Vlhkost vzduchu. Metody pro stanovení vlhkosti vzduchu 8. třída online příprava na Rostelecom Lyceum | Cvičební stroje a

Nezapomeňte, že u nás nakoupíte psychrometrické vlhkoměry VIT-1 a VIT-2 za nejlepší cenu.

<strong>Návod (manuál) pro obsluhu psychrometrických vlhkoměrů VIT-1 a VIT-2</strong>

úvod
1. Návod definuje bezpečnostní opatření při práci s vlhkoměrem, jeho přípravě na práci a provozní postupy, typické poruchy a údržbu vlhkoměru.
2. Technické vlastnosti vlhkoměru, úpravy vlhkoměrů a záruky výrobce jsou uvedeny v pasu.

<strong>Označení bezpečnostních opatření při práci s vlhkoměrem</strong>

1. Při práci s vlhkoměrem je zakázáno:

• Vystavte vlhkoměr prudkým otřesům jak během instalace, tak během provozu;
• Otřete stupnici teploměru a psychrometrický stůl rozpouštědly, kyselinami a jinými podobnými kapalinami;
• Přehřejte teploměry vlhkoměru VIT-1 o více než 45°C a vlhkoměru VIT-2 o více než 60°C. Při přehřátí dojde ke zničení teploměrových nádrží.

2. Při zničení teploměrů se teploměrný kapalný toluen odstraňuje z okolních předmětů horkou vodou. Toluen je toxický, hořlavý, bod vzplanutí je asi 5°C.

<strong>Konstrukce a princip činnosti vlhkoměru</strong>

1. Vlhkoměr je zařízení sestavené na základně vyrobené z fenolického plastu nebo jiných materiálů s podobnými vlastnostmi. K základně jsou připevněny dva teploměry se stupnicí, psychrometrický stolek a skleněné nebo plastové krmítko naplněné destilovanou vodou. Nádržka teploměru pod nápisem „Zvlhčování“. navlhčenou vodou z krmítka pomocí cambrického nebo šifonového knotu.
2. Metoda měření relativní vlhkosti psychrometrickým vlhkoměrem je založena na vztahu mezi vlhkostí vzduchu a psychrometrickým rozdílem – rozdílem v údajích „suchého“ a „mokrého“ teploměru, které jsou v termodynamické rovnováze s okolím. Odečtením údajů teploměru a zavedením korekcí jejich údajů se určí rozdíl údajů teploměru. Poté se na základě údajů „suchého“ teploměru a rozdílu v údajích „suchého“ a „mokrého“ teploměru určí relativní vlhkost vzduchu pomocí psychrometrické tabulky.

<strong>Příprava vlhkoměru k použití</strong>

1. Vybalte vlhkoměr a ujistěte se, že je zařízení kompletní v souladu s pasem.
2. Vyjměte podavač ze základny. Naplňte podavač destilovanou vodou. Plnění se provádí ponořením krmítka do nádoby s vodou, utěsněným koncem dolů.
3. Krmítko umístěte na základnu tak, aby od okraje otevřeného konce krmítka k zásobníku teploměru byla vzdálenost minimálně 20 mm a knot se nedotýkal stěn otevřeného konce krmítka.
Varování! Před instalací podavače do provozní polohy navlhčete knot ponořením nádržky s mokrou žárovkou do podavače vodou.
4. Umístěte vlhkoměr do svislé polohy na úroveň očí osoby, která s ním pracuje. Místo, kde je vlhkoměr instalován, musí být bez vibrací a zdrojů tepla nebo chladu, které by vytvářely teplotní rozdíl mezi spodní, hlavní nádrží a horní rezervní nádrží o více než 2°C.
5. Psychrometrický stůl nainstalovaný na podstavci vlhkoměru platí pro určitou rychlost vertikálních proudů vzduchu (rychlost nasávání) mytí vlhkoměru. Rychlost aspirace je uvedena v tabulce. Můžete vidět úplnou psychrometrickou tabulku pro vlhkoměr VIT-2 по ссылке.
6. Před měřením relativní vlhkosti změřte rychlost nasávání přímo pod vlhkoměrem. Změřte rychlost aspirace pomocí lopatkového anemometru U5 GOST 6376-74. Je možné použít dříve vyráběný anemometr ASO-3, typ B, GOST 6376-52. Postup měření je v souladu s datovým listem anemometru. Rychlost aspirace měřená anemometrem se zaokrouhluje na desetiny m/s podle aritmetického zaokrouhlovacího pravidla. Nasávací zařízení VIT vlhkoměr si můžete zakoupit kliknutím na odkaz.
7. Relativní vlhkost měřte vlhkoměrem až po zjištění údajů vlhkoměrů. Minimální doba expozice vlhkoměru v měřeném prostředí je 30 minut.

