Как сделать гигрометр естествознание домашнее задание. Как работает и как сделать психрометр для инкубатора своими руками. Как узнать влажность воздуха без измерительных приборов
В современных условиях развития весьма актуальным вопросом является обустройство . Для создания в нем комфортных условий используются различные измерительные приборы. Так, изменение температуры и влажности можно контролировать с помощью психрометра или гигрометра. Рассмотрим подробно принцип их действия.
Принцип работы
Являясь инструментом для измерения влажности и температуры в помещении, психрометр представляет собой прибор, на котором размещено 2 ртутных столбца , расположенных независимо друг от друга. Их называют сухим и влажным термометрами.
Знаете ли вы? Первый ртутный термометр был изобретен итальянским врачом Санторио, родившимся 19 марта 1561 г. Работая в странах Европы, он изучал процесс дыхания, а некоторые из своих экспериментов проводил на себе. Изобретателем же первого практического гигрометра является Франческо Фолли.
Принцип его действия основан на способности воды испаряться
, провоцируя возникновение температурной разницы по данным психрометра. Скорость протекания этого процесса зависит от уровня влажности. Чем она выше, тем меньше будет разница между показаниями термометров. Это обусловлено тем, что в процессе испарения воды охлаждается ёмкость, в которой она находится.
Виды гигрометров
В зависимости от конструктивных особенностей, существует несколько видов этого измерительного прибора. Среди них весовой и керамический гигрометры, волосной влагомер, пленочный датчик. Рассмотрим подробнее описание каждого из них.
Этот измерительный прибор являет собой систему, состоящую из U-образных трубок, которые наполнены гигроскопическим веществом. Его свойство заключается в способности поглощать влагу, выделяющуюся из воздуха. Посредством данной системы с помощью насоса протягивают некоторое количество воздуха, после чего определяют его абсолютную влажность. Для этого понадобится вычислить такие показатели, как масса системы и объём пропущенного воздуха.
Волосной влагомер
Данный прибор представляет собой металлическую раму, на которой расположен обезжиренный человеческий волос, натянутый вдоль. Он соединен со стрелкой, а его свободный конец оснащён легким грузом. Таким образом, в зависимости от степени влажности, волос способен изменять свою длину, сигнализируя об этом двигающейся стрелкой.
Следует отметить, что предназначенный для домашнего использования волосной влагомер имеет небольшую погрешность. Кроме того, его хрупкая конструкция может быстро сломаться при механическом воздействии. Во избежание этого рекомендуется повесить измерительный прибор на стену, а также убедиться, что в выбранном месте нет вибраций, а источники холода или тепла находятся на расстоянии не менее 1 м. В случае загрязнения волоса, его можно очистить с помощью кисточки, предварительно смоченной в очищенной воде.
Важно! Наилучшим температурным режимом для работы волосного влагомера является промежуток от -30...+45 градусов. В таком случае точность прибора будет составлять 1% относительной влажности.
Пленочный датчик
Этот прибор представляет собой вертикальную конструкцию. Он состоит из органической плёнки, представляющей собой чувствительный элемент. Он способен растягиваться или сжиматься в зависимости от повышения или понижения влажности соответственно.
Керамический
Данное устройство имеет вид часов, только цифры, изображённые на нем, - это деления ртутного столбца, обозначающие процент влажности воздуха. Основным элементом для его изготовления является керамическая масса, в которой содержатся металлические примеси каолина, кремния, глины. Эта смесь имеет электрическое сопротивление, на уровень которого влияет влажность воздуха.
Как правильно выбрать гигрометр
Прежде чем выбирать гигрометр, необходимо учесть, что существует несколько видов : настенный, настольный, механический и цифровой. Эти приборы отличаются не только по своим техническим характеристикам, но и по комплектации, точности показателей. Кроме того, они могут иметь дополнительные функции, такие как календарь, часы, будильник, индикатор уровня комфорта и т.д.
Важно! В случае настольного размещения гигрометра следует учитывать не только его размеры, но и угол поворота прибора к источнику света. Это позволит получить более точные данные.
При изучении технических параметров датчика следует обратить внимание на показатели относительного и абсолютного давления. Более того, выбор прибора должен зависеть от размеров инкубатора. Так, если он предназначен для более, чем 100 яиц, необходимо устанавливать более мощный гигрометр.
