Методика проведения работы. Используемые приборы и оборудование

Для экспериментального исследования метеорологических характеристик в лабораторной работе применяется комплекс приборов, измеряющих температуру, относительную влажность, подвижность воздуха и атмосферное давление.

Параметры метеорологических условий измеряются на высоте 1,5 м от пола помещения.

Температура

При выполнении лабораторной работы температуру воздуха внутри помещения измеряют с помощью сухого термометра, а снаружи – с помощью спиртового термометра.

Относительная влажность

Относительная влажность воздуха определяют с помощью гигрометра психрометрического типа ВИТ.

Гигрометр представляет собой прибор, собранный на основании из фенопласта или других материалов, аналогичных по свойствам. К основанию крепятся два термометра со шкалой, психрометрическая таблица, стеклянный питатель, заполняемый дистиллированной водой. Резервуар термометра под надписью «Увлажн.» увлажняется водой из питателя с помощью фитиля из батиста или шифона.

Метод измерения относительной влажности гигрометром психрометрическим основан на зависимости между влажностью воздуха и психрометрической разностью – разностью показаний «сухого» и «увлажненного» термометров, находящихся в термодинамическом равновесии с окружающей средой.

Сняв показания термометров и введя поправки в их показания, определяют разность показаний термометров. Затем по показанию «сухого» и «увлажненного» термометров определяют относительную влажность воздуха по психрометрической таблице (см. таблицу 2).

Порядок работы с гигрометром следующий:

1. Снимите питатель основания. Заполните питатель дистиллированной водой. Заполнение производите путем погружения питателя в сосуд с водой запаянным концом вниз.

2. Установите питатель на основании таким образом, чтобы от края открытого конца питателя до резервуара термометра было расстояние не менее 20 мм, а фитиль не касался стенок открытого конца питателя.

3. Установите гигрометр в вертикальном положении на уровне глаз работающего с ним. В месте установки гигрометра должны отсутствовать вибрации, источники тепла или холода, создающие разницу температур между нижним, основным резервуаром и верхним запасным, более чем в 2°С.

4. Психрометрическая таблица, установленная на основании гигрометра, действительна для определенной скорости вертикальных воздушных потоков (скорости аспирации), омывающих гигрометр. Скорость аспирации указана в таблице. Полную таблицу для гигрометра исполнения ВИТ-2 см. табл. 2.

5. Измерение относительной влажности гигрометром проводите только после установления показаний термометров гигрометра. Минимальное время выдержки гигрометра в измеряемой среде 30 мин.

6. Снимите показания по «сухому» и «увлажненному» термометрам. При снятии показаний глаз работающего должен находиться на уровне горизонтальной касательной к мениску жидкости, так, чтобы отметка шкалы в точке отсчета была видима прямолинейной.

7. Работающий с гигрометром должен находиться от него на расстоянии нормальной видимости отметок шкалы и остерегаться во время отсчетов дышать на термометры. При отсчете показаний термометров вначале быстро отсчитываются десятые доли градуса, затем целые градусы.

8. Определите температуру по термометрам с точностью до 0,1°С, введя к отсчитанным показаниям поправки к термометрам, приведенные в паспорте на гигрометр. Вычислите разность температур по «сухому» и «увлажненному» термометрам. Поправки вводятся путем алгебраического сложения.

9. Определите относительную влажность воздуха по психрометрической таблице (см. табл. 2). Искомая относительная влажность будет на пересечении строк температуры по «сухому» термометру и разности температур по «сухому» и «увлажненному» термометрам.

Подвижность воздуха

Для определения подвижности воздуха применяют шаровой кататермометр, который представляет собой спиртовой термометр со шкалой, отградуированной в пределах измерений от 33 до 40°С.