<strong>Operační postup psychrometrického vlhkoměru</strong>

1. Odečtěte údaje ze „suchých“ a „mokrých“ teploměrů. Při měření by mělo být oko pracovníka na úrovni vodorovné tečny k menisku kapaliny tak, aby značka stupnice v referenčním bodě byla viditelná jako přímka.
2. Osoba pracující s vlhkoměrem se musí nacházet v takové vzdálenosti, kde jsou běžně viditelné značky na stupnici, a dávat pozor, aby během odečtů nedýchala na teploměry. Při odečítání teploměrů se nejprve rychle počítají desetiny stupně, poté celé stupně.
3. Určete teplotu pomocí teploměrů s přesností na 0,1 °C a zaveďte korekce na teploměrech uvedených v datovém listu vlhkoměru. Vypočítejte teplotní rozdíl mezi „suchým“ a „mokrým“ teploměrem. Opravy se zavádějí algebraickým sčítáním.
4. Pokud v pasu nejsou žádné korekce pro údaje provedené na „suchém“ a „mokrém“ teploměru, vypočítejte korekce lineární interpolací pomocí dvou korekcí vztahujících se k teplotám, mezi kterými leží údaj teploměru.
5. Určete relativní vlhkost pomocí psychrometrické tabulky. Požadovaná relativní vlhkost bude na průsečíku teplotních čar podle „suchého“ teploměru a teplotního rozdílu mezi „suchým“ a „mokrým“ teploměrem.
6. Pokud tabulka neobsahuje výsledný teplotní rozdíl mezi „suchým“ a „mokrým“ teploměrem, použijte k určení vlhkosti interpolaci. Pokud v tabulce není uvedena teplota suchého teploměru, použijte k určení vlhkosti interpolaci pouze pro ty oblasti psychrometrické tabulky, ve kterých změna teploty suchého teploměru o 1 °C vede ke změně relativní vlhkosti o více než 1 %. .
U zbývajících oblastí tabulky zaokrouhlete hodnoty teploty suchého teploměru na nejbližší hodnotu tabulky pomocí aritmetického zaokrouhlovacího pravidla.

<strong>Příklad stanovení relativní vlhkosti interpolací</strong>

1. Určete teploty pomocí „suchého“ a „mokrého“ teploměru a rozdíl mezi těmito teplotami.

Teploměry	Naměřené teploty	Úpravy teploměrů podle pasu	Teploty po korekcích
Suché	Teplota = 22,5 °С	-0,15 ° C	22,35 ° C
„zvlhčený“	TV=16,1°С	+ 0,20 ° C	16,3 ° C

Akceptujeme Tc = 22,4°C, teplotní rozdíl (Tc-Tv) je roven: 22,4-16,3 = 6,1°C.

2. Určete relativní vlhkost pro Тс=22,4 °С a Тс-Тв=6,0 °С, pro tento účel interpolací hodnoty relativní vlhkosti podle tabulky pro Тс od 22 do 23 °С a Тс-Тв=6,0 °С .

Ts podle tabulky	Rozdíl Ts-TV dle tabulky	Relativní vlhkost
22 ° C	6,0 ° C	48%
23 ° C	6,0 ° C	50%

Se zvýšením Tg o 1°C vzroste relativní vlhkost o 2%, proto zvýšení Tg o 0,4°C zvýší relativní vlhkost o (0,4×2)/1=0,8%.
Pro Тс=22,4°С a Тс-Тв=6,0°С je relativní vlhkost rovna: 48+0,8=48,8%. Přijímáme „Fp“ = 4,9 %.
3. Určíme relativní vlhkost pro Тс-22,4°С a Тс-Тв=6,5°С, pro které interpolujeme hodnoty relativní vlhkosti dle tabulky pro Тс od 22 do 23 a Тс-Тв=6,5°С .

