Что такое относительная влажность воздуха и как ее измерить

Относительная влажность и абсолютная влажность: особенности измерения и определения

Абсолютная влажность воздуха — количество влаги, содержащейся в одном кубическом метре воздуха[2]. Абсолютная влажность используется тогда, когда надо сравнить количество воды в воздухе при разных температурах или в большом диапазоне температур, например, в сауне. Обычно измеряют в г/м³. Но в связи с тем, что при определённой температуре воздуха в нём может максимально содержаться только определённое количество влаги (с увеличением температуры это максимально возможное количество влаги увеличивается, с уменьшением температуры воздуха максимальное возможное количество влаги уменьшается), ввели понятие относительной влажности.

Абсолютная влажность воздуха — это количество водяного пара, фактически содержащегося в 1м воздуха: = m (масса содержащегося в воздухе водяного пара)/ V (объём Обычно используемая единица абсолютной влажности: = г/м

Влажность воздуха является важной характеристикой окружающей среды. Но не все до конца понимают, что подразумевается под значениями показателей, подаваемых в сводках погоды. Относительная влажность и абсолютная влажность – это связанные понятия. Разобраться в сути одного без понимания другого не представляется возможным.

Воздух и влага

Воздух содержит смесь веществ, находящихся в газообразном состоянии. В первую очередь это азот и кислород. Их в общем составе (100 %) содержится приблизительно 75 % и 23 % по массе соответственно. Около 1,3 % аргона, менее 0,05 % – это углекислый газ. Остаток (недостающая массовая доля около 0,005% суммарно) приходится на долю ксенона, водорода, криптона, гелия, метана и неона.

Также в воздухе постоянно содержится какое-то количество влаги. В атмосферу она попадает после испарения молекул воды из мирового океана, с увлажненной почвы. В замкнутом пространстве содержание ее может отличаться от внешней среды и зависит от наличия дополнительных источников поступления и потребления.

Для более точного определения физических характеристик и количественных показателей применяется два понятия: относительная влажность и абсолютная влажность. В быту избыточный водяной пар образуется при сушке белья, в процессе приготовления пищи. Люди и животные выделяют его с дыханием, растения в результате газообмена. В производстве изменение соотношения водяного пара может быть связано с конденсацией при перепаде температур.

Насколько важны знания точного количества водяного пара в атмосфере? По этим параметрам рассчитываются прогнозы погоды, возможности выпадения осадков и их объем, пути перемещения фронтов. На базе этого определяются риски возникновения циклонов и особенно ураганов, могущих представлять серьезную опасность для региона.

В чем разница двух понятий? Общее то, что и относительная влажность, и абсолютная влажность показывают содержание в воздухе водяного пара. Но первый показатель определяется расчетным путем. Второй же может быть измерен физическими методами с результатом в г/м3.

Однако с изменением температуры окружающей среды эти показатели меняются. Известно, что в воздухе максимально может содержаться определенное количество водяного пара – абсолютная влажность. Но для режимов 1°C и 10°C эти значения будут разными.

Зависимость количественного содержания водяного пара в воздухе от температуры отображается в показателе относительной влажности. Она рассчитывается по формуле. Результат выражается в процентном соотношении (объективный показатель от максимально возможного значения).

Как изменится абсолютная и относительная влажность воздуха с повышением температуры, к примеру, с 15°C до 25°C? С ее увеличением давление водяного пара вырастает. А значит, в единице объема (1 м куб.) молекул воды поместится больше. Следовательно, вырастает и абсолютная влажность. Относительная при этом снизится.

Как изменится абсолютная и относительная влажность при понижении температуры? Что происходит при уменьшении с 15°C до 5°C? Абсолютная влажность при этом снизится. Соответственно в 1 м куб. воздушной смеси водяного пара максимально может поместиться меньшее количество. Расчет по формуле покажет увеличение итогового показателя – процент относительной влажности увеличится.

При наличии избыточного количества паров воды чувствуется духота, при недостатке – ощущается сухость кожных покровов и жажда. Очевидно, что влажность сырого воздуха выше. При избытке лишняя вода не удерживается в газообразном состоянии и переходит в жидкую или твердую среду. В атмосфере она устремляется вниз, это проявляется осадками (туман, изморозь). В помещении на предметах интерьера образуется слой конденсата, на поверхности травы по утрам роса.