Примеры наиболее популярных моделей:
Как сделать гигрометр самостоятельно
Альтернативой купленному в магазине прибору может стать самодельный гигрометр. Для его изготовления вам понадобится обзавестись некоторыми материалами и инструментами, а также изучить пошаговую инструкцию.
Материалы и инструменты
Для того чтобы самостоятельно сконструировать психрометр, необходимо приобрести два термометра . Кроме того, вам понадобятся кусок ткани и небольшая чашка с дистиллированной водой .
Такую жидкость можно получить путем очищения от примесей или попросту приобрести в магазине. Не стоит забывать и о панели для крепления. Она может быть изготовлена из пластика, дерева или других материалов.
Знаете ли вы? Самым большим действующим на территории Евразии термометром считается установленный в 1976 году в украинском городе Харькове прибор, имеющий высоту 16 м.
Пошаговая инструкция изготовления
Для изготовления приспособления вручную вам понадобится выполнить следующие действия :
- Закрепить на панели 2 термометра, расположив их параллельно друг другу.
- Под одним из них следует поставить емкость с водой.
- Ртутный резервуар этого градусника необходимо обернуть в хлопчатобумажную ткань и прикрепить, обвязав нитью.
- Опустить край ткани в воду на 5-7 см.
Таким образом, термометр, над которым проводилась эта манипуляция, будет называться «мокрым», а второй - «сухим», а разница между их показателями покажет уровень влажности.
Свернуть
Гигрометр – это влагомер для инкубатора, с помощью которого можно контролировать влажность воздуха внутри корпуса. Но в разные периоды инкубации показатели влажности должны отличаться: на первой неделе – 65-75%, на второй – 40-50%, на третьей – 75% (указаны данные для вывода цыплят).
Приборы, которые используются для бытовых инкубаторов, характеризуются невысокой стоимостью – от 500 до 1000 рублей за одно изделие.
Принцип работы
Электронный гигрометр
Чтобы измерить влажность, опускают гигрометр для инкубатора внутрь контейнера через специальное отверстие. Его фиксируют на 5-10 минут в подвешенном состоянии.
Спустя указанное время на дисплее влагомера должны появиться показатели влажности. В случае открытия крышки инкубатора для опускания прибора, нужно подождать примерно час, чтобы получить точные данные.
Для продолжительной и продуктивной работы устройства, его оберегают от падений и ударов, не дергают за провод, к которому присоединен датчик.
Чтобы прибор нормально функционировал, нужно соблюдать температурный режим (от -40 до +70 градусов). Также следует уменьшить вероятность попадания на прибор пыли, грязи и различных жидкостей.
Датчик влажности для инкубатора работает по определенному алгоритму:
- Если внутри контейнера изменился уровень влажности, который был задан птицеводом, оборудование срабатывает и сигнализирует о возможных проблемах.
- После этого фермер должен изучить показатель влажности, добавить или убрать количество воды в инкубаторе.
- Через несколько часов необходимо снова проверить показания датчика. Следить за ним нужно постоянно, чтобы в камере был стабильный уровень влажности.
Виды гигрометров для инкубатора
Встречаются разные виды гигрометров, которые имеют свои особенности, индивидуальный тип работы, преимущества и недостатки.
Выделяют следующие разновидности:
- Весовой гигрометр для инкубатора. Представляет собой несколько объединенных трубок, внутри которых содержится гигроскопическое вещество, поглощающее влагу. С помощью этой системы протягивается немного воздуха и определяется его влажность.
- Волосной влагомер. Известно, что волосы меняют длину при изменении показателей влажности воздуха. За счет этого можно замерить относительную влажность – от 30% до 100%. Волос натягивают на металлическую рамку, и если меняется показатель влажности, данные передаются стрелке, которая перемещается по шкале.
- Пленочный датчик влажности воздуха для инкубатора. Снабжен специальным элементом из органической пленки. При повышении влажности она растягивается, а во время ее снижения – сжимается.
- Керамический. Его работа основывается на зависимости сопротивления керамической детали от влажности воздуха.
Как правильно выбрать гигрометр, на что обратить внимание
Чтобы выбрать хороший гигрометр для инкубатора, нужно изучить его технические данные. Сначала обращают внимание на параметр давления, который бывает относительным (RH) или абсолютным (г/м3).
