Что такое психрометр. Чем отличается психрометр от гигрометра.

Содержание

При проверке значений изготовленного прибора проверьте результаты заводского измерительного прибора и сравните эти два значения. В будущем для определения влажности следует использовать специальную психрометрическую таблицу.

Введение

Психрометр (от греч. «ψυχρός» и «μετράω») — это специальный прибор для измерения температуры и влажности. Особенно часто он используется при метеорологических измерениях на метеостанциях.

Новости

Психрометры обычно используются для измерения относительной влажности. Измерения относительной влажности являются важными показателями в различных областях науки и промышленности. Например, измерение относительной влажности очень важно при использовании весов для получения точных показаний веса. Содержание влаги в воздухе влияет на самочувствие человека. Он всегда должен находиться в среднем диапазоне. Низкая влажность может вызвать проблемы с дыханием и сухость слизистых оболочек, а высокая влажность может привести к физическим повреждениям. Людям с респираторными заболеваниями следует быть особенно осторожными с этим значением.

История создания

Работа любого термометра основана на естественном свойстве жидкостей, особенно воды, испаряться и возникающей при этом разнице температур, которую показывают сухой и влажный термометры.

Простейший психрометр состоит из двух стеклянных термометров, один из которых сухой, а другой влажный, т.е. завернутый во влажную хлопчатобумажную ткань. Один конец этой ткани опускается в емкость с водой. По мере испарения вода охлаждает «мокрый» термометр. Чем ниже влажность окружающей среды, тем интенсивнее процесс испарения. Таким образом, чем суше воздух, влажность которого необходимо определить, тем ниже показания влажного термометра и тем больше разница между показаниями сухого и влажного термометров.

Записывая показания сухого термометра и влажного термометра в определенное время, вы можете использовать психрометрическую таблицу для определения относительной влажности, а затем использовать психрометрическую формулу для определения абсолютной влажности.

Ниже приведена «психрометрическая формула» для определения упругости влажности водяного пара по показаниям сухого и влажного термометров.

E — упругость водяного пара в воздухе (абсолютная влажность),

E — максимально возможная упругость водяного пара при температуре tc смоченного термометра,

t — температура воздуха,

A — коэффициент, зависящий от устройства термометра и скорости воздуха, проходящего вблизи емкости термометра,

P — давление воздуха.

Виды психрометров

Существует три типа термометров:

Стационарный психрометр

Рис. 1 — Фиксированный психрометр (психрометр Августа).

Фиксированный психрометр (психрометр Августа) — это «классический» психрометр. Он состоит из двух термометров, один из которых обвязывается вокруг сосуда небольшим куском ткани, конец которого помещается в чашку с водой, чтобы обеспечить свободное поступление воды в сосуд. На рисунке 1 показана схема кулера Augustus.

Это интересно: Алмазный диск для болгарки по бетону и железобетону. Какой диск по бетону лучше для болгарки.

Впускной охладитель

Рисунок 2 — Всасывающий охладитель (охлаждающее устройство Асмана)

Всасывающий психрометр (психрометр Асмана) — более сложный прибор. Термометры этого психрометра помещены в специальный корпус, который защищает их от повреждений и теплового воздействия окружающих предметов. Термометры выбрасываются специальной воздуходувкой, аспиратором, с постоянной скоростью около 2 м/с. Аспирационный термометр является наиболее точным и надежным прибором для измерения температуры и влажности при положительных температурах окружающей среды.

Всасывающие психрометры и психрометры постоянного расхода имеют то общее, что они оба основаны на ртутных термометрах, что является их общим недостатком: хрупкость и невозможность дистанционного контроля.

Дистанционный психрометр

Рисунок 3 — Дистанционный психрометр

Дистанционный психрометр — это промышленный психрометр, в котором для измерения влажности используются различные термометры сопротивления, а также термопары и термисторы. Основными типами являются манометрические и электрические психрометры. Это зависит от типа используемого термометра.

Манометрический психрометр, как следует из названия, обычно использует либо двухканальный манометрический термометр, либо две одноканальные термопары, одна из которых имеет систему увлажнения.

Чаще всего используются психрометры, в которых применяются термометры сопротивления, термопары и термисторы. Однако, как и в случае с другими психрометрами, для надежных и точных показаний необходимы сухие и влажные преобразователи и температурные датчики.

Практическая часть

В семье, где есть маленькие дети или люди с астмой, бронхитом или сердечно-сосудистыми заболеваниями, психрометр просто необходим. Но вам не обязательно покупать психрометр, вы можете сделать его сами. С помощью этого прибора можно измерять не только влажность, но и температуру воздуха.

В данной работе был построен стационарный психрометр (Augusta psychrometer), который использовался для определения влажности в различных помещениях.

Правила техники безопасности при работе с психрометром

Психрометр не должен использоваться

— Не подвергайте психрометр резким ударам ни при установке, ни при эксплуатации,

— Протирать шкалу термометра и панель психрометра растворителями, кислотами или другими подобными жидкостями,

— Перегрев психрометра. Перегрев приведет к повреждению контейнеров термометра.