Ts podle tabulky	Rozdíl Ts-TV dle tabulky	Relativní vlhkost
22 ° C	6,5 ° C	44%
23 ° C	6,5 ° C	46%

Pro Тс=22,4° a Тс-Тв=6,5°С je relativní vlhkost podle výpočtu podobného bodu 2 44,8%. Přijímáme „Fp“ = 45 %.
4. Určíme relativní vlhkost pro Тс=22,4°С a Тс-Тв=6,1°С, pro které interpolujeme zjištěné hodnoty relativní vlhkosti pro Тс-Тв od 6,0°С do 6,5°С při Тс= 22,4 °C.

Ts	Rozdíl Ts-TV	Relativní vlhkost
22,4 ° C	6,0 ° C	49%
22,4 ° C	6,5 ° C	45%

Se zvýšením Tc-Tv o 0,5°C se relativní vlhkost sníží o 4,0 %, takže zvýšení Tc-Tv o 0,1°C sníží relativní vlhkost o (0,1×4,0)/0,5= 0,8 %. 49,0-0,8 = 48,2 %. Přijímáme „Fp“ = 48 %.

<strong>Typické poruchy psychrometrických vlhkoměrů a způsoby jejich odstranění</strong>

1. Konstrukce vlhkoměru zahrnuje části vyrobené ze skla, takže vlhkoměr chraňte před pády a prudkými nárazy.
2. Pokud je podavač zničen, vyměňte jej za jiný, který je součástí sady vlhkoměru. K tomu odstraňte zbytky rozbitého a vložte nové, přičemž podavač zajistěte pružinou umístěnou na zadní straně vlhkoměru základna. Nebo kupte si nový podavač pro vlhkoměr VIT.
3. Termometrické praskliny kapaliny jsou opravitelná závada. Pokud se v teploměrech objeví praskliny kapaliny, odstraňte je opatrným zahřátím zásobníků teploměru na vhodné teploty (VIT-1 ne více než 45°C a VIT-2 vlhkoměr ne více než 60°C. Přehřátí způsobí zničení zásobníků teploměru) .

<strong>Údržba psychrometrických vlhkoměrů</strong>

1. Podavač musí být vždy naplněn destilovanou vodou v souladu s GOST 6709-72. Vodu doplňte předem, nejlépe ihned po měření nebo alespoň 30 minut před zahájením měření vlhkosti.
2. Nechte použít převařenou vodu, dobu varu alespoň 15 minut. Naplňte podavač vodou předchlazenou na okolní teplotu.
3. Knot na nádržce „mokrého“ teploměru by měl být vždy čistý, měkký a vlhký. Pokud je hladina prachu ve vzduchu do 5 mg/m³, vyměňte knot jednou za dva týdny, s vyšší prašností, když se knot zašpiní.
4. Před výměnou odstraňte z nádržky teploměru veškerý špinavý knot. Otřete zásobník vatovým tamponem navlhčeným teplou vodou.
5. Vezměte knot ze sady vlhkoměru nebo uřízněte knot dlouhý 60 mm, pokud jsou knoty v sadě uvedeny ve formě přířezu, na 10 kusů. Navlhčete knot v destilované nebo převařené vodě a natáhněte jej na zásobník teploměru tak, abyste jej mohli převázat nití přes zásobník. Konec uvázaného knotu nad nádrží musí být minimálně 7 mm.
6. Připravte si dvě smyčky nití. Pomocí jedné smyčky natáhněte knot pevně přes zásobník teploměru a zavažte nitě. Druhou smyčku nasaďte na knot pod nádrž a postupně ji utahujte, po celou dobu knot narovnávejte tak, aby těsně přiléhal kolem nádrže. Smyčku neutahujte pevně, ale tak, aby nepřekážela kapilárnímu smáčení knotové tkaniny na zásobníku teploměru.
7. K výrobě nového knotu použijte bavlněný šifon, bělený, nebarvený, technický bez zákazu podle GOST 9310-75 nebo bělený kambrický, mercerovaný, článek 1402 NA podle GOST 8474-80. Je povoleno používat bavlněnou punčochovou šňůru, art. 494, OST 17-184-75.
8. Před výrobou knotu ošetřete ostatní typy šifonu nebo cambriku následovně:

• mytí v horké vodě (10 g sody na 1 litr vody),
• vaříme v roztoku o stejné koncentraci 1,5-2 hodiny,
• opláchněte v horké vodě, vyměňte vodu, dokud nebude čistá,
• vysušit a vyžehlit.