Выбор оборудования зависит и от размеров инкубаторов. Если контейнер небольшой, на 40-50 яиц, можно брать самый простой прибор. Но для инкубаторов на 100 и более яиц рекомендуется покупать более мощные гигрометры.
Обычно показания гигрометров ошибочны примерно на 5%. Если нужно более точное устройство, то отдавать предпочтение следует оптическим видам. Чтобы оборудование прослужило больше лет, покупая его, нужно смотреть на уровень его защиты.
Измеряется по шкале IP. Чем выше ее значение, тем более устойчив прибор к воздействиям пыли, грязи и воды.
Модели гигрометров
| Название прибора | Цена | Преимущества | Недостатки |
| MAX-MIN | 600 рублей | Оснащен градусником и часами с будильником. Можно подсоединить дополнительный датчик. | Недостатков нет. |
| Цифровой влагомер с выносным датчиком. | 250 рублей | Влажность измеряет от 10 до 99%. В комплект входит батарейка LR44. При помощи устройства можно работать удаленно. | Слишком высокая погрешность измерений – 7-8%. Притом прибор быстро выходит из строя. |
| Stanley 0-77-030 | 6000 рублей | Имеет ударопрочный корпус, ЖК-дисплей, обладает небольшими размерами. | Высокая стоимость. |
| HP-2GD | 600-700 рублей | Удобный интерфейс, простое использование. Достаточно нажать на кнопку и выбрать нужную опцию. | Низкое качество материала корпуса. |
| Ryobi Phoneworks RPW-3000 | 2200 рублей | Совмещается с работой смартфона, данные можно получать прямо на экран телефона. | Недостатков нет. |
| DC-206 | 300 рублей | Модель имеет компактные размеры, можно использовать в небольших инкубаторах. | Корпус легко деформируется при механических воздействиях. |
| HTC-2 | 600 рублей | Имеет встроенный термометр и часы. | Нет. |
| ТА308 | 700 рублей | 3 в одном: датчик влажности, часы и термометр. | Высокая погрешность показателей: выше 5%. |
Если интересно, какой лучше из всех вариантов, то это звание занимает устройство MAX-MIN (3 в одном). Это не только датчик влажности. В пластиковом корпусе имеется термометр для инкубатора, который показывает максимально точно значения температуры. А также прибор оснащен часами с будильником.
Кроме того, к нему можно подсоединить дополнительный датчик влажности MAX-MIN TH218A. Разместив его прямо внутри корпуса, можно не бояться о нарушении внутреннего микроклимата в инкубаторе.
Показания датчика являются максимально точными с погрешностью в 1%. Если уровень влажности изменится, сработает звуковая сигнализация, которая позволит птицеводу быстро узнать о нарушениях.
Термометр позволяет узнать, правильно ли работает датчик температуры. Ведь если отклонения от нормы будут слишком большими и достаточно частыми, то велика вероятность наличия проблем в его функционировании. Его нужно либо заменить, либо правильно настроить.
Часы с будильником – это также важный и незаменимый инструмент. В особенности, если приходится работать с ручным инкубатором, когда яйца необходимо переворачивать самостоятельно. Настроив его, чтобы он срабатывал через каждые 4-5 часов, вы никогда не забудете о том, что нужно выполнить манипуляции с кладкой.
Экран у оборудования большой, разделен на три сегмента (для влажности, температуры и часов). Все показатели видны издалека, выделены ярким цветом. Поэтому не придется каждый раз подходить к инкубатору, ведь данные о его работы можно рассмотреть с расстояния. Особенно радует стоимость устройства – всего 600 рублей.
Как сделать гигрометр своими руками
И хотя гигрометр для инкубатора стоит недорого, его можно изготовить самостоятельно. Выполненный влагомер для инкубатора своими руками дает более точные показатели, чем его аналоги, приобретенные в магазине.
Чтобы сделать самодельное устройство, необходимо:
- Взять два ртутных термометра для измерения температуры воздуха, воду. Также необходимо взять доску, на которой поместятся оба градусник.
- Оба термометра нужно прикрепить к доске параллельно друг другу. Под одним из них устанавливается сосуд с дистиллированной водой.
