Психрометр схема


Принцип действия любого психрометра основан на физическом свойстве жидкости (воды) к испарению и возникающей при этом разности температур показываемых сухим и влажным термометрами. Испарение, за счет того, что жидкость покидают наиболее "быстрые" молекулы, приводит к потере жидкостью части энергии и как следствие снижение ее температуры, регистрируемое смоченным термометром.

Простейший психрометр состоит из двух стеклянных термометров (спиртовых или ртутных). Один сухой, другой влажный (смоченного), обернутый влажной хлопчатобумажной тканью. Конец этой ткани опущен в резервуар с жидкостью. При испарении воды происходит охлаждение влажного термометра. Чем ниже влажность окружающего воздуха, тем интенсивнее протекает этот процесс. Следовательно, чем суше воздух, влажность которого определяется, тем ниже будут показания смоченного термометра, тем больше будет разница между показаниями сухого и влажного термометров.

Зафиксировав показания сухого и влажного термометров, с помощью специальных формул или психрометрической таблицы определяется относительная, а затем по психрометрической формуле — абсолютная влажность воздуха.

Виды психрометров


Психрометр схема Современные психрометры можно разделить на три категории: станционные, аспирационные и дистанционные. В станционных психрометрах термометры закреплены на специальном штативе в метеорологической будке. Основной недостаток станционных психрометров — зависимость показаний увлажнённого термометра от скорости воздушного потока в будке. Основной станционный психрометр — психрометр Августа. В аспирационном психрометре (например, психрометр Ассмана) термометры расположены в специальной оправе, защищающей их от повреждений и теплового излучения окружающих предметов, где обдуваются с помощью аспиратора (вентилятора) потоком исследуемого воздуха с постоянной скоростью около 2 м/с. При положительной температуре воздуха аспирационный психрометр — наиболее надёжный прибор для измерения температуры и влажности воздуха. В дистанционных психрометрах используются термометры сопротивления, терморезисторы.

 

Лабораторная работа №6,7

Наименование работы: Электрические цепи. Элементы электрической цепи. Исследование смешанного соединения проводников.

Цель работы:изучить элементы электрической цепи; экспериментально изучить характеристики смешанного соединения проводников.


Подготовка к работе:

1.Ответить на вопросы самопроверки для получения допуска к работе:

· Сформулировать закон Ома для участка цепи. Дать определение всех величин, входящих в него и назвать их единицы измерения.

· От каких физических величин зависит сопротивление проводника?

· Какое соединение проводников называют последовательным? Какое параллельным?

2.Подготовить бланк отчета.

Оборудование:источник тока, резистор 3 шт., электрическая лампочка, соединительные провода, вольтметр, амперметр, реостат.

Порядок проведения работы:

1. Получить допуск к работе.

2. Выполнить задания.

  1. Ответить на контрольные вопросы.

Содержание отчета:

1. Наименование, цель работы, задание;

2. Выполненное задание с результатами измерений и вычислений;

  1. Ответы на контрольные вопросы.

Контрольные вопросы для зачета:

1.Что называют электрической цепью?

2.Условные обозначения некоторых элементов электрической цепи?

3.Что такое «электроизмерительные приборы»? Примеры.

4.Назовите типы электрических цепей.

5.Запишите формулы для расчета силы тока, напряжения и сопротивления в зависимости от типа электрической цепи.

6.Как изменится сопротивление, если проводники нагреть?

 

Порядок выполнения работы:

I.Собрать электрическую цепь согласно схеме. Снять измерения для расчетов.


Психрометр схема Схема 1.

1) Соберите электрическую цепь по схеме 1.

2) Замкните цепь и измерьте силу тока и напряжение на резисторе.

3) При помощи реостата установите в цепи определенную силу тока. Повторите опыт несколько раз, постепенно перемещая ползунок реостата.

4) Занесите результаты измерений в Таблицу 1.

5) По результатам измерений произведите расчет сопротивления резистора. Рассчитать среднее значение сопротивления резистора.

6) Нарисовать график зависимости силы тока от сопротивления.

 
I          
U          
R          

Таблица 1.

 

 

Схема 2.

