2.3. Измерение влажности воздуха и газов.

Величины, характеризующие влажность воздуха, согласно М.А. Берлинеру подразделяют на четыре группы.

Группа первая – величины, характеризующие концентрацию водяного пара. К ним относят абсолютную влажность а, т.е. массу пара, содержащегося в единице объёма воздуха (г/м³), и упругость или парциальное давление водяного пара е (Па). Величина е при некоторой температуре может изменяться в пределах

0  е  Е, где Е – упругость насыщенного водяного пара при той же температуре.

Группа вторая – характеристики влажностных отношений, т.е. отношение массы водяного пара к массе сухого воздуха в том же объёме d (величина безразмерная) и объёмную долю влаги x_o, равную отношению объёма водяного пара к объёму газа (так же безразмерная величина).

Объёмная доля влаги, выраженная в млн.^-1, определяется формулой

x_o = [e/(p-e)]10⁶. (2.3.1)

Группа третья – температура точки росы, т.е. температура при которой водяной пар, содержащийся в воздухе и охлаждаемый изобарически, становится насыщенным. В практике встречается точка инея (точка льда).

Группа четвёртая – относительная влажность , отношение фактической абсолютной влажности к максимально возможной, соответствующей насыщению при данной температуре. Другими словами, это отношение парциального давления водяного пара к парциальному давлению насыщенного пара при той же температуре:

 = е/Е . (2.3.2)

Основные формулы величин, характеризующих влажность, позволяют произвести пересчёт одной величины в другую.

Классификация приборов для измерения влажности по принципу действия:

• психрометрические, т.е. при помощи «сухого» и «мокрого» термометров;

• конденсационные, основанные на фиксации выпадения влаги и измерения температуры поверхности, на которой выпадает влага;

• сорбционно-резистивные, основанные на зависимости электрического сопротивления гигроскопического элемента (различают гигристорные и электролитические, [2], стр.258);

• пьезосорбционные, основанные на свойстве пьезоэлектрического элемента, покрытого тонким слоем сорбционного материала, изменять частоту колебаний в зависимости от величины поглощённой влаги;

• кулонометрические, основанные на электролитическом разложении влаги, поглощённой из потока анализируемого воздуха, и измерении тока электролиза.

Вопросы для самоконтроля по теме:

1. Перечислите виды первичных преобразователей температуры.

2. Перечислите виды первичных преобразователей давления.

3. Перечислите виды первичных преобразователей расхода.

4. Укажите основные принципы измерения влажности воздуха и газов.

Тесты по теме:

1. Какой принцип измерения температуры заложен в термометрах сопротивления?

1) тепловое расширение жидкостей; 2) эффект Зеебека; 3) изменение омического сопротивления проводника при нагреве; 4) тепловое расширение газов или пара.

2. Какая температурная шкала является основной в системе СИ? 1) Фаренгейта; 2) Цельсия; 3) Кельвина.

3. К какому виду первичных преобразователей относятся преобразователи, в которых под воздействием температуры генерируется термо-ЭДС постоянного тока?

1) пневматические; 2) жидкостные; 3) термопары; 4) манометрические.

4. К какому типу первичных преобразователей давления относятся преобразователи, выходной величиной которых является линейное или угловое перемещение выходного элемента?

1) пневматические; 2) электрические; 3) механические.

5. Каким термином обозначают величину равную количеству жидкого или газообразного вещества, протекающего по трубопроводу в единицу времени?

1) расход; 2) выход; 3) разбор.