Повышение температуры легче переносить в сухом помещении. Однако тот же режим, но при относительной влажности выше 90 % вызывает быстрое перегревание тела. Организм борется с этим явлением одинаково – происходит выделение тепла с потом. Но на сухом воздухе он быстро испаряется (высыхает) с поверхности тела. Во влажной среде этого практически не происходит. Наиболее подходящий (комфортный) для человека режим – это 40-60 %.

Для чего это необходимо? В сыпучих материалах в сырую погоду содержание сухого вещества в единице объема уменьшается. Эта разница не столь существенна, но при больших объемах может «вылиться» в реально определяемое количество.

Продукция (зерно, мука, цемент) имеет допустимый порог влажности, при которой она может храниться без потери качества или технологических свойств. Поэтому контроль показателей и поддержание их на оптимальном уровне обязательны для хранилищ. Снижением влажности в воздухе добиваются уменьшения ее и в продукции.

Приборы

На практике фактическая влажность измеряется гигрометрами. Раньше существовало два подхода. Один основан на изменении растяжимости волоса (человеческий или животного). Другой – на разности показаний термометров в сухой и влажной среде (психрометрический).

В волосном гигрометре стрелка механизма связана с натянутым на рамке волосом. Он в зависимости от влажности окружающего воздуха меняет физические свойства. Стрелка отклоняется от эталонного значения. Ее перемещения отслеживаются по нанесенной шкале.

Относительная влажность и абсолютная влажность воздуха, как известно, зависят от температуры окружающей среды. Эта особенность используется в психрометре. При определении снимаются показания двух рядом расположенных термометров. Колба одного (сухого) находится в обычных условиях. У другого (мокрого) она окутана фитилем, который связан с резервуаром с водой.

В таких условиях термометр измеряет среду с учетом испаряющейся влаги. А этот показатель зависит от количества водяного пара в воздухе. Определяется разность показаний. Значение относительной влажности определяется по специальным таблицам.

В последнее время большее применение имеют датчики, использующие изменения электрических характеристик определенных материалов. Для подтверждения результатов и сверки приборов существуют эталонные установки.

Оценка относительной влажности

Здесь и далее мы будем говорить о влажности воздуха и газов. В отличие от температуры, с определением и физическим пониманием влажности проблем нет. Это количество воды, содержащееся в единице объёма воздуха. Но мы столкнулись в своей работе с тем, что люди, занимающиеся профессионально измерениями не чувствуют этот физический параметр и соответственно не могут провести элементарные расчёты и объяснить многие явления связанные с влажностью.

Связано это во многом с тем, что в отличие от температуры мы не ощущаем влажность так явно (См. статью: Что такое температура? Как правильно измерять температуру? Что выбрать: термосопротивление или термопару? Советы по применению.). Представьте, что вы вышли зимним утром из дома. Какая температура на улице, вы сможете сказать с точностью 3…5⁰С, а вот вопрос, какая сейчас относительная влажность, поставит вас в тупик.

Предлагаем ознакомиться:  Отделение и выделение последа в родах. Что такое послед? Ручное отделение последа

Пример 1. 

Задача. Относительная влажность воздуха при температуре 20⁰С составляет 55%. Определить точку росы воздуха. 

p = ps (Ψ/100) = 2340 x 55 / 100 = 1287 Па 

Из Таблицы 2.находим температуру: 10,5⁰С. 

Пример 1. 

Задача. Параметры воздуха снаружи: Т = -10⁰С, Ψ=100%; в помещении: Т = 20⁰С. Чему равна отн. влажность в помещении? 

Решение. Из Таблицы 2. находим значение давления насыщенного водяного пара Рsн при температуре -10⁰С. Это давление равно парциальному давлению водяного пара в помещении. Из Таблицы 2. находим, чему равно давление насыщенного водяного пара Psп при 20⁰С в помещении. 

