Перечень практических навыков
1. Оценивать условия пребывания детей в стационарах различного профиля и образовательных учреждениях, в т.ч. параметры микроклимата, освещения и качества воздушной среды, и разрабатывать мероприятия по их оптимизации.
Знать принцип действия и порядок работы с соответствующими приборами (термометры максимальные (ртутные), минимальные (спиртовые), термограф, гигрометры волосяной, психрометрический, гигрограф, психрометры Августа, аспирационные психрометры Ассмана, барометр-анероид, барограф, анемометры чашечные, крыльчатые, кататермометры, люксметр – УФ-метр).
Термометр максимальный ртутный. Фиксирует наибольшее значение температуры за определенный промежуток времени. В дно резервуара для ртути впаян стеклянный штифт, который свободным концом входит в капилляр и тем самым уменьшает его просвет. При повышении температуры воздуха ртуть расширяется и через суженный просвет капилляра поднимается вверх (ртуть вытесняется в капилляр с достаточным для преодоления этого сужения усилием). При понижении температуры воздуха ртуть в термометре не опускается. Сужение задерживает возвращение ртути в резервуар (сил внутреннего сцепления ртути недостаточно для преодоления повышенного трения в месте сужения просвета капилляра, ртутный столбик мгновенно разрывается на 2 части – одна быстро уходит в резервуар, а вторая остается в резервуаре, заполняя его от деления, при котором началось понижение температуры, до места обрыва). При замерах максимальный термометр должен находиться в горизонтальном положении. Перед началом измерения термометр нужно встряхнуть для возвращения ртути в резервуар (оторвавшийся столбик ртути соединяется с той частью, которая находится в резервуаре).
Минимальный термометр спиртовой. Фиксирует наименьшее значение температуры за определенный промежуток времени. В капиллярной трубке термометра имеется подвижной стеклянный штифт с плоским утолщением на концах. Перед наблюдением нижний конец термометра поднимается вверх для того, чтобы штифт под влиянием силы тяжести опустился до вогнутого мениска спирта, затем термометр устанавливается горизонтально. При снижении температуры длина спиртового столбика уменьшается, и поверхностная пленка вогнутого мениска увлекает за собой штифт к резервуару до тех пор, пока не установится самая низкая температура. При повышении температуры спирт, расширяясь, свободно переходит по капилляру, не двигая штифт. Определение температуры производится по концу штифта, наиболее удаленному от резервуара термометра.
+ Максимально-минимальный термометр. Позволяет определить максимальную и минимальную температуры. Состоит из U-образно изогнутой трубки, запаянной с обоих концов. Нижняя часть трубки заполнена ртутью, верхняя - спиртом.
Термограф. Применяется для систематической записи температуры в течение определенного промежутка времени (сутки или неделя). Термограф состоит из биметаллической пластины или плоского металлического стержня, наполненного спиртом или изменяющего свою кривизну при изменении температуры. Посредством системы рычагов колебания температуры передаются стрелке с пером, и записываются на разграфленной ленте (термограмма).
Разграфленная бумага натянута на барабан, который приводится в движение часовым механизмом и совершает полный оборот в течение 24 часов (суточный завод) или недели (недельный).
Биметаллическая пластина (3) - это слегка изогнутая двухслойная пластина из разных металлов. Благодаря тому, что каждый металл имеет свою степень расширения при нагревании (или степень сжатия при охлаждении), пластина изгибается.
Один конец неподвижно крепится к кронштейну (5). Другой конец с помощью передаточных рычагов связан со стрелкой (4).
Регистрирующая часть, аналогично другим самописцам, состоит из стрелки (4), на конце которой закреплено перо, и часового механизма с барабаном (6). При изменении температуры воздуха изменятся изгиб пластины. Её деформация с помощью передаточного механизма преобразуется в движение стрелки. При повышении температуры стрелка движется вверх, при понижении – вниз.
Все механизмы прибора смонтированы на плате (2). Регистрирующая часть находится в пластмассовом корпусе (1), а приёмная вынесена наружу. Для защиты биметаллической пластины от механических повреждений вокруг неё смонтированы защитные дуги (7).
Для того, чтобы вести правильный отсчёт температуры, перо стрелки необходимо установить на деление, соответствующее текущей температуре воздуха. Для этого используют установочный винт (8).
!!! Приборы для измерения температуры бывают:
-Фиксирующие – это те приборы, которые фиксируют значение температуры за определённый период времени. К ним можно отнести максимальный (ртутный) и минимальный (спиртовой) термометры. Они фиксируют соответственно максимальные и минимальные значения температуры за определённый интервал времени.
