) включить напряжение переключателей П3;

г) переключатель П1 установить в положение "Контроль";

д) ручкой "рег. напряжения" совместить стрелку миллиамперметра с максимумом шкалы (произвести уравновешивание электрического моста);

е) переключатель рода работы – П1 установить в положение "измерение";

ж) произвести отсчет по показаниям стрелки на шкале миллиамперметра;

з) определить температуру воздуха с использованием градуировочного графика (рисунок 2).

 

Рисунок 2 – График для определения температуры

3.2. Определение влажности воздуха

 

Для определения влажности воздуха применяются различного вида гигрометры и психрометры.

Гигрометры – волосяные и пленочные, основаны на способности волоса или биологической пленки вследствие их гигроскопичности увеличиваться в размере во влажной среде и уменьшаться в сухой. Увеличение или сокращение размеров волоса или пленки через систему рычагов передается стрелке, перемещающейся вдоль шкалы. Недостатком гигрометров является снижение чувствительности волоса и пленки во времени, поэтому показания этих приборов должны проверяться по аспирационному психрометру.

В основе измерения влажности воздуха психрометрами заложен принцип психрометрии.

Принцип психрометрии заключается в определении показаний двух рядом расположенных термометров, резервуар одного из которых покрыт увлажненной тканью. Влага, пропитывающая ткань, испаряясь с различной скоростью в зависимости от влажности и скорости движения воздуха, отнимает тепло от термометра, поэтому показания влажного термометра оказываются ниже показаний сухого. На основании показаний сухого и влажного термометров вычисляют относительную влаж­ность воздуха.

ГОСТ 12.1.005-88 рекомендует использовать для измерения относительной влажности воздуха аспирационный психрометр АССМАНА (рисунок 3) тип М-34.

Аспирационный психрометр Ассмана состоит из двух ртутных термометров со шкалой на 50°С. Резервуар одного из термометров обернут тонкой тканью. Оба термометра заключены в металлическую оправу, а резервуары термометров находятся в двойных металлических гильзах, что исключает влияние тепловых излучений на показания термометров. В головке прибора помещен вентилятор с часовым механизмом или электрическим приводом, просасывающий воздух мимо резервуаров термометров с постоянной скоростью (около-4 м/с).

Принудительная аспирация воздуха в процессе измерения позволяет исключить влияние подвижности воздуха в производственном помещении и тем самым повысить точность измерений.

Прибором пользуются следующим образом: при помощи пипетки увлажняют обертку влажного термометра, держа психрометр вертикаль­но головкой вверх во избежание заливания воды в гильзы и головку прибора; заводят ключом механизм прибора до отказа или включают электрический привод в сеть и помещают прибор в исследуемой точке. Через 3-5 минут во время работы вентилятора производят отсчет. Записывают показания сухого и влажного термометра, а затем по специальной таблице 2 определяют относительную влажность.

Величину абсолютной и относительной влажности воздуха можно определить посредством расчета по формулам 1 и 2.

Абсолютную влажность воздуха при использовании аспирационного психрометра вычисляют по формуле:

(1)

где

А –абсолютная влажность, г/м³

F ₁ – максимально возможная масса водяного пара в граммах в воздухе при температуре влажного термометра, г/м³;

0,5 – постоянный психрометрический коэффициент;

t_С – показание сухого термометра, °С;

t_В – показание влажного термометра, °С;

В – барометрическое давление, мм. рт. ст.;

755 – среднее барометрическое давление, мм. рт. ст.

 

Относительную влажность воздуха определяют по формуле:

(2)

где

F ₂ – максимально возможная масса водяного пара при температуре сухого термометра, г/м³.

Используемые в формулах 1 и 2 величины F ₁ и F ₂ определяются из таблицы 1.

 

Рисунок 3 Аспирационный психрометр Ассмана

3.3. Измерение скорости движения воздуха

 

Для измерения скорости движения воздуха используют анемометры разных конструкций. Выбор типа анемометра определяется в зависимости от целей исследования и величины измеряемой скорости движения воздуха.

Крыльчатый анемометр АСО-3 (рисунок 4) позволяет измерять скорость движения воздуха в пределах от 1 до 10 м/с. Крыльчатый анемометр обладает большой инерцией и начинает работать при движении воздуха со скоростью около 0,5 м/с. Давление, создаваемое токами воздуха меньшей скорости, не в состоянии преодолеть сопротивление трения в оси крыльчатки. При тронувшейся крыльчатке в начале замера прибор позволяет измерять скорость от 0,2 м/с.

