1. Pomiar prędkości powietrza

1. Metody pomiaru prędkości średniej.

-metoda trawersu ciągłego

- m. trawersu punktowego

- m. punktowa

-m izotach

-m. rurek dymnych

- m. siatki

-m. wykorzystująca tamę z okienkami

- metoda pomiaru prędkości powietrza za pomocą katatermometru

2. Podział anemometrów dynamicznych.

Rodzaj	Grupa	Typ	Uwagi
dynamiczne	mechaniczne	- skrzydełkowe - czaszowe - różnicowe
		z przetwornikami	- fotoelektryczne - pojemnościowe - indukcyjne - przerywania obwodu - tachometryczne

3. Jak wykorzystać rurkę Prandtla do pomiaru prędkości powietrza?

Mierzy się prędkość maksymalną w osi przewodu rurką spiętrzającą Prandtla

, przy czym przy pomiarze rurką odczytuje się ciśnienie dynamiczne na mikromanometrze następnie wyznacza prędkość maksymalną powietrza z zależności

4. Jak mierzy się strumienie objętości powietrza w rurociągach?

Wykorzystać można metodę punktową, dzięki której zmierzymy prędkości powietrza. Na podstawie zmierzonej prędkości wyliczymy strumień objętości ze wzoru:

5. Do jakich zakresów prędkości stosuje się anemometry dynamiczne mechaniczne.

• anemometr różnicowy - do pomiaru małych prędkości (0,02 - 0,5 m/s),

• anemometr skrzydełkowy - do pomiaru średnich prędkości (0,3 - 15 m/s),

• anemometr czaszowy - do pomiaru dużych prędkości (10 - 60 m/s).

6. Podać zasadę działania termoanemometru.

W anemometrach cieplnych wykorzystuje się zjawisko chłodzącego działania strumienia powietrza na specjalny czujnik nagrzewany prądem elektrycznym do określonej temperatury. Jako czujniki wykorzystuje się spiralki metalowe lub termistory.

Zasadę działania termoanemometru przedstawia rys.

Termorezystor
(rys. 6.8) włączony w układ mostka, ogrzewany jest prądem elektrycznym przepływającym przez niego i jednocześnie chłodzony przepływającym obok niego powietrzem. Przy braku natężenia przepływu temperatura termorezystora ma wartość powyżej temperatury otoczenia. Przepływający czynnik powoduje obniżenie temperatury termorezystora, co spowoduje zachwianie stabilności mostka. Te zmiany możemy obserwować mierząc napięcie przy stałej wartości prądu lub przyrost prądu potrzebnego do stabilizacji temperatury termorezystora. Zmiany napięcia lub prądu przeskalowuje się na wartość prędkości przepływającego powietrza.

Wychładzanie termorezystora zależy jednak od temperatury przepływającego powietrza. Jeśli termoanemometr ma mierzyć prędkości powietrza o zmiennej temperaturze, to konieczna staje się modyfikacja układu pomiarowego o kompensację temperatury. W tym celu wykorzystuje się dwa czujniki, z których jeden osłania się, żeby uniezależnić go od prędkości przepływającego powietrza. Schemat termoanemometru z kompensacją temperatury pokazano na rys. 6.9b.

7. Podać zasadę działania katatermometru i sposób jego wykorzystania do pomiaru prędkości powietrza.

Katatermometr należy do przyrządów działających na zasadzie wymiany ciepła z otoczeniem. Jest on termometrem alkoholowym (rys.5.14) przeznaczonym do pomiaru intensywności chłodzenia organizmu człowieka przez otaczające środowisko.

Odbiór ciepła z organizmu człowieka uwarunkowany jest wspólnym oddziaływaniem prędkości przepływu, temperatury, wilgotności powietrza oraz temperatury powierzchni otaczających pomieszcze­nie. Przed wykonaniem pomiaru katatermometr należy ogrzać, najlepiej w termosie, do takiej temperatury, aby alkohol wypełniał rurkę kapilarną do 1/3 wysokości górnego zbiorniczka, następnie przyrząd umieszcza się w miejscu pomiaru i mierzy się czas opadania alkoholu pomiędzy kreskami 38 i 35°C. Średnia z tych wartości odpowiada normalnej temperaturze organizmu człowieka.

