1. Temat ćwiczenia.

Pomiar temperatury i wilgotności względnej powietrza w pomieszczeniu wraz z wyznaczeniem pionowego gradientu temperatury

2. Cel i zakres ćwiczenia.

Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z aparaturą pomiarową i metodami pomiaru podstawowych parametrów charakteryzujących mikroklimat.

3. Zakres ćwiczenia

Zakres ćwiczenia obejmuje wykonanie pomiaru temperatury i wilgotności względnej powietrza w pomieszczeniu za pomocą aparatury pomiarowej oraz wyznaczenie pionowego gradientu temperatury.

4. Podstawy teoretyczne.

Definicje podstawowych pojęć (z literatury przedmiotu: L. Wolski „Fizyka obiektów rolniczych" PWN 1987; S. Grabarczyk „Fizyka budowli. - komputerowe wspomaganie projektowania budownictwa energooszczędnego." OW PW 2005; J. Pogorzelski „Fizyka budowli"):

- temperatura,

- wilgotność względna,

- gradient temperatury (wzór na jego wyznaczanie),

- podstawy prawne określające wymagane wartości powyższych parametrów w budownictwie Zgodnie z normą PN-82/B-02402. W pomieszczeniu przeznaczonemu do przebywania ludzi bez okryć zewnętrznych nie wykonujących w sposób ciągły pracy fizycznej. Temperatura powinna wynosić +20°C. Z tolerancją 2°C.

Zgodnie z normą PN-EN ISO 6946:1999. Pomieszczenia w budynkach użyteczności publicznej i produkcyjnych, w których nie wydziela się para wodna z otwartych zbiorników lub wskutek procesów technologicznych i nie stosuje się nawilżania powietrza

Metody pomiarów powyższych parametrów oraz aparatura służąca do ich wyznaczania.

5. Opis i charakterystyka aparatury pomiarowej oraz wykonanie pomiarów.

Do badań urzyliśmy Termohigrometru LB-701

Termohigrometr LB-701 z panelem odczytowym LB-702

Sonda pomiarowa LB-701 składa się z cienkowarstwowego czujnika temperatury Pt-l000, cienkowarstwowego pojemnościowego czujnika wilgotności względnej, elektronicznych układów przetwarzających i układu programowanej pamięci nieulotnej, w której zapisywane są indywidualne charakterystyki sondy, oraz dane identyfikacyjne i techniczne. Czujniki pomiarowe sondy są chronione wymienną osłoną, której typ zależy od zastosowań. Przyrząd w wersji standardowej jest wyposażony w osłonę czujników - filtr zanieczyszczeń typu F2.

Dane techniczne:

POMIAR TEMPERATURY
Niepewność pomiaru	+/- 0,2°C
Zakres pomiaru LB-701	-4O..+85°C
POMIAR WILGOTNOŚCI
Niepewność pomiaru	+/- 2.0%	w zakresie 10-90%
	+/- 4.0%	poza zakresem 10-90%
Zakres pomiaru LB-701	10-95%	dla temperatur do +40°C
	10-60%	dla temperatur do +70°C
	10-40%	dla temperatur do +80°C
POMIAR CIŚNIENIA (PANEL LB-702B)	POMIAR CIŚNIENIA (PANEL LB-702B)	POMIAR CIŚNIENIA (PANEL LB-702B)
Niepewność pomiaru	+/-1.0hPa	w zakresie temperatur 0..+50 °C
Zakres pomiaru	700-1100 hPa
ODCZYT POMIARÓW	ODCZYT POMIARÓW	ODCZYT POMIARÓW
Parametr	Zakres odczytu	Rozdzielczość
temperatura powietrza	-40.0..+80.0°C	0,1 °C
wilgotność względna	0.0.. 100.0%	0,1%
temperatura punktu rosy	-40.0..+100,0°C	0,1 °C
objętościowa zawartość pary wodnej w powietrzu	O..99999ppm	lppm
czas	mieś., dni, godz., min.	1 min
ciśnienie (opcjonalnie)	700...1100hPa	0.1 hPa
ZASILANIE	ZASILANIE	ZASILANIE
bateryjne	4 baterie R6 (AA)	bateryjne
sieciowe	zasilacz stabilizowany 9V DC	sieciowe
ZAKRES TEMPERATUR PRACY	ZAKRES TEMPERATUR PRACY	ZAKRES TEMPERATUR PRACY
Urządzenie	Zakres	Uwagi
Sonda LB-701	-4O..+85°C

Do naszej dyspozycji były również:

1. Termohigrometry stacjonarne serii LB-710

Termohigrometry stacjonarne LB-710, nie posiadają własnego wyświetlacza. Są głównie przeznaczone do tworzenia wielopunktowych systemów nadzoru klimatu. Termohigrometr LB-710 może być umieszczony w dużej odległości (nawet kilka km) od odbiornika informacji, którym może być: regulator wilgotności, konwerter LB-486 lub poprzez konwerter LB-371 komputer PC z interfejsem RS-232.

