Главная страница  Измерения влажности 

[0] [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16] [17] [18] [19] [20] [21] [22] [23] [24] [25] [26] [27] [28] [29] [30] [31] [32] [33] [34] [35] [36] [37] [38] [39] [40] [41] [42] [43] [44] [45] [46] [47] [48] [49] [50] [51] [52] [53] [54] [55] [56] [57] [58] [59] [60] [61] [62] [63] [64] [65] [66] [67] [68] [69] [70] [ 71 ] [72] [73] [74] [75] [76] [77] [78] [79] [80] [81] [82] [83] [84] [85] [86] [87] [88] [89] [90] [91] [92] [93] [94] [95] [96] [97] [98] [99] [100] [101] [102] [103] [104] [105] [106] [107] [108] [109] [110] [111] [112] [113] [114] [115] [116] [117] [118] [119] [120] [121] [122] [123] [124] [125] [126] [127] [128] [129] [130] [131] [132]

(спаи термопар, изготовленных из тонких проводников, полупроводниковые микротермисторы и т. п.), так как в этом .случае необходимая скорость вентиляции существенно понижается.

Увлажняющий фитиль изготовляется из тонкой хлопчатобумажной ткани (муслин, марля, батист, предварительно прокипяченные для удаления шлихты и апретуры); для хорошего термического контакта с термочувствительным элементом фитиль должен плотно прилегать к нему. Загрязнение фитиля пылью и другими твердыми частицами вызывает дополнительную погрешность (вследствие уменьшения величины м). Особенно опасно не обнаруживаемое визуально загрязнение фитиля водорастворимыми солями (например, содержащимися в морском воздухе или в воде, используемой для увлажнения). Мерами борьбы с загрязнением фитиля являются использование для его увлажнения дистиллированной воды, частая смена и кипячение фитиля.

Влияние радиации сводится к прямому воздействию солнечных лучей и переносу тепла к термометрам от окружающих тел, имеющих более высокую температуру, а также к потерям тепла.на излучение сухим термометром при понижении температуры окружаюш,ей среды. Предложенные ранее расчетные поправки или способы автоматической компенсации влияния радиации усложняют устройство психрометра и технику измерения и недостаточно точны. Обычно в психрометрах ограничиваются применением известных средств защиты от влияния теплового излучения, например защитных экранов.

Дополнительные затруднения возникают, если измерения выполняются при отрицательных или высоких положительных температурах воздуха. Пси.хрометриче-ский метод применим и при отрицательных температу-ра.х, однако не очень низких. При низких температурах относительная погрешность измерения психрометрической разности увеличивается, так как величина этой разности сильно -уменьшается с понижением температуры. Для предотвращения обледенения чувствительного элемента предлагалось применять для увлажнения 3%-ный водный раствор формальдегида. По некоторым данным это влечет за собой изменение психрометрического коэффициента; от указанного недостатка свободен раствор аммиака в воде (в отношении 1:2). Другой



способ заключается в повышении температуры воздуха, поступающего в психрометр.

Вер.хний предел температур также ограничен. Принято считать, что психрометры можно .применять (при атмосферном давлении) в пределах до -f 100°С. Однако для ряда производственных процессов представляет интерес измерение при более высоких температурах. Экспериментально была доказана возможность измерений с помощью психрометров при температурах до -Ы60° и даже -f200°C Л. 7-1]. С повышением температуры увеличивается влияние радиационного притока тепла на температуру мокрого термометра. Кроме того, точка кипения воды определяет верхний предел температуры мокрого термометра. Давление насыщенного водяного пара при температуре выше -Ь100°С превышает атмосферное давление и состояние насыщения не может быть достигнуто без повышения давления газа; следователь-. но, при нормальном атмосферном давлении максимальное значение измеряемой относительной влажности ф будет около 26% при /=140°С и -10% при =180°С.

Были разработаны специальные психрометрические таблицы для температур выше 100 °С, например Ш. 7-2] для диапазона от О до 150 °С при давлении 1013,12 мбар.

Для того чтобы обойти затруднения, возникающие при температуре выше 100°С, датчик психрометра располагают вне высокотемпературной среды и подают в не-I о контролируемый газ, предварительно о.хлажденный до температуры ниже точки кипения воды, но превышающей температуру точки росы (во избежание конденсации влаги). Если же су.хой и мокрый термометры находятся при температуре выше 100 °С, основной задачей является со.хранение мокрого чувствительного элемента в состоянии влагонасыщения. Для этого применяется непрерывное водоснабжение дистиллированной водой; применение водопроводной воды ограничено образованием корки на фитиле и необходимостью его частой смены.

Задача облегчается заменой матерчатого фитиля пористым керамическим элементом или другими «бесфитильными» способами увлажнения, рассмотренными ниже. Скорость протекания газа обычно устанавливают более высокой, чем при более низких температурах.

Малоблагоприятными являются также области очень низкой и очень высокой относительной влажности. В первом случае положительные результаты дает принуди-



тельное увлажнение мокрого термометра и предварительное охлаждение воды, увлажняющей фитиль. При относительной влажности, близкой к 100%, необходимы высокие чувствительность и точность измерения психрометрической разности, так как ее величина стремится к нулю.

Суммарная статическая погрешность измерения психрометром относительной влажности имеет две составляющие. Первая обусловлена рассмотренными факторами, влияющими на величину психрометрического коэффициента А. При этом ошибки, связанные с некорректностью принятого коэффициента Л, входят в неустранимую «градуировочную» погрешность психрометра, а изменения влияющих величин по отношению к условиям градуировки вызывают дополнительные погрешности измерения.

Вторая группа погрешностей в соответствии с формулой (7-2) состоит из погрешностей измерения давления р, температур и и определения значений максимальных упругостей водяного пара Е и м. Главной

Рис. 7-1. Структурная схема психрометрического датчика.

си ми - величины су-

хого и смоченного термометров.

является погрешность измерения психрометрической разности, зависящая не только от абсолютных значений погрешностей измерения Ас и Лм, но и от их знака. Наибольшая погрешность возникает при разных знаках Ас и Дм. Для минимизации этой погрешности сухой и мокрый термометры должны иметь одинаковую статическую характеристику.

Значительно сложнее динамические характеристики психрометра. Сухой термометр (/ на рис. 7-1) можно с практически достаточной точностью аппроксимировать апериодическим (инерционным) звеном перво-218




[0] [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16] [17] [18] [19] [20] [21] [22] [23] [24] [25] [26] [27] [28] [29] [30] [31] [32] [33] [34] [35] [36] [37] [38] [39] [40] [41] [42] [43] [44] [45] [46] [47] [48] [49] [50] [51] [52] [53] [54] [55] [56] [57] [58] [59] [60] [61] [62] [63] [64] [65] [66] [67] [68] [69] [70] [ 71 ] [72] [73] [74] [75] [76] [77] [78] [79] [80] [81] [82] [83] [84] [85] [86] [87] [88] [89] [90] [91] [92] [93] [94] [95] [96] [97] [98] [99] [100] [101] [102] [103] [104] [105] [106] [107] [108] [109] [110] [111] [112] [113] [114] [115] [116] [117] [118] [119] [120] [121] [122] [123] [124] [125] [126] [127] [128] [129] [130] [131] [132]

0.039