Natężenie chłodzenia wyznacza się w katastopniach (dotychczas nie wprowadzono zmiany jednostek wskaźników cieplnych warunków pracy) z zależności

(5.14)

gdzie: K - natężenie chłodzenia w katastopniach, mcal/(cm²s),

F - stała katatermometru, równa ilości ciepła wyrażonej w mcal odprowadzanej z powierzchni zbiornika o polu 1 cm^2­_, wyznaczana eksperymentalnie przez producenta, mcal/cm²,

τ - czas opadania słupka alkoholu od kreski 38 do kreski 35, s.

Chcąc przeliczyć katastopnie (mcal/(cm²s)) na jednostki z układu SI (W/m²) należy katastopnie pomnożyć przez stałą równą 41,868. Przykładowo 11 katastopni odpowiada 460,5 W/m².

Zależnie od stanu dolnego zbiorniczka katatermometru możemy mierzyć katastopnie suche (gdy zbiorniczek nieosłonięty i suchy), katastopnie wilgotne (gdy zbiorniczek owinięty zwilżonym muślinem) oraz katastopnie dla posrebrzonego zbiorniczka, wykorzystywane w pomiarach prędkości.

Między natężeniem chłodzenia wyrażonym w katastopniaeh suchych
, prędkością w i temperaturą powietrza
wyrażoną w °C zachodzą następujące empiryczne zależności obowiązujące dla suchego zbiornika katatermometru:

gdy w < 1 m/s,

(5.15)

gdy w > 1 m/s,

Gdy zbiornik przyrządu osłoni się zwilżonym muślinem, wówczas intensywność chłodzenia, wyrażona w katastopniach wilgotnych, jest ukształtowana nie tylko przez temperaturę i prędkość przepływu, lecz także przez wilgotność powietrza. Katatermometr taki służy do wyznaczania katastopni wilgotnych
.

Dla katatermometru wilgotnego zachodzą zależności

gdy w < 1 m/s,

(5.16)

gdy w > 1 m/s,

gdzie
jest temperaturą powietrza mierzoną termometrem wilgotnym w °C. Przy zastosowaniu katatermometru do pomiaru prędkości ogranicza się wymianę ciepła przez promieniowanie pokrywając warstewką srebra zbiorniczek z alkoholem.

Do wyznaczenia prędkości służą w tym przypadku zależności:

gdy w < 1 m/s,
(5.17)

gdy w > 1 m/s,

z których po przekształceniach otrzymuje się wzory na prędkość przepływu powietrza

dla v < 1 m/s

(5.18)

dla v > 1 m/s

gdzie

- natężenie chłodzenia mierzone katatermometrem posrebrzonym,

- temperatura powietrza mierzona termometrem suchym.

Za pomocą katatermometru można mierzyć prędkość przepływu w zakresie od 0,1 do 1,5 m/s. Przyrząd może być stosowany jedynie w przypadku, gdy temperatura powietrza jest niższa od 35°C.

8. Sposoby cechowania anemometrów.

Cechowania anemometrów dokonuje się w tunelach aerodynamicznych lub specjalnie do tego celu wykonanych stanowiskach. Zaleca się przy cechowaniu anemometrów stosować następujące prędkości obrotu wału:

60 m/min - dla anemometrów skrzydełkowych,

12 m/min - dla anemometrów różnicowych.

Cechowanie anemometru polega na umieszczeniu przyrządu na ramieniu w dwóch znanych odległościach, wykonaniu odpowiedniej ilości obrotów wału w ciągu minuty i odczytaniu ich wskazań.

Najdokładniej cechuje się anemometry w specjalnych tunelach aerodynamicznych, charakteryzujących się tym, że w ich części pomiarowej można dokładnie zadać żądaną prędkość powietrza. Wstawiając badany anemometr do części pomiarowej tunelu porównuje się wskazania anemometru z prędkością powietrza w tunelu i na tej podstawie wykreśla charakterystykę cechowania anemometru oraz wyznacza równanie tej charakterystyki.

