Часть 4. Гигрометрический метод.

Влажность воздуха при низких температурах измеряется гигрометрическим методом с использованием гигрометров различных типов. Наиболее широко применяют волосные гигрометры и гигрометры точки росы.

Волосной гигрометр относится к деформационным приборам, в которых измеряется удлинение чувствительного элемента. Его техническое устройство чрезвычайно просто: натянутый пружиной волос соединен со стрелкой. Действие волосного гигрометра основано на конденсации в порах (микротрещинах, см. рис.3) обезжиренного волоса водяного пара, что приводит к его увеличению. Это связано с тем, что изогнутость поверхности сконденсированной жидкости создает отрицательное по сравнению с внешним давлением давление Лапласа

.

Это отрицательное давление стягивает стенки каждой микротрещины и таким образом сжимает волос вдоль его оси.

При изменении относительной влажности от 0 до 100% удлинение волоса составляет 2.5% его длиныи происходит нелинейно. При влажности выше 20% удлинение волоса приблизительнопропорционально логарифму относительной влажности. Шкала прибора проградуирована в единицах относительной влажности.

Гигрометр точки росы. Принцип действия прибора основан на измерении температуры охлаждаемого тела в момент конденсации на нем паров воды, т.е. относительная влажность в пограничном слое воздуха будет равна 100%. Зная точку росы с помощью таблицы упругости водяного пара или графика зависимости можно непосредственно находить значение упругости водяного пара, находящегося во влажном воздухе.

Датчик прибора обычно содержит металлическое зеркальце, охлаждаемого либо путем испарения эфира (гигрометр Ламбрехта), либо с помощью полупроводниковых термоэлементов, как предложено в данной работе конденсационным гигрометре. (Принцип действия и методика определения точки росы с помощью конденсационного гигрометра описаны в техническом описании прибора).

Гигрометр точки росы используется в качестве образцового при поверке измерителей влажности воздуха.

Часть 2. Экспериментальные задания.

Задание 1. Измерить относительную влажность комнатного воздуха волосным гигрометром и стационарным психрометром.

Задание 2. Определить точку росы для воздуха в комнате с помощью конденсационного гигрометра.

Задание 3. Измерить относительную влажность комнатного воздуха аспирационным психрометром. При выполнении данного задания относительную влажность определить двумя способами:

А) По монограмме, зная температуру сухого и влажного термометров;

Б) С применением психрометрической формулы, считая коэффициент .

Задание 4. По результатам заданий 1-3 и расчетам определить парциальное давление водяного пара, абсолютную влажность, относительную влажность, массу пара в помещении и концентрацию молекул водяного пара в воздухе.