9. Pomocí jednoduchého strojového švu přišijte knot podél průměru teploměrové nádržky. Po oříznutí by výška švu neměla být větší než 1,5 mm.
10. Nainstalujte nový knot a podavač na vlhkoměr v souladu s pokyny.
11. Vlhkoměr podléhá prvotnímu a pravidelnému ověřování. Primární ověření se provádí při uvolnění z výroby, periodické ověření se provádí jednou za dva roky v souladu s metodickým pokynem MI-737-83 „Psychrometrický vlhkoměr typ VIT. Metody a prostředky ověřování“, schválené v souladu se stanoveným postupem. Informace o ověření vlhkoměru jsou uvedeny v pasu.

<strong>Pravidla pro skladování a přepravu vlhkoměrů</strong>

1. Vlhkoměry skladujte v uzavřených suchých místnostech ve svislé nebo nakloněné poloze, v souladu s nápisem „Top“ na krabici, při teplotě od -60°C do +45°C. Vlhkoměry neskladujte ve vzdálenosti menší než 1 m od zdrojů tepla (topná zařízení, různá topidla apod.).
2. Vlhkoměry v přepravních kontejnerech se přepravují jakýmkoli způsobem přepravy s přihlédnutím k výše uvedené teplotě a za dodržení pravidel pro přepravu zboží pro odpovídající druh přepravy.

<strong>Likvidace psychrometrických vlhkoměrů</strong>

Na rozdíl od rtuťových zařízení je recyklace vlhkoměrů mnohem jednodušší: stačí je vyhodit. V tuto chvíli neexistuje žádný zákon, který by stanovil, že vlhkoměry musí být likvidovány zvláštním způsobem.

Pokud vlhkoměr vypršel, nemá smysl jej znovu ověřovat, je mnohem levnější a výhodnější jej pořídit u nás za přijatelné ceny.

2016-2025 © Skupina společností „CHIMMEDSNAB“ – Vybavení laboratoří. Lékařské a laboratorní výrobky, chemická činidla, laboratorní sklo.

Lekce 10: Vlhkost vzduchu. Metody stanovení vlhkosti vzduchu

• Video
• Simulátor
• Teorie

Sytá pára, vlhkost vzduchu

Dnešní lekce se budeme věnovat diskusi o takovém konceptu, jako je vlhkost vzduchu a způsoby jejího měření. Hlavním jevem ovlivňujícím vlhkost vzduchu bude proces odpařování vody, o kterém jsme již hovořili dříve, přičemž nejdůležitějším pojmem, který použijeme, bude nasycená a nenasycená pára.

Rozlišujeme-li různé stavy páry, budou určeny interakcí páry a její kapaliny. Pokud si představíme, že nějaká kapalina je v uzavřené nádobě a dojde k procesu jejího vypařování, tak tento proces dříve či později dospěje do stavu, kdy bude vypařování ve stejných časových intervalech kompenzováno kondenzací a dojde k tzv. dynamické rovnováze kapaliny s její párou (obr. 1).

Rýže. 1. Sytá pára

Definice Nasycená pára – je pára, která je v termodynamické rovnováze se svou kapalinou. Pokud pára není nasycená, pak k takové termodynamické rovnováze nedochází (obr. 2).

Rýže. 2. Nenasycená pára

Pomocí těchto dvou pojmů popíšeme tak důležitou vlastnost vzduchu, jako je vlhkost.

Definice Vlhkost – hodnota udávající obsah vodní páry ve vzduchu.

Nabízí se otázka: proč je důležité brát v úvahu pojem vlhkost a jak se vodní pára dostává do vzduchu? Je známo, že většinu zemského povrchu zabírá voda (Světový oceán), z jejíhož povrchu nepřetržitě dochází k vypařování (obr. 3). Samozřejmě, že v různých klimatických pásmech je intenzita tohoto procesu různá, což závisí na průměrné denní teplotě, přítomnosti větrů atd. Tyto faktory určují skutečnost, že na určitých místech je proces odpařování vody intenzivnější než její kondenzace a na některých místech – naopak. V průměru lze konstatovat, že pára, která se tvoří ve vzduchu, není nasycená a je třeba popsat její vlastnosti.