-Измеряющие (регистрирующие) – дают возможность увидеть температуру в данный момент времени, в динамике. Они могут быть ртутные, спиртовые, биметаллические, электрические и др. Термограф.
((МЕТОДИКА ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ воздуха помещений.
При измерении температуры воздуха необходимо исключить влияние на термометр прямых солнечных и тепловых лучей. Для характеристики теплового режима помещений определяют температуру воздуха на разных уровнях и в различных направлениях по вертикали и горизонтали (во всех зонах помещения), что позволяет не только определить среднюю температуру, но и пределы ее колебаний.
Измерения температуры производят в следующих точках (не менее 6 точек): по горизонтали (на расстоянии 20 см от стен помещения, не менее) и по вертикали (на расстоянии 0,1м от пола и 1,5м от пола). Показания термометра снимают после 10 мин. экспозиции в точке измерения. Расчет параметров температурного режима воздуха помещений:
))
Гигрометр волосяной служит для определения относительной влажности воздуха (процент насыщения воздуха водяными парами в момент наблюдения). Представляет собой металлическую рамку, посередине которой натянут обезжиренный волос (пучок волос), способный удлиняться во влажном воздухе и укорачиваться в сухом. Верхний конец укреплен неподвижно, а нижний перекинут через блок и слегка натягивается небольшим грузом. К блоку прикреплена стрелка, которая в зависимости от изменения длины волоса перемещается вдоль шкалы, отградуированной в процентах относительной влажности. Продолжительность наблюдения 20 минут. Волосяные гигрометры могут давать ошибки в пределах до 15% относительной влажности, поэтому ими пользуются только для ориентировочных исследований, не требующих точности.
https://www.youtube.com/watch?v=ZiTuA2tCU9o (с 2:26)
Гигрометр психрометрический = психрометр Августа – это два стеклянных термометра, которые крепятся на специальном штативе. Один из них - сухой, а второй - влажный (смоченный), т.е. обернут влажной хлопчатобумажной тканью. Один конец этой ткани опущен в резервуар с водой. Испаряясь, вода охлаждает «влажный» термометр. При этом, чем влажность окружающего воздуха ниже, тем интенсивнее протекает процесс испарения. Таким образом, чем суше воздух, влажность которого определяется, тем ниже будут показания «мокрого» термометра, и тем большей будет разница показаний сухого и влажного термометров. Затем по психометрической таблице определяем относительную влажность в % (показания сухого термометра, разность показаний сухого и влажного термометров, в точке пересечения - %). Потом по формуле можно найти
абсолютную влажность: A = − 0,5 (1 − 2) * 755, где А – абсолютная влажность;
f - Максимальное напряжение водяных паров при температуре влажного термометра (ищем по таблице «Таблица упругости насыщенных водяных паров» соответствие температуры влажного термометра и коэффициента);
T1 – температура сухого термометра;
T2 – температура влажного термометра; B – барометрическое давление.
= 100%, где
P – относительная влажность; А – абсолютная влажность;
F – максимальное напряжение водяных паров при температуре сухого термометра (смотрим по той же таблице). https://www.youtube.com/watch?v=JC4MHVD3ACA
Гигрограф служит для автоматической непрерывной записи измерений влажности воздуха.
Устройство: 1. Все механизмы крепятся на металлическое основание и помещаются в защитный пластмассовый корпус.
2.Воспринимающая часть — пучок обезжиренных человеческих волос (35-40 волосков), который с обоих концов крепится на специальный кронштейн. Чтобы передавать изменения длины пучка регистрирующему механизму, пучок оттянут за середину крючком, который с помощью передаточного механизма соединен со стрелкой (внешне вся эта конструкция напоминает арбалет). Имеется винтик для регулировки воспринимателя; имеется предохранительный сетчатый кожух.
3.Пишущая часть — такая же, как у термографа.
4.Барабан с часовым механизмом (такой же, как и у термографа).
5.Бланк с сеткой, состоящей из линий двух систем:
—дуговые линии, обозначают время — дни и часы через каждые два часа;
—горизонтальные параллельные линии обозначают относительную влажность воздуха в процентах от 9 до 100% через каждые 5%.
Бланк крепится на барабан при помощи гибкой медной пластинки.
