Измерение влажности воздуха

Количество водяного пара, находящегося в воздухе производственных помещений, называется влажностью воздуха. Для характеристики влажности употребляются следующие величины:

1. Абсолютная влажность.

2. Относительная влажность.

Абсолютная влажность воздуха – количество водяных паров, выраженное в граммах, содержащееся в 1 кг или 1 м³ воздуха в момент исследования.

Максимальная влажность воздуха – количество водяных паров выраженное в граммах, насыщающее 1 кг или 1 м³ воздуха при данной температуре до предела, после которого наступает кон­денсация паров.

На практике для характеристики влажности воздуха пользуют­ся показателем относительной влажности, который представляет собой отношение абсолютной влажности к максимальной при данной температуре, выраженное в процентах,

(1)

где j – относительная влажность, %; А – абсолютная влажность, г/кг или г/м³; F – максимальная влажность, г/кг или г/м³.

Наиболее распространенными приборами для измерения влажности воздуха в рабочих помещениях являются психрометры Августа и Ассмана, волосяные или плёночные гигрометры, а также пишущие гигрографы.

Психрометр Августа (статический психрометр, рис.1а) состоит из двух термометров (сухого и влажного), установленных вертикально. Резервуар влажного термометра обернут кусочком батиста, свободный конец которого опущен в сосуд с дистиллированной водой. С поверхности ткани всё время
ис
паряется влага, поддерживая, таким образом, термометр в среде насыщенных водяных паров.

Влажный термометр всегда (за исключением случая, когда относительная влажность равна 100%) даёт показания меньше, чем сухой. Отсчеты по левому (сухому) и правому (смоченному) термометрам служат исходными данными для определения относительной влажности воздуха в помещении, которая определяется по психрометрической таблице, расположенной на приборе. Полученные данные относительной влажности воздуха затем служат для вычисления абсолютной влажности по формуле (3).

Лоскуток ткани, охватывающий шарик влажного термометра, должен быть всегда чистым. Если он загрязнился, его необходимо заменить новым. Менять его следует, как можно, чаще: при постоянной работе не реже, чем один раз в две недели. Вблизи прибора не должно быть никаких посторонних предметов, которые, имея температуру, отличную от температуры воздуха, могли бы повлиять на показания прибора.

Аспирационный психрометр Ассмана (рис.1б). Недостатком психрометра Августа является отсутствие постоянной ско­рости движения воздуха вокруг резервуара влажного термометра, что в свою очередь, приводит к некоторой погрешности прибора. Аспирационный психрометр Ассмана лишен указанного недостатка, поэтому он является более совершенным и точным прибором.

Аспирационный психрометр Ассмана состоит из двух ртутно-стеклянных термометров погруженных в специальные металлические трубки, открытые снизу и соединенные в верхней части в одну цилиндрическую трубку, и аспирационной головки. Аспирационная головка предназначена для (аспирации) окружающего воздуха и подачи его к резервуарам термометров с постоянной скоростью 4 м/с. Состоит она в свою очередь из пружинного заводного механизма с запуском ручного типа или от электродвигателя и вентилятора, помещённых в общий корпус.

На один термометр надевается батистовый колпачок, который перед опытом смачивают дистиллированной водой. Показания обоих термометров снимают в установившемся режиме, т.е. когда при работающей турбинке вентилятора положение ртутных столбиков стабилизируется (примерно на четвертой минуте после пуска вентилятора). При испарении влаги с поверхности резервуа­ра влажного термометра уносится тепло, поэтому показания влажного тер­мометра оказываются ниже показаний сухого термометра. Сухой термо­метр показывает температуру окружающего воздуха. Показания влажно­го термометра зависят от влажности воздуха. Так как резервуары термометров находятся в двойных металлических гильзах, что исключает влияние теплового излучения на показания термометров. Сухой термометр аспирационного психрометра применяется для изме­рения температуры воздуха в помещении даже при наличии значительного инфракрасного излучения.

Относительную влажность воздуха определяют по показаниям сухого и влажного термометров, пользуясь штатной психрометрической таблицей, приве­дённой в приложении 3 настоящих Методических указаний.

К недостаткам этих двух типов психрометров можно отнести то, что их устройство на базе стеклянных термометров может привести к их повреждению, а также невозможность проведения дистанционного измерения показаний термометров.

Порядок наблюдений по психрометру:

1. За 5 минут до измерений смачивают ткань на термометре. Для этого берут дистиллированную воду. За неимением таковой можно пользоваться чистой снеговой водой или использовать дождевую воду, предварительно пропущенную через фильтровальную бумагу или вату.

2. Примерно через 4 минуты после пуска аспиратора производят отсчёт сухого и смоченного термометров психрометра.

Гигрометр – прибор для непосредственного определения относительной влажности воздуха. Приёмной частью прибора является обезжиренный в эфире или спирте человеческий волос или специальная синтетическая плёнка, которые через блок соединены с легкой стрелкой-указателем. При уменьшении относительной влажности приёмная часть укорачивается, а при увеличении – удлиняется. Стрелка-указатель в соответствии с этими изменениями перемещается вдоль шкалы, на которой нанесены деления от 0 до 100, показывающие процент относитель­ной влажности. Гигрометр является единственным прибором для определения влажности воздуха при отрицательных температурах. Показания гигрометра не отличаются высокой точностью.

Гигрограф – самопишущий прибор для непрерывной регистрации относительной влажности воздуха. Приёмная часть гигрографа состоит из пучка обезжиренных человеческих волос или синтетической плёночной мембраны. С помощью системы передаточных рычагов изменения размеров пучка мембра­ны передаются на перо регистрирующей части прибора. Перо за­писывает на бумажной ленте, надетой на вращающийся барабан, кривую изменения влажности воздуха за опредёленный промежу­ток времени.