А.П. Волошина, Т.В. Евневич, А.И. Земцова - Руководство к лабораторным занятиям по метеорологии и климатологии (1113007), страница 14
Текст из файла (страница 14)
У таких аспирационных психрометров вентилятор приводится в действие электромотором. Размеры и внешний вид психрометра такие же, как у обычного аспирационного. К мотору, помещенному в головке психрометра, питание подводится при помощи шнура с вилкой, прикрепленного к защитному кожуху головки психрометра. Психрометры выпускаются с моторами переменного тока 127 и 220 в. Скорость вентиляции у резервуаров термометров этого психрометра составляет 2 м/сек. Гигрометры В настоящее время на сети метеорологических станций применяются два типа гигрометров: волосные и пленочные.
В о л о с н о й г и г р о м е т р (рис. 42) . Основной частью волос- ного гигрометра является обезжиренный (обработанный в эфире и спирте) человеческин волос, обладающий. свойством изменять свою длину под влиянием изменения относительной влажности. При уменьшении относительной влажности волос 1, укрепленный на раме 2, укорачивается, при увеличении удлиняется. Верхний конец волоса прикреплен к регулировочному винту 3, с помощью которого можно менять положение стрелки 7 на шкале 9 гигрометра. Нижний конец волоса соединен с блоком в виде дужки 4, сидящей на стержне 5. Грузик 6 этого блока слу- 78 жит для натяжения волоса На оси блока 8 укреплена стрелка 7„ свободный конец которой при изменении влажности перемещается по шкале. Цена деления шкалы гигрометра — 1% относительной влажности.
Деления иа шкале неравномерны: при небольших значе- Рис. 42. Волосиой гигрометр ниах влажности они крупнее, а при больших — мельче. Применение такой шкалы обусловлено тем, что изменение длины волоса идет быстрее при малых величинах влажности и медленнее прн болыпих ее значениях. Гигрометр рассчитан на работу при температурах окружающего воздуха от — 50 до +55'. П л е н о ч н ы й г и г р о м е т р (рис.
43). Его действие основано на свойстве гигроскопической органической пленки изменять свои линейные размеры при изменении относительной влажности воздуха, Прибор состоит из чувствительного элемента влажности 1, передаточной системы, стрелки 2, шкалы 3 и металлической рамки 4, на которой крепятся узлы и детали прибора. Деформация пленки с помощью передаточного механизма преобразуется в перемещение стрелки относительно шкалы прибора. Постоянное натяжение пленки обеспечивается специальным грузиком б.
Шкала прибора имеет равномерные деления. Начальная установка стрелки прибора на нужное дележ э 1, (, ~ ~ (,1 м и, ние шкалы осУществлЯетсЯ вРао г l, "н щением винтов б, крепящих чув- ствительный элемент к рамке з прибора. Гигрометр рассчитан на работу в диапазоне температур от — 60 до +35'. Он хорошо работает в климатических условиях с низкой температурой и высокой Ф 4 относительной влажностью (Антарктида, Арктика). 6 Наблюдения по гигром е т р а м. Гигрометр (волосной или пленочный) устанавливается в той же психрометрической будке, где помещается станционный психрометр и крепится на штативе между сухим и смоченным термометрами.
Отсчет по гигроРис 43 Пленочный гиг омет метРУ, с точ ость До целого Деления, проводится сразу же после отсчета по психрометрическим термометрам, чтобы разница во времени между наблюдениями была возможно меньше. Поправки гигрометров. При продолжительном действии гигрометры становятся менее чувствительными к изменению влажности: волос вытягивается и загрязняется, а пленка высыхает.
Учитывая это, приходится часто сверять прибор с психрометром и находить его поправки, для чего применяется графический прием. На координатную сетку наносят точки по данным одновременных наблюдений относительной влажности по психрометру и гигрометру за длительный период (например, за осенние месяцы при подготовке гигрометра к зиме) и через середину полосы, где точки легли более густо, проводят плавную линию так, чтобы по обе стороны от нее было по возможности одинаковое количество точек (рис.
44). В дальнейшем, пользуясь этой линией, для любого показания гигрометра можно найти соответствующее значение относительной влажности по станционному 80 психрометру. Например, если отсчет по гигрометру был 75о1о, то исправленное значение относительной влажности будет 73то. Для более удобного пользования графиком составляют переводную таблицу. В первом вертикальном столбце (десятки) и в первой горизонтальной строке (единицы) дается шкала гигро- го с ЗО 6 40 )~4 50 вз 60 97 98 95 96 89 90 93 66 67 68 60 82 ВЗ 70 е 78 80 75 76 71 70 70 60 61 60 57 58 52 5 46 50 са 90 37 ЗВ ЗО 31 Зг 33 34 'ЛО 25 23 24 20 19 20 21 15 18 16 100 90 60 70 60 57 40 ЗО 20 Гиарометр Рис. 44.
