Психрометр

Психрометр — прибор, служащий для определения влажности воздуха. Психрометр Августа (рис. 1) состоит из двух одинаковых термометров, прикрепленных к штативу. Ртутный шарик одного из термометров обернут смоченной тканью (марлей или батистом), концы которой опущены в сосуд с дистиллированной водой. При испарении воды с поверхности ткани, покрывающей ртутный шарик, температура ртути понижается тем больше, чем ниже влажность (см.) воздуха в точке измерения. Разность показаний сухого и смоченного термометров обратно пропорциональна влажности воздуха. Расчет результатов определения производят по формуле Реньо или по психрометрической таблице. Для определения влажности воздуха психрометр помещают в то место, где производят определение, и через 10—15 мин. записывают показания сухого и смоченного термометров (ртутные шарики термометров должны быть защищены от действия лучистой энергии солнечного света и нагревательных приборов). В расчет вводится поправочный коэффициент на скорость движения воздуха. В аспирационном психрометре Ассманна (рис. 2)
ртутные шарики термометров защищены от действия лучистой энергии футлярами с двойными стенками. Прибор снабжен вентилятором, обеспечивающим постоянную скорость движения воздуха у ртутных шариков термометров (2 м/сек). Перед определением ткань, покрывающую ртутный шарик смоченного термометра, смачивают дистиллированной водой. Избыток воды удаляют встряхиванием, после чего включают вентилятор и прибор помещают в точке, где необходимо произвести определение. При температуре воздуха 15—20° отсчет показаний термометра производят через 4 мин. При температурах ниже 15° длительность протягивания воздуха увеличивают до 20—30 мин. (до тех пор пока не установится постоянная температура смоченного термометра). Расчет результатов определения производят по формуле Шпрунга или по специальной таблице.
психрометры

Рис. 1. Психрометр Августа. Рис. 2. Психрометр Ассманна: 1 — вентилятор, 2 — психрометрические термометры; 3 — пипетка для смачивания влажного термометра.

Психрометр (от греч. psychros — холодный и metreo — измеряю) — прибор для измерения влажности и температуры воздуха.
Принцип действия психрометра основан на разности показаний сухого и смоченного термометров в зависимости от влажности окружающего воздуха. Психрометр состоит из двух одинаковых ртутных термометров с градуированной шкалой (до +50° и —25°) с интервалом делений 0,2°. Резервуар правого термометра обернут батистом и перед началом измерений смачивается чистой дистиллированной, дождевой или снеговой водой. Интенсивность испарения воды с поверхности резервуара смоченного термометра будет зависеть от влажности исследуемого воздуха и его подвижности. Чем суше воздух, тем интенсивнее будет испаряться вода, а так как испарение воды связано с охлаждением тела, с которого она испаряется, то смоченный термометр будет показывать более низкую температуру, чем сухой, и эта разница показаний будет тем больше, чем суше воздух. Сухой термометр будет показывать температуру окружающего воздуха. По показаниям сухого и смоченного термометров определяют влажность воздуха, пользуясь психрометрическими таблицами, а температуру воздуха — по показанию сухого термометра. Диапазон измерения относительной влажности от — 10° до +40°.
В СССР изготовляется три вида психрометров: станционный, аспирационный и пращевидный. Из них более точным и удобным в работе является аспирационный психрометр, которым главным образом и пользуются в санитарной практике и при проведении научно-исследовательских работ. Станционный психрометр менее точен; им определяется влажность воздуха, находящегося лишь в непосредственной близости от прибора; он принят в метеорологических станциях как основной прибор. Пращевидный психрометр в санитарной практике не используется.
В аспирационном психрометре (рис.) ртутные термометры закреплены в специальной металлической оправе в форме трубок, наружная поверхность которых тщательно отполирована и никелирована. Резервуары термометров помещены в двойную трубчатую защиту, которая надежно предохраняет их от нагревания солнцем. В верхней части прибора расположен заводной пружинный или электрический механизм с вентилятором, предназначенным для протягивания исследуемого воздуха с постоянной скоростью через трубки, окружающие резервуары термометров. Время действия завода механизма — 8—10 мин. Аспирационный психрометр выносят из помещения летом за 15 мин., зимой за 30 мин. до наблюдения и подвешивают в открытом месте на столбе или штативе на высоте 2 м от земли и вдали от каких-либо предметов, способных излучать тепло. Смачивают батист на резервуаре термометра летом за 4 мин., а зимой за 15 мин. до начала наблюдения. Заводят ключом (или путем подключения к электросети) механизм вентилятора почти до отказа и через 4 мин. быстро производят отсчет показаний термометров (сначала десятые доли градуса, а затем целые). Скорость воздушного потока влияет на точность показаний прибора, поэтому заводной механизм вентилятора должен работать с одинаковой скоростью, не менее 2 м/сек. При сильном ветре (более 4 м/сек) на прорези аспиратора надевают с наветренной стороны защитный щиток. Психрометр позволяет определять влажность при температуре воздуха не ниже —10°.
Вычисление абсолютной и относительной влажности воздуха по показаниям психрометра производят по специальным психрометрическим таблицам.
Пример. Допустим, что показания сухого термометра 21,6°; поправка на термометр по проверочному свидетельству4 0,1°. Показания смоченного термометра 14,4°; поправка на термометр по проверочному свидетельству —0,1°. Исправленные показания термометров будут: сухого 21,6°+0,1°=21,7°, а смоченного 14,4°—0,1°= 14,3°. Атмосферное давление Р = 1040 мб. По первой таблице в колонке t — 21,7° берем строку t1 = 14,3° и в первом столбце находим число n—16. В другой таблице при Р = 1040 мб, по n—16 (для аспирационного психрометра) находим Δt1=+0,4°; найденную величину прибавляем к показаниям смоченного термометра t1= 14,3°+0,4°= 14,7°, после чего в первой таблице по t=21,7° и t1 = 14,7° находим значения абсолютной влажности «е»= 11,2 мб и относительной влажности «r»=43%.
Подробные указания по эксплуатации психрометра и вычислению результатов наблюдений, а также правила ухода за психрометром изложены в инструкции к прибору (ГОСТ 6353—52).

Аспирационный психрометр Ассмана: 1 — термометры: 2 — металлическая трубка; S — трубки для резервуаров термометров; 4 — вентилятор; 5 — приспособление для подвешивания; 6 — пипетка для смачивания влажного термометра.