- Ртутный шарик одного градусника необходимо аккуратно обернуть тканью, не контактируя с ним. Затем ткань следует завязать нитью, не слишком туго. Этот градусник называется влажным, а второй – сухим.
- Край ткани нужно опустить в воду на 5-7 мм.
- Показатели обоих градусников сопоставляются друг с другом и при помощи таблицы узнают относительную влажность воздуха в инкубаторе.
Иногда приходится опрыскивать яйца водой, чтобы повысить влажность в камере. Но прибегать к такому приему следует только в случае яиц водоплавающих птиц. Остальным зародышам достаточно влажности 50-60%. Рассчитать показатель влажности можно при помощи расположенной ниже таблицы.
| Данные сухого градусника | Разность показаний термометров в градусах | |||||||||
| 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | |
| Относительная влажность в процентах | ||||||||||
| 15 | 100 | 92 | 80 | 71 | 61 | 52 | 44 | 36 | 27 | 20 |
| 16 | 100 | 90 | 81 | 71 | 62 | 54 | 45 | 37 | 30 | 22 |
| 17 | 100 | 92 | 81 | 72 | 64 | 55 | 47 | 39 | 32 | 24 |
| 18 | 100 | 91 | 82 | 73 | 65 | 56 | 49 | 41 | 34 | 27 |
| 19 | 100 | 91 | 82 | 74 | 65 | 58 | 50 | 43 | 35 | 29 |
| 20 | 100 | 91 | 83 | 74 | 66 | 59 | 51 | 44 | 37 | 30 |
| 21 | 100 | 91 | 83 | 75 | 67 | 60 | 52 | 46 | 39 | 32 |
| 22 | 100 | 92 | 83 | 76 | 68 | 61 | 54 | 47 | 40 | 34 |
| 23 | 100 | 92 | 84 | 76 | 69 | 61 | 55 | 48 | 42 | 36 |
| 24 | 100 | 92 | 84 | 77 | 69 | 62 | 56 | 49 | 43 | 37 |
| 25 | 100 | 92 | 84 | 77 | 70 | 63 | 57 | 50 | 44 | 38 |
Для этого вам понадобится:
- человеческий волос;
- бензин или ацетон;
- термоклей;
- нитроклей;
- гвозди;
- столярный и слесарный инструмент;
- чертежные принадлежности;
- лист фанеры толщиной 5мм;
- плотная бумага;
- стальная проволока;
- стержень от шариковой авторучки;
- ролик с внутренним диаметром около 1 см.
В гигрометре можно использовать не только волос, но и высококачественную хлопчатобумажную нить.
Изготовление гигрометра
Возьмите человеческий волос длинной не менее 40 сантиметров. Волос должен бы не крашенный и ни в коем случае не покрыт лаком. Прежде всего его надо обезжирить. Для этого промойте волос в воде со стиральным порошком (без кондиционера) или прокипятите его в растворе соды. Можно также применить ополаскивание в бензине или ацетоне. На одном конце волоса закрепите небольшой отвес. Лучше всего, если отвес будет иметь острие. Для изготовления отвеса вы можете использовать острый конец гвоздя или промытый растворителем наконечник стержня от шариковой авторучки. Важно, чтобы вес наконечника был достаточен для распрямления висящего вертикально волоса. Для закреплении отвеса на волосе используйте термоклей или каплю нитроклея. Подберите небольшой гвоздь, наденьте на него отрезок стержня шариковой авторучки длинной около 5 мм или любую другую подходящую пластмассовую трубку. Важно, чтобы трубка могла свободно вращаться и не соскальзывала через шляпку. Гигрометр монтируется на вертикальной доске или фанерной панели с горизонтальной подставкой - основанием. Вбейте в центре вертикальной панели приготовленный вами гвоздь с пластиковой трубкой так, чтобы переброшенный через него волос свободным концом мог крепиться к горизонтальному основанию. Часть волоса, переброшенная через гвоздь, составляла примерно треть его от общей длинны. Перекиньте волос через гвоздь и закрепите его свободный конец термоклеем. При изменении влажности длина волоса будет изменяться, а острие отвеса подниматься и опускаться. Снабдите гигрометр шкалой. Ее можно сделать из полоски бумаги, наклеив на приборную панель позади отвеса.Градуирование гигрометра
