1. Metody pomiaru temperatury.

   1. bezstykowe:

      1. pirometr optyczny – zbiera promieniowanie z obszaru, ogniskuje je na ciele zbliżonym do ciała doskonale czarnego, którego zmiany temperatury na odczytywane. Po przetworzeniu przez współczynnik emisyjności dostajemy rzeczywistą temperaturę. Pirometry pokazują wyniki zależne od emisyjności materiałów (istnieją przyrządy z ustalaną emisyjnością lub z możliwym wprowadzaniem).

Zalety: duże zakresy temperatur, szybki czas odpowiedzi.

Wady: pomiar punktowy.

1. kamera termowizyjna - jest najogólniej mówiąc zdalną, bezdotykową metodą diagnostyczną, opartą na obserwacji promieniowania podczerwonego emitowanego przez każde ciało o temperaturze wyższej od zera i zamianie tegoż promieniowania w obraz, światło widzialne. Dzięki temu łatwo określić rozkład i wartości temperatur w badanym obiekcie. Obiektem o idealnych właściwościach promieniowania podczerwonego jest ciało doskonale czarne, ale takie właściwie nie istnieje. Dlatego w pomiarach należy uwzględnić odchylenia od tego modelu poprzez wprowadzenie współczynnika emisyjności. Jego wartość określa możliwość wysyłania promieniowania podczerwonego przez dane ciało. Współczynnik emisyjności dla ciała doskonale czarnego wynosi 1, a dla ciał rzeczywistych jest on zależny od ich składu chemicznego oraz sposobu wykończenia powierzchni.

1. stykowe

   1. Rozszerzalnościowe - oparte na zmianie objętości cieczy lub wymiarów ciał stałych przy zmianie temperatury

• Cieczowe

• bimetalowe (bimetaliczne)

• Element bimetaliczny to dwa nierozerwalnie połączone paski różnych metali. Każdy z metali ma inny współczynnik rozszerzalności cieplnej, dzięki czemu element zmienia krzywiznę przy zmianie jego temperatury. Sam system bimetaliczny składa się z paska bimetalicznego zwiniętego śrubowo albo spiralnie, zależnie od rozmiaru czujnika i mierzonej temperatury. Stosowany jest np. w piekarnikach z przezroczystą szybą.

  1. Manometryczne -oparte na zmianie ciśnienia gazu lub pary i zmianie objętości cieczy w układzie zamkniętym przy zmianie temperatury

• Cieczowe

• Parowe

• Gazowe

• Układ termometryczny składa się ze zbiornika termometrycznego, kapilary przekaźnikowej i obudowy z rurką Bourdona. System jest utrzymywany pod ciśnieniem za pomocą stosownego czynnika. Jest nim gaz szlachetny obojętny pod ciśnieniem. Każda zmiana temperatury oddziałuje na ciśnienie wewnętrzne układu. Ta zmiana ciśnienia jest mierzona rurką Bourdona i wskazywana na tarczy w postaci jednostek temperatury.

  1. Elektryczne ­- wykorzystuje wpływ temperatury na właściwości elektryczne materiałów wykorzystywanych do budowy czujników

• Oporowe - oparte na zmianie oporu elektrycznego przewodników i półprzewodników przy zmianie ich temperatury. Termometr oporowy składa się z czynnika oporowego, miernika oporu elektrycznego i przewodów łączących oraz źródła prądu. Termometry oporowe charakteryzują się większa dokładnością pomiaru, możliwością przekazywania pomiaru na większa odległość.

• termoelektryczne

• termopara – wykorzystuje zjawisko termoelektryczne (powstawanie siły elektromagnetycznej w miejscu połączenia dwóch różnych metali), charakterystyka termopar: niewielkie rozmiary , niska pojemność cieplna, mała bezwładność czasowa, szeroki zakres pomiarowy przy dość dobrej liniowości, prostota i niskie koszty wykonania, duża niezawodność

1. 4 sposoby pomiaru wilgotności względnej powietrza (stosunek ciśnienia cząstkowego pary wodnej w powietrzu do prężności pary wodnej nasyconej w tej samej temp, wyrażona w %):

   1. metoda wagowa – ważenie absorbentu przed i po pomiarze (masa ‘pobranej’ przez substancję higroskopijną pary wodnej, m = (m₁-m₂)/m₁)

   2. metoda higrometryczna „włosowa” – włos wydłuża się pod wpływem wilgoci

   3. metoda psychrometryczna – metoda pomiaru wilgotności powietrza polegająca na wykorzystaniu zjawiska obniżenia temperatury spowodowanego odparowaniem wody(ciepło parowania) z wilgotnej powierzchni ciała do otaczającego powietrza nienasyconego. Termometr suchy wskazuje aktualną temperaturę powietrza, termometr wilgotny - niższą od aktualnej temperaturę powietrza (związane jest to z utratą ciepła na odparowanie wody). Różnica pomiędzy wskazaniami obu termometrów, zwana różnicą psychrometryczną, pozwala na określenie (za pomocą tablic psychrometrycznych) względnej wilgotności powietrza. Im różnica jest większa, tym mniejsza wilgotność powietrza. Psychrometry: Augusta, Assmanna (przez końcówki przepływa powietrze o znanej prędkości, odporny na przeciągi)

   4. metoda punktu rosy - polegająca na doprowadzeniu pary wodnej znajdującej się w danym powietrzu do stanu nasycenia poprzez obniżenie temperatury. Pomiar wilgotności sprowadza się do pomiaru temperatury punktu rosy. Pomiar ten odbywa się przez obserwację powierzchni lustrzanej ochładzanej płytki. Obserwację można prowadzić sposobem bezpośrednim lub z wykorzystaniem elementów fotoelektrycznych.

