Що таке станційний психрометр, будова аспіраційного психрометра та основні відмінності від гігрометра

Психрометр або гігрометр психометричний – це спеціальний прилад, призначений для виміру температури й вологості. Важливо розібратися в пристрої психрометра (як працює прилад і які існують види даного пристрою), перш ніж почати його використовувати. Принцип роботи психрометра наступний. Психрометр влаштований з двох термометрів: ‘сухого’ і ‘вологого’, термодатчики яких є абсолютно незалежними один від одного. Перший термометр визначає температуру, тоді як вологість вираховується, як різниця між свідченнями ‘сухого’ і ‘мокрого’ термометрів. Існує три види вимірників вологості повітря :

Стаціонарний психрометр (Серпня)

Як користуватися психрометром: принцип дії психрометра Серпня досить простий. Термометри станційних психрометрів кріпляться на спеціальному штативі, тому показання приладу сильно залежать від швидкості повітряного потоку в приміщенні, де робляться виміри. Серед найпростіших приладів цього типу можна виділити гігрометр-психрометр ВИТ- 2, ВИТ- 1.

Психрометр Асмана чи аспіраційний психрометр: як працює

Аспіраційний психрометр вважається одним з найнадійніших вимірників, оскільки термометри в нім знаходяться в спеціальній захисній оправі, яка захищає їх не лише від ушкодження, але і дії прямих сонячних променів. Потік досліджуваного повітря в такому пристрої має постійну швидкість близько 2 мм/с. Але, як і станційний прилад, аспіраційний психрометр є досить крихким, оскільки побудований на базі ртутно-спиртових градусників.

Принцип роботи гігрометра психрометричного даного типу базується на залежності різниці даних сухого і мокрого термометрів від вологості зовнішнього повітря. Баки обох приладів провітрюються під час вимірювання спеціальним вентилятором. Включений вентилятор створює штучний рівномірний потік повітря навколо обох баків, закритих металевим каркасом протягом усього періоду спостереження.

Дистанційний психрометр: як працює

Дистанційні манометричні або електронні психрометри – це промислові пристрої, які працюють на основі терморезисторів і термометрів опору. Наприклад електронний психрометр замість двох ртутних або спиртових датчиків температури має кремнієві транзистори.

Пристрій і принцип роботи психрометра

Принцип роботи психрометра ґрунтований на тому, що при випаровуванні вода охолоджується. Це відбувається сильніше, якщо зміст вологи в повітрі, який контактує з водою менше. Беручи показник різниці температури сухого і мокрого термометра, визначають вологість повітря.

Як працює психрометр: до складу простого психрометра входить два ртутні або спиртові термометри. ‘Мокрий’ вимірювач з одного боку обернутий вологою тканиною, кінець клаптя якої опущений у ємність із рідиною.

Що вимірює психрометр?

Робота будь-якого психрометра полягає в у фізичній властивості випаровуватися. У процесі випаровування з рідини йдуть найшвидші молекули, внаслідок чого також втрачається певна кількість енергії, і температура води знижується. Саме ця температура і є тим показником, що вимірює психрометр.

Як користуватися психрометром?

Для вимірювання абсолютної та відносної вологості повітря потрібна точна психрометрична таблиця. Щоб дізнатися вологість повітря, психрометром потрібно зафіксувати показники двох термометрів і за таблицею психрометра вирахувати вологість.
За допомогою таблиці психрометра можна дізнатися і про відносну вологість
Психометрична таблиця містить показники різниці сухого та вологого термометрів.

Абсолютна вологість визначається по психометричній формулі: e = E – A*P (t – tc); де:

• е – пружність пари, яка знаходиться в повітрі;
• Е – показник максимально можливої пружності пари, при температурі, яку показує ‘вологий’ термометр;
• А – коефіцієнт. Його величина залежить від облаштування термометра, а також швидкості проходження повітряного потоку біля резервуара термометра;
• t – температура повітря, визначена звичайним термометром;
• P – тиск повітря.

Чим відрізняються між собою гігрометр і психрометр

Пояснити принципи будови та роботи психрометра й гігрометра доволі просто. Гігрометр, як і психрометр, використовується для виміру вологості повітря. Між собою ці два пристрої відрізняються за принципом роботи. Психрометр — це прилад для вимірювання вологості повітря. Він вважається простішим і водночас надійнішим вимірником, тому часто користувачі вважають за краще все ж купити психрометр. Проте гігрометри є більш функціональними, вони можуть вимірювати вологість не лише повітря, але і твердих тел.

Що таке психрометр?

Назва цього приладу складена з двох слів давньогрецької мови: «психрос» — холодний та «метрео» — вимірювати. Як ми вже зазначали, психрометр — це прилад для вимірювання вологості повітря. Він вимірює температуру і вологість повітря, що часто буває необхідністю в метеорологічних вимірах навколишнього середовища, а також у багатьох сферах промисловості. наприклад, при зважуванні гігроскопічних матеріалів для знаходження їх точної ваги.

