Как пользоваться психрометрическим гигрометром ВИТ-2

1. Вначале снимаются показания по «увлажненному» и «сухому» термометрам.

2. С точностью до 0,1 В°С определяется температура по термометрам. При этом вводятся отмеченные показания, которые указываются в паспорте.

3. Разность температур по «увлажненному» и «сухому» термометрам вычисляется, и вводятся поправки посредством алгебраического сложения.

4. Определяется относительная важность воздуха согласно психометрической таблице. Искомая относительная влажность будет на пересечении строк температуры по «сухому» термометру и разности температур по «сухому» и «увлажненному» термометру.

Каждый желающий может приобрести психрометрический гигрометр ВИТ для личного пользования.

 

3. Патент G01N25/62 гигрометр психрометрический с помощью психрометрических средств, например термометров с влажными и сухими шариками

Гигрометр психрометрический

Таблица 3.1. Патент G01N25/62

Классы МПК: G01N25/62 с помощью психрометрических средств, например термометров с влажными и сухими шариками Патентообладатель: Пашуков Евгений Борисович Приоритеты: подача заявки: 1994-06-07 публикация патента: 10.02.1998 Использование: измерение влажности газовой среды. Сущность: сухой и увлажненный измерители температуры выполнены в виде биметаллических спиралей. Распространение влаги по узкому межвитковому пространству осуществляется за счет капиллярного эффекта.

Изобретение относится к измерителю влажности газовой (воздушной) среды, конкретно к устройству измерителя влажности, использующему психрометрический способ измерения, т.е. показания двух термометров - сухого и влажного. Изобретение может быть использовано как в быту, так и в технике, особенно там, где ограничено пространство, отсутствует электроэнергия и имеет место вибрация, тряска и удары.

Известны следующие психрометрические измерители влажности [1,с. 271-277]:

1. Измерители манометрические (например ТГ-420, ТГ-620 и др.), имеющие в качестве чувствительных узлов термобаллоны, соединенные с манометрическими пружинами капиллярными трубками. Определение относительной влажности здесь может быть механизировано и ее проще измерять дистанционно.

2. Психрометры электрические (электронные), использующие в качестве датчиков термопары или термосопротивления (сухие и увлажненные), включенные в соответствующие усилительно-преобразовательные схемы. Они малоинертны, компактны, точны, удобны для дистанционных измерений, не боятся вибраций и тряски и способны выдавать информацию в виде относительной влажности. Такие измерители дороги и требуют специальных источников электроэнергии. Это ограничивает их применение в быту, особенно в полевых условиях.

3. Психрометры, в которых термометрами являются стеклянные баллоны, наполненные ртутью (например, ВИТ-2) или спиртом. Они громоздки, инерционны, требуют определенной ориентации в пространстве, боятся ударов и тряски, обработка их информации и вывод ее из закрытых объемов затруднены. С целью определения относительной влажности необходимо снять показания термометров сухого (t_с) и мокрого (t_м), вычислить их разницу
t = (t_с - t_м) и, пользуясь величинами t_с и t, по таблице выбрать значение влажности .

В качестве прототипа рассмотрим психрометр ВИТ-2, имеющий два термометра (сухой и увлажненный), наполненные спиртом. Он не требует электроэнергии, но его применение затруднено в полевых условиях, в малых закрытых объемах и на подвижных установках.

Целью изобретения является устранение указанных недостатков, т.е. создание психрометра компактным, надежным, малочувствительным к вибрациям и тряске, не требующим источника электроэнергии.

Цель достигается принципиальным изменением конструкции измерителей температуры. Вместо стеклянных баллонов, наполненных спиртом и прямолинейной вертикальной шкалы,применяются биметаллические спирали (сухая и увлажненная) и круговые шкалы (рис. 3.1). При этом один конец спирали неподвижен относительно измерительной шкалы, другой связан со стрелкой и при измерении температуры имеет возможность перемещаться по окружности, увлекая за собой стрелку. Невозврат стрелки при принудительных отклонениях 0,5^oC обеспечивается подгибкой пружины и угольника в сборе поз.1 и 5.

Рисунок 3.1. Конструктор измерителя температуры. 1-угольник, 2-шкала, 3-стрелка, 4-втулка, 5-пружина; и 2, где 1-втулка, 2-пружина

 

Способ увлажнения спирали аналогичен при следующих отличиях. В ВИТ-2 смоченный чулок должен плотно прилегать ко всей поверхности стеклянного шарика (резервуара спирта). Увлажненную спираль делают тонкой, с узким межвитковым пространством, границы которого способны смачиваться. Такая спираль способна удерживать, так и распространять влагу. В результате уменьшается необходимая площадь соприкосновения увлажнителя со спиралью или исключается необходимость в увлажнителе.

Поверхность увлажняющей материи должна прилегать к спирали только в некоторых (характерных) точках, например в трех, расположенных на вертикали, проходящей через центр (две - на диаметре, одна - в центре). Указанное обусловлено стремлением снизить до минимума величину дополнительной погрешности от силы трения между спиралью и материей. При этом трех точек достаточно для хорошего увлажнения ввиду капиллярности межвиткового пространства спирали.

Принцип построения указанного психрометра был проверен на макете с использованием измерительных механизмов двух термометров типа ТСА (термометр сувенирный, автомобильный), выпускаемых заводом «ТЭМП» в г. Санкт-Петербурге (рис. 3.1 и 3.2).

Рисунок 3.2. Определение относительной влажностит по таблице

Рисунок 3.2.

Термометр ТСА имеет следующие характеристики: диапазон от -20^oC до 60^oC; погрешность в диапазоне от 0 до +30^oC - не более 1,5^oC; погрешность в остальном диапазоне - не более 3^oC.

С учетом таблицы примерная погрешность измерения влажности составит 10%. Погрешность термометра при доработке может быть уменьшена до 0,5^oC. В этом случае погрешность измерения влажности составит 4%.

К психрометру придается таблица для перевода значений t_с и t в значения . При этом скорость воздушного потока V, в котором находится термометр, должна находиться в диапазоне 0,5 - 1 м/с. Например, при tс= 20^oC t_м = 16^oC и t = 4 C, = 63%.

В случаях отличных скоростей используется специальная диаграмма
[1, с. 272, рис. 12-9]. Например, при указанных температурных данных
и t = 10 м/c, = 67%.

Вместо таблиц возможно использование диаграмм [2, с. 68 рис. 1-54; 1, с. 272 рис. 12-9]. При этом для нахождения значения по первой диаграмме необходимо знание t_с и t_м. Для второй диаграммы - знание t_с и t.

Серийный образец предлагаемого психрометра должен иметь общее основание для двух круговых шкал, общий корпус и подставку с таблицей. В нем сухая спираль отделена от увлажненной перегородкой. Вокруг расположен бортик для крепления чулка. Другой конец чулка опущен в резервуар с дистиллированной водой (рис.3.3).

С целью создания необходимого запаса воды при постоянном отстоянии спирали от ее поверхности резервуар разделен узкой горловиной на два сообщающихся объема. При этом малый объем сообщается с атмосферой, в него опускается чулок. Большой объем отделен от атмосферы герметичной перегородкой (пробкой). Указанное позволяет иметь значительный запас воды на более высоком горизонте.

 

Рисунок 3.3.

Заключение

Существует достаточно большое количество разнообразных приборов, использование которых позволяет контролировать и при необходимости изменять микроклимат помещения. Гигрометр – прибор, который выявляет относительную и абсолютную влажность воздуха окружающей среды.

Психрометрический гигрометр имеет два термометра, разница показаний которых и позволяет рассчитать влажность воздуха.

Волосяной гигрометрв своей конструкции содержит обезжиренный человеческий волос, который имеет свойство выпрямляться или наоборот – завиваться – при изменении влажности воздуха.

Электронный гигрометр наиболее часто выбирается потребителями ввиду простоты его использования – все данные сразу выводятся на цифровой дисплей.

Конденсационный гигрометр отличается сравнительно большими габаритами, способен выдавать наиболее точные результаты.

Патентный гигрометр психрометрический, содержащий два измерителя температуры: сухой и увлажненный, выполненные в виде биметаллических спиралей, отличающийся тем, что в увлажненном измерителе температуры биметаллическая спираль обладает способностью распространять влагу по узкому межвитковому пространству со смачиваемыми стенками, вследствие чего уменьшается необходимая площадь соприкосновения увлажнителя со спиралью.

В работе рассмотрены приборы ВИТ-1 и ВИТ-2, расмотренны их характеристики и принципы работы. Также расмотрены виды гигрометров.

Рассмотрен Патент G01N25/62 гигрометр психрометрический с помощью психрометрических средств, например термометров с влажными и сухими шариками, принцип его действия.

 

 

Список используемой литературы

1. П. Д. Лебедев. Расчет и проектирование сушильных установок.-М.-Л:Госэнергоиздат,1963.

2. В.П.Блюдов и др. Общая теплотехника. - М.-Л.: Госэнергоиздат,1952.

3. М.Ю.Лурье. Сушильное дело.-М.: Госэнергоиздат, 1948.

4. https://ru.wikipedia.org - материалы из свободной энциклопедии «Википедия».

5. http://www.ngpedia.ru – материалы из большой энциклопедии нефти и газа.

6. http://echome.ru - материалы с сайта, посвященного измерительным приборам.

7. Берлинер М.А. Измерения влажности. Изд. 2-е, перераб. и доп. – М., 1973. 400 с. с ил.

8. http://www.freepatent.ru - патентный поиск в РФ, новые патенты, заявки на патент, библиотека патентов на изобретения.