Дослідження метеорологічних показників

Стан повітря робочої зони у виробничому приміщенні називають мікрокліматом або метереологічними умовами.

Мікроклімат виробничих приміщень визначають за такими пара­метрами:

1) температура повітря в приміщенні, °С;

2) відносна вологість повітря, %;

3) рухливість повітря, м/с;

4) теплове випромінювання, Вт/м³.

З метою створення і постійного підтримання у процесі виробни­цтва на робочих місцях сприятливих умов праці необхідно постійно контролювати параметри його мікроклімату. Періодично на окремих робочих місцях такі вимірювання здійснюють: при паспортизації їхнього санітарно-технічного стану, при технічній перевірці ефектив­ності роботи систем вентиляції, кондиціювання повітря, опалення приміщень.

Для цього застосовують різні прилади та пристрої.

Температуру повітря вимірюють за допомогою звичайних (ртутних або спиртових), парних термометрів, а для точної фіксації змін тем­ператури протягом певного часу використовують термографи.

Якщо температура повітря мінусова чи низька, використовують спиртові термометри.

Парний термометр застосовують для вимірювання температури в приміщеннях, що мають джерела теплового випромінювання. Він складається з двох термометрів – з чорним і посрібленим (світлим) резервуарами, здатними відповідно поглинати і відбивати основну частину променевої теплоти.

Термограф – прилад для безперервної реєстрації температури по­вітря, яка може змінюватись протягом терміну проведення до­слід­жень. Основним елементом приладу єбіметалева пластина, виго­тов­лена з металу з різними коефіцієнтами розширення. При зміні темпе­ратури біметалева пластина деформується. Через систему важелів ве­личина деформації передається до пера самописця, фіксуючи на па­перовій стрічці, закріпленій на барабані, всі зміни температури.

Вологість повітря (абсолютну або відносну) вимірюють за допо­могою психрометрів та гігрографів.

Стаціонарний психрометр складається з двох термометрів – «су­хого» і «вологого». Резервуар вологого термометра загорнутий батис­товою тканиною, вільний кінець якої опущений в спеціальний резер­вуар, наповнений дистильованою водою. З поверхні змоченої тканини постійно випаровується волога, забезпечуючи утримання цього тер­мометра в середовищі насиченої водяної пари. Вимірювання прово­дять за спеціальними методиками. Через кожні 10–15 хв. записують показання сухого і вологого термометрів, виявляють різницю цих показань і за психрометричною таблицею визначають відносну во­логість.

Відносну вологість можна обчислити методом розрахунку. Цей спосіб застосовують у тих випадках, коли необхідно одержати най­точніші результати. Метод визначення відносної вологості за номо­грамою може мати похибку 2–5 %.

Аспіраційний психрометр за принципом визначення відносної во­логості не відрізняється від стаціонарного психрометра. За рахунок конструктивних особливостей психрометри цього типу дають більш точні результати вимірювання. Психрометр складається з двох ртут­них термометрів, розміщених у спеціальних латунних трубках, які одночасно є повітряними каналами. Через них вентилятор у верхній частині подає необхідну кількість повітря зі швидкістю 4 м/с. Привід вентилятора може бути пружинний або працювати за допомогою електродвигуна. На правий термометр надітий спеціальний батисто­вий ковпачок, який за 4–5 хв до початку вимірювань змочують дис­тильованою водою. Через 4 хв роботи вентилятор зупиняють і вико­нують відлік показань сухого і вологого термометрів. За різницею по­казань і спеціальною таблицею обчислюють відносну вологість по­вітря.

Швидкість руху повітря в атмосфері вимірюють анемометрами. Крильчастий анемометр АСО-3 фіксує швидкість повітря в діапазоні від 0,2 до 5–10 м/с, а чашковий МС-13 – від 1 до 20–30 м/с. Вимірю­вання швидкості руху повітря здійснюють за спеціальними методи­ками, а конкретні дані визначають за спеціальними графіками. Графіки визначення швидкості руху повітря для обох анемометрів наведено на рисунку 19.

Рис. 19. Графіки переведення показника числа лічильника
анемометра в показники швидкості руху повітря:

а) для крильчастого; б) для чашкового

Зміст роботи

1. У досліджуваному місці приміщення визначити:

1.1. Відносну вологість повітря простим і аспіраційним психро­метрами без теплового випромінювання.

1.2. Дійсну температуру навколишнього середовища при наяв­ності теплового випромінювання і без нього.

1.3. Швидкість руху повітря за допомогою анемометра.

2. Захист результатів роботи.

Порядок виконання роботи

1. Визначити відносну вологість повітря у приміщенні.

Атмосферне повітря завжди містить певну кількість водяної пари. Пружність водяної пари (парціальний тиск) у момент дослідження, яка виражена в грамах, називають абсолютною вологістю.

Пружність або маса водяної пари, що може наситити нею повітря (до моменту випадання з повітря крапель води) при певній темпера­турі, називається максимальною вологістю повітря.

При проведенні оцінки метрологічних умов у виробничих примі­щеннях найчастіше враховують відносну вологість, що вимірю­ється за допомогою психрометра – аспіраційного або стаціонарного.

На підставі отриманих вимірів за допомогою розрахунків та за пси­хометричною таблицею визначається абсолютна вологість, а потім – відносна вологість у приміщенні.

1.1. Простий психрометр розташовують у досліджуваному середо­вищі на 10–15 хв – до моменту встановлення ртуті в обох термометрах на постійний рівень. Записують показники сухого і вологого термо­метрів у табл. 12. На підставі показань розраховують спочатку аб­солютну вологість повітря, потім відносну.

Таблиця 12

Результати визначення вологості повітря

Тип психрометра	Показання температури, °С	Абсо­лютна воло­гість	Відносна вологість
на сухому термо­метру	на «во­ло­гому» тер­мо­метру	розрахун­кова величина	за табли­цею або номогра­мою
Простий психрометр
Аспіраційний психро­метр

На підставі показань розраховують спочатку абсолютну вологість повітря, потім відносну. Абсолютну вологість розраховують
за формулою:

де А – абсолютна вологість повітря, г/м³; F₂ – пружність водяної пари при температурі вологого термометра, г/м³ (табл. 13); t_с – показання сухого термометра, °С; t_в – показання волого термометра, °С; – психрометричний коефіцієнт, який залежить від швидкості руху повітря (табл. 14); Р – барометричний тиск, мм рт. ст. (визначається за барометром).

Вважається, що швидкість повітря V =0,8 м/с створюється, якщо помахати книжкою чи зошитом біля простого психометра протягом 4 хв. Відносну вологість розраховують за формулою:

де – відносна вологість повітря, %;

А – абсолютна вологість повітря, г/м³;

F₁ – пружність насиченої водяної пари, г/м³ при температурі сухо­го термометра (табл. 13).

Таблиця 13