Rýže. 3. Odpařování kapaliny (Zdroj)

Pro člověka je úroveň vlhkosti velmi důležitým parametrem prostředí, protože naše tělo velmi aktivně reaguje na její změny. Například takový mechanismus pro regulaci fungování těla, jako je pocení, přímo souvisí s teplotou a vlhkostí prostředí. Při vysoké vlhkosti jsou procesy odpařování vlhkosti z povrchu pokožky prakticky kompenzovány procesy její kondenzace a je narušen odvod tepla z těla, což vede k poruchám termoregulace. Při nízké vlhkosti převládají procesy odpařování vlhkosti nad procesy kondenzace a tělo ztrácí příliš mnoho tekutin, což může vést k dehydrataci.

Úroveň vlhkosti je důležitá nejen pro člověka a ostatní živé organismy, ale i pro průběh technologických procesů. Například díky známé vlastnosti vody vést elektrický proud může její obsah ve vzduchu vážně ovlivnit správný chod většiny elektrických spotřebičů.

Pojem vlhkost je navíc nejdůležitějším kritériem pro hodnocení povětrnostních podmínek, které každý zná z předpovědí počasí. Stojí za zmínku, že pokud srovnáme vlhkost v různých ročních obdobích v klimatických podmínkách, na které jsme zvyklí, je vyšší v létě a nižší v zimě, což je dáno zejména intenzitou odpařovacích procesů při různých teplotách.

Absolutní vlhkost vzduchu

Hlavní vlastnosti vlhkého vzduchu jsou:

1. hustota vodní páry ve vzduchu;
2. relativní vlhkost vzduchu.

Vzduch je složený plyn, obsahující mnoho různých plynů, včetně vodní páry. Pro odhad jejího množství ve vzduchu je nutné určit hmotnost vodní páry v určitém přiděleném objemu – tato hodnota charakterizuje hustotu. Hustota vodní páry ve vzduchu se nazývá absolutní vlhkost.

Definice Absolutní vlhkost vzduchu – množství vlhkosti obsažené v jednom krychlovém metru vzduchu.

Označení absolutní vlhkost: (jak je obvyklé označení pro hustotu).

Jednotky měření absolutní vlhkost: (v SI) popř (pro pohodlí měření malého množství vodní páry ve vzduchu).

Vzorec výpočet absolutní vlhkost:

hmotnost páry (vody) ve vzduchu, kg (v SI) nebo g;

objem vzduchu, ve kterém je obsažena stanovená hmotnost páry, .

Na jedné straně je absolutní vlhkost vzduchu jasná a příhodná hodnota, protože dává představu o specifickém obsahu vody ve vzduchu podle hmotnosti, na druhé straně je tato hodnota nepohodlná z hlediska citlivosti živých organismů na vlhkost. Ukazuje se, že například člověk necítí hmotnostní obsah vody ve vzduchu, ale spíše její obsah vzhledem k maximální možné hodnotě.

Relativní vlhkost

K popisu takového vnímání se používá veličina jako např relativní vlhkost.

Definice Relativní vlhkost – hodnota, která ukazuje, jak daleko je pára od nasycení.

To znamená, že hodnota relativní vlhkosti, zjednodušeně řečeno, ukazuje následující: pokud je pára daleko od nasycení, pak je vlhkost nízká, pokud je blízko, pak je vysoká.

Označení relativní vlhkost:.

Jednotky měření relativní vlhkost: %.

Vzorec výpočet relativní vlhkost:

hustota vodní páry (absolutní vlhkost), (v SI) popř ;

hustota nasycené vodní páry při dané teplotě, (v SI) popř .

Kondenzační vlhkoměr

Jak můžete vidět ze vzorce, zahrnuje absolutní vlhkost, kterou již známe, a hustotu syté páry při stejné teplotě. Nabízí se otázka: jak určit poslední hodnotu? Na to existují speciální zařízení. zvážíme kondenzacevlhkoměrem (obr. 4) – přístroj, který slouží k určení rosného bodu.

