Психрометр - это специальный прибор, предназначенный для измерения температуры и влажности воздуха. Он состоит из двух термометров: "сухого" и "влажного", термодатчики которых являются абсолютно независимыми друг от друга. Первый термометр определяет температуру, в то время как влажность высчитывается, как разница между показаниями "сухого" и "мокрого" термометров. Существует три вида измерителей влажности воздуха:

1. Стационарный (или станционный) психрометр.
2. Дистанционный.
3. Аспирационный.

Стационарный психрометр (Августа)

Термометры станционных психрометров крепятся на специальном штативе, поэтому показания прибора сильно зависят от скорости воздушного потока в помещении, где производятся измерения. Среди самых простых приборов данного типа можно выделить гигрометр-психрометр ВИТ-2, ВИТ-1.

Аспирационный психрометр (Асмана)

Аспирационный психрометр считается одним из самых надежных измерителей, так как термометры в нем находятся в специальной защитной оправе, которая защищает их не только от повреждения, но и воздействия прямых солнечных лучей. Поток исследуемого воздуха в таком устройстве имеет постоянную скорость около 2 мм/с. Но, как и станционный прибор, аспирационный психрометр является достаточно хрупким, так как построен на базе ртутно-спиртовых градусников.

Дистанционный

Дистанционные манометрические или электронные психрометры - это промышленные устройства, которые работают на основе терморезисторов и термометров сопротивления. Например, вместо двух ртутных или спиртовых датчиков температуры имеет кремниевые транзисторы.

Устройство и принцип работы психрометра

В состав простого психрометра входит два ртутных или спиртовых термометра. "Мокрый" измеритель с одной стороны обернут влажной тканью, конец лоскута которой опущен в емкость с жидкостью. Работа любого психрометра основана на физическом свойстве воды испаряться. В процессе испарения из жидкости уходят самые "быстрые" молекулы, в результате чего также теряется определенное количество энергии, и температура воды снижается. Именно эту температуру и замеряет "влажный" термометр. Чтобы узнать влажность воздуха психрометром, нужно зафиксировать показания двух термометров и по психометрической таблице высчитать относительную влажность.

Абсолютная влажность определяется по психометрической формуле: e = E-A*P(t-tc); где:

• е - упругость пара, который находится в воздухе;
• Е - показатель максимально возможной упругости пара, при температуре, которую показывает "влажный" термометр;
• А - коэффициент. Его величина зависит от устройства термометра, а также скорости прохождения воздушного потока возле резервуара термометра;
• t -температура воздуха, определенная обычным термометром;
• P -давление воздуха.

Чем отличаются между собой гигрометр и психрометр

Гигрометр, как и психрометр, используется для измерения влажности воздуха. Между собой эти два устройства отличаются по принципу работы. Психрометр считается более простым и, вместе с тем, более надежным измерителем, поэтому зачастую пользователи предпочитают все же . Однако гигрометры являются более функциональными, они могут измерять влажность не только воздуха, но и твердых тел.

Принцип действия

Скорость испарения влаги увеличивается по мере уменьшения относительной влажности воздуха. Испарение влаги, в свою очередь вызывает охлаждение объекта, с которого влага испаряется. По мере охлаждения влажного объекта уменьшается и скорость испарения влаги до тех пор пока при некоторой температуре не будет достигнуто динамическое равновесие - количество испарившейся влаги сравняется с количеством конденсирующейся. Таким образом температура влажного объекта (например термометра, обёрнутого во влажную ткань) даёт информацию об относительной влажности воздуха.
На точность измерений может повлиять тот факт, что испарившаяся влага остаётся в окрестностях влажного предмета и таким образом локально увеличивается влажность воздуха. Для уменьшения этого явления применяют аспирацию (отсос воздуха).

Устройство

Простейший психрометр состоит из двух спиртовых термометров, один - обычный сухой термометр , а второй имеет устройство увлажнения. Термометры имеют градуировку с ценой деления 0,1-0,5 градуса. Термодатчик влажного термометра обернут хлопчатобумажной тканью, которая находится в сосуде с водой. Вследствие испарения влаги, увлажнённый термометр охлаждается. Для определения относительной влажности снимают показания с сухого и влажного термометров, а далее используют Психрометрическую таблицу. Обычно входными величинами в Психрометрической таблице являются показания сухого термометра и разница температур сухого и влажного термометров.

В конструкции прибора для удобства пользования может включаться Психрометрическая таблица. Так же может включаться вентилятор для аспирации воздуха около влажного термометра. При этом скорость аспирации небольшая, обычно 0,5-1 м/с.

На показания психрометра влияет также и атмосферное давление, поэтому для точных измерений, в случае отклонения атмосферного давления от номинального, к результатам Психрометрической таблицы добавляют поправку.