Przykładowe konstrukcje tuneli aerodynamicznych, służących do cechowania anemometrów, pokazano na rys. 6.19 - 6.21. Tunele te mogą być budowane zarówno z otwartym (rys. 6.19-6.20), jak i zamkniętym (rys. 6.20-6.21) obiegiem powietrza

9. Co to są stacje pomiarowe powietrza.

Stację pomiarową stanowi zwężona część prostoliniowego odcinka wyrobiska, wyłożona np. deskami (rys. 6.22). Zwężenie przekroju powoduje wyrównanie profilu prędkości, tym korzystniejsze, im mniejszy jest iloraz pól A_s/A. Długość stacji L powinna spełniać warunek

L < (2-3) h

gdzie h jest wysokością stacji. Na końcu stacji powinna być wykonana wnęka dla mierzącego.

Rys.6.22. Stacja pomiarowa powietrza a - widok z boku, b - widok z góry

Przeważnie jednak stacje pomiarowe powietrza zakłada się w prostoosiowych odcinkach wyrobisk, bez wykonywania jakichkolwiek przewężeń, przy czym początek stacji pomiarowej

powinien być zlokalizowany co najmniej:

• 5 m za rozgałęzieniem, skrzyżowaniem lub zakrętem,

• 15 m za tamą regulacyjną lub wentylatorem pomocniczym.

Długość stacji pomiarowej powietrza powinna wynosić co najmniej 5 m. Na stacji pomiarowej powinna być odpowiednia tablica pomiarowa (rys. 6.23), przeznaczona do zapisywania wyników pomiarów.

Lokalizacja stacji pomiarowych powietrza w kopalni wynika z przepisów górniczych. Powinny one być wykonane:

• w przekrojach dopływu i wypływu poziomów wydobywczych i wentylacyjnych,

• w przekrojach dopływu i wypływu rejonowych prądów wentylacyjnych,

• w innych miejscach ustalonych przez właściwy OUG.

W stacjach pomiarowych powietrza pomiary wykonuje się w kopalniach metanowych raz w miesiącu, natomiast w kopalniach niemetalowych - raz na kwartał i dokumentuje w książce przewietrzania.

II Pomiar ciśnienia powietrza

1. Jakie wyróżnia się ciśnienia stojącego i przepływającego powietrza ?

???Przy pomiarach ciśnienia w przepływającym płynie wyróżnia się ciśnienie statyczne i całkowite. Służby wentylacyjne wykonują najczęściej pomiar ciśnienia w wyrobiskach, lutniociągach lub w innych przewodach. Jeżeli przepływ jest jednorodny w całym obszarze pomiaru, to pobór sygnału ciśnienia statycznego dokonuje się otworami o średnicy od 2 do 5 mm (rys. 7.2a) wykonanymi w ściance i połączonymi z manometrem przewodami.

Rys.7.2a. Pobór sygnału ciśnienia statycznego na ściance przewodu	Rys.7.2b. Tarczka Saire'a do pomiaru ciśnienia statycznego

Natomiast jeżeli pole ciśnienia statycznego nie jest jednorodne i ma różne wartości w poszczególnych punktach obszaru pomiarowego, to do pomiaru można wykorzystać tarczę Saire'a z otworem wykonanym w środku (rys. 7.2b). Tarcza ta umieszczona w wybranym punkcie przepływu wraz z przewodem odprowadzającym sygnał ciśnienia do manometru tworzy sondę. Powierzchnię tarczy umieszcza się równolegle do linii prądu powietrza.

Pomiaru ciśnienia całkowitego dokonuje się natomiast za pomocą rurek spiętrzeniowych, np. rurki Pitota (rys. 7.3).

2. Wymienić najczęściej stosowane w górnictwie czujniki ciśnienia.

Jako czujniki wykorzystuje się spiralki metalowe lub termistory.

