Психрометрический метод измерения влажности воздуха

[Познышев Вадим]

В атмосферном воздухе всегда имеется водяной пар, содержание которого меняется по объему в пределах от 0 до 4 %. Содержание водяного пара в воздухе характеризуется различными величинами.

Абсолютная влажность q, или плотность водяного пара - количество водяного пара в одном кубическом метре воздуха в граммах.

Упругость (давление) водяного пара e, содержащегося в воздухе выражается в гектопаскалях (гПа).

Упругость насыщения E - максимально возможная упругость водяного пара при данной температуре (гПа).

Относительная влажность f - процентное отношение упругости водяного пара e, находящегося в воздухе, к упругости насыщения E при данной температуре.

Дефицит влажности d - разность между максимально возможной при данной температуре упругостью водяного пара (упругостью насыщения) и фактической упругостью водяного пара.

Точка росы - температура, при которой водяной пар, находящийся в воздухе, достигает состояния насыщения.

И практика...
Основным методом для измерения влажности воздуха является психрометрический. Определение влажности этим методом осуществляется по показанию психрометра - прибора, состоящего из двух термометров с ценой деления 0,2°. Резервуар одного из термометров (в психрометрической будке - правый) плотно обертывается кусочком тонкой ткани, конец которой опускается в стаканчик с дистиллированной или дождевой водой. Стаканчик закрывается крышкой с прорезью для батиста. С поверхности резервуара смоченного термометра происходит испарение, на которое затрачивается тепло. Сухой термометр показывает температуру воздуха, а смоченный - свою собственную, зависящую от интенсивности испарения воды с поверхности резервуара. Чем больше дефицит влажности, тем интенсивнее будет происходить испарение и, следовательно, тем ниже будут показания смоченного термометра. Для удобства определения влажности воздуха по разности показаний двух термометров составлены психрометрические таблицы. Таблицы рассчитываются по основной психрометрической формуле:


e = E' - A (t - t') P,


где E' - максимальная упругость водяного пара при температуре испаряющей поверхности, A - постоянная психрометра, обычно принимается равной 0,0007947; P - атмосферное давление, принимается равным 1000 гПа, (t - t') - разность показаний сухого и смоченного термометров.

Наблюдения по психрометру. Отсчеты по термометрам должны проводиться как можно быстрее, так как присутствие наблюдателя вблизи термометров может исказить их показания.


Пример:

1. Сухой термометр показывает 10,4°, смоченный - 8,1°. Округляем показания сухого термометра: 10,0°. Находим разность показаний: 2,3°. По таблице: http://pogoda.ru.net/tables/table1.txt
определяем влажность воздуха: 71 %.


2. Пример расчета относительной влажности воздуха по основной психрометрической формуле, без использования таблиц. Пусть сухой термометр показывает 15,0°, а смоченный показывает 12,5°. По таблице:
"Насыщающая упругость водяного пара над поверхностью воды при различных температурах" - http://pogoda.ru.net/tables/table3.txt

находим значения E=17,042 гПа (для 15,0°) и E'=14,485 гПа (для 12,5°). Разность показаний термометров t - t' = 2,5°. Подставляем все значения в формулу и находим упругость (давление) водяного пара e, содержащегося в воздухе:

e = 14,485 - 0,0007947*(15,0 - 12,5)*1000 = 12,498 (гПа).

Находим относительную влажность воздуха
f = (e / E)*100%. f = (12,498 / 17,042)*100% = 73 %.

Как видно из этого примера, можно обойтись и без объемных психрометрических таблиц. Более того, при расчете влажности воздуха по основной психрометрической формуле, учитывается значение атмосферного давления, поэтому результат будет более точным.

[ivan0087]

Спасибо за описание, дополню лишь тем, как увеличить или уменьшить влажность воздуха: читайте здесь.