Отградуировать гигрометр вы можете следующим способом: занесите прибор в ванную комнату, предварительно включив в ней горячий душ. Когда помещение начнет наполняться паром, отметьте на шкале нижнюю точку, против которой остановится острие отвеса, как 100%. Далее поставьте прибор в протопленную и остывающую духовку кухонной плиты (не очень горячую, чтобы не сжечь прибор). В верхней точке напротив острия поставьте отметку 0%. Отметку 50% можно поставить посредине между двумя крайними отметками. Более точную градуировку вы можете провести по контрольному гигрометру, но можете и рассчитать, поскольку шкала волосяного гигрометра линейна. Если длинного волоса вы достать не смогли и чувствительности прибора не хватает, оборудуйте гигрометр стрелкой. Наденьте на гвоздь вместо пластиковой трубки маленький шкив. В качестве шкива подойдет ролик от карниза для штор, колесо от игрушечного автомобиля со снятой шиной, вы можете также изготовить его самостоятельно. Главное, чтобы диаметр его не превышал 1 см. Волос в этом случае нужно обернуть вокруг ролика на один виток. Стрелку сделайте из легкого материала: упругой проволоки или полоски пластмассы. Приклейте стрелку термоклеем к торцу ролика так, чтобы не мешать его вращению на ости. Шкалу гигрометра в этом случае нужно сделать в виде дуги или сектора окружности.Самым распространённым и простым прибором для измерения температуры и влажности воздуха в процессе сушки древесины в сушильных камерах является электронный психрометр.
Принцип действия и краткое описание: Психрометр состоит из двух термометров: "сухого" и "мокрого". "Сухой" - это просто термометр, а на "мокрый" надет фитиль из хлопковой ткани, концы которого опущены в ванночку с водой.
Благодаря гигроскопичности ткани вода из ванночки поднимается и смачивает весь фитиль. За счёт испарения воды с поверхности фитиля температура "мокрого" термометра понижается и возникает разность температур между "сухим" и "мокрым" термометрами. Эта разность называется психрометрической разностью.
Чем меньше влажность воздуха, тем больше скорость испарения, а значит и психрометрическая разность. Таким образом "сухой" термометр показывает температуру воздуха в камере, а психрометрическая разность характеризует влажность.
Относительная влажность воздуха определяется по температуре и психрометрической разности с помощью психрометрических таблиц. Таблиц несколько, так как скорость испарения зависит и от скорости воздушного потока. Для сушильных камер подходит психрометрическая таблица для скорости воздушного потока 2 метра в секунду. Как правило, психрометрической таблицей при сушке древесины не пользуются, а просто задают в режиме сушки температуру и психрометрическую разность .
Как сделать психрометр
Вариант 1. Несложный в изготовлении электронный психрометр с системой подлива воды, выполненной по принципу автопоилки изображён на верхней фотографии слева. Он изготовлен на основе двух одинаковых термометров сопротивления. Рекомендуем использовать медные термометры (в обозначении присутствует буква "М": М50, М100 и так далее) так как они имеют линейную номинальную статическую характеристику. При выборе термометров обратите внимание для эксплуатации в какой среде они предназначены. Если термометр предназначен только для работы в газообразной среде, то вода из фитиля может просочиться в термометр и привести его в негодность. Нужно брать термометры, которые предназначены для работы как в воздухе, так и в воде.
"Сухой" термометр крепится на стену камеры с помощью уголка. Для "мокрого" термометра изготавливается ванночка из нержавеющей стали. Можно использовать (если у вас она есть) готовую ванночку из термостойкой пластмассы, алюминия или другого стойкого к коррозии материала. Не рекомендуется делать ванночку из "чёрного" металла, так как она быстро заржавеет, ржавчина будет "забивать" фитиль и психрометр начнёт выдавать неверные показания психрометрической разности.
Не следует делать излишне широкую или длинную ванночку. Это приведёт к увеличению испарения с поверхности воды в ванночке и придётся чаще доливать воду, а вам это не нужно. Если вы нашли готовую ванночку, но она слишком велика, то сделайте для неё крышку с прорезью для фитиля.
"Мокрый" термометр устанавливается на высоте 2-3 сантиметра от поверхности воды в ванночке. Не следует делать эту высоту большой, это ухудшит смачиваемость фитиля и психрометр будет выдавать неверные показания.