Виды психрометров

Современные психрометры можно разделить на три категории: станционные, аспирационные и дистанционные. В станционных психрометрах термометры закреплены на специальном штативе в метеорологической будке. Основной недостаток станционных психрометров - зависимость показаний увлажнённого термометра от скорости воздушного потока в будке. Основной станционный психрометр - психрометр Августа . В аспирационном психрометре (например, психрометр Ассмана) термометры расположены в специальной оправе, защищающей их от повреждений и теплового излучения окружающих предметов, где обдуваются с помощью аспиратора (вентилятора) потоком исследуемого воздуха с постоянной скоростью около 2 м/с. При положительной температуре воздуха аспирационный психрометр - наиболее надёжный прибор для измерения температуры и влажности воздуха. В дистанционных психрометрах используются термометры сопротивления, терморезисторы .

Примечания

См. также

Ссылки

• WMO Guide To Meteorological Instruments And Methods Of Observation, Chapter 4: Humidity. World Meteorological Organization 2006 (англ.)

Метеорологические приборы и инструменты

Wikimedia Foundation . 2010 .

Синонимы :

Смотреть что такое "Психрометр" в других словарях:

Психрометр … Орфографический словарь-справочник

- (греч., этим. см. пред. сл). Прибор для определения количества влаги в воздухе, то же, что гигрометр. Словарь иностранных слов, вошедших в состав русского языка. Чудинов А.Н., 1910. ПСИХРОМЕТР греч.; этимологию см. Психрометрия. Тоже, что… … Словарь иностранных слов русского языка - прибор для измерения влажности воздуха и его температуры; состоит из двух одинаковых термометров, у одного из которых («смоченного») стеклянный резервуар шарик обёрнут постоянно смачиваемой тканью. Из за расхода тепла на испарение смачивающей… … Большая политехническая энциклопедия

- (от греч. psychros холодный и...метр) прибор для измерения температуры и влажности воздуха, состоящий из двух термометров, у одного из которых (смоченного) резервуар обернут смоченным батистом. Температура определяется по сухому термометру,… … Большой Энциклопедический словарь

ПСИХРОМЕТР, психрометра, муж. (от греч. psychros холодный и metreo измеряю) (физ.). Прибор для определения влажности воздуха путем измерения температуры. Толковый словарь Ушакова. Д.Н. Ушаков. 1935 1940 … Толковый словарь Ушакова

Сущ., кол во синонимов: 6 влагомер (5) гигрометр (9) гигроскоп (2) … Словарь синонимов

психрометр - Устройство для реализации психрометрического метода измерения, содержащее сухой и смоченный термометры. [РМГ 75 2004] Тематики измерения влажности веществ Обобщающие термины методы и средства измерений влажности EN psychrometer DE Psychrometer FR … Справочник технического переводчика

психрометр - Инструмент, прдназначенный для измерения относительной влажности воздуха … Словарь по географии

Принцип работы психрометра Августа и психрометра Ассмана.

Психрометр - это прибор, который применяется для измерения температуры и влажности воздуха. Наиболее простым из всех психрометров является психрометр Августа. Он был изобрен в 1828 году немецким физиком Эрнстом Фердинандом Августом. Психрометр Августа состоит из двух одинаковых термометров, которые укреплены на штативе, и небольшого резервуара для воды. Ртутный шарик одного из термометров обернут смоченной тканью, концы которой опущены в сосуд с дистиллированной водой. Этот термометр получил название влажного. Второй термометр остается свободным и называется сухим. Принцип действия психрометра основан на определении психометрической разности: разности показаний сухого и смоченного термометров, величина которой зависит от влажности окружающего воздуха. Поскольку испарение воды сопровождается понижением температуры испаряющейся поверхности, смоченный термометр будет показывать более низкую температуру, чем сухой. Чем суше воздух, тем больше психрометрическая разность. При стопроцентной относительной влажности испарение воды с резервуара смоченного термометра прекращается и его показания становятся такими же, как и показания сухого термометра. Расчет влажности проводят по специальным психометрическим таблицам. В расчет также вводится поправочный коэффициент, так как на показания психрометра Августа влияет скорость движения воздуха, поэтому он может иметь некоторую погрешность. Что является большим недостатком для такого прибора. Преимуществом психрометра Августа перед другими является то, что он не требует смачивания ткани перед каждым определением влажности. Станционный психрометр Августа применяют, в основном, на метеорологических станциях.