Definice Rosný bod – teplota, při které se pára nasytí.

Rýže. 4. Kondenzační vlhkoměr (Zdroj)

Do nádobky přístroje se nalije snadno se odpařující kapalina, např. éter, vloží se teploměr (6) a nádobkou se čerpá vzduch pomocí baňky (5). V důsledku zvýšené cirkulace vzduchu začíná intenzivní odpařování éteru, teplota nádoby se díky tomu snižuje a na zrcátku (4) se objevuje rosa (kapky zkondenzované páry). Když se na zrcadle objeví rosa, teplota se měří teploměrem, tato teplota je rosným bodem.

Co dělat se získanou hodnotou teploty (rosného bodu)? Existuje speciální tabulka, která obsahuje údaje o tom, jaká hustota nasycené vodní páry odpovídá každému konkrétnímu rosnému bodu. Za zmínku stojí užitečný fakt, že s rostoucí hodnotou rosného bodu roste i hodnota odpovídající hustoty nasycených par. Jinými slovy, čím je vzduch teplejší, tím více vlhkosti může obsahovat, a naopak, čím je vzduch chladnější, tím je maximální obsah par v něm nižší.

Vlasový vlhkoměr

Podívejme se nyní na princip činnosti jiných typů vlhkoměrů, zařízení pro měření vlhkostních charakteristik (z řeckého hygros – „mokrý“ a metero – „měřím“).

Vlasový vlhkoměr (obr. 5) – zařízení pro měření relativní vlhkosti, ve kterém jako aktivní prvek působí vlasy, například lidské.

Rýže. 5. Vlasový vlhkoměr (zdroj)

Činnost vlasového vlhkoměru je založena na vlastnosti odtučněných vlasů měnit svou délku se změnami vlhkosti vzduchu (s nárůstem vlhkosti se délka vlasu zvětšuje, s úbytkem se zmenšuje), což umožňuje měření relativní vlhkosti. Vlasy jsou nataženy přes kovový rám. Změna délky vlasů se přenáší na šipku pohybující se po stupnici. Je třeba si uvědomit, že vlasový vlhkoměr neposkytuje přesné hodnoty relativní vlhkosti a používá se především pro domácí účely.

Psychrometr

Pohodlnějším a přesnějším zařízením pro měření relativní vlhkosti je psychrometr (ze starořeckého ψυχρός – „studený“) (obr. 6).

Psychrometr se skládá ze dvou teploměrů, které jsou připevněny ke společné váze. Jeden z teploměrů se nazývá mokrý, protože je obalený tkaninou cambric, která je ponořena v nádržce s vodou umístěnou na zadní straně přístroje. Z vlhkého hadříku se odpařuje voda, což způsobí ochlazení teploměru a proces snižování jeho teploty pokračuje, dokud se nedosáhne fáze, kdy pára v blízkosti vlhkého hadříku dosáhne nasycení a teploměr začne ukazovat teplotu rosného bodu. Teploměr s mokrým teploměrem tedy ukazuje teplotu nižší nebo rovnou skutečné teplotě okolí. Druhý teploměr se nazývá suchý teploměr a ukazuje skutečnou teplotu.

Na těle přístroje je obvykle zobrazena i tzv. psychrometrická tabulka (tab. 2). Pomocí této tabulky můžete určit relativní vlhkost okolního vzduchu na základě teplot suchého teploměru a teplotního rozdílu mezi suchým a vlhkým teploměrem.

Nicméně i bez toho, abyste takovou tabulku měli po ruce, můžete zhruba určit množství vlhkosti pomocí následujícího principu. Pokud jsou údaje obou teploměrů blízko sebe, pak je odpařování vody z mokrého povrchu téměř zcela kompenzováno kondenzací, tedy vysokou vlhkostí vzduchu. Pokud je naopak rozdíl v údajích teploměru velký, pak převažuje odpařování z vlhké tkaniny nad kondenzací a vzduch je suchý a vlhkost nízká.

Tabulky vlhkostních charakteristik

Vraťme se k tabulkám, které nám umožňují určit charakteristiky vlhkosti vzduchu.

Tlak, mm. rt. Umění.