Что определяют с помощью гигрометра ламберта

В Викисловаре есть статья «[[wikt:Гигрометр|]]»

Что определяют с помощью гигрометра ламберта

Гигро́метр (греч. ὑγρός «жидкий» + μετρέω «измеряю») — измерительный прибор, предназначенный для определения влажности воздуха и других газов.

Существует несколько классов гигрометров, работа которых основана на различных принципах (весовы́е, волосны́е, кондуктометрические, конденсационные и другие).

Применяются в системах микроклимата, контроля влажности производственных, складских и бытовых помещений, контроля состава защитных атмосфер и др.

Содержание

Виды гигрометров [ править | править код ]

Что определяют с помощью гигрометра ламберта

  1. Принцип действия весового (абсолютного) основан на измерении количества влаги, поглощённого из заданного и известного объёма исследуемого воздуха. Этот гигрометр состоит из системы U-образных трубок, наполненных гигроскопическим веществом, способным практически полностью поглощать влагу из воздуха, например, плавленым хлоридом кальция или перхлоратом магния или комбинацией различных влагопоглотителей. Через эту систему насосом прокачивают заданное и известное количество исследуемого воздуха, влажность которого определяют. Изменение массы системы определяют взвешиванием до и после прокачки, по объёму прокачанного воздуха и изменению массы находят абсолютную влажность.
  2. Действие волосного гигрометра основано на свойстве обезжиренного человеческого волоса изменять длину при изменении влажности воздуха, что позволяет измерять относительную влажность от 30 до 100 %. Волос слегка натянут на упругую металлическую рамку. Изменение длины волоса передаётся стрелке, перемещающейся по шкале, проградуированной в единицах относительной влажности (см. иллюстрацию).
  3. Плёночный гигрометр также основан на измерении деформации и имеет чувствительный элемент в виде мембраны из органической плёнки, размер которой изменяется при изменении влажности — увеличивается при повышении и уменьшается при понижении. Смещение положения центра натянутой упругим элементом плёночной мембраны передаётся через систему рычагов стрелке. Волосной и плёночный гигрометр при отрицательных температурах являются основными приборами для измерения влажности воздуха [источник не указан 115 дней] . Показания волосного и плёночного гигрометра периодически калибруют по показаниями более точного прибора — например, психрометра или абсолютного конденсационного гигрометра.
  4. В электролитическом гигрометре измеряют электрическое сопротивление слоя гигроскопического вещества — электролита, например, хлорида лития в смеси со связующим материалом, нанесённого на пластинку из электроизоляционного материала (стекло, полистирол). При изменении влажности воздуха меняется концентрация влаги в электролите и его электрическое сопротивление; недостаток этого типа гигрометров — существенная зависимость показаний от температуры.
  5. Действие керамического гигрометра основано на зависимости от влажности воздуха электрического сопротивления твёрдой и пористой керамической массы: смесь глины, кремния, каолина и некоторых оксидов металлов.
  6. Конденсационный гигрометр определяет точку росы по температуре охлаждаемого металлического зеркальца в момент появления или исчезновения на нём следов капелек воды (или льда), конденсирующихся из окружающего воздуха. Состоит из устройства для охлаждения зеркальца, оптического или электрического устройства, фиксирующего момент конденсации либо испарения влаги по рассеянию светового пучка, и термометра, измеряющего температуру зеркальца. По измеренной точке росы определяют абсолютную и относительную влажности воздуха. В современных конденсационных гигрометрах для охлаждения зеркальца пользуются полупроводниковым охлаждающим элементом, принцип действия которого основан на эффекте Пельтье, а температура зеркальца измеряется вмонтированным в него термометром сопротивления или полупроводниковым терморезистором. Конденсационные гигрометры используются для определения точки росы в различных газовых средах (не только в воздухе).
  7. Электронный гигрометр.
  8. Психрометрический гигрометр или просто — психрометр.

Электронные гигрометры [ править | править код ]

Электронные гигрометры могут использовать различные принципы:

  • оптоэлектронные — производят измерение точки росы при помощи охлаждаемого зеркала (зеркало охлаждается до температуры заведомо ниже температуры точки росы, затем медленно нагревается до температуры точки росы);
  • ёмкостные — измеряют изменение емкости полимерного или металоксидного конденсатора, вызванное абсорбцией влаги (диапазон их измерения от 5 до 95 относительных процентов, подвержены уходу показаний из-за старения, но их показания от температуры почти не зависят);
  • кондуктометрические или резистивные — используют эффект изменения электропроводимости некоторых гигроскопичных солей или электропроводящих полимеров в зависимости от влажности;
  • пьезоэлектрические — принцип их работы основан на изменении частоты механических колебаний пластинки из пьезоэлектрика, например, кварцевого кристалла с нанесённой на него плёнкой обратимо поглощающего-десорбирующего влагу вещества, при поглощении влаги масса плёнки увеличивается, что снижает частоту колебаний электромеханической системы, колебания в которой поддерживаются электронным автогенератором;
  • измеряющие проводимость воздуха (измеряют абсолютную влажность, для вычисления относительной влажности требуется также измерение температуры) [источник не указан 115 дней] .

