Аспирационный психрометр МВ-4М

Аспирационный психрометр МВ - 4М предназначен для определения относительной влажности воздуха в диапазоне от 10 до 100 % при температуре от -30 до +50⁰ С (рис. 2). Цена деления шкал термометров не более 0,2⁰ С. Принцип его работы основан на разности показаний сухого и смоченного термометров в зависимости от влажности окружающего воздуха. Он состоит из двух одинаковых ртутных термометров 2, резервуары которых помещены в металлические трубки защиты 1. Эти трубки соединены с воздухопроводными трубками, на верхнем конце которых укреплен аспирационный блок с крыльчаткой 5, заводимый ключом 4.

Рис. 2. Аспирационный психрометр МВ-4М:

1 – резервуар ртутного термометра; 2 – шкала ртутного термометра;

3 – корпус психрометра; 4 – ключ заводного механизма; 5 – вентилятор;

6 – груша с пипеткой

Перед измерением резервуар правого термометра, обернутый тонкой тканью, смачивается дистиллированной водой с помощью пипетки 6. Затем ключом 4 заводят пружину вентилятора психрометра. При этом снизу засасывается воздух, который отекает резервуары термометров. Таким образом, сухой термометр показывает температуру этого потока воздуха, а показания смоченного термометра будут меньше, так как он охлаждается вследствие испарения воды с поверхности ткани. Показания термометров снимаются не ранее, чем через 3 минуты после начала работы вентилятора.

При измерениях аспирационным психрометром значение абсолютной влажности находится из следующего выражения:

A = F_вл - 0,5×(t_сух - t_вл)×B ¤ 755 (2)

где А - абсолютная влажность воздуха, мм.рт.ст.;

F_вл – максимальная влажность при температуре влажного термометра (t_вл), берется из табл. 3;

t_сух, t_вл – температуры, измеренные соответственно сухим и влажным термометрами, ^ОС;

В – барометрическое давление, мм.рт.ст.

Относительная влажность воздуха (R, %) определяется из следующего выражения:

R = 100×A ¤ F_сух (3)

где F_сух – значение максимальной влажности при температуре сухого термометра t_сух берется из табл. 3.

Таблица 3

Максимальная влажность (давление водяных паров при насыщении,

мм. рт. столба) при разных температурах

Температура воздуха, 0С	Максимальная влажность Fвл, Fсух, мм.рт.ст	Температура воздуха, 0С	Максимальная влажность Fвл, Fсух, мм.рт.ст	Температура воздуха, 0С	Максимальная влажность Fвл, Fсух, мм.рт.ст
	9,209		14,530		23,756
	9,844		15,477		25,207
	10,518		16,477		26,739
	11,231		17,735		28,344
	11,967		18,650		30,034
	12,788		19,827		31,842
	13,967		21,068		33,695

Относительная влажность может быть определена также по психрометрической номограмме (рис. 2 на стенде). Для этого по вертикальным линиям отмечают показания сухого термометра, по наклонным - показания влажного термометра; на пересечении этих линий получают значение относительной влажности, выраженное в процентах. Линии, соответствующие десяткам процентов, обозначены на номограмме цифрами: 20, 30, 40, 50 и т. д.

Анемометр крыльчатый АСО-3

Крыльчатый анемометр применяется для измерения скоростей движения воздуха в диапазоне от 0,3 до 5 м/с (рис.3). Ветроприемником анемометра служит крыльчатка, насаженная на ось, один конец которой закреплен на неподвижной опоре, а второй – через червячную передачу передает вращение редуктору счетного механизма. Его циферблат имеет три шкалы: тысяч, сотен и единиц. Включение и выключение механизма производится арретиром. Чувствительность прибора не более 0,2 м/с.

Рис. 3 Анемометр: а) крыльчатый типа АСО-3; б) чашечный

Для определения скорости движения воздуха, измеренной с помощью анемометра (крыльчатого или чашечного) используется выражение:

V = (C₂ - C₁) ¤ T, (4)

где V – скорость движения воздуха, делений/с;

С₁ и С₂ – соответственно начальные и конечные показания анемометра, дел.;

T - продолжительность измерения, с.

Для перевода значения скорости движения воздуха из дел/с в м/с следует использовать график к крыльчатому анемометру (рис. 3 на стенде).

Значения эффективной и эквивалентно-эффективной температур, характеризующих пребывание в зоне, называемой «зоной комфорта», определяют по номограмме (рис. 1 на стенде). Эффективная температура определяется по номограмме на пересечении прямой линии, соединяющей показания сухого и влажного термометров (полученных по аспирационному психрометру) и нижней линией температур при скорости движения воздуха, равной нулю.

Эквивалентно-эффективная температура определяется по номограмме таким же способом, как эффективная, только с учетом разных скоростей движения воздуха, показанных на номограмме изогнутыми линиями.

Порядок выполнения работы

1. Определение влажности воздуха. Для этого:

- смочить дистиллированной водой с помощью пипетки ткань на правом резервуаре психрометра;

- завести механизм вентилятора ключом психрометра и через 3 – 4 минуты записать показания t_сух сухого и t_вл влажного термометров;

- измерить барометрическое давление барометром-анероидом. Полученные значения подставить в выражения (2 и 3) и вычислить значения абсолютной и относительной влажности.

2. Измерение скорости движения воздуха в камере с помощью чашечного анемометра. Для этого:

- перед измерением записать начальные показания счетчика по всем трем шкалам, получив четырехзначное число;

- включить вентилятор и анемометр на 60 секунд и записать показания счетчика анемометра в протокол.

Студенты выполняют один из следующих вариантов работы в зависимости от номера бригады.

№ бригады
Вариант задания

Вариант 1

1. Измерить давление барометром-анероидом.