Ψп = Рsн / Psп х 100%Ψп = 286/ 2340 х 100 % = 12,2%

Для определения влажности воздуха существуют как прямые, так и косвенные методы. Из прямых можно привести метод определения температуры точки росы по конденсации на зеркале. Это очень точный метод, позволяющий измерять малые значения влажности. Однако сами приборы — достаточно дорогие. Метод требует времени и неприспособлен для контроля быстрых процессов. В основном его используют в лабораториях для определения влажности сухих газов.

Существует также спектрометрический метод прямого подсчёта молекул воды в воздухе. Но он также не подходит для промышленного применения. Наиболее популярным методом измерения является психрометрический, по разнице показаний сухого и влажного термометров. Но этот метод требует чётко задаваемой постоянной скорости обдува влажного термометра.

Беда в том, что люди привыкли к этим приборам и ссылаются на их показания, как единственно верные. 

Для производства электронных датчиков и измерителей относительной влажности чаще всего используют емкостные полимерные чувствительные элементы. Данные сенсоры представляют собой подложку с нанесённым нижним металлическим слоем, слой полимера, легко адсорбирующего влагу, верхний пористый слой металлизации.

При изменении влажности меняется как толщина полимера, так и его диэлектрические параметры, что приводит к изменению ёмкости сенсора. В последнее время внимание к этим сенсорам сильно выросло, так как появилась возможность создания датчиков с цифровым выходом с уже откалиброванным выходным сигналом.

К сожалению, емкостные чувствительные элементы реагируют не только на влажность, но и на большинство неинертных газов, что приводит к дополнительной погрешности, а часто и к полной деградации сенсора. При длительном нахождении сенсора при высокой влажности его необходимо просушить при повышенной температуре по методике, предоставляемой изготовителем.

Полимер не может работать при высокой температуре, ограничивая диапазон использования измерителя. Нельзя допускать конденсации влаги на чувствительном элементе, так как это приведёт к коррозии тонкоплёночной структуры сенсора. Сенсор необходимо защищать от воздействия солнечных лучей, касания руками, различных загрязнений.

Именно сенсор влажности определяет технические параметры и срок службы измерителя влажности. Поэтому так важно, чтобы сенсоры были взаимозаменяемы. Именно поэтому межповерочный интервал для измерителей влажности равен всего 1-му году. Лучшее значение абсолютной погрешности для измерителя влажности промышленного применения на сегодня, это — ±2,0%.

Необходимо помнить, что относительная влажность воздуха по определению очень сильно зависит от температуры. Колебания температуры воздуха по объёму помещения в ±1⁰С могут приводить к колебаниям относительной влажности в ±5% и более. Если зимой ваш электронный гигрометр показывает отн. влажность в 7%, а психрометр – 30%, то это отнюдь не означает, что гигрометр сломался. Так и есть. Просто снимите со стены психрометр и положите подальше в шкаф.

Директор НПК «Рэлсиб» Игорь Ландочкин

RH=p(H2O)p(H2O)∗×100%{displaystyle RH={p_{(H_{2}O)} over p_{(H_{2}O)}^{*}}times 100%}{displaystyle RH={p_{(H_{2}O)} over p_{(H_{2}O)}^{*}}times 100%}

где: RH{displaystyle RH_{,_{,}}} — относительная влажность рассматриваемой смеси (воздуха);
p(H2O){displaystyle {p_{(H_{2}O)}}} — парциальное давление паров воды в смеси;
p(H2O)∗{displaystyle {p_{(H_{2}O)}^{*}}} — равновесное давление насыщенного пара.

Давление насыщенных паров воды сильно растёт при увеличении температуры. Поэтому при изобарическом (то есть при постоянном давлении) охлаждении воздуха с постоянной концентрацией пара наступает момент (точка росы), когда пар насыщается. При этом «лишний» пар конденсируется в виде тумана, росы или кристалликов льда.

Процессы насыщения и конденсации водяного пара играют огромную роль в физике атмосферы: процессы образования облаков и образование атмосферных фронтов в значительной части определяются процессами насыщения и конденсации, теплота, выделяющаяся при конденсации атмосферного водяного пара обеспечивает энергетический механизм возникновения и развития тропических циклонов (ураганов).

Относительная влажность — единственный гигрометрический показатель воздуха, допускающий прямое приборное измерение[3].

