Устройство психрометра и методика работы с ним
Аспирационный психрометр (рис.1) состоит из двух одинаковых термометров, закрепленных в специальной оправе, имеющей заводной механизм, вентилятор, продувающий воздух около резервуаров термометров.
 |  |
Рис.1.
Аспирационный психрометр: (1,13 - термометры ртутные; 3,4 - заводной механизм; 5 - смоченный батист; 2,6 – термозащита; 7 – платформа; 8 – воздухопровод; 9 – металлические планки; 10 – аспирационная головка)
Резервуары термометров помещены в двойную трубчатую защиту с воздушным зазором между ними. Двойная трубчатая защита предохраняет резервуары термометров от нагревания солнцем, для чего наружная поверхность трубок тщательно полируется и никелируется. На верхнем конце воздухопроводной трубки укреплена аспирационная головка. Аспирационная головка состоит из заводного механизма и вентилятора, закрытого колпаком, пружина механизма заводится ключом. Термометры защищены с боков от механических повреждений металлическими планками.
Резервуар правого термометра обертывается батистом в один слой, который перед работой смачивается чистой дистиллированной водой при помощи резиновой груши с пипеткой. Под действием вентилятора, воздух, обтекая резервуары термометров, всасывается по воздухопроводной трубке к вентилятору, и выбрасывается наружу через прорези.
Сухой термометр показывает температуру всегда более низкую (если воздух не насыщен водяными парами), т.к. он охлаждается вследствие испарения с поверхности батиста, облачающего его резервуар.
Чем меньше влажность окружающего воздуха, тем интенсивнее будет испарение, и тем ниже будут показания смоченного термометра. Отчеты по двум термометрам дадут разность температур, которая будет характеризовать фактическую влажность воздуха.
При установившемся режиме испарения, когда температура мокрого термометра тоже установится, приход тепла Q1 равен расходу тепла Q2 наиспарение воды с поверхности термометра. Для расчета количества тепла Q1, которое получает термометр в единицу времени от окружающих тел, используются формулой Ньютона, для данного случая, имеющая вид:
| Q1=а(t-tм)S, | (3) |
где (t-tм)- наблюдаемая разность температур сухого и мокрого термометра; S - площадь поверхности, с которой происходит испарение; а - некоторый постоянный коэффициент.
 | (4) |
где Рнм - упругость насыщенных паров при температуре мокрого термометра;
Р - упругость паров, находящихся в воздухе (при температуре сухого термометра); Н - атмосферное давление; λ - теплота испарения; S - площадь поверхности, с которой происходит испарение; R - коэффициент пропорциональности
Как уже было сказано при установившемся режиме испарения Q1 = Q2. Подставляя вместо Q1 и Q2 их значения, получим:
где величина α/Rλ = А называется постоянной психрометра. Откуда:
 | (5) |
Постоянная психрометра зависит от конструкции прибора и очень сильно от скорости воздуха. Зная величину А можно по разности температур tс-tм определить давление паров в воздухе:
| Р = Рнм–АН(t-tм) | (6) |
Порядок выполнения работы:
1. Ознакомиться с устройством аспирационного психрометра.
2. Смочить батист на резервуаре первого психрометра на несколько минут наблюдения. Для этого взять резиновый баллон с пипеткой, наполненной трубку 4 и смочить батист на резервуаре термометра.
3. Завести вентилятор при помощи ключа почти до отказа, но осторожно, чтобы не сорвать пружину.
4. После установления процесса испарения, 5-7 мин после заводки, отсчитать температуру на обоих термометрах (t и tм).
5. Вычислить относительную влажность по психрометрическому графику (рис. 2) в следующем порядке. По вертикальным линиям отмечают показания сухого термометра, а по наклонным показаниям смоченного термометра, на пересечении этих линий получают значения относительной влажности выраженной в процентах.
Например:температура сухого термометра 21,7 0C, температура смоченного термометра 14,3°С. На психрометрическом графике определяется точка пересечения вертикальной и наклонной линий соответствующих данным температурам. Следовательно, относительная влажность приблизительно равна 50%. Этот случай (рис. 2) выделен более жирными линиями.
6. Определить относительную влажность с помощью психрометрической таблицы. Нахождение влажности в этом случае сводится к простому отысканию чисел в этой таблице. Сравнить значения φ полученные по психрометрическому графику и таблице.
7. Все измерения провести 5 раз, результаты работы занести в таблицу.
Таблица.Результаты измерений
| № п/п | Температура сухого термометра t0С | Температура мокрого термометра tм0С | Относительная влажность φ % | Δφ | ε |
| Среднее значение |
Вычислить погрешности измерений для относительной влажности по следующей формуле: 
Контрольные вопросы
1. Что называется абсолютной и относительной влажностью.
2. Что называется динамическим равновесием.
3. Устройство аспирационного психрометра и методика работы с ним.
4. Какие пары называются насыщенными, ненасыщенными.
4. Что такое точка росы.
5. На чем основан метод измерений в данной работе.