Психрометричний метод обчислення вологості базується на тому, що різниця температур сухого та змоченого термометрів залежить від вологості повітря.
Похибка обчислення вологості складається з двох складових: похибка вимірювавання температури та похибка обчислення вологості за результатом вимірювання температури.
Якщо подивитися на будь-яку психрометричну таблицю, в котрій температури вказані з точністю до 0.1°С, то можна побачити, що при вологості близько 70% похибка вимірювання різниці температур сухого та мокрого термометрів 0.2°С призводить да помилки обчислення вологості 2%. При великих значеннях вологості вплив похибки термометрів зменшується, при менших збільшується.
Тому при вимірюванні вологості психрометричним способом слід звертати особливу увагу на точність вимірювання температури.
Основна психрометрична формула виглядає наступним чином:
F= [E´ A (t-t´) P]/e,
де:
e - максимальна пружність водяної пари при температурі сухого термометра;
E´ - максимальна пружність водяної пари при температурі мокрого термометра;
A - постійна психрометра, залежить від швидкості потоку;
P - атмосферний тиск, приймається рівним 1000 гПа= 100000 Па;
(t-t´) - різниця показань сухого та мокрого термометрів.
Ця формула дозволяє отримувати точне значення відносної вологості. Як видно з формули, на результат обчислення, окрім температур впливають тиск та коефіцієнт, що залежить від швидкості потоку.
Для прикладу приймемо Тс=20.0°С Тм=16.5°С.
Справжнє |
Народна |
Діаграма |
Таблиця |
|
---|---|---|---|---|
Значення |
64% | 65% | 70% | 67% |
Помилка |
1% | 6% | 3% | |
Причина |
Неточність формули |
Не введені поправки на швидкість потоку |
Не введені поправки на швидкисть потоку |
Будемо вважати, що тиск у приміщенні дорівнює нормальному атмосферному тиску та складає Р=1100гПа, повітряний потік v=0,2 м/с. При таких умовах справжнє значення відносної вологості повітря буде дорівнювати 64%.
Існують різні способи визначення вологості за показаннями сухого та мокрого термометрів.
Найпростіший спосіб оцінки: від 100% відняти різницю показань сухого та мокрого термометрів, помножену на 10. Цей спосіб дуже добре працює при високих значеннях вологості, нормальному тиску, швидкості потоку 2 м/с, температурі повітря від 15°С до 18°С. При інших умовах цей "народний" спосіб робить помилку. В нашому прикладі Rh = 100-3,5*10 = 65% - помилка обчислення 1%.
Інший популярний спосіб визначити вологість за психрометричною таблицею або діаграмою. Широко розповсюджена помилкова думка, що психрометрична таблиця є єдиною та завжди однакова. Насправді психрометричні таблиці складаються для різних типів гігрометрів та психрометрів з урахуванням конструктивних особливостей термометрів та швидкості потоку.
Наприклад, за діаграмою аспіраційного психрометра відносна вологість складає 70% - помилка більше, аніж при народному способі. Помилка в 6% пояснюється тим, що діаграма, як вказано в інструкії з експлуатації цього приладу, розрахована для швидкості потоку 2 м/с.
По таблиці гігрометра ВИТ-2 відносна вологість повітря складає 67%. Помилка в 3% пояснюється тим, що психрометрична таблиця гігрометра ВИТ-2, як вказано на лицьовій панелі цього приладу, розрахована для швидкості потоку 0.5 до 1.0 м/с.
Прилади виробництва ПрАТ "ТЕРА" з функцією обчислення вологості дозволяють ввести в пам'ять прилада параметр "швидкість потоку".
Для вимірювання швидкості потоку повітря використовується анемометри. Вимірювання швидкостей потоку менше 2 м/с можливе тільки дорогими цифровими анемометрами. Порівняно недорогі механічні анемометри працюють в діапазоні 2-10 м/с.
Замовникам, що не мають анемометру, ПрАТ "ТЕРА" рекомендує встановити параметр "швидкість потоку" таким, щоб показання приладу та зразкового вологометру співпадали.