 

 

Схема 3.

II.Изучить зависимость силы тока от сопротивления.

1) Собрать электрическую цепь согласно схеме 2.

2) Снять показания амперметра.

3) Собрать электрическую цепь по схеме 3.

4) Снять показания амперметра.

5) Определить, как изменились показания амперметра и степень накала

лампочки в зависимости от типа соединения резисторов.

 

III.Зарисовать схему данной электрической цепи, выполнить задания:

Психрометр схема

1)Определите площадь сечения константового провода.

2) Определите сопротивление мотка константового провода.

3)Определите длину константового провода, если его удельное сопротивление равно 4.7· Психрометр схема Ом ·м

IV.Рассчитать полное сопротивление электрической цепи. (Взять карточку с цепью, согласно своему номеру в журнале).

ПРИЛОЖЕНИЕ

Источник: cyberpedia.su

Работа психрометра 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 состоит из двух основных частей — головки 1 и термодержателя 3 (рис. 1).

Внутри головки располагается аспирационное устройство, состоящее из заводного механизма, ключа 2 и вентилятора для психрометра МВ-4-2М; в психрометре М-34-М используется электродвигатель с вентилятором, подключаемый 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.

 


Психрометр схема Рис. 1. Схема аспирационного психрометра МВ-4-2М 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. Формулы и вспомогательные таблицы для вычисления абсолютной и относительной влажности представлены в приложении 1

Основные технические данные

Диапазон измерения температуры воздуха от минус 25 °С до плюс 50 °С.

Диапазон измерения температуры «смоченного» термометра от минус 10 °С до плюс 50 °С.

Питание психрометра М-34-М осуществляется от источника переменного тока напряжением (220+22-33) в при частоте (50±1) Гц.

Мощность, потребляемая психрометром М-34-М, не более 30 ВА.

Предел допускаемых случайных составляющих погрешностей термометров, после введения поправок ±0,1 °С.

Скорость аспирации для психрометра МВ-4-2М на четвертой минуте и для психрометра М-34-М на любой минуте не менее 2,0 м/с.

Время раскручивания пружины заводного механизма психрометра МВ-4-2М при полном заводе составляет не менее 8 минут.


Порядок работы

Порядок работы психрометра следующий:

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 метра 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) заведите пружину заводного механизма психрометра МВ-4-2М или 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, значение 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.


3-4 минуты 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.

Пример определения абсолютной влажности воздуха с помощью психрометра аспирационного. При определении влажности воздуха с помощью аспирационного психрометра было установлено, что температура «сухого» термометра составила 26,2°С, «влажного» термометра – 19,4°С, скорость движения воздуха при работе с аспирационным психрометром не учитывается, так как с помощью вентилятора создается постоянный поток воздуха, барометрическое давление – 753 мм. рт. ст.


Значение f — максимальной влажности при температуре «влажного» термометра находим по таблицам 1 или 2. В данном примере пользуемся таблицей 1. На пересечении колонок 19 (целые значения температуры) и 4 (десятые доли градуса) находим искомую величину, которая составляет 16,89 мм. рт. ст.

Абсолютная влажность рассчитывается по формуле:

Психрометр схема

К – искомая абсолютная влажность, мм рт. ст.;

f – максимальное напряжение водяных паров при температуре влажного термометра (находят по таблицам 5 или 6), мм рт. ст.;

0,5 – постоянный психрометрический коэффициент;

t – температура сухого термометра, оС

t1 – температура влажного термометра, оС;

В – барометрическое давление, мм рт. ст.

755 – среднее значение барометрического давления на уровне земли,. мм рт. ст.


Таблица 1

Источник: megalektsii.ru

Принцип работы и устройство психрометров


Действие любого психрометра основывается на физическом свойстве жидкости, в частности воды, испаряться и возникающих при этом разностей температур, которые показываются сухим и влажным термометрами. Испарение воды со смоченной поверхности, ткани, губки, соединенной с одним из термометров, приводит к потере части энергии, как следствие, снижению температуры жидкости. Это снижение, а точнее сниженную температуру, и регистрирует смоченный термометр.