Цель работы

С помощью приборов и таблиц определить абсолютную и относительную влажность воздуха, точку росы

Читайте так же:  Клинкерный кирпич для печи

Теоретическая часть работы

Содержание водяного пара в воздухе, то есть его влажность, можно характеризовать несколькими величинами.

Абсолютной влажностью воздуха Что определяют с помощью гигрометра ламбертаназывается масса водяных паров, содержащихся в 1 м 3 воздуха при данных условиях. Значение Что определяют с помощью гигрометра ламбертаоценивается по плотности водяного пара в воздухе и выражают в кг/м 3 . В метеорологии абсолютная влажность оценивается по давлению водяного пара, выраженному в мм рт. ст. или в Па. Относительной влажностью воздуха называется отношение абсолютной влажности к тому количеству водяного пара, которое необходимо для насыщения 1 м 3 воздуха при данной температуре, выраженное в процентах:

В = Что определяют с помощью гигрометра ламберта

где B– относительная влажность воздуха в процентах;

ρа – абсолютная влажность в кг/м 3 ;

ρн – плотность насыщающих паров для данной температуры в кг/м 3 .

Точкой росы (tр) называется температура, при которой водяные пары, не насыщавшие ранее воздух, становятся насыщающими. Зная температуру воздуха и определив точку росы, рассчитывают влажность воздуха.

Влажность воздуха измеряется с помощью специальных приборов: психрометра и гигрометра.

Оборудование

Что определяют с помощью гигрометра ламбертаКонденсационный гигрометр, психрометр Августа, термометр, таблицы

Ход работы

1. С помощью гигрометра определить точку росы, измерить температуру воздуха и по таблицам найти влажность воздуха и плотность насыщенных паров.

2. Вычислить относительную влажность воздуха по формуле: В = Что определяют с помощью гигрометра ламберта

3. По психрометру снять показания сухого и влажного термометров, по разности температур и показателю сухого термометра по таблицам найти относительную влажность воздуха.

4. Вычислить абсолютную влажность воздуха по формуле: Что определяют с помощью гигрометра ламберта

5. По абсолютной влажности воздуха с помощью таблиц найти точку росы.

Таблица Результаты измерений и вычислений

Показания термометров Разность показаний,∆t, 0 С Относительная влажность B,% Плотность насыщающих паров, ρн,кг/м 3 Абсолютная влажность ρа,кг/м 3 Точка росы tр, 0 С
tсух, 0 С tувл, 0 С
Что определяют с помощью гигрометра ламберта

Конденсационный гигрометр:

2. По таблице «Зависимость давления и плотности водяного пара от температуры» определить:

– абсолютную влажность воздуха по точке росы: Что определяют с помощью гигрометра ламберта= кг/м 3

– плотность насыщенного пара по температуре воздуха: ρн = кг/м 3

3. Относительная влажность: В = Что определяют с помощью гигрометра ламберта; В=

Психрометр Августа

1. Разность температур сухого и увлажненного термометров: ∆t=tсух-tувл ; ∆t=

2. По психрометрической таблице по показаниям сухого термометра и разности температур:

– относительная влажность воздуха: В=

3. По таблице «Зависимость давления и плотности водяного пара от температуры», по температуре воздуха:

– плотность насыщенного пара: ρн = кг/м 3

4. Абсолютная влажность воздуха: Что определяют с помощью гигрометра ламберта; ρа= кг/м 3

5. По таблице «Зависимость давления и плотности водяного пара от температуры» по абсолютной влажности воздуха:

Вывод

Записать ответы на вопросы полными предложениями:

1. Опишите устройство: а) гигрометра, б) психрометра.

2. Что определяют с помощью гигрометра Ламберта?

3. Как определить по точке росы абсолютную влажность воздуха?

"Метеоролог и я" – просто о сложном

Гигрометр волосной

В одном из предыдущих параграфов мы рассказывали о том, что влажность воздуха можно измерять с помощью психрометрических термометров. Но при низкой температуре воздуха измерения становятся невозможными (для измерения влажности необходимы значения температуры смоченного термометра, а при низкой температуре вода замерзает). Вот тут-то на первый план выходит другой прибор для измерения влажностигигрометр волосной метеорологический.

Основной частью прибора является обезжиренный человеческий волос (1). Действие гигрометра основано на свойстве такого волоса изменять свою длину в зависимости от величины относительной влажности воздуха.

Что определяют с помощью гигрометра ламберта

Волос закрепляется на рамке со шкалой (2). В верхней части он неподвижно закреплен на регуляторе с гайкой (3). Регулятор служит для перевода стрелки (4), когда поправки к гигрометру становятся слишком большими (т.е. прибор показывает влажность больше, чем в действительности). В нижней части, волос крепится на кулачке (5). Кулачок, в свою очередь, крепится на стержне (6), на одном конце которого грузик (7), а на другом крепится стрелка. Грузик держит волос в постоянном натяжении.

При увеличении влажности, волос удлиняется, а при уменьшении – укорачивается. Эти изменения передаются стрелке, которая останавливается на делениях шкалы соответствующих влажности воздуха. Стоит заметить, что деления на шкале расположены неравномерно. При низких значениях влажности, расстояние между делениями больше, чем при высоких значениях. Это означает, что при низкой влажности длина волоса изменяется сильнее, чем при высокой.

В конце отметим, что измерения по волосному гигрометру производятся при температуре воздуха ниже -10°С.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector