Аспирационные психрометры: устройство и методика поверки

Мало кто из нас задумывался о том, насколько важна влажность воздуха. Нам гораздо важнее узнать температуру окружающей среды, однако это не совсем правильно. Высокая или, наоборот, слишком низкая влажность заставит нас чувствовать себя плохо, не говоря уже о том, что большая часть производства возможна лишь при определенном значении показателя влажности. Влажность воздуха способна даже менять вес некоторых предметов, она также является предвестником изменения погоды. О главном помощнике в определении столь важного параметра – психрометре Ассмана, читайте в статье ниже.

Психрометры являются специализированными метеорологическими приборами, назначение которых заключается в измерении температуры и влажности воздуха окружающей среды. Одним из лучших и точных среди всех разновидностей этого устройства является аспирационный психрометр, или психрометр Ассмана. Согласно его паспорту, средний диапазон температуры для оптимальной работы устройства составляет от -25 градусов до +50 градусов по Цельсию.

Об устройстве каждой из частей подробнее мы поговорим ниже.

Немного отойдя от темы, хочется упомянуть и о самом создателе данного прибора. Рихард Ассман родился и прожил всю жизнь в Германии. Над своим знаменитым изобретением он работал несколько лет в конце XVIII столетия. Изначально оно предназначалось для измерения влажности воздуха при полетах на воздушном шаре, однако сейчас используется практически повсеместно.

Психрометр Ассмана представляет собой прибор с двумя стеклянными термометрами, наполненными ртутью. Термометры находятся в особых металлических трубках. Нижняя часть последних открыта, а в области верхней части они сливаются в одну целую трубу. Здесь же, в верхней части, также находится и аспирационная головка. Благодаря наличию последней аппарат и называется аспирационным психрометром.

Аспирационная головка сохраняет постоянство перемещения воздушных потоков в резервуарах термометров. В ней находятся пружинный механизм и вентилятор, который может включаться и заводиться вручную или же работать от источника питания. Вентиляция происходит следующим образом: сначала вентилятор всасывает воздух окружающей среды, тем самым обдувая термометры, затем через специальный воздуховод потоки поступают обратно к вентилятору, а позже выходят через специальные отверстия в корпусе. Средняя скорость воздушных потоков, создаваемых вентилятором, согласно ГОСТу должна быть 2 м/с. Частотой вращения лопастей вентилятора можно управлять при помощи специального клапана.

Первый измеряет температуру окружающей среды. Второй определяет процент содержания влаги в воздухе. Если с измерениями первого термометра все ясно, то параметры второго демонстрируют показатели, гораздо меньше температуры окружающего воздуха. Очевидно, что это значение напрямую зависит от влажности воздуха.

Также, помимо термометров, в устройство помещается особый резервуар. Он наполняется дистиллированной водой или же просто кипячёной. Один конец ткани должен быть опущен в резервуар с водой, а другая часть ткани должна обматывать нижнюю часть термометра. Если использовать проточную воду, то хлор может забить микрокапилляры ткани, которая должна смачивать влажный термометр.

Испарение является энергозатратным процессом. Главная схема работы устройства состоит в следующем – жидкость, испаряясь, охлаждает поверхность, на которой она находится. В данном случае последней является термометр. Он охлаждается и показывает пониженную температуру. Чем ниже процент содержания влаги в воздухе, тем быстрее и интенсивнее испаряется вода с ткани, и тем ниже показатель градуса термометра. При 100% влажности воздуха испарение с ткани прекращается, и в этом случае показания термометров будут одинаковыми.

Стоит отметить, что устройство оснащено особым корпусом, который не только оберегает внутреннюю часть от повреждений, но и защищает термометры от теплового излучения находящихся неподалеку предметов.

Для того чтобы правильно определить влажность воздуха, необходимо воспользоваться особой таблицей.

Нужно учитывать, что погрешность при измерениях температуры может быть в пределах 0,1 градуса.

Инструкция для первого измерения влажности воздуха ранее не использовавшимся психрометром включает в себя следующие шаги.

1. Для начала следует при помощи прилагаемой груши с пипеткой налить в специальный резервуар дистиллированную или кипячёную воду. Необходимо следить за тем, чтобы вода не выливалась за пределы резервуара и не смачивала другие части прибора. Дождаться того момента, когда ткань начнёт смачивать влажный термометр.
2. Теперь нужно включить аспиратор на самую высокую скорость. Прибор должен быть расположен на уровне глаз оператора.
3. Подождав 15 или 30 минут (в зависимости от температуры окружающей среды), зафиксировать показания и определить значение влажности воздуха по таблице.

При длительном хранении или использовании прибора необходимо производить поверку психрометра. Существует ряд методик проверки достоверности данных, демонстрируемых прибором, которые проводятся на заводах. Однако есть и простая методика поверки прибора в домашних условиях.

Нужно завернуть прибор в мокрую тряпку и поместить его в целлофановый пакет. В таком «сосуде» влажность воздуха будет увеличиваться до тех пор, пока не достигнет своего максимума. Необходимо продержать прибор в таком состоянии в течение одного часа. После этого значение влажности воздуха, которое покажет психрометр, должно быть 96%. Если же это не так, значит, прибор требует калибровки или ремонта. Пооверку рекомендуется проводить раз в 3 года.

Психрометр, как и любой прибор, содержащий ртуть, требует особой осторожности в обращении.

Также следует придерживаться определенных правил.

• Прежде чем снимать показания прибора, нужно поместить его в среду, влажность воздуха которой нужно измерить, на 15 минут (в теплое время года) или на полчаса (в холодное время года). Лишь по прошествии этого времени значения термометров можно считать достоверными.
• При использовании устройства в условиях, где температура воздуха ниже 0 градусов, обязательно нужно проверить, не замерзла ли смачивающая влажный термометр ткань.
• На показания термометра могут влиять капли воды на корпусе, поэтому нельзя брать прибор влажными руками.
• Психрометр необходимо хранить в сухом помещении, температура которого должна быть в пределах от 5 до 40 градусов. Гарантийный срок для подобного оборудования – 1 год.

Обзор аспирационного психрометра М-4В и М-34 смотрите далее.