Простейший психрометр – это, по-сути, два стеклянных термометра (ртутных или спиртовых), один из которых — сухой, а второй — влажный (смоченный), т.е. обернут влажной хлопчатобумажной тканью. Один конец этой ткани опущен в резервуар с водой. Испаряясь, вода охлаждает «влажный» термометр. При этом, чем влажность окружающего воздуха ниже, тем интенсивнее протекает процесс испарения. Таким образом, чем суше воздух, влажность которого определяется, тем ниже будут показания «мокрого» термометра, и тем большей будет разница показаний сухого и влажного термометров.

Завизировав показания сухого и влажного термометров в определенный момент времени, при помощи психрометрической таблицы, поставляемой вместе с психрометром, или специальных формул можно определить относительную, а затем при помощи психрометрической формулы — абсолютную влажность воздуха.

Ниже представлена «психрометрическая формула», которая позволяет определить упругость водного пара по показаниям сухого и влажного термометров.

Psihrometricheskaya formula.PNG

Где:

е —упругость водного пара находящегося в воздухе (абсолютная влажность воздуха);

Е —максимально возможная упругость водного пара при температуре tс смоченного термометра;

t —температура воздуха;

А —коэффициент, который зависит от устройства термометра и скорости прохождения воздуха возле резервуара термометра;

P —давление воздуха.

В чем отличия гигрометра от психрометра

Помимо психрометров, для измерения влажности воздуха, также, используются гигрометры, принцип работы которых основывается на изменениях физико-химических свойств различных веществ при изменении влажности окружающей среды. Наибольшее распространение получили емкостные, оптические, резистивные и термисторные гигрометры.

Именно принципом работы и отличаются гигрометр от психрометра. Психрометр — более простое устройство, поэтому он более защищен от различных посторонних воздействий и, как следствие, более надежен. В пользовательских инструкциях многих конструкций гигрометров указано, что необходимо периодически проверять показания гигрометра по психрометру.

Однако, в то же время, гигрометры более функциональны. Некоторые модели гигрометров способны измерять влажность не только воздуха, но и твердых тел. К примеру, используя емкостный гигрометр можно измерить влажность таблеток.

Виды психрометров

По большом счету, различают три вида психрометров:

— Стационарный (станционный),

— Аспирационный,

— Дистанционный.

Стационарный психрометр

схема психрометра августа

Рисунок 1.

Стационарный психрометр (психрометр Августа) – это тот самый, «классический» психрометр, описанный выше. Состоит стационарный психрометр из двух термометров, которые закреплены на специальном штативе и помещены в метеорологическую будку. Резервуар одного из них обвязан кусочком батиста, конец которого помещен в стаканчик с водой, для обеспечения свободного поступления воды к резервуару. Сама будка (метеорологическая будка Селянинова) устроена таким образом, что в ней обеспечивается свободный обмен воздуха. Основной недостаток стационарных психрометров заключается в том, что показания смоченного термометра зависят от скорости воздушного потока в будке. Преимущество же стационарного психрометра заключается в его простоте и удобстве обслуживания. Схему психрометра Августа можно увидеть на рисунке 1. Самым простым психрометром является психрометр-гигрометр серии «ВИТ»: ВИТ-1, ВИТ-2 и ВИТ-3.

Аспирационный психрометр

Аспирационный психрометр

Рисунок 2.

Аспирационный психрометр (психрометр Асмана) является более сложным прибором. Термометры в данном психрометре помещены в специальный корпус, который служит для них защитой от повреждений и теплового воздействия окружающих предметов. Обдув термометров производится при помощи специального вентилятора, называемого аспиратором, с постоянной скоростью около 2 м/сек. Аспирационный психрометр — наиболее точный и надежный прибор для измерения температуры и влажности воздуха при положительных температурах окружающей среды.

Общим, для аспирационного и стационарного психрометров является то, что оба они построены на базе ртутно-стеклянных термометров, что и определяет их общий недостаток — хрупкость, а также невозможность проведения контроля дистанционно. Примером данного вида психрометров могут служить модели психрометров Рњ-34Рњ и РњР’-4-2Рњ.

Дистанционный психрометр

фото дистанционного психрометра

Рисунок 3.

Дистанционный психрометр – это уже промышленный психрометр, в котором для измерения влажности воздуха используются различные термометры сопротивления, а также термопары и термисторы. Основные типы таких приборов: манометрические и электрические психрометры. Тут все зависит от типа используемого термометра.

В манометрическом психрометре, как следует из названия, обычно используются либо двухканальный манометрический термометр, либо два одноканальных, где один из термобаллонов снабжен системой увлажнения.

Более широкое распространение получили психрометры, в которых используются термометры сопротивления, термопары, термисторы. Однако, также как и в других психрометрах, обязательным условием для надежной работы и точности показаний является использование сухого и увлажненного преобразователей и датчиков температуры. Хорошим примером электронного психрометра, в качестве датчиков температуры «сухого» и «влажного» термометров использующего кремниевые транзисторы является модель РџРў-1.

Источник: www.xn--80aicmxhn.xn--p1ai

Гигрометр-психометр – что это такое?

Гигрометр ВИТ-1

Гигрометр, который мы привыкли видеть практически везде, где нормируется микроклимат, изобрел в конце 19 века немец Эрнест Август. Теперь меняется только дизайн этого стационарного прибора, но принцип остается тем же – два термометра (около 5 см межу ними), показания сухие и с учетом испарения влаги. Разница в температуре позволяет высчитать необходимый показатель – влажность в помещении.

Интересно! Расчет значения влажности можно производить по психрометрической таблице, по диаграмме или в он-лайн калькуляторе.

Для чего используется гигрометр-психометр?

Принцип действия основан на том, что чем выше влажность воздуха и ниже температура, тем хуже испаряется вода в резервуаре под влажным термометром, и наоборот. Так как значения зависят от испарения влаги, поэтому этот тип гигрометров называется психрометрический. При влажности в 100% из резервуара вода совсем не будет испаряться, тогда применение гигрометра невозможно.

Сухой термометр гигрометр показывает фактическую температуру в помещении. Влажный показывает температуру окружающей среды с учетом испарения. Разность между показаниями двух термометров – относительная влажность.

Мокрый термометр погружен в стеклянную трубку с загибом на конце, куда доливается вода, желательно по качеству не ниже дистиллированной. От качества воды будет зависеть качество показаний, налет на термометре и долговечность фитиля. Фитиль – длинная полоска ткани (марля, батист, шифон), которая подает капиллярные потоки воды на нижнюю часть «мокрого термометра».

Фитиль нужно регулярно проверять, не забились ли поры в тканевой полоске. Старый и жесткий фитиль, потерявший способность впитывать воду, меняют на новый. Ткань для фитиля берут практически любую, главное правильно ее подготовить – прокипятить в содовом растворе, многократно выполоскать.

Психрометры ВИТ

Существует две разновидности данного психрометра, ВИТ-1 предназначен для помещений с температурой 5-25°С, ВИТ-2 – 20-40°С. Если в помещении нет возможности регулировать температуру (кондиционер, вентиляция), то гигрометр ВИТ 1 применяют в прохладное время года, а гигрометр ВИТ 2 – в жаркое. Если же есть регулировка температурного режима, то круглогодично подойдет ВИТ-1, так как большинство нормативных документов рекомендует температурный режим 20-25°С.

Гигрометр психрометрический вит представляет собой пластиковый корпус- подставку, на котором размещены два термометра, влажный и сухой. Оба термометра заполнены подкрашенным раствором, поэтому вопрос об ртутном загрязнении закрыт. Шкала состоит из подкрашенного толуола. Для удобства, там же, на пластиковой подставке, расположена полная шкала расчета влажности по разности температур (психрометрическая таблица).

Техника безопасности

Пластиковый корпус, стеклянные трубки термометров являются первой причиной, почему гигрометр требует бережного отношения. Также важно соблюдать условия эксплуатации, тогда прибор прослужит не один десяток лет, пока не выгорит красная жидкость в термометрах.