Перед измерениями кататермометр погружают в воду, температура которой 65-75°С и выдерживают его в воде 10-15 минут, до тех пор, пока спирт не заполнит примерно половину верхнего расширения капилляра. При этом следят за тем, чтобы в капиллярной трубке не оставалось пузырьков воздуха. Затем тщательно вытирают кататермометр досуха и подвешивают вертикально в исследуемом месте так, чтобы он не качался. И фиксируют по секундомеру время его охлаждения в диапазоне перепада температур от 38 до 35°С.

Далее расчетным путем определяется средняя температура кататермометра t_СР, вспомогательная величина Q, теплоотдача прибора H.

Скорость воздуха V определяется по отношению H/Q (см. табл. 3).

Среднюю температуру кататермометра определяют по формуле:

, (1)

а вспомогательную величину Q:

Q=t_ср-t_В (2)

Теплоотдача кататермометра составит:

(3)

где: t_B – температура воздуха в помещении, °С;

F - фактор кататермометра, мкал/см², равный потере тепла с 1 см² поверхности измерительного резервуара при охлаждении с 38 до 35°С (указывается на стержне прибора).

F=525 мкал/см²;

- время, в течение которого кататермометр охладился от 38 до 35°С (отсчитывается по шкале кататермометра), с.

Таблица 2

Гигрометр ВИТ-2

Психрометрическая таблица

Скорость аспирации от 0,5 до 1,0 м/с

Разность показаний термометров, °С
Показания сухого термометра, °С	1,0	1,5	2,0	2,5	3,0	3,5	4,0	4,5	5,0	5,5	6,0	6,5	7,0	7,5	8,0	8,5	9,0	9,5	10,0	10,5	11,0	11,5	12,0	12,5	13,0	13,5	14,0	14,5	15,0	15,5	16,0	16,5
Относительная влажность, %

Таблица 3

H/Q	V	H/Q	V	H/Q	V
0,33 0,34 0,35 0,36 0,37 0,38 0,39 0,40 0,41 0,42 0,43 0,44 0,45 0,46 0,47 0,48 0,49	0,048 0,062 0,077 9,09 0,11 0,12 0,14 0,16 0,18 0,20 0,22 0,25 0,27 0,30 0,33 0,36 0,40	0,50 5,51 0,52 0,53 0,54 0,55 0,56 0,57 0,58 0,59 0,60 0,61 0,62 0,63 0,64 0,65 0,66	0,44 0,48 0,52 0,57 0,62 0,68 0,73 0,80 0,86 0,97 1,00 1,03 1,07 1,11 1,15 1,19 1,22	0,67 0,68 0,69 0,70 0,71 0,72 0,73 0,74 0,75 0,76 0,77 0,78 0,79 0,80 0,81 0,82 0,83 0,84	1,27 1,31 1,35 1,39 1,43 1,48 1,52 1,57 1,60 1,65 1,70 1,75 1,79 1,84 1,89 1,94 1,98 2,03

Атмосферное давление

Атмосферное давление в данной лабораторной работе измеряют при помощи барометра MKD.

Барометрическое давление В (атмосферное давление) оказывает влияние на процесс дыхания и самочувствие человека.

Интенсивность диффузии кислорода О₂ в кровь определяется парциальным давлением . Экспериментально установлено, что

(4)

где: В – барометрическое давление вдыхаемого воздуха, мм рт. ст. (или в Па: 1 мм рт. ст. = 9,8 Па);

47 – парциальное давление (в альвеолах легких человека), мм рт. ст.;

- объемное содержание кислорода в альвеолярном воздухе, %. При оптимальных условиях (В=760 мм рт. ст.) находится в пределах 18-22%;

- парциальное давление углекислого газа (СО₂) в альвеолярном воздухе, мм рт. ст. принимается равным 40 мм рт. ст.

Оптимальное самочувствие человек ощущает, если парциальное давление находится в пределах:

В связи с тем, что на практике допустимые значения всех нормируемых параметров микроклимата не всегда обеспечиваются, при оценке микроклимата возникает необходимость не только сопоставить измерение с нормой, но и оценить общий уровень несоответствия метеоусловий требованиям охраны труда.

Для этого могут быть использованы несколько методик.