Бачок для подлива воды в ванночку изготавливается из обычной алюминиевой канистры. Нельзя применять канистры из полиэтилена и прочих пластмасс с низкой температурой плавления. Температура в камере поднимается до 70 - 75 градусов. При такой температуре стенки канистры из таких материалов размягчаются, теряют жесткость, канистра просто сплющивается и из неё вытекает практически вся вода.
Всё изготовление бачка сводится к сверлению отверстия в крышке канистры и установки на крышку штуцера (который так же покупается в магазине хозтоваров). При установке штуцера край отверстия в крышке рекомендуется намазать автомобильным силиконовым герметиком. Это обеспечит необходимую герметичность соединения. На штуцер надевается шланг, при необходимости шланг затягивается хомутом - бачок готов.
Как и почему это работает. Наливаем в канистру воду, плотно завинчиваем крышку, опускаем конец шланга в ванночку и переворачиваем канистру. Вода будет выливаться в ванночку до тех пор, пока не закроет отверстие в шланге, после этого вытекание воды прекращается. Всё просто: канистра герметична, вода выливается до тех пор, пока освободившееся в канистре место занимает поступающий через шланг воздух. Как только прекращается поступление воздуха, прекращается и выливание воды. В дальнейшем, из-за испарения, уровень воды в ванночке будет понижаться, отверстие шланга откроется и в ванночку выльется новая порция воды. Так будет продолжаться, пока вода в канистре не закончится.
Основной недостаток варианта 1.
При сушке древесины воды из ванночки испарится много. Из нашего опыта 10 литров воды хватит на 3 - 5 дней (зависит от размеров ванночки, режима сушки и его этапа). То есть, как правило, на всю сушку воды в канистре не хватает, поэтому приходится останавливать сушку, открывать сушильную камеру и наливать в канистру воду. Уже само по себе это не удобно и не желательно, а если ещё и психрометр находится в труднодоступном месте...
Поэтому если:
- Сушильная камера находится в отапливаемом помещении.
- Рядом с камерой есть отапливаемое помещение.
- Психрометр установлен в труднодоступном месте.
Вариант 2 (средняя и нижняя фотографии). Всё аналогично варианту один, просто добавляется ещё одна ванночка. Эта ванночка вместе с канистрой ставится в легкодоступном месте камеры (например, около технологической двери) или в тёплом помещении вне камеры. Ванночка бачка (на средней фотографии) и ванночка психрометра (на нижней фотографии) устанавливаются на одном уровне и соединяются между собой шлангом. В результате уровень воды в обеих ванночках будет всегда одинаков (свойство сообщающихся сосудов). Этот вариант немного сложнее и дороже: придётся изготовить не одну, а две ванночки, купить не один, а три штуцера и шланга потребуется больше. Но удобство при эксплуатации быстро перекроет затраты.
Основная ошибка при таком варианте - при неправильной укладке шланга, он "завоздушивается" и вода из ванночки бачка перестаёт поступать в ванночку психрометра. Правило укладки шланга простое: допустимо только одно провисание. Если их будет хотя бы два, то в верхней части между ними может образоваться воздушная пробка.
Преимущества варианта два очевидны: можно доливать воду не заходя в камеру и не останавливая сушку, в любой момент можно проверить остаток воды в канистре.
Вода. Для питания психрометра рекомендуется дистиллированная вода. При сушке твёрдолиственных пород, имеющих большое время сушки, это условие является обязательным. При сушке легкосохнущих пород возможны некоторые отступления. Если водопроводная вода мягкая, то можно использовать её, но после каждой сушки необходимо промывать фитиль в проточной воде. Если вода жёсткая - можно использовать умягчённую воду. Установки для умягчения воды есть на любой крупной котельной, воду можно брать у них. Что делать, если вода жесткая и другой нет? Летом собирайте дождевую воду, зимой растапливайте снег. Это не сложно.
Фитиль.
Фитиль следует изготовлять только из натуральных хлопковых тканей: ситец, батист, ватин и так далее. Можно использовать обычную марлю, свёрнутую в четыре слоя.
Рекомендуется проверять состояние фитиля перед каждой сушкой. Засорённый (засоленный) фитиль становится жёстким на ощупь. В этом случае его нужно снять и промыть в проточной воде (или заменить).