RH=Ps(Td)Ps(T)×100%,{displaystyle RH={{P_{s}(T_{d})} over {P_{s}(T)}}times 100%,}{displaystyle RH={{P_{s}(T_{d})} over {P_{s}(T)}}times 100%,}
Ps(T)=6.1121exp⁡((18.678−T/234.5)×T257.14 T),{displaystyle P_{s}(T)=6.1121exp left({frac {(18.678-T/234.5)times T}{257.14 T}}right),}P_{s}(T)=6.1121exp left({frac  {(18.678-T/234.5)times T}{257.14 T}}right),
Ps(T)=6.1115exp⁡((23.036−T/333.7)×T279.82 T).{displaystyle P_{s}(T)=6.1115exp left({frac {(23.036-T/333.7)times T}{279.82 T}}right).}P_{s}(T)=6.1115exp left({frac  {(23.036-T/333.7)times T}{279.82 T}}right).

Для более точных расчётов следует воспользоваться моделями Гоффа-Грэтча или более современными: А. Векслера, ITS-90[5], Д. Зонтага.[6]

RH≈100−5(T−25Td).{displaystyle R!Happrox 100-5(T-25T_{d}).}{displaystyle R!Happrox 100-5(T-25T_{d}).}

То есть, с каждым градусом Цельсия разницы температуры воздуха и температуры точки росы относительная влажность уменьшается на 5%.

Дополнительно относительную влажность можно оценить по психрометрической диаграмме.

= г/м Относительная влажность: φ = (абсолютная влажность)/(максимальная влажность)Относительная влажность обычно выражается в процентах. Эти величины связаны между собой следующим отношением:φ = (f×100)/fmax

Настало время узнать, чем измерить влажность воздуха в квартире. Выбор здесь широк, начиная от проверенных временем приспособлений и заканчивая современными электронными устройствами. Общее название всех этих приборов – гигрометры. С их помощью можно определить другие показатели, например, температуру.

Покупая прибор, следует обращать внимание на диапазон, в котором измеряется основная величина. Чем больше он будет, тем лучше. Погрешность измерений должна быть как можно меньше, оптимально – в пределах 1%.

Электронные приборы снабжают дополнительными функциями для человека – будильником, встроенной памятью, подсветкой в темных условиях, часами.

Определить влажность в доме можно подсобными средствами. Берут стакан с водой, помещают в холодильник на 3 часа, чтобы он остыл. После этого достают стакан, ставят на стол вдали от батареи. На стенках стакана появляется конденсат. Надо наблюдать за его состоянием. Возможны 3 ситуации.

  • Конденсат быстро испаряется, поверхность стакана становится через 5-6 минут сухой. Необходимо дополнительное увлажнение комнаты.
  • Конденсат стекает, образуя лужицу внизу. Слишком сыро.
  • Капельки воды на стакане спокойно висят на протяжении 5 минут. Относительная влажность нормальная.

Приблизительные измерения можно провести при помощи еловой шишки. Если чешуйки «взъерошились», отстают одна от другой, то воздух чрезмерно сух.

Для определения влажности используют сухой и мокрый термометр. Мокрый термометр получается, если обернуть нижнюю часть (спиртовую колбу) кусочком мокрой ткани, конец которой постоянно опущен в воду. Вначале вычисляют разницу показаний двух термометров, затем по таблице определяют значение влажности.

Зная основные понятия, можно сказать, каково значение относительной влажности воздуха, если показания сухого термометра совпадают с показаниями мокрого. В этом случае она составляет 100%. Чем больше разность, тем более сухой в помещении воздух.

Воздух и влага

При одной и той же температуре воздуха он может быть сухим или влажным, то есть, содержащим определенное количество водяного пара. Чем больше в воздухе паров воды, тем выше его влажность. А чем измеряют влажность воздуха, и каким образом это делают?

Метеорологи и другие специалисты различают относительную и абсолютную влажность воздуха. Абсолютная влажность воздуха – это фактическое количество водяного пара в граммах, который содержится в одном кубическом метре воздуха. Измеряется она специальным прибором, который называется «гигрометр». Главной «деталью» гигрометра является человеческий волос, который удлиняется, если влажность воздуха повышается, и это удлинение вызывает отклонение стрелки гигрометра.