Czujnikiem ciśnienia jest blok szeregowo połączonych puszek aneroidalnych 1

Czujnikiem może być termoelement, termometr rezystancyjny lub termistor

3. Podać podział przyrządów do pomiaru ciśnień.

W kopalnianych pomiarach wentylacyjnych, zależnie od rodzaju mierzonego ciśnienia i zasady działania, stosuje się:

a) przyrządy do pomiaru ciśnienia bezwzględnego:

• barometry rtęciowe,

• barometry aneroidalne,

- baroluxy,

- mikrobarometry, np. Ascania Gb-5,

• barometry z przetwornikami elektrycznymi, np. „kwarcowe”,

b) przyrządy do pomiaru nadciśnienia lub podciśnienia:

• manometry i mikromanometry,

• cieczowe,

• dwuramienne, np. typu U-rurka,

• jednoramienne ze zbiornikiem, np. z rurką pochyłą (typu MPR-4),

• kompensacyjne, np. typu MK-1,

• projekcyjne typu Betz,

• sprężyste,

• manometry z przetwornikami elektrycznymi,

• deprymometry.

Kopalniane przyrządy do pomiaru ciśnień bezwzględnych mają zakresy od 80 do 100 kPa (tj. od 600 do 900 mm Hg), a błąd maksymalny od 5 do 50 Pa. Do pomiaru różnic ciśnienia wykorzystuje się manometry o zakresie do kilkunastu tysięcy paskali przy klasie dokładności l.

4. Jakie stosuje się ciecze manometryczne ?

7.3.1.1. Manometry cieczowe

Manometry cieczowe wypełnione są najczęściej wodą, alkoholem lub rtęcią.

Ciecze te powinny charakteryzować się m.in. stałością składu chemicznego, małą lepkością, małymi współczynnikami rozszerzalności objętościowej i napięcia powierzchniowego. W zależności od napięcia powierzchniowego cieczy manometrycznej menisk może mieć kształt wklęsły (np. dla wody lub alkoholu) i wówczas poziom cieczy w rurce kapilarnej jest wyższy niż w naczyniu (rys. 7.16a), lub kształt wypukły (np. dla rtęci) i wtedy słupek cieczy w rurce jest niższy niż w naczyniu (rys. 7.16a).

Rys 7.16. Menisk a - wklęsły, b - wypukły

5. Podać zasadę działania baroluksu.

W polskich kopalniach do pomiaru ciśnień bezwzględnych powietrza wykorzystuje się do tej pory głównie mikrobarometry precyzyjne Barolux firmy Fuess (Niemcy). Zasadę działania takiego barometru pokazuje rys. 7.12. Dokładność wskazań przyrządu wynosi ± 20 Pa i została uzyskana przez zastosowanie projekcyjnego układu optycznego rejestracji odkształceń membrany aneroidu. Czujnikiem ciśnienia jest blok szeregowo połączonych puszek aneroidalnych 1, które przy zmianach ciśnienia ulegają odkształceniu. Odkształcenie to przez dźwignię 2 przenoszone jest na oś 3 i powoduje jej obrót wraz z umieszczoną na niej przezroczystą skalą 4. Ruch skali względem promienia światła przechodzącego ze źródła 5 do okularu powoduje, że w okularze widzimy wycinek fragmentu skali z padającym na niego promieniem świetlnym. Miarą ciśnienia jest odczytana na skali wartość w punkcie padania promienia świetlnego. Pomiar baroluksem jest bardzo prosty i sprowadza się do ustawienia przyrządu w pozycji pionowej i naciśnięciu przycisku włączającego oświetlenie skali. Masa przyrządu wynosi około 4,5 kg.

Rys.7.12. Zasada działania mikrobarometru Barolux firmy Fuess

6. Podać zasadę działania mikromanometru z rurką pochyłą MPR-4

Manometr z rurką pochyłą

Manometry tego typu są często wykorzystywane w trakcie pomiarów wentylacyjnych z uwagi na stosunkowo dużą dokładność i powtarzalność wyników w trudnych warunkach górniczych.

Zasadę działania takiego manometru przedstawiono na rys. 7. 21.