Termohigrometr LB-710B jest przeznaczony do pomiaru temperatury i wilgotności względnej powietrza w pomieszczeniach. Jest to urządzenie stacjonarne, o niewielkich rozmiarach, zasilane z zewnętrznego źródła. Dzięki zastosowaniu hermetycznej obudowy oraz odpowiedniego filtru chroniącego czujniki pomiarowe może pracować w miejscach o znacznym zapyleniu. Jego kalibracja polega na przesłaniu przez interfejs cyfrowy do nieulotnej pamięci przyrządu danych kalibracyjnych , co gwarantuje wygodę i stabilność parametrów metrologicznych pomierzonych w czasie.

2.Konwerter - rejestrator LB-486

Konwerter LB-486 pozwala stworzyć stanowisko do kilkupunktowego, lokalnego monitoringu klimatu albo internetową stację meteorologiczną. Służy do dołączenia kilku przyrządów pomiarowych do standardowego komputera PC. Z wykorzystaniem modułu iBOX istnieje możliwość połączenia konwertera LB-486 i dołączonych do niego przyrządów pomiarowych bezpośrednio do Internetu (bez pośrednictwa komputera PC).

W wersji podstawowej konwerter LB-486 jest przeznaczony do równoczesnego przyłączenia do jednego portu RS-232 (COM) komputera PC:

- od 1 do 4 przyrządów pomiarowych pracujących z wykorzystaniem cyfrowej pętli prądowej (CPP, S300 LAB-EL), takich jak np.: LB-705, LB-710, LB-710D, LB-710DT, LB-710T, LB-711, LB-715, LB-716, LB-716D, LB-722, LB-724, LB-746, deszczomierza (np. ARG-100),

• dodatkowego urządzenia komunikującego się przez interfejs RS-485 (np. LB-741). Możliwe jest tworzenie dużych, rozproszonych systemów zbierania danych pomiarowych poprzez równoległe łączenie ze sobą do 30 sztuk konwerterów LB-486 za pomocą interfejsu RS-485.

Konwerter jest wyposażony w pamięć i zegar czasu rzeczywistego, co pozwala na buforowanie w jego aktualnej wersji kompletów wyników pomiarów ze wszystkich przyrządów i pobieranie ich w momentach dogodnych dla użytkownika.

6. Opis przeprowadzenia ćwiczenia

Przy pomocy termohigrometru LB-701 z panelem odczytowym LB-702 odczytaliśmy temterature oraz procentową zawartość wody w powietrzu. Pomiary wykonaliśmy na wysokościach 0.5, 1, 2 metra. Pomiar wykonaliśmy w miejscach wedłóg poniższego schematu:

Pomiary przeprowadzaliśmy po kolei na każdej z wysokości, czekając aż ustabilizują się wskazania miernika i zapisując uzyskany wynik.

7. Wyniki badań.

Wyniki badań w postaci tabeli:

Numer Punktu Pomiarowego	Wysokość h [m]	Temperatura [°C]	Wilgotność [%]
1	0,5	20,3	48,6
2			20,5	48,9
3			20,5	48,8
4			20,6	48,0
5			20,7	48,9
1		1	20,7	48,9
2			20,8	48,8
3			20,8	49,0
4			20,8	48,9
5			20,8	49,0
1		2	20,9	49,6
2			20,9	49,5
3			20,9	49,5
4			21,0	50,1
5			20,9	50,0

Wykres 1: przedstawia zmiany temperatury związane ze wzrostem wysokości pomiaru, osobno dal każdego punktu pomiarowego

Wykres 2: przedstawia zmiany wilgotności powietrza związane ze wzrostem wysokości pomiaru, osobno dal każdego punktu pomiarowego

8. Analiza wyników badań.

•Średnia temperatura w pomieszczeniu.

Średnia arytmetyczna temperatur na każdej z wysokości:

Na wysokości 0.5 metra:

°C

Na wysokości 1 metra:

°C

Na wysokości 2 metrów:

°C

Średnia arytmetyczna z temperatur z wszystkich pomiarów:

T=20,74°C

•Średnia wilgotność względna w pomieszczeniu.

Średnia arytmetyczna wilgotności względnej na każdej z wysokości:

Na wysokości 0.5 metra:

%

Na wysokości 1 metra:

%

Na wysokości 2 metrów:

%

Średnia arytmetyczna z wilgotności względnej z wszystkich pomiarów:

%

•Gradient temperatury.

Gradient temperatury liczony dla temperatur :
liczony ze wzoru:

•Porównanie wyników badań z wymogami normowymi.

Średnia temperatura jest wyższa od wymaganej o 0,74°C co mieści się w normie.

Średnia wilgotność względna powietrza jest większa od wymaganej w normie o 9,1%. Taki wynik moze być spowodowany obecnością umywalki w pomieszczeniu laboratoryjnym.

9. WNIOSKI

Sala laboratoryjna spełnia warunki norm i może być dopuszczona do urzytku dla studentow.

---