График поправок гигрометра 81 4 заа аоа метра. В клетки выписываются значения относительной влажности, снятые с кривой, Пользуясь этой таблицей, по показаниям гигрометра находят исправленные значения относительной влажности. Регулировка гигрометра (установка стрелки на соответствующее деление шкалы) должна быть проведена до составления графика поправок, так как всякое перемещение стрелки вызывает изменение поправок гигрометра. Особо важное значение наблюдения по гигрометру имеют в зимнее время года, когда этот прибор нередко остается единственным для определения влажности воздуха. Поэтому в осенние месяцы его тщательно регулируют и строят переводный график, которым и пользуются в течение всей зимы. В холодное время года (т. е.
при отрицательной температуре„ ниже — 10') упругость водяного пара и недостаток насыщения определяют также с помощью психрометрических таблиц. Для этого.нспользуются исправленные по графику показания гигрометра и температура воздуха. Гигрографы Для непрерывной регистрации изменений относительной влажности используются самописцы-гигрографы (рис.
48). Рис, 4о. Гигрограф Приемной частью вол ос ного г игр огр а фа является пучок обезжиренных человеческих волос 1, прикрепленный к раме, изменение длины которого с помощью системы рычагов 5, 4 передается на стрелку 5 и на перо б. В средней части пучок оттянут при помощи крючка 2, соединенного с осью криволинейного рычага 3, вращающегося около горизонтальной оси. Криволинейный рычаг скользит по другому криволинейному рычагу 4, соединенному общей осью с длинной стрелкой 5, имеющей на конце перо 5. Кривизна криволинейных рычагов рассчитана так, чтобы обеспечить равномерное перемещение пера на ленте при неравномерных изменениях длины пучка волос. Таким образом, деления на ленте по всей шкале влажности в отличие от шкалы гигрометра оста- 82 ются одинаковыми.
Для регулировки пера гигрографа служит винт 7, с помощью которого можно сблизить между собой концы пучка волос, или, наоборот, удалить их друг от друга н тем самым сместить перо на ленте. Отвод стрелки с пером б от барабана часового механизма 6 для прекращения записи и съема барабана при смене диаграммной ленты осуществляется поворотом отвода стрелки до упора против часовой стрелки. Опускание пера на поверхность барабана осуществляется поворотом отвода до упора в обратном направлении. Прибор снабжен приспособлением — отметчиком, при помощи которого, не открывая крышки, легким нажимом на кнопку, находящуюся на торцевой стенке корпуса, можно делать на диаграммной ленте отметки (засечки) времени наблюдений. Регистрирующая часть гигрографа устроена так же, как и у других самописцев.
Запись производится на ленте, надетой на барабан с часовым механизмом. В зависимости от скорости оборота барабана гигрограф может быть суточным или недельным. Пленочный г игр ог р а ф состоит из чувствительного элемента, передаточного механизма, регистрирующей части и корпуса. В качестве чувствительного элемента так же, как и у пленочного гигрометра, используется круглая мембрана, изготовленная из специально обработанной гигроскопической органической пленки.
Прогиб мембраны преобразуется с помощью передаточного механизма в перемещении стрелки с пером по ленте самописца, закрепленной на барабане часового механизма. От механических повреждений приемник влажности огражден специальной защитой. О б р а б от к а л е н т г и г р о г р а ф о в ведется графическим методом. Для этого по отсчетам психрометра в срочные часы и отсчетам, снятым с лент гигрографа для тех же моментов времени, составляют график и таблицу подобно тому, как это делается для гигрометров (см. рис.
44). Дальнейшая обработка заключается в том, что для каждого отсчета, снятого с ленты гигрографа, в таблице находят исправленные значения относительной влажности. Отсчеты по ленте гигрографа, как и по гигрометру, снимаются с точностью до 1%. Исправленные значения записи гигрографа вносятся в месячную таблицу, имеющую ту же форму, что и при обработке ленты термографа или барографа. ЗАДАНИЕ 1 ЗНАКОМСТВО С ПСИХРОМЕТРИЧЕСКИМИ ТАБЛИЦАМИ П р и н а дл е ж н о с т и: психрометрические таблицы. Порядок выполнения задания. 1.
Ознакомиться с психрометрическими таблицами путем проработки пояснений к ним и разбора примеров. 83 2. Пользуясь психрометрическими таблицами, определить характеристики влажности воздуха (1б, е, ), с(, Е) для следующих случаев; Агрегатиое состаяиие воды иа батисте е, мб аг Нид исихрометра Р, мб Станционный (и волосной гигрометр) Станционный Станционный Станционный Аспирационный Аспирационный — 22,7 — 4,2 — 4,2 18,8 25,8 5,0 — 5,0 — 5,0 13,5 19,5 2,9 1028 1028 959 980 1020 лед вода Контрольные вопросы: 1. Почему при наблюдениях по психрометрам нсобходнмо учитывать агрегатное состояние воды на батисте? 2. При каких значениях атмосферного давления поправка к упругости водяного пара вводится со знаком плюс и почему? 3. Вводится ли поправка на давление к упругости водяного пара при наблюдениях по аспирационному психрометру? Отчет по заданию должен содержат!и 1.