Rys. 7.21. Zasada działania manometru z rurką pochyłą

Zasada działania manometru z rurką pochyłą jest prawie identyczna jak manometrów ze zbiornikiem, z tym że dla zwiększenia dokładności pochyla się rurkę. W tym przypadku mierzona różnica słupa cieczy jest równa

(7.8)

gdzie
(7.9)

Bilansując masy słupków cieczy manometrycznej o stałej gęstości otrzymujemy

(7.10)

gdzie:

A1 - pole poziomego przekroju zbiornika z cieczą,

A2 - pole przekroju wewnętrznego rurki.

Wyznaczamy
z zależności (7.10) i
z zależności (7.9) i wstawiamy do zależności (7.8). W wyniku stosownych przekształceń i pomnożeniu obustronnie przez iloczyn
otrzymujemy

(7.11)

Wielkość
nazywa się przełożeniem manometru.

Projektując manometry z rurką pochyłą zakłada się, że A2/A1
0, wobec tego wzór (7.11) przyjmie prostszą postać

(7.12)

Dokładność tego typu manometrów jest przeważnie około 0,1 mm słupa cieczy manometrycznej, dla nachylenia rurki między 5 a 30°.

Na rys.7.22a-d pokazano sposób pomiaru ciśnień takimi manometrami, natomiast na rys. 7.22d przedstawiono manometr z rurką pochyłą firmy Lambrecht o zmiennym nachyleniu rurki. W praktyce wentylacyjnej stosuje się również manometry o stałym nachyleniu rurki. Przykładowe rozwiązania tego typu manometrów pokazano na rys. 7.22e-f.

Rys. 7.22a. Manometr z rurką pochyłą - zasada pomiaru	Rys. 7.22b. Manometr z rurką pochyłą - pomiar ciśnienia statycznego
Rys. 7.22c. Manometr z rurką pochyłą - pomiar ciśnienia całkowitego	Rys. 7.22d. Mikromanometr z rurką pochyłą firmy Lambrecht

7. Podać zasadę działania mikromanometru kompensacyjnego MK-1

Mikromanometr kompensacyjny Ascania

Mikromanometr kompensacyjny może być stosowany do pomiaru pod- i nadciśnienia w zakresie od 0 do 1500 Pa. Schemat takiego przyrządu pokazano na rys. 7.23.

Rys.7.23. Mikromanometr kompensacyjny MK-1 a) schemat przyrządu, b) przekrój przez zbiornik, c) obraz w zwierciadle dla stanu równowagi

Zasadniczymi częściami składowymi przyrządu są dwa naczynia 1 i 2 (rys. 7.23) połączone między sobą elastycznym wężem 3 i wypełnione wodą destylowaną. Naczynie 1 (o większym polu przekroju), osadzone na śrubie mikrometrycznej 6, może swobodnie zmieniać położenie w pionie, natomiast naczynie 2 można przemieszczać do góry lub w dół za pomocą pierścienia 5, ale tylko w niewielkim zakresie. Wewnątrz naczynia 2 osadzone jest trójkątne ostrze 7. Gdy lustro cieczy w naczyniu 2 dotknie ostrza, to w zwierciadle 8 uzyska się obraz pokazany na rys 7.23c.

Położenie naczynia 1 można zmieniać śrubą mikrometryczną 6 przez obrót głowicy 9, wyposażonej w podziałkę 10 stanowiącą śrubę mikrometryczną podziałki pionowej 11. Wysokość położenia naczynia 1 określa się na podstawie położenia wskaźnika 12 na skali pionowej 11, której działka elementarna wynosi l mm.

Po wypoziomowaniu mikromanometru oraz ustawieniu wskaźników 12 i 14 na zero, ostrza obserwowane w zwierciadle 8 powinny stykać się jak na rys. 7.26c. Jeśli ostrze jest w innym położeniu, to należy podnieść lub obniżyć zbiornik 2 za pomocą śruby 5. Po wykonaniu tej czynności przyrząd jest gotowy do przeprowadzenia pomiaru.

Po podłączeniu króćców 13 do ciśnienia wyższego oraz 3 do niższego należy śrubą 9 podnosić ruchome naczynie 1 aż do zaobserwowania w lusterku obrazu ostrzy stykających się w sposób identyczny jak przed pomiarem. Wysokość, na jaką należy podnieść naczynie l, aby skompensować różnicę ciśnień, odczytuje się na podziałce 11 oraz noniuszu 10 z dokładnością do 0,01 mm.

