1. Cel ćwiczenia

Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z podstawowymi metodami pomiaru wilgotności powietrza.

2. Schemat stanowiska pomiarowego z zaznaczeniem punktów pomiarowych.

3. Zestawienie zasadniczej aparatury pomiarowej

1. Higrometr włoskowy

2. Termometry (suchy i mokry)

3. Psychrometry Augusta i Assmanna

4. Przebieg ćwiczenia

a) Higrometr włoskowy

Nawilżyć rynienkę wodą destylowaną i nałożyć na przyrząd. W 1 min. odstępach odczytać wskazania aż do ustalenia się maksymalnej wartości

Następnie zdjąć rynienkę i zawiesić przyrząd w poprzednim miejscu pomiaru i ponownie o odczytywać co 1 min wskazania przyrządu, aż do ustalenia się wskazywanych wartości „φ”

b)Psychrometr Assmanna

Zwilżyć muślin termometru mokrego wodą destylowana za pomocą przeznaczonych do tego celu pipety. Następnie umieścić psychrometr w miejscu pomiaru i uruchomić mechanizm wentylatorka. Po ustaleniu się temperatur (3-4min) odczytać temp. t_s1 i t_m1

c)Psychrometr Augusta

Napełnić zbiorniczek termometru mokrego wodą destylowaną: muślin umieszczony na termometrze musi być dobrze nawilżony. Po ustaleniu się temp. odczytać wskazania termometru mokrego i suchego oraz określić wilgotnieć względną powietrza.

5. Zastosowane metody pomiarowe

Pomiar wilgotności względnej powietrza w pomieszczeniu za pomocą psychrometru Augusta.

Pomiarów dokonaliśmy na zestawach nr. 1 oraz 3, przy ciśnieniu barometrycznym wynoszącym 750 mmHg=1000hPa.

Odczytane temperatury dla zestawu 1:

Temperatura termometru suchego t_s=24,2⁰C

Temperatura termometru mokrego t_m=17,3⁰C

Prędkość przepływu powietrza wokół końcówek termometrów 0,5 [m/s]

Powyższe informacje pozwalają nam określić wilgotność powietrza trzema metodami:

Metoda I : Tablice psychrometryczne

Wilgotność z tablic odczytujemy znając temperaturę t_s a także różnice t_s - t_m (temperatura termometru suchego -temperatura termometru mokrego). W naszym przypadku t_s =24,2⁰C t_s - t_m =6,9⁰C. Odnajdujemy odpowiedni wiersz z naszym t_s a następnie kolumnę z odpowiednią różnicą temperatur. Wartość wilgotności znajduje się w miejscu przecięcia się wiersza i kolumny. U nas wyniosła ona 51%.

Metoda II: Wzory

Wilgotność powietrza możemy też obliczyć korzystając ze wzoru: Q=P”_pm-0,73*( t_s - t_m )/P”_ps

Gdzie:

0,73-stała psychrometryczna (zależna od prędkości przepływu powietrza wokół końcówek termometrów)

^,-ciśnienie składnikowe pary wodnej w temperaturze

- ciśnienie składnikowe pary wodnej w

( t_s - t_m )-różnica temperatur termometra suchego i mokrego

W naszym wypadku (wartości z tablic):

= 19,3642[N/cm²]

₌29,8220[N/cm²]

( t_s - t_m )=6,9⁰C

A wiec podstawiając do wzoru otrzymujemy: q=193642-0,73*6,9/29,8220

Po obliczeniu:

ϕ=0,48 %

Aby jednak otrzymać wilgotność powietrza w procentach otrzymamy wynik należy pomnożyć przez 100%.A wiec:

ϕ=0,48*100%

A ostatecznie:

ϕ=48%

Metoda III: Wykres Molliera h-X

Aby odczytać wilgotność powietrza z wykresu należy znać temperaturę t_s (na wykresie oznaczona kolorem czerwonym) oraz t_m (kolor niebieski)

Na osi temperatury t odnajdziemy obydwie temperatury.

Po linii temperatury termometru mokrego dochodzimy do linii oznaczonej jako q=1 a następnie poruszając się równolegle do izoterm dążymy do przecięcia z linią temperatury t_s. Wilgotność odczytujemy z linii poprowadzonej przez punkt przecięcia (kolor zielony). Dla nas wartość ta wynosi ok. 52%

Wilgotność względna (psychrometr Assmanna)

Wykres Molliera h-X.