Принцип работы: человеческий волос изменяет свою длину в зависимости от влажности воздуха (увеличивается влажность – волос растягивается, уменьшается – сжимается). При увеличении влажности стрелка движется вверх, а при уменьшении
– вниз. На конце стрелки крепится перо, которое чертит непрерывную линию, отмечая все изменения на бланке. Бланк
крепится на вращающийся барабан. Под действием работы часового механизма барабан непрерывно вращается вокруг своей оси с постоянной и определенной скоростью. Полный оборот совершается за 26 ч. Гигрограф может фиксировать изменения относительной влажности в пределах от 30 до 100%. В отличие гигрометра, способен работать при температуре от -35 до 45°С.
https://youtu.be/Jts4f8BQxVw
Аспирационный психрометр Ассмана состоит из
Стр.12
:стр. 426 в Руководстве к лаб.занятиям Пивоварова 2001г.)
ВПИМУ на экзамене будет психрометр не с заводным механизмом, а с электровентилятором. Поэтому порядок действий (если надо измерить относительную влажность) такой: 1) Из стакана с дистиллированной водой пипеткой капнуть воды на влажный термометр. 2) Подойти, включить психрометр в розетку. Начнет работать вентилятор.
После увлажнения начинается процесс испарения влаги с хлопчатобумажной ткани. Испарение – это энергозатратный процесс. Отдача энергии вызывает охлаждение, поскольку сопровождается поглощением тепла. Поэтому влажный термометр покажет меньшую температуру.
3) Сухой термометр показывает температуру воздуха внутри помещения. Снимаем показания с него. Спустя некоторое время снимаем показания по влажному термометру.
4) Работаем с формулами. https://youtu.be/AQZqlIEjjQU
Т. е., чем больше разница показаний термометров, тем меньше в помещении влажность. Например, если в помещении «парилка», то испарения с влажного термометра вообще происходить не будет. Оба термометра будут показывать одинаковую температуру.
((Оптимальная влажность – 30-60%.
Низкая влажность (меньше 20%) вызывает пересыхание слизистых оболочек, повышение секреторной функции. Пересыхание может привести к появлению трещин, внедрению микроорганизмов, развитию инфекции. Низкая влажность переносится легче, чем высокая.
Высокая влажность (больше 70%) способствует перегреванию организма, если температура воздуха высокая (напр., в бане) из-за уменьшения процессов испарения; или переохлаждения в условиях низкой температуры (напр., если на
улице зимой холодно и влажность высокая, то человек быстрее замёрзнет, чем если бы влажность была низкая). |
)) |
Барометр-анероид (от греческого слова «анерос» — безжидкостный, т. е. не ртутный).
Его основной частью является круглая металлическая коробка 1 с волнистыми (гофрированными) основаниями. Внутри этой коробки воздух откачан и создано сильное разрежение. При повышении атмосферного давления коробка сжимается, и её верхняя поверхность начинает тянуть прикреплённую к ней пружину 2. При уменьшении давления пружина распрямляется, и верхнее основание коробки приподнимается.
К пружине с помощью передаточного механизма 3 прикреплена стрелка-указатель 4. Эта стрелка перемещается по шкале, показывая величину давления в мм.рт.ст.
Градуировку шкалы анероида осуществляют и выверяют по показаниям ртутного барометра. Барометры-анероиды менее надежны, чем ртутные, так как содержащиеся в них пружины и мембраны со временем изменяют свою упругость, но они более удобны в обращении и потому широко используются на практике.
Барограф используется для оценки атмосферного давления.
Принцип работы барографа основан на свойстве анероидных коробок (воспринимающая часть) реагировать на изменение атмосферного давления изменением своих
геометрических размеров по
высоте за счет деформации мембран.
Барограф состоит из следующих основных частей:
приемника давления, представляющего собой комплект анероидных коробок, температурного компенсатора, передаточного механизма, содержащего систему рычагов с осями и тягами, регистрирующей части, включающей стрелку с пером и барабан с часовым механизмом, защитного пластмассового корпуса.
Суммарная деформация мембран комплекта анероидных коробок, вызываемая изменением атмосферного давления, преобразуется при помощи передаточного механизма в перемещение стрелки с пером по диаграммному бланку, закрепленному на барабане с часовым механизмом.
!Атмосферное давление в 760 мм.рт.ст.принято считать нормальным.
Чашечный анемометр используется для оценки скорости движения воздуха в пределах от 1 до 50 м/с.
Устанавливается стационарно в метеорологических будках. Оценивает скорость движения ветра в данной местности.
https://www.youtube.com/watch?v=yf2q_PcfLXY&vl=ru
Крыльчатый анемометр
используется для оценки скорости движения воздуха в пределах от 0,5 до 15 м/с.
Используется для оценки эффективности работы вентиляционных устройств.
https://www.youtube.com/watch?v=T4Z8o13lgq4
Кататермометры