2. Определить температуру и относительную влажность воздуха в производственном помещении с помощью аспирационного психрометра (протокол №1).

3. Определить скорость движения воздуха с помощью чашечного анемометра (для создания воздушного потока включить вентилятор) (протокол №2).

4. Определить эффективную и эквивалентно-эффективную температуры для полученных значений температур и скорости движения воздуха (рис. 1 на стенде).

5. Сделать выводы о состоянии микроклимата в помещении, сравнив полученные данные с нормами (табл. 1 и 2) для данного периода года. Для следующих профессий: кузнец, швея, токарь, сварщик (протокол №3).

Вариант 2

1. Измерить давление барометром-анероидом.

2. Поместить в макет производственного помещения сосуд с водой.

3. Через 5 – 7 минут определить температуру и относительную влажность воздуха аспирационным психрометром (протокол №1).

4. Измерить скорость движения воздуха анемометром (включить вентилятор) (протокол №2).

5. Сделать выводы о состоянии микроклимата в помещении, сравнив полученные данные с нормами (табл. 1, 2). Для профессий: программист, фрезеровщик, кассир, грузчик (протокол №3).

Вариант 3

1. Измерить давление барометром- анероидом.

2. Определить температуры t_сух сухого и t_вл влажного термометров аспирационного психрометра (протокол №1).

3. Определить скорость движения воздуха анемометром (включить вентилятор) (протокол №2).

4. Определить влажность воздуха по психрометрическому графику (рис. 3 на стенде) и по гигрометру (протокол №1).

5. Сделать выводы о состоянии микроклимата в помещении, сравнив полученные данные с нормами (табл. 1, 2) для данного периода года. Заполнить протокол №3 для следующих профессий: слесари, формовщик, инженер-конструктор, кассир-операционист.

Протокол 1. Определение влажности воздуха

Наименование прибора	tсух, оС	tвл, оС	Dt, оС	Fсух, мм.рт.ст	Fвл, мм.рт.ст	B, мм.рт.ст	А, мм.рт.ст	R, %
Психрометр аспирационный

Протокол 2. Определение скорости движения воздуха

Наименование прибора	С1, дел	С2, дел	V, дел/с	V, м/с
Чашечный анемометр

Протокол 3. Оценка метеорологических условий для данного периода года

		По нормам (профессия……………………).
Параметры	Фактические	Допустимые	Оптимальные
t, oC
R, %
V,м/c

Отчёт должен содержать

1. Краткую характеристику приборов, используемых в работе.

2. Результаты измерений по форме протоколов 1 и 2.

3. Выводы о состоянии микроклимата в момент исследования (протокол 3) и их соответствие с нормами.

Контрольные вопросы

1. Какими основными параметрами характеризуется микроклимат производственных помещений?

2. Что такое абсолютная, максимальная и относительная влажность воздуха?

3. Как влияет изменение влажности окружающего воздуха на организм человека?

4. Поясните принцип работы аспирационного психрометра.

5. Как производится измерение скорости движения воздуха? Принцип действия термоанемометра?

6. Что означают понятия - оптимальные и допустимые микроклиматические условия?

7. Чем определяется тепловой баланс в организме человека?

8. Как определяются энергозатраты организма человека?

9. Какое количество тепловой энергии добавляет в тепловой баланс организма человека поток энергии П = 10 мВт / см2 , действующий в течение t = 4 час? Коэффициент отражения потока от человека k = 0,75. Расчеты произвести для эквивалентной поверхности человека к потоку энергии Sh = 0,64 м². Принять во внимание, что 1кал = 4,2 Дж.

10. Какое дополнительное количество перегрузки организма в виде теплоты получит человек в течение 8 часового рабочего дня от плоской тепловой батареи площадью Sб = 0,5м² на расстоянии r = 2м? Степень черноты излучающей поверхности батареи e = 0,85. Батарею следует считать сосредоточенным источником излучения. Мощность излучения батареи Pб (Вт) рассчитывается по формуле: Pб = Sб e со (T/100)4 , со = 5,67 Вт/(м2 К4) (см. также формулы 7.1 и 7.2 в описании лабораторной работы №7)

11. Определить перегрев организма человека, загорающего на Солнце при потоке солнечной энергии 700 Вт/м2. Дополнительные данные см. в вопросе 9.

12. К какой категории относиться работа оператора ПЭВМ?

13. В чем отличие оптимальных условий микроклимата от допустимых?

14. Как провести измерения параметров микроклимата при аттестации рабочих мест?

Литература

1. Санитарные правила и нормы СанПин 2.2.4.548-96 “Гигиенические требования к микроклимату производственных помещений”(утв. постановлением Госкомсанэпиднадзора РФ от 1 октября 1996 г. N 21).

2. Свод правил СП 60.13330.2012 "СНиП 41-01-2003. Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха" (утв. приказом Министерства регионального развития РФ от 30 июня 2012 г. N 279).

3. ГОСТ 12.1.005-88 ССБТ. "Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны" (утв. и введен в действие Постановлением Госстандарта СССР от 29.09.1988 N 3388).

4. ГОСТ 30494-2011. Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещениях.

[1] Рецепторы - клетки организма, преобразующие внешнюю информацию (в нашем случае о температуре) в нервные импульсы для передачи в обрабатывающий центр мозга гипоталамус. Эффекторные клетки - исполнительные клетки, вырабатывающие ту или иную реакцию организма в зависимости от поступающих управляющих импульсов от гипоталамуса, например увеличение потовыделения.

2 условно ее можно назвать информационной системой

3 скорее исполнительная система, так как контролирует образование гормонов, секреций (например, потовыделение), состав крови и т.п. В обоих системах заложена информационная основа в виде молекул ДНК.