1.2. Измерение влажности и скорости воздуха

Влажный воздух представляет собой смесь сухого воздуха с водяным паром. При избыточном содержании влаги в воздухе холодильной камеры или изотермического вагона неупакованные скоропортящиеся продукты начинают гнить и плесневеть. При хранении и перевозке продуктов в воздухе с низкой влажностью происходит повышенная усушка продуктов. Оптимальная относительная влажность воздуха для большей части скоропортящихся грузов колеблется в пределах 85-90 % для охлажденных и 90-95 % - для мороженых продуктов.

Для человека комфортными условиями считаются температура воздуха 22-25С и относительная влажность 40-60%.

Абсолютной влажностью воздуха (влагосодержанием) называется масса водяного пара в 1 м³ или в 1 кг влажного воздуха при данной температуре, поэтому она численно равна плотности пара и измеряется обычно в г/м ³ или в г/кг.

Относительной влажностью воздуха называется отношение плотности водяных паров во влажном воздухе к плотности паров, насыщающих воздух при той же температуре. Измеряется она в долях единицы или в процентах.

Относительную влажность можно определять и как отношение парциального давления водяного пара, содержащегося в воздухе, к парциальному давлению водяного пара, насыщающего воздух при данной температуре.

Точкой росы называют температуру, до которой надо охлаждать воздух при постоянном давлении, чтобы он стал насыщенным.

Относительную влажность воздуха измеряют гигрометрами, психрометрами, гигрографами и другими приборами.

Г и г р о м е т р . Принцип действия волосяного гигрометра основан на изменении длины обезжиренного человеческого волоса в зависимости от степени влажности воздуха. Чем суше воздух, тем короче делается волос, и наоборот.

Один конец волоса неподвижно закреплен в верхней точке оправы прибора, другой – намотан на вращающуюся ось с прикрепленной к ней стрелкой и натягивается грузиком. Прибор снабжен шкалой с делениями, указывающими относительную влажность в процентах.

При измерении влажности воздуха в камере необходимо установить прибор в отвесном положении в средней ее части на высоте примерно 1,5 м от пола.

Проверка прибора производится путём сравнения его с психрометром Ассмана, причём с помощью установочного винта достигается показание влажности на шкале гигрометра, соответствующее показанию психрометра. При пользовании прибором следует соблюдать осторожность, чтобы не портить волос.

Г и г р о г р а ф . Принцип действия гигрографа основан на том, что укорочение и удлинение пучка обезжиренного волоса влияет на систему рычагов, сооб-

щающих перу, наполненному специальными чернилами, перемещение в вертикальном направлении. Перо оставляет след на специальной бумажной ленте, надетой на вращавшийся цилиндрический барабан. Последний приводится в движение от часового механизма с семи-дневным или суточным заводом. В результате двух движений (в направлениях горизонтальном и вертикальном) на ленте вычерчивается непрерывная кривая (гистограмма).

Студент обязан установить ленту на барабан и проверить показания гигрографа и психрометра. Результаты проверки записать в табл. 1.6. лабораторной тетради.

П р и б о р ИВТМ-7. Портативный измеритель влажности и температуры ИВТМ-7 (термогигрометр) предназначен для измерения относительной влажности и температуры неагрессивных газовых сред. Чувствительным элементом измерителя относительной влажности является ёмкостной датчик с изменяющейся диэлектрической проницаемостью.

Принцип работы прибора основан на преобразовании ёмкости датчика влажности в частоту с дальнейшей обработкой её с помощью микроконтроллера и отображение информации о величине относительной влажности воздуха

в % на жидкокристаллическом индикаторе прибора. Диапазон измерения влажности – 10-98 %, основная абсо-лютная погрешность прибора 2,0%, постоянная времени измерения влажности – 60 сек.

Прибор может работать в одном из двух режимов :

1- измерение температуры ( в правом нижнем углу индикатора прибора появляется символ «С» );

2- измерение влажности ( на индикаторе – символ «F»). Переключение режимов осуществляется однократным нажатием кнопки «Режим».

Результаты измерения относительной влажности воздуха прибором ИВТМ-7 записать в табл. 1.6 тетради.

П с и х р о м е т р ы A в г у с т а и А с с м а н а.

Влажность воздуха может быть также измерена психрометрами Августа и Ассмана.

Прибор Августа состоит из двух термометров, смонтированных на деревянной доске. К доске снизу прикреплена полочка, на которую ставится баночка с водой. В баночку погружается конец полоски марли, другой её конец обматывается вокруг ртутного резервуара одного из термометров. Таким образом, ртутный резервуар одного из термометров всегда остается смоченным, а другой — сухим.

Температура влажного термометра в воздухе, не насыщенном парами, ниже сухого, и разность температур сухого и влажного термометров тем больше, чем ниже влажность окружающего воздуха, т.е. чем меньше последний насыщен водяными парами. Более низкая температура влажного термометра объясняется тем, что вода, испаряясь с поверхности ртутного резервуара, отнимает от него тепло.

Для определения влажности пользуются психрометрическими таблицами.

Определив разность между сухим и влажным термометрами и, имея показания влажного термометра, по психрометрической таблице определяют относительную влажность воздуха в камере прибором Августа и записывают в табл.1.7. тетради.

Наиболее совершенным является психрометр Ассмана. Искусственная вентиляция в аспирационном психрометре Ассмана осуществляется пружинным вентилятором. В латунной оправе, присоединенной к трубке, укреплены два термометра, концы которых находятся внутри раструбов. Один из термометров сухой, другой – влажный. Исследуемый воздух равномерно просасывается через металлические трубки, в которых помещены ртутные шарики обоих термометров.

Определив разность температур между сухим и влажным термометрами и имея показания сухого термометра, по психрометрической таблице для психрометра Ассмана определить относительную влажность воздуха в камере и записать в табл.1.7. тетради.

И з м е р е н и е с к о р о с т и д в и ж е н и я в о з д у х а.

Скорость воздуха может измеряться анемометрами крыльчатыми, чашечного типа, электродинамическими , а также кататермометрами.

В данной работе скорость воздуха в воздуховоде измеряют крыльчатым анемометром, он состоит из крыльчатки и счетного механизма. Для измерения скорости воздуха нужно запереть счетный механизм и записать в табл.1.7. начальное показание счетчика. Затем включить вентилятор, поставить анемометр в струю воздуха, одновременно включить счетчик и секундомер, а через 30 сек. одновременно их выключить. В табл.1.7. записать конечное показание счетчика, рассчитать число делений (оборотов) в 1сек. и по градуировочной кривой анемометра определить скорость воздуха. Рекомендуется произвести не менее трех замеров и взять для расчетов среднюю величину скорости.

Зная среднее значение скорости в данном сечении канала, определяют количество воздуха, проходящего в час ( производительность вентилятора), по следующей формуле :

V_B = 3600  f  V ,

где V_B - объём воздуха , м³/ч ;

f - площадь поперечного сечения канала , м²;

V - средняя скорость воздуха в канале , м/с.

20