Правила безопасного применения гигрометра ВИТ:

  • Не подвергать механическим воздействиям (не бросать, не наступать, не бить, тому подобное). Обратное приведет к разрушению пластика, стекла, после чего можно будет заменить или починить испорченный элемент, но снова придется проводить поверку прибора. Стоимость покупки запчастей плюс поверка по стоимости будет равно как новый психометрический гигрометр с заводской поверкой.
  • Не разрушать шкалу термометров. Находящийся внутри трубок крашений толуол является ядовитым химическим веществом. Если же бой произошел, остатки, осколки быстро собрать в герметичный пакет или емкость и выбросить, а помещении очень сильно проветрить, поверхности протереть горячей водой с соблюдением правил безопасности (перчатки, маска, очки). Руки, слизистые, а также загрязнения вымыть с мылом.
  • Не подвергать воздействию агрессивных веществ. Нельзя протирать или окунать, обрызгивать или поливать прибор химическими жидкостями или абразивными смесями.
  • Не подвергать нагреву или охлаждению выше шкалы прибора. Гигрометр психрометрический ВИТ 1 нельзя охлаждать ниже +5°С или нагревать выше +25°С (критически – выше 45°), а гигрометр психрометрический ВИТ 2 – нижняя норма +20°С, верхняя – +45°С (критичный нагрев выше 60°С). В обратном случае столб расширяющейся жидкости внутри термометра выйдет вне границ, а после возвращения к нормальной температуре разорвется на несколько отрезков, что автоматически выводит гигрометр из эксплуатации.

Важно! Можно попробовать несколько раз быстро нагреть и охладить мокрый термометр, например, под потоком воды. Обычно это помогает соединить измерительную шкалу.

Гигрометр вит – инструкция по применению

Психрометр схема

Перед тем как повесить прибор на стену на уровне глаз, чтобы было удобно снимать показания, его необходимо подготовить для работы. Начинаются подготовительные работы с распечатки коробки. Все комплектующие должны быть целы, плюс соответствовать перечню паспорта.

Алгоритм использования гигрометра ВИТ:

  1. Распечатать коробку, проверить целостность и полноту комплектации. Проверить штамп завода изготовителя о поверке.
  2. Тканевый питатель снять с нижнего резервуара термометра с красноватой жидкостью.
  3. Трубку питателя достать из пластикового корпуса, перевернуть и наполнить дистиллированной водой почти доверху.
  4. Вставить в корпус, перевернуть в нормальное положение. Часть воды окажется в изгибе питателя, который будет находиться под шариком влажного термометра. Большая часть воды (столб) находится в трубке питателе. Это позволит наполнять гигрометр комнатный водой очень редко.
  5. Тканевая полоска должна быть на кончике термометра, а ее второй конец в изгибе питателя, в воде. Термометр вставлять в воду нельзя, так тогда будет измеряться температура воды, а не помещения с учетом испарения. От воды до кончика термометра должно быть от 5 мм.
  6. Прикрепить гигрометр на стену, чтобы было легко снимать показания (на высоте лица). Стена должна быть прочной, без вибрации, любых источников нагрева или охлаждения.
  7. Для тех, кому нужна влажность до десятых или даже сотых, необходимо измерять скорость аэрации (при помощи крыльчатого У5).
  8. Прибор оставляется на стене в спокойном состоянии, пока не примет температуру окружающей среды. Теперь можно снять показания, посчитать разницу и по таблице узнать значение влажности в помещении. Если в паспорте была указана погрешность, ее нужно учитывать, прибавляя или отнимая погрешность прибора.
  9. Полученное значение необходимо записать в журнал гигрометра.

Воду комнатной температуры нужно заливать регулярно, но не позже, чем за полчаса до замера.

Важно! Первичная поверка гигрометров проводится заводом изготовителем, последующие пользователем – не реже, чем каждые два года.

Где купить гигрометр

Чтобы купить гигрометры вит достаточно обратиться к поставщику лабораторной техники или посуды, т.е. к нам, компании Стимул. Обычно у них есть из чего выбрать (купить гигрометр отечественного производства или иностранного, с поверкой или калибровкой и другие виды).

Источник: stimyl.ru


Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте, как обрабатываются ваши данные комментариев.