Принцип работы психрометра кратко

Обычному человеку для определения погоды на улице, как правило, вполне достаточно термометра, прикреплённого к оконной раме.

Иногда к нему прибавляется барометр – прибор, предсказывающий изменения погоды по колебаниям атмосферного давления. Но для синоптика этого набора измерительной техники, как правило, недостаточно – необходим ещё, как минимум, психрометр.

Что такое психрометр?

Название этого прибора составлено из двух слов древнегреческого языка: «психрос» — холодный и «метрео» — измерять.

Он измеряет температуру и влажность воздуха, что часто бывает необходимостью в метеорологических замерах окружающей среды, а также во многих сферах промышленности – например, при взвешивании гигроскопичных материалов для нахождения их точного веса.

Как работает психрометр?

Как известно, любая жидкость, в том числе и вода, постепенно испаряется, при этом в парообразное состояние переходят самые «быстрые» молекулы, т.е. общая температура жидкости при этом понижается. Именно это физическое свойство жидкостей лежит в основе конструкции любого психрометра.

Представьте себе два термометра, неважно – спиртовых либо ртутных. Поверхность одного из них остаётся сухой, второй же обёрнут влажной тканью. Чтобы ткань не высыхала, один её край опущен в ёмкость с водой. Когда вода испаряется с ткани, обёрнутый термометр охлаждается и, соответственно, показывает более низкую температуру, чем второй термометр, поверхность которого остаётся сухой и фиксирует температуру воздуха. Чем меньше влаги в окружающем воздухе, тем интенсивнее идёт процесс испарения.

Следовательно, по разнице показаний двух термометров можно судить об уровне влажности воздуха. Для этого существует специальная психрометрическая таблица, из которой можно узнать относительную влажность, а затем при помощи специальной формулы определить абсолютную влажность воздуха.

Психрометр и гигрометр

Так ли уж необходим психрометр, когда влажность воздуха можно определить при помощи другого прибора – гигрометра?

Принцип работы этого прибора основан на других свойствах окружающей среды: гигрометры бывают резистивными, ёмкостными, термисторными и оптическими. Простейшие из них используют свойство некоторых материалов скручиваться или распрямляться при колебаниях влажности.

В ряде случаев показания любого из гигрометров являются недостаточно точными. Простота устройства психрометра обеспечивает высокий уровень защиты от посторонних влияний, поэтому полученные с его помощью данные оказываются более точными и надёжными. Поэтому нередко для уточнения результатов измерений показания гигрометров время от времени проверяют при помощи психрометра.

В то же время гигрометры во многих случаях являются более удобными для использования. Так, ёмкостные гигрометры справляются с замерами влажности не только воздуха, но и твёрдых веществ. Это необходимо для контроля параметров таблеток, бетонных изделий и др.

Разновидности психрометров

В настоящее время для замеров используются психрометры трёх основных типов, различающихся между собой конструкционными особенностями.

— Психрометр стационарного типа представляет собой закреплённые на массивном штативе два ртутных термометра. Колба с ртутью одного из них обвязана батистовой тканью, конец которой опущен в стакан, наполненный водой. Вся конструкция размещена в метеорологической будке или там, где обычно проводятся замеры. Основным недостатком стационарного психрометра является зависимость показаний от подвижности воздушного потока, которая влияет на скорость испарения.

— Психрометр аспирационного типа (Асмана), хотя и состоит из тех же двух термометров, но обладает более сложной и защищённой конструкцией. Термометры в этом варианте размещены в прочном корпусе, который отсекает постороннее тепловое излучение. Испарение жидкости происходит за счёт принудительного обдува, осуществляемого небольшим вентилятором, продуцирующим поток воздуха со скоростью около 2 м/с. Это наиболее точный и защищённый от внешних влияний прибор.

— Психрометр дистанционного типа использует не ртутные стеклянные термометры, а электрические измерители температуры, основанные на замерах резистивности материалов, на свойствах термисторов и термопар, а также манометрические системы. Но в любом случае один из датчиков при измерениях остаётся сухим, а второй смачивается для замера разности температур.

Таким образом, психрометры Асмана и стационарного типа используют привычные ртутные термометры из стекла, поэтому их общим недостатком является повышенная хрупкость прибора. Дистанционные психрометры измеряют температуру воздуха, основываясь на других принципах, поэтому их показания могут контролироваться дистанционно, что нередко является жизненно важным обстоятельством.

Психрометр аспирационный М-34М

Цена без НДС, руб.

М-34М психрометр аспирационный (электрический) с футляром 25070 30084

Посмотреть все ценыВсе цены

Назначение психрометра М-34М

Психрометр аспирационный М-34М предназначен для измерения температуры воздуха, и температуры «смоченного» термометра с целью последующего вычисления параметров влажности воздуха. Измеренные значения температуры воздуха и температуры «смоченного» термометра позволяют вычислить относительную влажность воздуха в диапазоне от 10 до 100 % при температуре от -10 до 50°С.