Mikromanometr kompensacyjny wymaga dokładnego wypoziomowania. Wadą przyrządu jest martwy ruch śruby oraz kłopotliwy odczyt. Czułość mikromanometru wynosi 50 działek skali na l mm H₂O = 9,81 Pa i jest jednakowa dla całego zakresu pomiarowego. Oznacza to, że maksymalny błąd bezwzględny wynosi ±0,2 Pa.

Mikromanometry typu Ascania o nazwie MK-1, MK-2 produkuje ZAM Kęty.

Mikromanometr omawianego typu nie nadaje się do pomiaru szybko-zmiennych różnic ciśnienia. Dlatego też używany jest głównie w pomiarach laboratoryjnych, natomiast przy pomiarach różnic ciśnień w sieciach wentylacyjnych czynnych kopalń, z uwagi na duże pulsacje mierzonego ciśnienia powietrza, nie jest zalecany.

III Pomiar temperatury i wilgotności powietrza

1. Skale temperatur.

Skale temperatur można ogólnie podzielić na:

• Teoretyczne- oparte na zależnościach teoretycznych (idealnych). Przykładem może być termodynamiczna skala temperatur lub skala gazu doskonałego.

• Empiryczne- oparte na danych doświadczalnych np. Międzynarodowa Praktyczna Skala Temperatur 1968r.

• Przykłady skal temperatur:

1. Termodynamiczna skala temperatury wg koncepcji Kelvin'a.

Jest to teoretyczna skala oparta na sprawności cyklu Carnota. Jednostką tej skali jest kelvin (ozn. K). Kelvin jest jednostką podstawową Międzynarodowego Układu Jednostek Miar SI.

2. Skala temperatury Celsjusza

. Jest to empiryczna skala określona po raz pierwszy w 1743 roku, oparta na dwóch punktach stałych: t₁=0^oC (temperatura topnienia lodu), t₂=100^oC (temperatura wrzenia wody). Oba te punkty określone są pod ciśnieniem 101325 N/m² [Pa] = 1 atmosfera. T₁ oraz t₂ określają przedział temperatur w tej skali. Jednostką jest stopień Celsjusza (ozn. ^oC).

3. Skala temperatury Fahrenheita.

2. Rodzaje wilgotności powietrza i ich definicje.

Wilgotnością względną powietrza nazywa się stosunek wilgotności bezwzględnej

do wilgotności bezwzględnej powietrza nasyconego parą wodną w danej temperaturze i pod danym ciśnieniem. Wilgotność względna powietrza równa jest zatem stosunkowi prężności pary wodnej nienasyconej do prężności pary nasyconej w danej temperaturze.

Wilgotnością właściwą (stopniem zawilżenia) powietrza nazywa się masę pary wodnej zawartą w jednostce masy powietrza suchego.

3. Zależności między rodzajami wilgotności.

Wilgotność bezwzględna:

Wilgotność względna:

gdzie:

e, p_p - ciśnienie cząstkowe pary wodnej, Pa,

E, p_pn - ciśnienie cząstkowe pary wodnej w stanie nasycenia w temperaturze T, Pa.

Wilgotność właściwa:

4. Jaką ma postać i do czego służy wzór empiryczny Sprunga ?

Wzór empiryczny Sprunga na prężność pary wodnej e, ma postać funkcji różnicy psychometrycznej:

Pa

gdzie

E(T_w) - prężność pary wodnej nasyconej w temperaturze termometru mokrego,

A_p - stała psychrometryczna, 1/°C.

Dzięki temu można obliczyć wilgotność względną φ.

5. Jakie psychrometry stosuje się do pomiaru wilgotności w górnictwie i dlaczego.

???? Psychrometr Assmanna, Augusta , rotacyjny Cassela

6. Dlaczego do pomiaru wilgotności w wyrobiskach górniczych stosujemy psychrometry Assmanna a nie psychrometry Augusta ?

???????????