Предлагаем ознакомиться:  Промоакции - это что такое

Относительная влажность воздуха определяет, сколько водяного пара содержит воздух в сравнении с количеством, которое он может иметь вообще при данной температуре. Измеряется она в процентах. Например, когда говорят, что «относительная влажность воздуха составляет 50%», то это значит, что в воздухе содержится половина от максимально возможного его количества при данной температуре. А 100% означает, что воздух насыщен влагой полностью и от неё освобождается образованием росы, тумана или выпадением дождя.

Чем измеряют относительную влажность воздуха? Степень влажности воздуха определяют сравнением двух термометров: влажного и сухого (на картинке). Оба термометра крепятся рядом на одном основании, кончик со ртутью одного из них обертывается влажной тряпочкой. Испарение воды с тряпочки понижает температуру термометра, и тем оно сильнее, тем быстрее температура понижается.

Если в воздухе много водяных паров (высокая влажность), то влага с мокрого термометра испаряется медленно и сильного понижения температуры он не показывает. Если воздух сухой, то влага с тряпочки испаряется быстро и влажный термометр показывает меньшую температуру, чем сухой. По разнице этих температур с помощью специальных таблиц и определяют относительную влажность воздуха.

Способы измерения

Психрометрический метод. Влажность воздуха определяется по разности показаний двух одинаковых психрометрических термометров сухого и смоченного. С поверхности резервуара смоченного термометра происходит испарение, которое зависит от влажности окружающего воздуха. Чем суше воздух, тем интенсивнее испарение с резервуара смоченного термометра и тем ниже его показания по сравнению с сухим термометром. Следовательно, по разности показаний сухого и смоченного термометров можно определить влажность воздуха.

Упругость водяного пара вычисляется по психрометрической формуле. Если на батисте смоченного термометра вода, то используется формула

е = ЕВ Ар(t t1)(1 0,00115t1);

(5.8)

если же на батисте лед, то применяется формула

е = Ел 0,88229Ар(t t1),

(5.9)

где е упругость водяного пара в миллибарах;ЕВ иЕл насыщающая упругость водяного пара над плоской поверхностью чистой воды и чистого льда в миллибарах при температуре смоченного термометра соответственно;р – атмосферное давление в миллибарах;t температура сухого термометра;t1 температура смоченного термометра;

А психрометрический коэффициент, зависящий от скорости вентиляции около резервуара смоченного термометра; для станционного психрометраА = 0,0007947град.-1,для аспирационного психрометраА = 0,000662град.-1;(l 0,00115t1) дополнительный член, учитывающий зависимость скрытой теплоты парообразования от температуры;

Большое распространение имеет двухлопастная флюгарка 1 клиновидной формы (рис. 9.2,а). Под влиянием ветра такая флюгарка располагается по направлению ветра, причем уравновешивающий груз2 (противовес) будет направлен в ту сторону, откуда дует ветер.

Воздух и влага

ВЛАЖНОСТЬ ВОЗДУХА

В окружающем нас воздухе практически всегда находится некоторое количество водяных паров. Влажность воздуха зависит от количества водяного пара, содержащегося в нем.Сырой воздух содержит больший процент молекул воды, чем сухой.Большое значение имеет относительная влажность воздуха, сообщения о которой каждый день звучат в сводках метеопрогноза.

Относительная влажность — это отношение плотности водяного пара, содержащегося в воздухе, к плотности насыщенного пара при данной температуре, выраженное в процентах.

ТОЧКА РОСЫ

Сухость или влажность воздуха зависит от того, насколько близок его водяной пар к насыщению.Если влажный воздух охлаждать, то находящийся в нем пар можно довести до насыщения, и далее он будет конденсироваться.Признаком того, что пар насытился является появление первых капель

сконденсировавшейся жидкости — росы.Температура, при которой пар, находящийся в воздухе, становится насыщенным,

называется точкой росы.Точка росы также характеризует влажность воздуха.Примеры: выпадение росы под утро,

запотевание холодного стекла, если на него подышать,

образование капли воды на холодной водопроводной трубе,

сырость в подвалах домов.