   5. metoda higrometrii pojemnościowej - Pojemnościowy czujnik wilgotności względnej przypomina strukturą kondensator. Zawiera dwie metalowe elektrody oraz umieszczoną pomiędzy nimi cienką warstwę higroskopijnego polimeru pełniącego rolę dielektryka. Powierzchnia górnej elektrody jest zazwyczaj porowata, co ma na celu ochronę warstwy higroskopijnej przed kondensacją i zanieczyszczeniami.  Podłoże czujnika jest wykonane najczęściej ze szkła, ceramiki lub krzemu. Zmiana stałej dielektrycznej materiału higroskopijnego jest proporcjonalna do wilgotności względnej w otoczeniu czujnika.

2. Pod jakimi warunkami można dopuścić kondensację w przegrodzie?

   1. jeżeli kondensat odsycha całkowicie w miesiącach letnich

   2. jeżeli kondensat nie uszkadza przegrody.

3. Jak i dlaczego można zapobiec powstawaniu pleśni w przegrodzie?

   1. Ocieplenie z zewnątrz – cieplejsza ściana – niższa wilgotność

   2. Podwyższyć temperaturę wewnętrzną i zastosować intensywną wentylację

4. Projektowanie zapobiegające kondensacji - kondensacja zachodzi wówczas, gdy ciśnienie rzeczywiste pary wodnej lokalnie równa się lub przekracza wartości ciśnienia stanu nasycenia, tj. wykresy ciśnień stykają się lub przecinają. Projektujemy:

   1. malejącą na zewnątrz wartość oporu dyfuzyjnego

   2. zastosowanie paroizolacji od środka

5. W jakich warunkach można prowadzić poprawne badania termowizyjne

   1. odpowiednia różnica temperatur

   2. brak promieniowania słonecznego (noc)

   3. minimalna zmienność temperatury przed badaniem

   4. pole wolne od zakłóceń i odbić

   5. sprzyjające warunki pogodowe, niedopuszczalne: wiatr (wychładza), mgła (miejscowe osiadanie i wychładzanie), opady deszczu

6. W jakich warunkach termometr suchy i mokry pokażą tą samą temperaturę

przy 100% wilgotności względnej – nie ma wówczas parowania

1. Podaj znaczenie i jakie wartości liczbowe może przyjmować wskaźnik PMV

PMV – Predictive Mean Vote przewidywana średnia ocena. PMV jest wskaźnikiem służącym do wyznaczania tzw. przewidywanej średniej oceny środowiska Uzyskaną z badań wartość PMV porównuje sie z 7-stopniową psychofizyczną skalą wrażeń cieplnych, opracowaną przez Fangera: +3 gorąco; +2 ciepło; +1 lekko ciepło; 0 neutralnie (komfortowo); – 1 lekko chłodno; – 2 chłodno; – 3 zimno. Środowisko komfortowe pod względem mikroklimatu (tzw. umiarkowane) zawiera sie w przedziale – 0,5<PMV<+0,5. Dla danej wartości PMV można ponadto określić wskaźnik PPD, tj. przewidywany odsetek osób niezadowolonych, a wiec oceniających zdecydowanie negatywnie badane środowisko termiczne. W tym celu wykorzystywany jest wzór lub wykres opracowany na podstawie badan 1300 osób. Wykres: Pionowa oś : PPD, pozioma: PMV, min. PPD dla PMV=0

1. Zasada pomiaru wilgotności metodą psychrometryczną

metoda pomiaru wilgotności powietrza polegająca na wykorzystaniu zjawiska obniżenia temperatury spowodowanego odparowaniem wody(ciepło parowania) z wilgotnej powierzchni ciała do otaczającego powietrza nienasyconego. Termometr suchy wskazuje aktualną temperaturę powietrza, termometr wilgotny - niższą od aktualnej temperaturę powietrza (związane jest to z utratą ciepła na odparowanie wody). Różnica pomiędzy wskazaniami obu termometrów, zwana różnicą psychrometryczną, pozwala na określenie (za pomocą tablic psychrometrycznych) względnej wilgotności powietrza. Im różnica jest większa, tym mniejsza wilgotność powietrza.

1. Na jakiej zasadzie opiera się przyrząd zwany termoparą (zjawiska Peltiera i Thomsona)

Termopara, def : termoogniwo, termoelement, ogniwo termoelektryczne, czujnik temperaturowy działający na zasadzie zjawiska Peltiera i Thomsona. Składa się z dwóch cienkich drucików metalowych (termoelektrod), różniących się potencjałami termoelektrycznymi, zespawanych lub zlutowanych ze sobą na jednym końcu, zaizolowanych elektrycznie i umieszczonych w obudowie.

zjawisko Peltiera polega na wystąpieniu różnicy potencjałów w miejscu styku dwóch różnych metali. Wielkość siły termoelektrycznej wynikającej z tego zjawiska zależy od rodzaju stykających się metali i temperatury w miejscu ich połączenia. (Zjawisko wydzielania lub pochłaniania ciepła na granicy różnych metali lub półprzewodników w trakcie przepływu prądu elektrycznego.)

efekt Thomsona (Polega na wydzielaniu lub pochłanianiu ciepła w czasie przepływu prądu przez przewodnik, gdy ma on niezerowy gradient temperatury. Na końcach termopar pojawia się siła termoelektryczna w zależności od różnicy temperatur) Powoduje, że w przewodniku jednorodnym, którego końce są w różnych temperaturach powstaje różnica potencjałów.