Способы экспериментального определения влажности

Относительная влажность воздуха является важнейшей характеристикой как в метеорологии, так и в технике сушки.

В соответствии с определением относительной влажности для нахождения значения необходимо знать температуру воздуха и парциальное давление водяных паров в нём. В то время как измерение температуры воздуха не составляет труда, экспериментальное нахождение парциального давления пара представляет определённые трудности.

Гигрометр. Было замечено, что длина волоса животных и человека заметно зависит от влажности окружающего воздуха. Это явление используется для экспериментального определения относительной влажности влажного воздуха в приборах, называемых гигрометрами (греч. υ γ ρ ο ς – влажный). В качестве чувствительного элемента в гигрометре используется обезжиренный волос из конского хвоста (рис. 2), длина которого уменьшается с увеличением влажности. Изменение длины волоса в зависимости от относительной влажности воздуха градуируется и представляется в виде шкалы прибора. Главными недостатками гигрометра являются неудобство его использования в транспортных установках и необходимость градуировки прибора при выборе другого волоса по мере износа последнего.

Психрометр. Более удобным в использовании является другой прибор, называемый психрометром (греч. ψ υ χ ρ ο ς – холодный), принцип действия которого основан на том факте, что при испарении жидкости температура её снижается вследствие того, что в первую очередь её (жидкость) покидают молекулы с большей энергией, и наоборот, захватываются жидкостью (конденсируются) молекулы пара, имеющие в среднем меньшую энергию. В состоянии динамического равновесия (в состоянии насыщения) количества испаряющихся и конденсирующихся молекул в среднем одинаковы. Если же пар находится в перегретом состоянии, то количество испаряющихся молекул превышает в среднем количество конденсирующихся молекул, что приводит к снижению температуры конденсата по сравнению с температурой пара (влажного воздуха). Если бы между влажным воздухом и водой не было теплового контакта, температура воды в точности равнялась бы температуре точки росы t _R. В действительности температура жидкости вблизи её поверхности несколько выше ввиду неизбежного теплообмена между водой и воздухом (если водяной пар в воздухе не является насыщенным) и составляет величину t _M, называемую темпера-турой мокрого термометра. Психрометр представляет собой два близко расположенных ртутных тер-мометра (см. рис. 2), один из кото-рых называется сухим и показывает истинную температуру влажного воздуха t _C. Чувствительный элемент (головка) другого термометра, назы-ваемого мокрым, помещается в смоченную водой вату. Для уве-личения скорости испарения в психрометре обычно используется небольшой вентилятор, обеспечи-вающий некоторую стандартную скорость обтекания влажной ваты (обычно 0.5 м/с). Пересчёт показа-ний сухого и мокрого термометров в значение относительной влажности воздуха производится с помощью психромет-рических таблиц ( или номограмм), поставляемых вместе с прибором.