ИЗМЕРЕНИЕ ВЛАЖНОСТИ

Для измерения влажности воздуха используют измерительные приборы — гигрометры.Существуют несколько видов гигрометров, но основные: волосной и психрометрический.

Так как непосредственно измерить давление водяных паров в воздухе сложно,

относительную влажность воздуха измеряют косвенным путем.

Принцип действия волосного гигрометра основан на свойстве обезжиренного волоса ( человека или животного) изменять свою длину в зависимости от влажности воздуха, в котором он находится.

Волоснатянут на металлическую рамку. Изменение длины волоса передаётся стрелке, перемещающейся вдоль шкалы. Волосной гигрометр в зимнее время являются основным прибором для измерения влажности воздуха вне помещения.

Более точным гигрометром является гигрометр психрометрический – психрометр( по др. гречески «психрос» означает холодный).Известно, что от относительной влажности воздуха зависит скорость испарения. Чем меньше влажность воздуха, тем легче влаге испаряться.

https://www.youtube.com/watch?v=ymaBnQRGUo8

В психрометре есть два термометра. Один — обычный, его называют сухим. Он измеряет температуру окружающего воздуха. Колба другого термометра обмотана тканевым фитилем и опущена в емкость с водой. Второй термометр показывает не температуру воздуха, а температуру влажного фитиля, отсюда и название увлажненный термометр.

ВАУ, ИНТЕРЕСНЫЕ ЯВЛЕНИЯ !

Определив разность показаний сухого и увлажненного термометров , по специальной таблице, расположенной на психрометре, находят значение относительной влажности.

ИНТЕРЕСНО

Для здоровья человека вредны как чрезмерная сухость воздуха, так и большая влажность. Наиболее комфортная влажность воздуха для человека лежит в пределах 40—60%.

Высокую температуру легче переносить в сухом воздухе. Жара в сухой пустыне может не так сильно изнурять, как 25 градусов после сильного дождя , когда влажность воздуха очень высока. Чтобы не перегреться, организму в жару надо сильно потеть. Однако при высокой влажности пот не будет высыхать и не даст охлаждения тела.

При высокой температуре воздуха и низкой влажности человек, потея, выводит влагу из организма в основном через кожу, а не через почки. Это свойство организма используется в медицине при заболеваниях почек.

ЧТО ТЯЖЕЛЕЕ?

Что тяжелее: 1 кубометр сухого воздуха или влажного? (кубометр влажного воздуха есть смесь кубометра водяного пара с кубометром сухого воздуха)Пародоксально, но при одинаковом давлении и температуре 1 кубометр влажного воздуха не тяжелее, а легче, чем кубометр сухого воздуха! Дело в том, что давление каждой составной части газовой смеси меньше её общего давления, которое и для сухого и для влажного воздуха одинаковое. А при уменьшении давления уменьшается и вес единицы объема газа.

ПОЧЕМУ?

Прочитав внимательно эту страницу, тебе не составит труда ответить на следующий вопрос:сырой воздух должен иметь большую плотность, чем сухой, так как содержит большее количество молекул воды. Но почему же при увеличении абсолютной влажности перед дождем барометр «падает», показывая уменьшение давления, связанное с уменьшением плотности воздуха?

Идем думать!

К 1 сентября! Проверочный тестТепловое движение. ТемператураВнутренняя энергия. Способы изменения внутренней энергииТеплопередача. ТеплопроводностьКонвекцияИзлучениеТеплопередача в природе и техникеКоличество теплотыНагревание и охлаждение телЭнергия топливаАгрегатные состояния веществаПлавление кристаллических телОтвердевание кристаллических телПарообразование.

ИспарениеКипениеКонденсацияВлажность воздухаРабота газа и пара при расширении. ДВСПаровая турбина. КПД теплового двигателяДва рода зарядов. ЭлектроскопПроводники и диэлектрикиЭлектрическое полеИсточники токаЭлектрические цепиДействия электрического токаСила токаНапряжениеИзмерения силы тока и напряженияЭлектрическое сопротивлениеЗакон Ома для участка цепиСоединение проводниковРабота и мощность электрического токаКороткое замыкание.