Wilgotność względna (psychrometr Augusta)

Wykres Molliera h-X.

Pomiar wilgotności za pomocą psychrometru Assmanna:

wewnątrz - p_ps''=31,6657 N/cm² na zewnątrz - p_ps=19,2=21,9571

P_pm” =26,4289 p_pm=15,3=17,0410

φ =p_pm-0,66(t_s-t_m)/p_ps

φ _p=26,4289-0,66(3,2)/31,6657=24,3169/31,6657=0,7679=77%

φ _d=17,0410-0,66(3,9)/21,9571=14,467/21,9571=0,6588=66%

Podziałka Assmana od -30^oC do 50.

6. Zestawienie wyników pomiarów w tablicach

Wyniki higrometru włosowego:

x	Odczyt podczas nawilżania				Odczyt po zdjęciu elementu nawilżającego
		t1 [ºC]		φ1 [%]		t2 [ºC]		φ2 [%]			∆φ=100% - φ1		φ=φ0+φ2/2		φH=φ2-φ0		t=(t0+t2)/2
Przyrząd	6	3	6	3	6	3	6		3	6	3	6	3	6	3	6	3
0	25	24	55	50	24	24	96		95	45	50	70,5	70	51	50	24,5	24,5
1	25	24	60	61	24	24	88		88	40	39	66,5	66,5	43	43	24,5	24,5
2	25	24	70	70	24	24	75		70	30	30	60	57,5	30	25	24,5	24,5
3	25	24	78	79	24	24	65		60	22	21	55	52,5	20	15	24,5	24,5
4	24	24	84	84	24	24	61		59	16	16	53	52	16	14	24,5	24,5
5	24	24	88	87	24	24	59		56	12	13	52	50,5	14	11	24,5	24,5
6	24	24	90	89	24	24	56		54	10	11	50,5	49,5	11	9	24,5	24,5
7	24	24	92	90	24	24	55		53	8	10	50	49	10	8	24,5	24,5
8	24	24	94	92	25	24	55		53	6	8	50	49	10	8	25	24,5
9	24	24	95	94	25	24	54		52	5	6	49,5	48,5	9	7	25	24,5
10	24	24	96	95	25	24		54	52	4	5	49,5	48,5	9	7	25	24,5

Wykres ustalenia się wskazań przyrządu w funkcji czasu (higrometr nr. 6)

Wykres ustalenia się wskazań przyrządu w funkcji czasu (higrometr nr. 3)

Wyniki psychrometru Augusta:

Nr. pom	Pomiar			Określenie wartości ϕ
		Pb [hPa]	ts [^0C]	tm [^0C]	Z tablic [%]	Ze wzorów [%]		Z wykresu h-X [%]
1	990	24,2	17,3	51	48	52
2	990	24,8	18	51	49	51

Wyniki pomiaru psychrometru Assmanna:

Nr pomiaru	Pomiar			Określenie wartości
		Pb [hPa]	ts [ºC]	tm [ºC]	Z tablic [%]	∆φ [%]	Wg. Sprunga φ [%]	Z wykresu h-X φ [%]
1	990	25.2	22	76	3.2	77	77
2	990	19.2	15.3	67	3.9	66	65

7. Wnioski:

1. Jeżeli chodzi o dokładność pomiaru to najdokładniejsze są tablice następnie obliczenia na podstawie wzorów

2. Pomiar za pomocą ludzkiego oka jest pomiarem najmniej dokładnym

3. Temperatura w higrometrach (6 i 3) podczas dokonywania pomiaru była zróżnicowana. Mogło to być spowodowane wcześniejszym uszkodzeniem urządzenia, co spowodowało niedokładne wskazanie

4. Jeżeli chodzi o temperatury (termometr suchy i mokry) w psychrometrach (Assmanna i Augusta) zaobserwowaliśmy inne wartości temperatur wewnątrz pomieszczenia w którym przeprowadzony był pomiar. Mogło to być spowodowane wcześniejszym przekręceniu psychrometra.

5. Różne wartości wyżej wymienionych temperatur spowodowały zmianę w odczycie wilgotności względnej powietrza

9

---