Фитиль должен закрывать всю рабочую часть термометра. Рекомендуется закреплять фитиль на термометре, например, проволокой (смотрите на фотографии).
Место установки психрометра определяется конструкцией сушильной камера. Для камеры, описанной в статье "Требования к конструкции сушильных камер", психрометр рекомендуется установить на стене камеры со стороны давления (со стороны входа сушильного агента в штабель пиломатериалов), на высоте около 1,5 метра, на середине длины камеры.
Уровень влажности воздуха окружающей среды может влиять не только на самочувствие человека, но и также на состояние бытовой техники, мебели и продуктов. Количество влаги в воздухе зависит от особенностей климата региона или техногенных факторов.
Нормой для здорового человека считается влажность воздуха от 30 до 60 %. Чтобы создать оптимальный микроклимат в помещении используют специальные увлажнители или осушители, а также кондиционеры с функциями автоматического контроля уровня влаги.
Используют специальные приборы для измерения:
- гигрометры;
- психрометры.
Гигрометр – один из измерительных приборов, благодаря которому можно определить уровень влажности.
Дополнительная информация: швейцарский ученый в 1783 г. Орас де Соссюр сконструировал первый волосной гигрометр, но работать над изобретением этого измерителя начал Леонардо да Винчи еще в 1400 г.
Есть несколько типов гигрометров:
- волосной;
- весовой;
- конденсационный;
- электронный;
- электролитический;
- пленочный;
- керамический.
Каждый из приспособлений имеет особенный принцип работы. Например, конструкцию волосного гигрометра составляет система U – образных трубок. Они наполнены специальным веществом, которое поглощает водяной пар. С помощью насоса через эту систему подают воздух и определяют его влажность.
Наиболее точным измерителем считается конденсационный гигрометр. Он измеряет количество конденсата, который образуется на стеклянной поверхности после воздействия на нее солнечного луча. Погрешность при работе такого устройства очень низкая.
Психрометр – еще один из измерителей влажности воздуха окружающей среды.
Виды психрометров:
- психрометр Августа (станционный);
- психрометр Ассмана (аспирационный);
- дистанционный психрометр.
Психрометр Августа — один из наиболее известных приборов для измерения влажности. Строение этой конструкции достаточно несложное. Конструкция психрометра состоит из прикрепленных на одном штативе двух одинаковых термометров. Один из них называется сухим, он показывает температуру в помещении.
Второй термометр называют влажным или смоченным. Конец этого термометра в виде чехла обматывают батистовой тканью или марлей, конец которой опускают в резервуар с водой, находящийся на тыльной стороне конструкции психрометра.
Если конец влажного термометра будет опущен в резервуар, то он покажет температуру находящейся там воды, а не воздуха, который циркулирует над ним. Поэтому необходимо учесть, что расстояние между сосудом и окончанием измерительного прибора должно составлять около 3 – 4 сантиметров.
Вода с кусочка ткани испаряется, из-за чего температура на влажном термометре снижается до момента, пока термометр не начнет показывать температуру, при которой пар становится насыщенным. В такой момент показываемые на влажном термометре данные будут представлять показатели реальной температуры окружающей среды.
Определения влажности воздуха в определенном помещении с помощью психрометра занимает немного времени. Для этого устройство помещают в место, изолированное от попадания солнечных лучей и посторонних тепловых воздействий на 10 – 15 минут, после чего записывают результаты измерения каждого из термометров прибора.
Шкала термометра поделена от — 25˚ до + 50˚ на интервалы в 0,2 градуса.
Как пользоваться психрометрической таблицей
Для определения уровня влажности на основании данных психрометра нужна специальная психометрическая таблица. В первом столбце таблицы в ˚С показано температуру сухого термометра. В первой строке – разницу между показателями температур обеих термометров. Относительная влажность воздуха вычисляется на пересечении результата первого столбца и первой строки психометрической таблицы.
В чем плюсы и минусы психрометра?
Главным преимуществом психрометра есть его несложное строение. Соответственно, определение влажности воздуха с помощью психрометра намного проще по сравнению с другими измерительными приспособлениями. Плюс ко всему, в изготовлении он гораздо более дешевый, чем любой другой прибор.