Пример 1. 

Пример 1. 

Пересыщенный водяной пар

В отсутствие центров конденсации при снижении температуры возможно образование пересыщенного состояния, то есть относительная влажность становится более 100 %. В качестве центров конденсации могут выступать ионы или частицы аэрозолей, именно на конденсации пересыщенного пара на ионах, образующихся при прохождении заряженной частицы в таком паре, основан принцип действия камеры Вильсона и диффузионных камер: капельки воды, конденсирующиеся на образовавшихся ионах, образуют видимый след (трек) заряженной частицы.

Предлагаем ознакомиться:  Что такое металлическое мыло и как им пользоваться

Другим примером конденсации пересыщенного водяного пара являются инверсионные следы самолётов, возникающие при конденсации пересыщенного водяного пара на частицах сажи выхлопа двигателей.

Средства и методы контроля

Для определения влажности воздуха используются приборы, которые называются психрометрами и гигрометрами. Психрометр Августа состоит из двух термометров — сухого и влажного. Влажный термометр показывает температуру ниже, чем сухой, так как его резервуар обмотан тканью, смоченной в воде, которая, испаряясь, охлаждает его.

Интенсивность испарения зависит от относительной влажности воздуха. По показаниям сухого и влажного термометров находят относительную влажность воздуха по психрометрическим таблицам.
В последнее время стали широко применяться интегральные датчики влажности (как правило, с выходом по напряжению), основанные на свойстве некоторых полимеров изменять свои электрические характеристики (такие, как диэлектрическая проницаемость среды) под действием содержащихся в воздухе паров воды.

Определяется комфортная для человека влажность воздуха такими документами, как ГОСТ и СНИП. Они регламентируют, что зимой в помещении оптимальная влажность для человека составляет 30-45 %, летом – 30—60 %. Данные по СНИП немного отличаются: 40—60 % для любого времени года, максимальный уровень 65 %, но для очень влажных регионов – 75 %.[7]

Для определения и подтвержденияметрологических характеристик приборов для измерения влажности применяют специальные эталонные (образцовые) установки — климатические камеры (гигростаты) или динамические генераторы влажности газов.

Особенности применения измерителей влажности воздуха с емкостным чувствительным элементом

Воздух и влага

Ветром называют горизонтальное перемещение воздуха относительно земной поверхности. Подскоростью ветра понимают горизонтальную составляющую скорости воздушных потоков. На метеорологических станциях измеряются скорость и направление ветра, а также дается характеристика ветра.

Скорость ветра измеряется в метрах в секунду (м/с), изредка в километрах в час (км/ч).

Направлением ветра принято считать то направление, откуда ветер дует. Направление ветра измеряют в угловых градусах или румбах.

Скорость и направление ветра меняются непрерывно. Характер изменчивости скорости и направления ветра зависит от метеорологических условий и характера местности. Мгновенные зна-

чения скорости и направления являются неустойчивыми характеристиками ветра. Их значения непрерывно меняются около средних значений, устойчивых в течение достаточно большого отрезка времени, поэтому, несмотря на большой диапазон изменения значений скорости и направления ветра, осредненные их значения за некоторый достаточно большой интервал времени являются устойчивыми характеристиками.

Скорость ветра принято осреднять в десятиминутном интервале времени (иногда в двухминутном). Для направления ветра достаточен интервал осреднения, равный 2 мин (1-3мин). Изменчивость скорости и направления ветра во времени (порывистость ветра) характеризуют качественно. Порывистость ветра характеризуется также максимальными значениями мгновенной скорости. Мгновенной скоростью принято считать скорость, осредненную самим прибором (интервал осреднения2-5с).

Скорость и направление ветра в приземном слое на метеорологических станциях измеряют на высоте 10-12м от поверхности земли.