Крыльчатый анемометр воспринимает движение воздуха колесом с пластинками (крыльями). От вращающегося под давлением воздуха колесика движение системой зубчатых колес передается стрелкам, движущимся по градуированным циферблатам.

Прибор имеет три циферблата. Центральная большая стрелка показывает единицы и десятки, стрелки двух малых циферблатов - сотни и тысячи делений. На маленьких циферблатах учитывают только целые деления.

Измерение скорости движения воздуха производят следующим об­разом: записав исходное положение стрелок на циферблатах - тысяч, сотен, единиц, отсоединяют с помощью арретира - рычажка, находяще­гося на боковой стороне прибора, счетчик от крыльчатки. Затем по­мещают прибор в ток воздуха таким образом, чтобы ось вращения крыльчатки была параллельна направлению потока воздуха. После того, как крыльчатка наберет максимальные обороты обратным поворотом ар­ретира, включают стрелки и в этот момент отмечают время. Через 50-100 с. остановить счетчик и секундомер, записать новое положение стрелок. Разность между конечными отсчетами разделить на время измерения. Затем по градуировочному графику (рисунку 1) определить искомую скорость движения воздуха. Для этого на вертикальной оси отложить число единиц шкалы, приходящихся на одну секунду измере­ния, а на горизонтальной оси получить значение скорости в м/с.

 

Измерение чашечным анемометром МС-13

Анемометр чашечный предназначен для измерения средней скорости воздушного потока от I до 20 м/с.

Ветроприемником анемометра служит четырехчашечная вертушка (рисунок 6). В остальном устройство и принцип работы аналогичны рассмотренному крыльчатому анемометру. Экспонирование анемометра в воздушном потоке производят в течение одной или двух минут. Ско­рость ветра определяется по градуировочному графику, приложенному к анемометру (рисунок 7).

Измерение шаровым кататермометром

Шаровой кататермометр (рисунок 8) применяется для измерения ма­лых скоростей движения воздуха. Шкала кататермометра отградуиро­вана в градусах от 33 до 40°С.

Перед наблюдениями кататермометр погружают в воду, темпера­тура которой б5-75°С и выдерживают его в воде 10-15 мин.до тех пор, пока спирт не заполнит примерно половину верхнего расширения капил­ляра. При этом следят за тем, чтобы в капиллярной трубке не оставалось пузырьков воздуха. Затем тщательно вытирают кататермометр досуха и подвешивают вертикально в исследуемом месте так, чтобы он не качался.

 

 

Таблица 1 – Определение максимальной влажности в зависимости от температуры воздуха

 

Температура воздуха,°С	Максимальное количество водяных паров,г/м3	Температура воздуха,°С	Максимальное количество водяных паров,г/м3	Температура воздуха,°С	Максимальное количество водяных паров,г/м3
+ 1	4,926	+ 12,0	10,518	+ 23,0	21,068
+ 1,5	5,107	+ 12,5	10,870	+ 23,5	21,714
+ 2,0	5,294	+ 13,0	11,231	+ 24,0	22,37
+ 2,5	4,486	+ 13,5	11,604	+ 24,5	23,060
+ 3,0	5,685	+ 14,0	11,987	+ 25,0	23,756
+ 3,5	5,889	+ 14,5	12,382	+ 25,5	24,471
+ 4,0	6,101	+ 15,0	12,788	+ 26,0	25,209
+ 4,5	6,318	+ 15,5	13,205	+ 27,0	26,739
+ 5,0	6,48	+ 16,0	13,634	+ 27,5	27,639
+ 5,5	6,775	+ 16,5	14,076	+ 28,0	28,344
+ 6,0	7,103	+ 17,0	14,530	+ 28,5	29,183
+ 6,5	7,259	+ 17,5	14,997	+ 29,0	30,043
+ 7,0	7,513	+ 18,0	15,477	+ 29,5	30,929
+ 7,5	7,775	+ 18,5	15,971	+ 30,0	31,842
+ 8,0	8,045	+ 19,0	16,477	+ 30,5	42,175
+ 8,5	8,323	+ 19,5	16,999	+ 40,0	55,321
+ 9,0	8,509	+ 20,0	17,735	+ 45,5	71,88
+ 9,5	8,905	+ 20,5	18,085	+ 50,0	92,51
+10,0	9,209	+ 21,0	18,650	+ 55,0	118,04
+ 10,5	9,521	+ 21,5	19,231	+ 60,0	149,38
+11,0	10,176	+ 22,0	19,827
		+ 22,5	20,440

 

Таблица 2 – Определение относительной влажности

 

Показания сухого термометра, °С	Разность показаний сухого и влажного термометров, °С
	I
								-
II

 

 

