Прилади для визначення метеорологічних параметрів і методи їх вимірювання. 2.1. Вимірювання температури повітря

2.1. Вимірювання температури повітря.

Температура повітря у виробничих приміщеннях, як правило, змінюється залежно від об'єму приміщення, тому для об'єктивної оцінки її вимірюють у декількох точках приміщення: на висоті 1,0 м від підлоги або робочої площадки при роботах, які виконуються сидячи, і на висоті 1,5 м - при роботах, що виконуються стоячи.

Для вимірювання температури використовують ртутні і спиртові термометри. Для вимірювання температури більше 0°С доцільніше застосовувати ртутний термометр, тому що ртуть більш рівномірно розширюється при нагріванні. За температури нижче мінус 39°С ртуть замерзає, тому для вимірювання низьких температур користуються спиртовими термометрами.

При високих значеннях температур використовують термопари, які дають змогу не тільки вимірювати на відстані, а й керувати процесом із застосуванням автоматики.

Парним термометром вимірюють температуру повітря у приміщеннях із джерелами значних теплових випромінювань (термічні, прокатні, ковальські цехи, котельні тощо). Він складається з двох ртутних термометрів, резервуар одного посріблений, другого - почорнений.

Почорнений термометр поглинає теплові промені, які падають на нього, й нагрівається більше (до t_поч), посріблений відбиває їх і нагрівається менше (до t_пос). Дійсну температуру (t_д) визначають за формулою:

t_д = t_пос – k (t_поч - t_пос), (1)

де t_n - дійсна температура в приміщенні, °С;

t_пос - покази посрібленого термометра, °С;

t_поч - покази почорненого термометра, °С;

k - константа приладу, що визначається при його виготовленні (зазвичай

k = 0,10 - 0,12).

Для безперервної реєстрації зміни температури в часі застосовують термографи (рис. 1).

Датчиком температури служить біметалічна пластина 1, деформація якої при зміні температури навколишнього повітря передається системою важелів 2 на записуючий пристрій. За допомогою стрілки 3 з пером на кінці здійснюється запис на спеціальну стрічку, яка закріплюється на барабані з годинниковим механізмом.

2.2. Вимірювання вологості

Відносну вологість повітря визначають за допомогою психрометрів, гігрометрів та гігрографів. Психрометри бувають двох типів - стаціонарні та аспіраційні.

Стаціонарний психрометр Августа (рис. 2, а) складається з двох однакових ртутних або спиртних термометрів, закріплених на штативі. Кінцевиквологого термометра обгорнутий гігроскопічною тканиною (батистом) 1, яка зволожується дистильованою водою 2, оскільки кінці тканини вмочені в резервуар з дистильованою водою. Внаслідок випаровування води з тканини температура “вологого” термометра нижча (або рівна як при 100% вологості) від показів “сухого” термометра.

За таблицею, яка може бути розміщена на корпусі психрометра, визначають відносну вологість повітря залежно від різниці показів “сухого” і “вологого” термометрів.

Недоліком психрометра Августа є досить велика похибка вимірювання через несталість швидкості руху повітря навколо резервуару “вологого” термометра.

Такого недоліку немає в аспіраційному психрометрі Ассмана (рис. 2, б).

У цьому приладі резервуари обох ртутних термометрів розміщенні в подвійнихвідполірованих трубках 3, які захищають термометри від механічних пошкоджень та відбивають променеве тепло. У верхній частині трубки встановлений турбінка-вентилятор 4, який створює в трубці потік повітря з швидкістю 2 м / с. Через 4 - 5 хв. після запуску вентилятора знімають покази двох термометрів; у одного з них резервуар обгорнутий гігроскопічною тканиною, змоченою дистильованою водою.

Завдяки потоку повітря обидва резервуари будуть перебувати в однакових умовах, а покази термометрів будуть різними (або однаковими при 100% вологості). За психрометричним графіком, таблицею чи формулою визначають відносну вологість повітря.

Для безперервної реєстрації зміни відносної вологості в часі використовують гігрометри та гігрографи, в яких чутливим елементом служить знежирене людське волосся.

На рис. З наведена схема гігрографа - самопишучого приладу безперервного запису відносної вологості повітря.

Чутливим елементом гігрографа, що реагує на зміну вологості повітря, є пучок знежиреного людського волосся 2, закріплений в затискачах 1 на поперечному кронштейні. Пучок волосся в середній частині захоплений гачком 4, що є одним з плечей передавального механізму 5. Внутрішнє плече 6 (у корпусі приладу) має противагу, під дією якої відбувається натягнення пучка волосся 2. При зміні відносної вологості повітря відбувається видовження (при збільшенні вологості) або скорочення (при зменшенні вологості) пучка волосся. Ця деформація через передавальний механізм передається на стрілку 7 з пером.