В метеорологии пользуются преимущественно обозначением направления ветра в румбах, причем принято направление ветра отмечать по шестнадцати румбам. Для обозначения румбов используются начальные буквы названий стран света: север (Nord), юг (Sud), восток (Est) и запад (West). При обозначении промежуточных румбов называют оба румба, между которыми находится данное направление ветра, причем первым по порядку называют основной румб. Основных румбов два: север (Nord) и юг (Sud). Таким образом, если направление ветра

Значение для человека

Относительная влажность воздуха — важный экологический показатель среды. При слишком низкой или слишком высокой влажности наблюдается быстрая утомляемость человека, ухудшение восприятия и памяти. Высыхают слизистые оболочки человека, движущиеся поверхности трескаются, образуя микротрещины, куда напрямую проникают вирусы, бактерии, микробы.

Низкая относительная влажность (до 5—7 %) в помещениях квартиры, офиса отмечена в регионах с продолжительным стоянием низких отрицательных температур наружного воздуха. Обычно продолжительность до 1—2 недель при температурах ниже −20 °С приводит к высушиванию помещений. Значительным ухудшающим фактором в поддержании относительной влажности является воздухообмен при низких отрицательных температурах. Чем больше воздухообмен в помещениях, тем быстрее в этих помещениях создаётся низкая (5—7 %) относительная влажность.

Проветривание помещений в мороз с целью увеличения влажности является грубой ошибкой — это наиболее эффективный способ добиться обратного. Причина широко укоренившегося заблуждения в восприятии цифр относительной влажности, известных всем из прогнозов погоды. Это проценты от некоего числа, но это число для комнаты и улицы разное!

Пищевые продукты, строительные материалы и даже многие электронные компоненты допускается хранить в строго определённом диапазоне относительной влажности воздуха.
Многие технологические процессы происходят только при строгом контроле содержания паров воды в воздухе производственного помещения.

Влажность воздуха в помещении можно изменять.

Для повышения влажности применяются увлажнители воздуха.

Функции осушения (понижения влажности) воздуха реализованы в большинстве кондиционеров и в виде отдельных приборов — осушителей воздуха.

Относительная влажность воздуха в оранжереях и используемых для культивирования растений жилых помещениях подвержена колебаниям, что обусловлено временем года, температурой воздуха, степенью и частотой поливки и опрыскивания растений, наличием увлажнителей, аквариумов или других ёмкостей с открытой поверхностью воды, системой проветривания и обогрева.

Кактусы и многие суккулентные растения легче переносят сухой воздух, чем многие тропические и субтропические растения. Как правило, для растений родиной которых являются влажные тропические леса, оптимальной является 80—95 % относительная влажность воздуха (зимой может быть снижена до 65—75 %). Для растений тёплых субтропиков — 75—80 %, холодных субтропиков — 50—75 % (левкои, цикламены, цинерарии и др.

Для повышения относительной влажности в жилых помещениях используют электрические увлажнители, наполненные мокрым керамзитом поддоны и регулярное опрыскивание.

При сильных дождях наряду с количеством осадков необходимо знать их интенсивность. Определяется она слоем осадков в миллиметрах, выпавших за 1 минуту.

Для практических целей часто приходится выражать количество осадков в м3/га или т/га. Так как слой осадков в 1 мм соответствует 0,001 м, а 1 га = 10000 м2, то объем воды, выпавшей на 1 га, будет равен 10 м3/га, или 10 т/га (0,001 х 10000). Следовательно, для выражения осадков в м3/га или в т/га надо количество их в миллиметрах умножить на 10. Например, выпало 22 мм осадков, значит, 1 га получил 220 м3, или 220 т воды.

В зимнее время наблюдения ведутся за снежным покровом, определяются его высота и плотность. Высота снежного покрова измеряется в сантиметрах, а плотность выражается отношением объема воды в снеге (см3) к объему снега (см3) или отношением массы снега (г) к объему снега (см3).

К атмосферным явлениям, которые следует отмечать при наблюдениях на гидрометеорологических постах, относятся: дождь, снег, мокрый снег, град, гололед, изморозь, туман, метель, гроза, смерч, шквал, гололедица и пыльная буря.

Наблюдатель должен постоянно следить за атмосферными явлениями, определять вид замеченного явления и отмечать его в таблице ТМ-8.

Литература

  • Медведский В. А. Гигиена животных. Справочник. — Минск, 2005. — 566 с.

Эта страница в последний раз была отредактирована 27 мая 2019 в 06:22.

Загрузка ...
Adblock detector