Рисунок 4 – Крыльчатый анемометр

 

 

 

Рисунок 5 – Тарировочные графики крыльчатого анемометра для скоростей

Рисунок 6 – Чашечный анемометр МС – 13	Рисунок 7 – График зависимости от средней скорости	Рисунок 8 – Шаровой кататермометр

 

Установив кататермометр, следят за его охлаждением и по секундомеру отмечают время t, в течение которого кататермометр охладится от температуры Т ₁ до Т ₂ (отсчитываются по шкале ката­термометра). Температуру Т ₁ и Т ₂ обязательно нужно выбирать так, чтобы

т.е. можно наблюдать охлаждение кататермометра от 40 до 33°, от 39 до 34°, от 38 до 35°.

В том случае, когда наблюдают охлаждение кататермометра от Т ₁=38° до Т ₂=35°, величина охлаждения кататермометра в секунду Н вычисляется по формуле:

F – фактор кататермометра, нанесенный на стержне, измеряемый в милликал/см²

t – время в секундах.

В том случае, когда наблюдают охлаждение кататермометра от Т ₁=40 до Т ₂=33 (или от Т ₁=39 до Т ₂=34°).

Н вычисляют по формуле:

где

Ф – константа кататермометра, измеряемая в

Во всех случаях необходимо производить несколько измерений подряд (3-5) и вычислять среднее значение.

Для определения скорости движения воздуха нужно знать разность (Q) между средней температурой прибора во время опыта (36,5) и средней температурой воздуха

Q ₁ – температура воздуха, измеряемая в начале опыта.

Q ₂ – температура воздуха, измеряемая в конце опыта.

 

Затем определяют отношение и по приложенной таблице находят соответствующее значение скорости движения воздуха V.

 

ПРИМЕР 1

 

Допустим, что наблюдается спадание спиртового столбика от деления 40 до деления 33. Время спадания равно 3 мин.40 сек., следовательно t =220 сек. Средняя температура воздуха во время опыта равна

следовательно, . Пусть фактор кататермометра F =645, тогда константа кататермометра

Вычисляем величину охлаждения

Определим отношение

Из таблицы 3 находим V =0,18 м/сек.

Производим измерение три-четыре раза и вычисляем среднее значение.

 

ПРИМЕР 2

 

Допустим, что наблюдается спадание спиртового столбика от деления 38 до деления 35. Время спадания 1 мин. 15 сек., следовательно, t =75 сек. Средняя температура воздуха во время опыта равна

следовательно, . Пусть фактор кататермометра F =646.

 

Вычисляем величину охлаждения

Определяем отношение

Из таблицы 3 находим V =0,48 м/сек.

 

 

Таблица 3

 

H/Q	V	H/Q	V	H/Q	V
0,33	0,048	0,50	0,44	0,67	1,27
0,34	0,062	0,51	0,48	0,68	1,31
0,35	0,077	0,52	0,52	0,69	1,35
0,36	0,09	0,53	0,57	0,70	1,39
0,37	0,11	0,54	0,62	0,71	1,43
0,38	0,12	0,55	0,66,	0,72	1,48
0,39	0,14	0,56	0,73	0,73	1,52
0,40	0,16	0,57	0,80	0,74	1,57
0,41	0,18	0,58	0,88	0,75	1,60
0,42	0,20	0,59	0,97	0,76	1,65
0,43	0,22	0,60	1,00	0,77	1,70
0,44	0,25	0,61	1,03	0,78	1,75
0,45	0,27	0,62	1,07	0,79	1,79
0,46	0,30	0,63	1,11	0,80	1,84
0,47	0,33	0,64	1,15	0,81	1,89
0,48	0,36	0,65	1,19	0,82	1,94
0,49	0,40	0,66	1,22	0,83	1,98

 

 

⇐ Предыдущая123Следующая ⇒

Поделиться:

Читайте также:

III. РАСЧЕТ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ДОХОДНОСТИ АКЦИЙ
S: Соответствие клинико-лабораторных показателей форме тяжести острого гепатита В
V. Практическое значение измерения вязкости для медицины.
Абсолютных показателей
Анализ динамики показателей деловой активности по ЗАО «ЦУМ» за 1999-2000 гг.
Анализ имущественного положения организации на основе финансовых показателей
Анализ обеспеченности предприятия ГХ трудовыми ресурсами, показателей движения кадров. Методы измерения производительности труда.
Анализ основных технико-экономических показателей деятельности предприятия.
Анализ платежеспособности орг-ии: понятие, цели, информац база, методика расчета показателей, оценка их изменения.
Анализ показателей банковской ликвидности

Воспользуйтесь поиском по сайту: