Лабораторная работа: Измерение влажности и скорости движения воздуха, плотности жидкостей

Цель работы: изучить устройство и принципы работы приборов для измерения влажности и скорости движения воздуха, плотности жидкостей.

Измерение влажности воздуха

При перевозке некоторых скоропортящихся грузов требуется поддержание в грузовом помещении определенной влажности воздуха. Поэтому грузовое помещение необходимо вентилировать для регулирования его влажности в зависимости от вида СПГ, от его термической обработки.

Влажность воздуха характеризуется содержанием в нем определенного количества водяных паров.

Различают абсолютную и относительную влажность воздуха.

Абсолютная влажность – это масса водяного пара в 1 м³ влажного воздуха, кг/м3.

Относительная влажность j – это отношение количества водяных паров, содержащихся в воздухе, к количеству водяных паров, насыщающих воздух при данной температуре и давлении, выражаемое в процентах.

Относительная влажность определяется по формуле

где rП – плотность пара при его парциальном давлении и температуре влажного воздуха, кг/м3; rН – максимально возможное количество пара в 1 м насыщенного влажного воздуха, кг/м.

Иначе относительную влажность можно определить в процентах следующим образом:

где РП – парциальное давление, МПа; РН – давление насыщенного водяного пара при температуре воздуха, МПа.

Для измерения относительной влажности воздуха в изотермических вагонах применяют гигрометры, гигрографы и психрометры.

Гигрометры («гигро» – влажный) – приборы для определения абсолютной и относительной влажности воздуха.

Существуют несколько типов гигрометров, основанных на различных принципах:

а) весовые – состоят из системы V-образных трубок, наполненных гигроскопическим веществом, поглощающим влагу из воздуха. (Гигроскопичность – это свойство материалов поглощать влагу из воздуха за счет образования химического соединения с водой или за счет капиллярной конденсации);

б) пленочные – имеют чувствительный элемент из органической пленки, которая растягивается при повышении влажности и сжимается при её понижении;

в) волосные – основаны на свойстве обезжиренного человеческого волоса изменять свою длину при изменении влажности воздуха, что позволяет измерять относительную влажность от 30 до 100%.

Рассмотрим принцип работы гигрометра волосного (рис. 2.1).

Рис. 2. Гигрометр волосной

Специально обработанный человеческий волос (1) одним концом укреплен на винте (2) установочного устройства. Второй конец волоса закреплен в дужке (3), жестко связанной с осью (4) стрелки (5). Груз (7) всегда удерживает волос в натянутом состоянии. Изменение длины волоса, зависящее от изменения влажности воздуха, передается стрелке (5) гигрометра, которая перемещаясь относительно шкалы (6), указывает относительную влажность воздуха в процентах. Чем суше воздух, тем короче делается волос и наоборот. Таким образом, обезжиренный человеческий волос является датчиком влажности.

Достоинства гигрометра в том, что относительная влажность получается непосредственно в процентах и этим прибором можно определять влажность воздуха при температурах ниже 0 °С (без специальной подготовки прибора).

Недостатком этого прибора является необходимость частой проверки и малая точность показаний.

При измерении влажности гигрометр волосной устанавливается в камере или в грузовом вагоне в отвесном положении, в средней части помещения на высоте приблизительно 1,5 м от пола.

Гигрографы – приборы для непрерывной регистрации относительной влажности воздуха. Чувствительным элементом гигрографа служит пучок обезжиренных человеческих волос или органическая пленка, изменяющие свою длину в зависимости от влажности и перемещающие по-средством системы рычагов специальное пишущее перо. Запись происходит на разграфленной ленте, надетой на барабан, вращаемый часовым механизмом. В результате движения барабана в горизонтальном направлении, а пера – в вертикальном, на ленте вычерчивается непрерывная кривая (гидрограмма).

В зависимости от продолжительности оборота барабана гигрографы бывают суточные и недельные.

Психрометры – приборы для измерения влажности воздуха и его температуры. Существуют несколько типов: стационарные, аспирационные, дистанционные.

--> ЧИТАТЬ ПОЛНОСТЬЮ <--