Работа психрометра М-34М основана на зависимости разностей температур сухого и «смоченного» термометра и вычисления параметров влажности воздуха по специальным психрометрическим таблицам или графику. Температура воздуха определяется по показаниям сухого термометра.

Технические характеристики психрометра М-34М

Диапазон измерений «смоченного» термометра

Погрешность в зависимости от температуры

Характеристики М-34М	Значения
Диапазон измерений температуры воздуха
Диапазон измерений относительной влажности воздуха при температуре от 5°С до 40°С	от 10 до 100%
Предел допускаемых случайных составляющих погрешностей термометров, после введения поправок	±0,1°С
Cкорость воздушного потока (аспирация) при работе вентилятора должна быть, не менее, на любой минуте	2,0 м/сек.
Габаритные размеры психрометра М-34М, мм
Масса, не более, кг	1,3
Напряжение питания	220 В от источника переменного тока при частоте (50±1) Гц
Потребляемая мощность М-34М, не более	30 ВА
Гарантийный срок эксплуатации психрометра М-34-М, мес.	12

Принцип работы и устройство психрометра М-34-М

Работа психрометра М-34М основана на степени охлаждения испарением резервуара «смоченного» термометра при балансе теплообмена и зависящей от количества влаги в вентилируемом потоке воздуха постоянной скорости.

По температуре «смоченного» термометра и температуре воздуха, определяют относительную влажность.

Психрометр М-34-М состоит из двух основных частей — головки 1 и термодержателя 3 (см. рис. ниже).

Внутри головки располагается аспирационное устройство, состоящее из заводного механизма, электродвигателя с вентилятором, подключаемым к сети переменного тока напряжением 220 В.

На термодержателе 3 установлены термометры 4, один из которых «смоченный», а другой служит для измерения температуры воздуха.

Термометры защищены от воздействия солнечной радиации как сбоку — планками 5, так и снизу — трубочками 6.

В нижней части термодержателя расположено устройство для регулирования скорости аспирации. Оно состоит из клапана 8, имеющего форму конуса и подпружиненного винта 7. При повороте винта перекрывается определенная часть сечения трубки 9, что приводит к изменению скорости аспирации. Регулировка скорости до заданной величины проводится на заводе и при необходимости в бюро поверки.

При вращении вентилятора в прибор всасывается воздух, который обтекает резервуары термометров, проходит по трубке 9 к вентилятору и выбрасывается наружу через прорези в аспирационной головке.

К психрометру прилагаются: пипетка для смачивания, состоящая из стеклянной трубочки, вставленной в резиновый баллон с зажимом, щиток (ветрозащита) для защиты аспиратора от влияния ветра, металлический крючок для подвешивания прибора за шарик на аспирационной головке, поверочные свидетельства к термометрам и паспорт.

Для вычисления влажности по показаниям термометров используют психрометрические таблицы или вычисляют по формуле.

Перед работой снять наружный экран правого термометра и обернуть батистом в один слой, охватывая резервуар термометра на расстоянии 3 см. При этом предварительно вымытыми руками обмывают чистой водой резервуар термометра; смачивают дистиллированной водой батист, обернутый вокруг термометра батист завязывают нитками выше и ниже резервуара, обрезают свободный конец на 2-3 мм ниже резервуара.

Для смачивания батиста следует употреблять только дистиллированную воду.

При производстве наблюдений психрометр М-34-М устанавливают в том месте, где определяется влажность, обычно на специальном столбе с наветренной его стороны, чтобы воздух шел от прибора к столбу, причем наблюдатель при отсчетах должен находиться в таком положении, чтобы не оказывать влияния на показания прибора (с подветренной стороны).

Порядок работы психрометра М-34М

1) при определении влажности на открытом воздухе вынести психрометр из помещения зимой за 30 мин., а летом за 15 мин. до момента отсчета и повесьте его в установленном месте на высоте 2 м от поверхности земли;

2) смочите батист на резервуаре термометра, это смачивание произведите за 4 мин. до начала наблюдений. Для этого возьмите резиновый баллон с зажимом, — заранее наполненный дистиллированной водой, и легким нажимом доведите воду в пипетке не ближе, чем на 1 см до края, и удержите на этом уровне при помощи зажима. Затем введите пипетку во внутреннюю трубку защиты и смочите батист. Выждав некоторое время, не вынимая пипетки из трубки, разожмите зажим, вбирая воду в баллон и выньте пипетку;

3) включите электромотор психрометра М-34-М желательно, к стабилизированному источнику питания переменного тока;

4) через четыре минуты после пуска вентилятора или включения электромотора произведите отсчет по термометрам. Отсчет снимают с точностью до 0,25 цены деления шкалы, значения температуры округляют до 0,1°С и в показания вводят поправки, взятые по паспорту термометров. У термометров каждое деление шкалы соответствует 0,2°С. Нечетные десятые доли градусов определяются на глаз.

При температуре воздуха ниже 0°С психрометр выносят из помещения за полчаса до наблюдений, тотчас смачивают резервуар, обтянутый батистом и включают аспирационное устройство на 8 минут. За 3-4 мин. до отсчета вторично включают аспирационное устройство, но не делают повторного смачивания. Перед отсчетом наблюдатель должен установить, остается ли показание «смоченного» термометра постоянным или меняется. В первом случае наблюдатель производит и записывает отсчеты как обычно. Во втором — повторяет весь процесс наблюдения сначала.

Перед тем, как производить отсчеты, следует посмотреть, обмерз или остался мягким батист на резервуаре термометра, для этого деревянной палочкой (размером, примерно, со спичину) касаются смоченного батиста (создают центр кристаллизации). При этом палочка (может быть из другого материала) должна иметь температуру окружающей среды, чтобы не вносить дополнительного тепла к воде на батисте от рук.

После этой операции батист должен быть твердым, затем отмечают рядом с записью показания смоченного термометра: буквой «Л» наличие на батисте льда и буквой «В» наличие в нем воды.

Для защиты вентилятора от действия сильного ветра (свыше 4 м/с) на прорези аспирационной головки с наветренной стороны необходимо надеть ветровую защиту открытым концом в направлении вращения вентилятора.

Определение относительной влажности воздуха может производиться по формуле:

где f — значение относительной влажности воздуха;

Em — насыщенная упругость водяного пара при температуре «смоченного» термометра;

Ес — насыщенная упругость водяного пара при температуре «сухого» термометра;

А — психрометрический коэффициент, равный 6,62010"4 (°с-1)

Р- давление воздуха;

Аt — разность между температурой воздуха t и температурой «смоченного» термометра t.

На практике относительная влажность определяется при помощи психрометрических таблиц, в которых указываются правила пользования ими (см. «Психрометрические таблицы» автор Д.П. Беспалов, др.).

Кроме того, определение относительной влажности по показаниям психрометра, но уже с меньшей точностью (без введения поправок на давление к упругости водяного пара для наиболее распространенного диапазона влажности — от 10 до 100 % при температуре от 5 до 40 °С можно произвести по психрометрическому графику.

Определение относительной влажности по психрометрическому графику производится в следующем порядке:

— по вертикальным линиям отмечают показания сухого термометра;

— по наклонным — показания «смоченного» термометра;

— на пересечении этих линий получают значения относительной влажности, выраженные в процентах. Линии, соответствующие десяткам процентов, обозначены на графике цифрами: 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90.

Пример: Температура «сухого» термометра 21,7°С, температура «смоченного» термометра 14,3°С. На графике находим точку пересечения вертикальной и наклонной линии, соответствующих данным температурам; она находится выше 42, но ниже 44. Следовательно, относительная влажность будет приблизительно 43%.

Комплект поставки психрометра М-34М

Обозначение	Наименование	Количество
ГРПИ.405132.001-01	Психрометр аспирационный М-34-М, в том числе:	1 шт.
Л88.634.135	Защита ветровая	1 шт.
Л88.663.000	Крюк для подвеса	1 шт.
Л86.875.016	Футляр	1 шт.
Л87.359.000	Пипетка	2 шт.
П88.223.010	Втулка	2 шт.
Л88.946.009	Шайба	2 шт.
ГОСТ 8474-80	Батист отбеленный 40×20 мм	25 шт.
Л86.272.016	Зажим с баллоном	1 шт.
ГРПИ.715141.007	Втулка	2 шт.
ГРПИ.405132 001 ПС	Психрометры аспирационные. Паспорт	1 экз.
ГОСТ 112-78Е	Термометр ТМ6. Паспорт	2 экз.
Психрометры аспирационные. Методика поверки*

* — Поставляется по отдельному заказу за отдельную плату.

Цены актуальны на 05.08.19 г.

Прайс-лист:

Психрометр аспирационный М-34М	Цена без НДС, руб.	Цена с НДС, руб.
М-34М психрометр аспирационный (электрический) с футляром	25070	30084
Дополнительное оснащение	Цена без НДС, руб.	Цена с НДС, руб.
ЗИП к прибору	Цена без НДС, руб.	Цена с НДС, руб.

Описание прибора Психрометр аспирационный М-34М на KIPKomplekt.RU

Предусмотрены скидки в зависимости от количества заказываемого оборудования. Для того чтобы узнать точную цену, присылайте заявки на e-mail gaz@kipkomplekt.ru или на факс (347) 246-43-34 с обратными контактными данными.

Доставка приборов осуществляется по территории Российской Федерации посредством транспортных компаний "Деловые линии" и "ЖелДорЭкспедиция", в отдельных случаях — службами доставки "Даймекс" или "PONY EXPRESS".

На всю представленную продукцию распространяются гарантийные обязательства Завода — Производителя.

Доставка по России

Уфа
Москва
Санкт-Петербург
Абакан
Альметьевск
Анадырь
Анапа
Арзамас
Армавир
Архангельск
Астрахань
Ачинск
Балаково
Барнаул
Белгород
Белогорск
Березники
Бийск
Биробиджан
Благовещенск
Братск
Брянск
Владивосток
Владикавказ
Владимир
Волгоград
Волжский
Вологда
Воронеж
Глазов
Екатеринбург
Иваново
Ижевск
Иркутск
Ишимбай
Йошкар-Ола
Казань
Калуга
Кемерово
Кипарисово
Киров
Комсомольск
Кострома
Краснодар
Красноярск
Курган
Курск
Кызыл
Лабытнанги
Липецк
Магадан
Магнитогорск
Майкоп
Махачкала
Миасс
Мурманск
Набережные Челны
Нальчик
Нерюнгри
Нефтекамск
Нефтеюганск
Нижневартовск
Нижний Тагил
Новгород
Новокузнецк
Новороссийск
Новосибирск
Новый Уренгой
Ноябрьск
Омск
Оренбург
Орск
Орёл
Пенза
Пермь
Петрозаводск
Петропавловск
Псков
Пятигорск
Ростов
Рубцовск
Рязань
Салават
Салехард
Самара
Саранск
Саратов
Сахалинск
Севастополь
Северодвинск
Симферополь
Смоленск
Сосногорск
Сочи
Ставрополь
Стерлитамак
Сургут
Сызрань
Сыктывкар
Таганрог
Тамбов
Тверь
Тобольск
Тольятти
Томск
Тула
Тюмень
Улан-Удэ
Ульяновск
Усть-Илимск
Хабаровск
Ханты-Мансийск
Чайковский
Чебоксары
Челябинск
Череповец
Черкесск
Чита
Шахты
Южно-Сахалинск
Якутск
Ялта
Ярославль

1. Принцип работы психрометра основан на разности показаний сухого и увлажненного термометров в зависимости от влажности окружающего воздуха.

2. Аспирационный психрометр Ассмана состоит из двух одинаковых ртутных термометров 4 (рис.1), закрепленных в термодержателе, который состоит из трубок защиты 1, аспирационной чашки 2, воздухопроводной трубки 3 и термозащиты 5.

Резервуары термометров помещены в трубки защиты с воздушным зазором между ними. Назначение их — предохранять резервуары термометров от нагревания солнцем, для чего наружная поверхность трубок тщательно полируется и никелируется. Сами трубки изолированы друг от друга теплоизоляционными шайбами. Термометры защищены с боков термозащитами от механических повреждений.

3. Трубки защиты соединены аспирационной чашкой с воздухопроводной трубкой, на верхнем конце которой укреплена аспирационная головка 6. Пружина заводного механизма заводится ключом 7.

К психрометру прилагается ветровая защита 8.

Для подвешивания психрометра имеется крюк 9, на одном конце которого есть винтовая нарезка, а на другом — крючок с прорезью. Крюк ввинчивают горизонтально в специальный столб и на него навешивают психрометр.

Рис.1. Психрометр аспирационный МB-4M

1 — трубка защиты (2);

2 — чашка аспирационная;

3 — трубка воздухопроводная;

4 — термометр ртутный (2);

5 — термозащита (2);

6 — головка аспирационная;

8 — защита ветровая;

11 — зажим для резиновых трубок;

Методика эксперимента.

Психрометрический метод определения влажности воздуха основан на зависимости скорости испарения воды от влажности окружающего воздуха. Психрометр состоит из двух одинаковых термометров, резервуары которых в целях защиты от окружающих тел помещены внутри открытых металлических двухсменных трубочек. Резервуар одного из термометров обмотан батистом. Смачивание батиста проводится пипеткой. Скорость обтекания воздухом резервуаров сухого и влажного термометров должна быть всегда постоянна. Это достигается при помощи вентилятора с часовым механизмом, помешенного вверху прибора. Сухой термометр психрометра показывает постоянную температуру воздуха Т₁, а влажный (в случае если водяной пар в воздухе не является насыщенным) — температура Т₂ более низкую, вследствие испарения жидкости, зависящую от влажности воздуха. Разность температур T₁—Т₂ тем больше, чем меньше относительная влажность воздуха. При испарении воды с поверхности батиста температура влажного термометра понижается до тех пор, пока количество теплоты, поступающее к термометру из окружающей среды за время, не станет равным количеству теплоты Q₂, необходимому для испарения. Для установления теплового равновесия Q₁ -1 .