7. Podać zasadę działania higrometrów kondensacyjnych.

l0.2.2. Metoda kondensacyjna (punktu rosy)

Metoda kondensacyjna (punktu rosy) polega na wyznaczeniu najwyższej temperatury, w której następuje zjawisko kondensacji pary wodnej z powietrza na gładkiej powierzchni metalowej lub szklanej, zwanej lustrem. W celu wyznaczenia tej temperatury konieczne jest izobaryczne ochłodzenie powietrza do stanu nasycenia. Ochłodzenie lustra można uzyskać różnymi metodami. Najczęściej spotyka się higrometry kondensacyjne Daniella, w których ochłodzenie osiąga się dzięki parowaniu cieczy łatwo wrzących.

Spotyka się także przyrządy, w których obniżenie temperatury następuje wskutek adiabatycznego rozprężania gazu lub przez chłodzenie termoelektryczne, tzw. Peltiera. Zmiany wilgotności powietrza następujące przy zmianie temperatury powietrza można wyznaczyć z wykresu Molliera h - x (rys. 10.1 ).

Z wykresu można odczytać wilgotność względną powietrza , wilgotność właściwą x, entalpię powietrza wilgotnego h w temperaturze T, oraz w temperaturze punktu rosy .

Higrometr Daniella przedstawiono na rys. 10.3.

W naczyniu 1, wykonanym z bardzo dobrego przewodnika ciepła, znajduje się łatwo wrząca ciecz. Powierzchnia naczynia jest chromowana, srebrzona lub złocona i wypolerowana. W cieczy jest zanurzona rurka 2 połączona elastycznym przewodem 3 z gruszką 4. Powietrze tłoczone pod zwierciadło cieczy nasyca się parą cieczy wypełniającej przyrząd. Podczas parowania odbierane jest ciepło z otoczenia, w wyniku czego obniża się temperatura.

Osiągnięciu temperatury punktu rosy , odpowiada pojawienie się zmętnienia na polerowanej powierzchni naczynia 1. Termometr 5 umieszczony w cieczy wskazuje temperaturę punktu rosy. Wyrównanie temperatury w obszarze całego przyrządu następuje między innymi dzięki istnieniu otworu odpowietrzającego 6 w korku naczynia oraz wysokiemu współczynnikowi przewodnictwa cieplnego materiału, z którego wykonana jest kolba 1.

Obserwacja zjawiska powstawania punktu rosy może być zautomatyzowana. W takim przypadku temperaturę powierzchni lustra wyznacza się czujnikiem, którym może być termoelement, termometr rezystancyjny lub termistor. Za pomocą urządzeń automatycznych temperaturę powierzchni lustra stale utrzymuje się w temperaturze punktu rosy. W innych przyrządach mierzy się przewodność elektryczną powierzchni lustra z osadzającą się rosą.

8. Zasada działania psychrometru Assmana

Stałe psychrometryczne dla psychrometrów wynoszą:

- dla psychrometru Augusta ; A_p ≅ 8⋅10^-4,

- dla psychrometru Assmanna ; A_p ≅ 6.67⋅10^-4.

Wilgotności względne dla przedziału temperatur od 0 do + 40°C oraz różnic psychrometrycznych od 0.5 do 16°C można odczytać na wykresie psychrometrycznym (rys. 10.4).

W psychrometrze Assmanna (psychroaspiratorze) termometry umieszczone są w obudowie (rys. 10.5a). Naczynia termometrów znajdujące się w dolnej części obudowy mają kształt walca o średnicy od 4 do 4,5 mm i długości od 8 do 12 mm.

Kanalikami obudowy następuje ruch powietrza wymuszony przez wentylator napędzany silnikiem elektrycznym lub mechanizmem sprężynowym. W celu zmniejszenia wpływu promieniowania naczynia termometrów są ekranowane.

Na podstawie zmierzonej różnicy psychometrycznej T-T_w i ciśnienia barometrycznego p można obliczyć prężność pary wodnej e (wzór (10.14)), a także gęstość powietrza wilgotnego - wzór (10.9).

---