|
Для измерения относительной влажности воздуха используются 2 метода: в теплый период используется психрометрический метод определения влажности воздуха, а в холодный - гигрометрический. Пcихрометрический метод измерения относительной влажности воздуха основан на зависимости интенсивности испарения с водной поверхности от дефицита насыщения водяного пара соприкасающегося с ней воздуха. Эта зависимость выражается формулой Дальтона 
где W – плотность потока пара, т.е. масса испарившейся воды с единицы поверхности в 1с; С – коэффициент пропорциональности, сильно зависящий от скорости движения воздуха относительно испаряющей поверхности. На испарение воды затрачивается тепло фазового перехода L. Оно берется от испаряющей массы, т. е. батиста термометра. Температура термометра за счет этого понижается.
Представим теперь пару термометров, резервуар одного из которых обернут батистом и смочен (смоченный термометр) – испаряющая поверхность; а другой – обыкновенный т. е. сухой. Батист смоченного термометра испаряет и за счет этого температура термометра понижается. Испарение и понижение температуры будут тем больше, чем больше дефицит насыщения пара при прочих равных условиях. Если процесс испарения установившийся (стационарный), то это дает возможность получить решение уравнения Дальтона в виде: e = E - A( t - t ' ), где  психометрический коэффициент,
В – коэффициент внешнего теплообмена; t - температура сухого термометра; t' - температура смоченного термометра. Приборы, которые измеряют влажность психрометрическим методом, называются психрометрами. Нашли применение два их типа: станционный психрометр без принудительного обдува и аспирационный психрометр, в котором применяется обдув резервуара смоченного термометра с постоянной скоростью. В этом преимущество аспирационного психрометра, т.к. коэффициент А определяется более надежно. Кроме того, аспирационный психрометр устроен так, что позволяет производить измерения при самых различных погодных условиях без какой либо дополнительной защиты от Солнца и ветра, т.е. может использоваться в походных условиях. Общим недостатком всех психрометров является ограниченное их применение при температуре ниже -5 -10о С . При более низких температурах влагонасыщенность воздуха становится очень малой, в результате чего даже незначительные неточности в отсчетах по термометрам приводят к значительным погрешностям при расчете самих значений влажности. Станционный психрометр (рис. 1.1) представляет собой пару ртутных психрометрических термометров, помещенных в метеорологическую будку на специальном штативе. Резервуар правого термометра обвязан батистом, конец которого погружен в стаканчик с дистиллированной водой (смоченный термометр). Левый термометр – сухой. Будка имеет стенки в виде двойных жалюзи, что даже при сильных ветрах не приводит к значительному повышению скорости внутри будки, но в то же время имеет место хороший воздухообмен внутри. | 
Рис. 1.1 Психрометр станционный. |  | Рис. 1.2 Аспирационный психрометр МВ 4М 1 - резиновая груша, 2-зажим, 3-пипетка, 4-ветровая защита, 5-крюк подвес, 6-заводной ключ, 7-окошечко, 8-головка аспиратора, 9-трубка, 10 и 11-сухой и смоченные термометры, 12-защитные планки, 13-тройник, 14-изоляционные втулки,15 и 16-защитные трубки. |
Психрометрический коэффициент для станционных психрометров принят постоянным и равным А = 7,947 Ч 10-4 , что соответствует скорости обдува » 0,8 м/с. Принятие А = const есть основной недостаток, поскольку скорость обдува в будке будет в каждом конкретном случае различной (в зависимости от скорости ветра вне будки). Аспирационный психрометр. (рис.1.2) Аспирационное устройство этого психрометра обеспечивает обдув резервуара термометра с постоянной скоростью 2 м/с. Кроме того сами термометры защищены от Солнца. Это делает прибор самым надежным при определении температуры и влажности воздуха. Порядок измерения по психрометру изложен у Стернзата М.С.. Гигрометрический метод (гигро – влажный) основан на свойстве некоторых тел менять свои линейные размеры (деформироваться) при изменении содержания в воздухе водяных паров. Такими свойствами например обладает обезжиренный человеческий волос и различные органические пленки. Так, при изменении влажности от 0 до 100% удлинение волоса составляет около 2,5% от его длинны. Это и положено в основу работы гигрометров и гигрографов. В гигрометрах деформация волоса или пленки с помощью системы рычагов передается на стрелочный указатель, а в гигрографах - на перо, с помощью которого производится запись на ленте на вращающемся барабане. Все приборы этого типа относительные. Хотя их шкалы и отградуированы в значениях относительной влажности, в отсчеты по приборам надо вводить специальные поправки, полученные по результатам параллельных наблюдений по станционному психрометру. Волосной гигрометр (рис. 1.3) в зимнее время при температурах - 10о С и ниже является основным прибором, т.к. более точный в иных условиях психрометр не может работать при низких температурах. Переводной график гигрометра строится заранее путем параллельных наблюдений в течение 1 – 1,5 месяца по психрометру и гигрометру до наступления устойчивых морозов. Отсчеты относительной влажности, снятые с гигрометра, переводятся в исправленные значения по переводному графику. Гигрографы (рис. 1.4) выпускаются как волосные, так и пленочные. Оборот барабана .как и у термографа, суточный и недельный. Значения относительной влажности, снятые с ленты, переводятся в исправленные значения по переводному графику, полученному аналогично графику гигрометра. |  Рис. 1.3 Гигрометр 1-обезжиренный волос, 2-регулировочный винт, 3-дужка, 4-рычажок, 5-стрелка, 6-шкала. |
Рис. 1.4 Гигрограф
1-барабан, 2-полосовая пружина, 3-пучок волос, 4-рычажок, 5-грузик, 6-рычаг со стрелкой. По материалам сайта http://www.sgu.ru Читайте также статью Измерение относительной влажности воздуха |