Но кроме положительных сторон, у психрометра есть и недостатки. На показания этого измерительного инструмента очень влияет движение окружающего воздуха. То есть, чем выше будет скорость движения воздуха в месте измерения, тем больше будет разница в окончательном результате обеих термометров психрометра. Эту погрешность было исправлено в психрометре аспирационного типа или, как его еще называют, психрометре Ассмана.
В чем особенность психрометра Ассмана?
Психрометр Ассмана – это гораздо сложнее и более надежное устройство для измерения влажности воздуха. Оба термометра конструкции находятся нижними концами в специальном металлическом корпусе, который защищает их от попадания солнечных лучей, тепловых воздействий, а также от различных повреждений. Воздух движется с постоянной скоростью благодаря работе вентилятора. Этот вентилятор, еще известный как аспиратор, обдувает термометры со скоростью 2 м/сек.
Определение влажности с помощью этого психрометра: прибор подвешивают в месте исследования на высоте 1,5 м от пола; результаты получают через 10 – 15 минут зимой и через 4 – 5 минут в летнее время.
Общим для психрометра Августа и психрометра Ассмана является то, что в конструкции обеих есть стеклянно – ртутные термометры. Минус этих приспособлений – их хрупкость и, соответственно, отсутствие возможности проводить измерения дистанционно.
Чем отличается дистанционный психрометр от остальных приборов
Дистанционный психрометр – это еще один экземпляр приспособления для измерения влажности. В конструкции этого измерительного приспособления используют такие электронные приборы как термометр сопротивления или терморезисторы.
Основные типы дистанционных психрометров:
- манометрические;
- электрические.
Манометрический психрометр составляет один или два термометра манометрического типа. В электронных психрометрах, как и во всех остальных дистанционных измерителях, используют кремниевые транзисторы, которые заменяют датчики сухого и влажного термометров.
В чем разница между психрометром и гигрометром
Главное отличие этих приспособлений для определения влажности заключается в принципе их работы. В функции гигрометра входит измерение не только влажности воздуха, но и влажности различных твердых тел.
Показатели психрометра, не смотря простоту его конструкции, всегда более надежны, из – за чего в примечания к инструкциям некоторых гигрометров рекомендуют проверять показания по психрометру.
Как узнать влажность воздуха без измерительных приборов
Для проведения этого эксперимента будут необходимы обычный стакан, немного воды и холодильник. На несколько часов в холодильник помещается стакан с холодной водой. Когда температура жидкости в сосуде достигнет 3 – 5˚С, стакан ставят в помещение, где будет измеряться влажность воздуха.
Если воздух в комнате очень сухой, то на поверхности стакана будет наблюдаться конденсат, который исчезнет после 5 – 10 минут наблюдения. Если воздух в помещении очень влажный, то на стенках стакана в течение 5 – 10 минут образуются большие капли конденсата. Если же не наблюдается ничего из двух предыдущих вариантов – воздух в комнате средней влажности.
Как сделать измеритель влажности воздуха своими руками
Психрометр – достаточно несложное по своей конструкции изобретение, поэтому любой желающий сможет сделать его самостоятельно.
Необходимые материалы:
- два спиртовых термометра;
- небольшой отрезок батистовой ткани;
- несколько деревянных реек;
- мелкие шурупы;
- стеклянная баночка.
Для подставки психрометра необходимо взять небольшую деревянную пластину размером 50 мм в ширину и 120 мм длинной. К ней шурупами крепим рейку, длина которой зависит от длины используемых измерительных приборов. Перпендикулярно к ней крепится еще одна планка, на которой будут держаться термометры.
Для компактности и высшей точности показателей не следует размещать термометры на большом расстоянии друг от друга.
Основу прибора можно соединить с подставкой просверлив в ней небольшое отверстие, либо же использовать клей ПВА. После того, как корпус психрометра собран, нижний баллон одного из термометров обматывается батистовой тканью. Конец ткани опускается в сосуд, в котором находится незамерзающая жидкость.
При проверке показателей изготовленного прибора следует проверить результаты заводского измерителя и сравнить оба показателя. В дальнейшем для определения уровня влажности воздуха необходимо пользоваться специальной психрометрической таблицей.
Использовав минимум материалов и свободного времени, владелец готового изделия получит полезный инструмент для измерения уровня влаги воздуха.
Загрузка...