Психрометр Ассмана устроен аналогично. Отличие его заключается в том, что для исключения влияния подвижности воздуха на показания влажного термометра в головной части прибора размещен вентилятор с часовым механизмом (у психрометров типа МВ-4М) или электрическим приводом (у психрометров типа М-34). Вентилятор создает постоянный напор воздуха, а следовательно, и скорость движения его в трубках с резервуарами ртутных термометров постоянна. Трубки предохраняют термометры от механических повреждений и отражают излучения, которые могут исказить показания прибора. Перед проведением измерений пипеткой смачивают ткань влажного термометра, психрометру придают вертикальное положение и приводят во вращение вентилятор. Через 3...5 мин регистрируют установившиеся показания термометров и по прилагаемому к прибору психрометрическому графику определяют относительную влажность воздуха.

Обычному человеку для определения погоды на улице, как правило, вполне достаточно термометра, прикреплённого к оконной раме.

Иногда к нему прибавляется барометр – прибор, предсказывающий изменения погоды по колебаниям . Но для синоптика этого набора измерительной техники, как правило, недостаточно – необходим ещё, как минимум, психрометр.

Что такое психрометр?

Название этого прибора составлено из двух слов древнегреческого языка: «психрос» — холодный и «метрео» — измерять .

Он измеряет температуру и влажность воздуха, что часто бывает необходимостью в метеорологических замерах окружающей среды, а также во многих сферах промышленности – например, при взвешивании гигроскопичных материалов для нахождения их точного веса.

Как работает психрометр?

Как известно, любая жидкость, в том числе и вода, постепенно испаряется, при этом в парообразное состояние переходят самые «быстрые» молекулы, т.е. общая температура жидкости при этом понижается. Именно это физическое свойство жидкостей лежит в основе конструкции любого психрометра.

Представьте себе два термометра, неважно – спиртовых либо ртутных. Поверхность одного из них остаётся сухой, второй же обёрнут влажной тканью. Чтобы ткань не высыхала, один её край опущен в ёмкость с водой. Когда вода испаряется с ткани, обёрнутый термометр охлаждается и, соответственно, показывает более низкую температуру, чем второй термометр, поверхность которого остаётся сухой и фиксирует температуру воздуха. Чем меньше влаги в окружающем воздухе, тем интенсивнее идёт процесс испарения.

Следовательно, по разнице показаний двух термометров можно судить об уровне влажности воздуха. Для этого существует специальная психрометрическая таблица, из которой можно узнать относительную влажность, а затем при помощи специальной формулы определить абсолютную влажность воздуха.

Психрометр и гигрометр

Так ли уж необходим психрометр, когда влажность воздуха можно определить при помощи другого прибора – гигрометра?



Принцип работы этого прибора основан на других свойствах окружающей среды: бывают резистивными, ёмкостными, термисторными и оптическими. Простейшие из них используют свойство некоторых материалов скручиваться или распрямляться при колебаниях влажности.

В ряде случаев показания любого из гигрометров являются недостаточно точными. Простота устройства психрометра обеспечивает высокий уровень защиты от посторонних влияний, поэтому полученные с его помощью данные оказываются более точными и надёжными. Поэтому нередко для уточнения результатов измерений показания гигрометров время от времени проверяют при помощи психрометра.

В то же время гигрометры во многих случаях являются более удобными для использования. Так, ёмкостные гигрометры справляются с замерами влажности не только воздуха, но и твёрдых веществ. Это необходимо для контроля параметров таблеток, бетонных изделий и др.

Разновидности психрометров

В настоящее время для замеров используются психрометры трёх основных типов, различающихся между собой конструкционными особенностями.

— Психрометр стационарного типа представляет собой закреплённые на массивном штативе два ртутных термометра. Колба с ртутью одного из них обвязана батистовой тканью, конец которой опущен в стакан, наполненный водой. Вся конструкция размещена в метеорологической будке или там, где обычно проводятся замеры. Основным недостатком стационарного психрометра является зависимость показаний от подвижности воздушного потока, которая влияет на скорость испарения.

— Психрометр аспирационного типа (Асмана) , хотя и состоит из тех же двух термометров, но обладает более сложной и защищённой конструкцией. Термометры в этом варианте размещены в прочном корпусе, который отсекает постороннее тепловое излучение. Испарение жидкости происходит за счёт принудительного обдува, осуществляемого небольшим вентилятором, продуцирующим поток воздуха со скоростью около 2 м/с. Это наиболее точный и защищённый от внешних влияний прибор.

— Психрометр дистанционного типа использует не ртутные стеклянные термометры, а электрические измерители температуры, основанные на замерах резистивности материалов, на свойствах термисторов и термопар, а также манометрические системы. Но в любом случае один из датчиков при измерениях остаётся сухим, а второй смачивается для замера разности температур.



Таким образом, психрометры Асмана и стационарного типа используют привычные ртутные термометры из стекла, поэтому их общим недостатком является повышенная хрупкость прибора. Дистанционные психрометры измеряют температуру воздуха, основываясь на других принципах, поэтому их показания могут контролироваться дистанционно, что нередко является жизненно важным обстоятельством.