Як працює психрометр?

Як відомо, будь-яка рідина, у тому числі й вода, поступово випаровується, при цьому в пароподібний стан переходять найшвидші» молекули, тобто. загальна температура рідини у своїй знижується. Саме ця фізична властивість рідин лежить в основі принципа роботи психрометра. Ось як працює психрометр.

Які бувають різновиди психрометрів?

Відповідно до принципу дії психрометра прилад може поділятись на:

• психрометр стаціонарного типу;
• аспіраційний психрометр (Асмана);
• психрометр дистанційного типу.

Принцип роботи психрометра

Цей прилад працює за принципом випаровування води. Коли вода випаровується на поверхні, вона виділяє значну кількість тепла з неї, охолоджуючи поверхню. Ось як піт здатний охолодити наше тіло та шкіру, коли стає спекотно – саме таким є і принцип дії психрометра.. Сподіваємось, це вичерпно пояснило принципи будови та роботи психрометра й гігрометра для вас.

Записки практикуючого вчителя. Як працює психрометр

Продовжуємо знаходити нові цікаві способи вивчення шкільних предметів і проведення практичних дослідів за допомогою цифрових датчиків Vernier.

Цього разу пропоную розглянути поняття вологості та порівняти, як легше його пояснити учням: за допомогою психрометра чи датчика вологості від Vernier.

Які шкільні дисципліни вивчають поняття вологості

Питання вологості повітря зустрічається під час вивчення шкільних курсів:

Способи дослідження вологості на практичних і лабораторних заняттях

Для вимірювання вологості повітря в школі існує як традиційне обладнання — психрометр і гігрометр, так і сучасне — електронний датчик вологості з комплекту Vernier. Розглянемо переваги й недоліки обох варіантів.

Використання гігрометра для практичних занять

Гігрометр досить рідко використовують під час проведення шкільних лабораторних. Звісно, учням значно легше працювати з цим приладом, аніж з психрометром. Але, на жаль, його показники не завжди досить точні для проведення подальших обчислень.

Що таке психрометр

Психрометр — спеціальний прилад для вимірювання температури й вологості повітря як основних показників стану навколишнього середовища. Його використовують не лише на шкільних уроках, а й у більш практичних прикладних сферах — для метеорологічних вимірів, у промисловості (щоб зважити гігроскопічні матеріали) тощо.

Конструкція психрометра являє собою два термометри, один із яких має суху поверхню, а інший — вологу (для цього його обгортають вологою тканиною, один край якої опущений у ємність із водою). При цьому не має значення, ртутні ці термометри чи спиртові.

По суті, принцип вимірювання вологості за допомогою психрометра такий: чим менше вологості в повітрі, тим інтенсивніше відбувається процес випаровування води з вологої поверхні термометра. Обгорнутий термометр охолоджується, сухий — продовжує фіксувати температуру повітря. Різниця між їх показниками визначає рівень вологості, який можна знайти у спеціальній психрометричній таблиці й визначити за формулою.

Складність роботи з психрометром

Учням нерідко складно зрозуміти принцип роботи психрометра на теоретичному рівні. Адже навіть в найкращому випадку, коли діти мають змогу самостійно попрацювати з цим пристроєм, зрозуміти принципи, по яким побудована таблиця вологості, досить складно.

Я переконаний, що в цьому питанні цифрова лабораторія може бути кращою альтернативою традиційним засобам навчання.

Цифровий датчик вологості Vernier для шкільних лабораторних

За допомогою цифрової лабораторії Vernier за допомогою відповідного спеціалізованого датчика ми можемо побудувати:

• графіки зміни температури сухого та вологого термометру (зануреного в зволожену марлю),
• графік вологості повітря.

Змінювати вологість повітря можна за допомогою зволожувача або електрообігрівача зі спіраллю розжарення. Демонстрацію краще починати на початку уроку, бо помітна зміна вологості в кімнаті особливо великого об’єму є досить тривалим процесом.

Основними перевагами цифрового датчика є зручність і простота у використанні та надзвичайно точні показники.

Значення досліду

Отримані графіки чітко демонструють закономірність: чим вища вологість повітря в кімнаті, тим ближчими стають показники обох термометрів. Гарним доповненням буде порівняння показників цифрової лабораторії та психрометра для актуалізації потреби враховувати похибку пристрою.

Як використовувати цифровий бездротовий датчик температури? Ідеї для дослідів і STEM-проєктів.

Як підготувати учнів до ЗНО з математики 2021? Скористайтеся корисними порадами від вчителя-практика.

7 освітніх тенденцій 2021: зміна ролі вчителя, STEAM-підхід і нові технології в навчанні