Принцип работы и устройство психрометров

Работа психрометра основана на естественном свойстве жидкостей, особенно воды, испаряться и возникающей при этом разнице температур, которую показывают сухой и влажный термометры. Испарение воды с влажной поверхности, ткани или губки, подсоединенной к одному из термометров, приводит к потере энергии, что вызывает снижение температуры жидкости. Это снижение, или, точнее, понижение температуры, регистрируется мокрым термометром.

Простейший прибор для измерения холода состоит из двух стеклянных термометров (ртутных или спиртовых), один из которых сухой, а другой влажный, т.е. завернутый во влажную хлопчатобумажную ткань. Один конец этой ткани опускается в емкость с водой. По мере испарения вода охлаждает «мокрый» термометр. Чем ниже влажность окружающей среды, тем интенсивнее процесс испарения. Таким образом, чем суше воздух, влажность которого необходимо определить, тем ниже показания «мокрого» термометра и тем больше разница между показаниями сухого и мокрого термометров.

Это интересно: Сварочный электрод. Из чего состоит электрод?

Записав показания сухого и влажного термометров в определенное время и используя психрометрическую таблицу, прилагаемую к психрометру, или специальные формулы, можно определить относительную, а затем абсолютную влажность по психрометрической формуле.

E — упругость водяного пара в воздухе (абсолютная влажность),

E — максимально возможная упругость водяного пара при температуре tc смоченного термометра,

t — температура воздуха,

P — давление воздуха.

В чем отличия гигрометра от психрометра

Помимо измерителей холода, влажность измеряется также гигрометрами, принцип действия которых основан на изменении физических и химических свойств различных веществ в зависимости от влажности окружающей среды. Наиболее распространенными являются емкостные, оптические, резистивные и термисторные ареометры.

Именно принцип работы отличает гигрометр от психрометра. Психрометр — более простой прибор, поэтому он лучше защищен от различных внешних воздействий и, следовательно, более надежен. В инструкциях по эксплуатации многих гигрометров указывается, что необходимо регулярно проверять значение психрометра гигрометра.

В то же время гигрометры более функциональны. Некоторые модели гигрометров могут измерять влажность не только воздуха, но и твердых тел. Например, емкостной гигрометр может измерять влажность планшетов.

Виды психрометров

В целом, различают три типа гигрометров:

Стационарный психрометр

Аспирационный психрометр

Дистанционный психрометр

› Гидрология
… Батометры
… Буры ледовые
… Дночерпатели
… Рейки мерные
… Штанги гидрометрические
… Микровертушки
… Эхолоты
… Прочие
› Метеорология
… Анемометры
… Анеморумбометры
… Барометры
… Будки метеорологические
… Буры почвенные
… Датчики ветра
… Мерзлотомеры
… Метеомачты
… Метеостанции
… Термометры гидрометеорологические
… Осадкомеры
… Психрометры
… Регистраторы
… Термогигрометры
› Комплектующие и запчасти
› Изделия, снятые с производства

Это интересно: Аппарат-активатор для живой и мёртвой воды своими руками. Как сделать живую и мертвую воду в домашних условиях прибор

Как пользоваться психрометрической таблицей

Для определения влажности по данным термометра необходима специальная психрометрическая таблица. В первом столбце таблицы указана температура термометра сухого термометра в ˚C. В первом ряду показана разница между показаниями температуры двух термометров. Относительная влажность рассчитывается на основе пересечения результатов первого столбца и первой строки таблицы психрометра.

В чем плюсы и минусы психрометра?

Основным преимуществом психрометра является его простая конструкция. Поэтому определить влажность с помощью психрометра гораздо проще, чем с помощью других измерительных приборов. Основным преимуществом психрометра является его простая конструкция, поэтому определить влажность с помощью психрометра гораздо проще, чем с помощью других измерительных приборов.

Помимо преимуществ, психрометр имеет и недостатки. На показания этого измерительного устройства сильно влияет движение атмосферного воздуха. Другими словами, чем выше скорость воздуха в точке измерения, тем больше разница в конечном результате двух психрометров. Эта ошибка исправляется в аспирационном психрометре или также называемом психрометром Ассмана.

В чем плюсы и минусы психрометра?

В чем особенность психрометра Ассмана?

Психрометр Ассмана — это гораздо более сложное и надежное устройство для измерения влажности. Два термометра помещены нижними концами в специальный металлический корпус, который защищает их от солнечного света, тепла и различных повреждений. Благодаря функции вентилятора воздух движется с постоянной скоростью. Этот вентилятор, который также называют всасывающим, обдувает термометры со скоростью 2 м/с.

Для измерения влажности прибор подвешивается на высоте 1,5 м над землей, а измерения проводятся через 10-15 минут зимой и через 4-5 минут летом.

Общей чертой психрометров Августа и Ассмана является то, что в их конструкции присутствует стеклянный ртутный термометр. Недостатком этих устройств является то, что они хрупкие и поэтому не могут быть измерены дистанционно.

Чем отличается дистанционный психрометр от остальных приборов

Другим примером измерителя влажности является дистанционный психрометр. Для изготовления этого измерителя используются электронные устройства, такие как термометры сопротивления или термисторы.

Основные типы дистанционных психрометров:

Манометрический психрометр состоит из одного или двух манометрических термометров. Электронные психрометры, как и все другие устройства дистанционного зондирования, используют кремниевые транзисторы для замены датчиков сухих и влажных термометров.