Прибор для измерения удельной влажности воздуха
Кив сс 42(, 18
СССР
«<,;<щф )<ужь
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВэт ВЮ
Зарегистрировано в Б(оро изобретении Госплана CCCP
В. Д. Решетов
ПРИБОР ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ УДЕЛЬНОЙ ИЛА)КНОСТИ ВОЗДУХА
Заивлело 29 алреля 1941 года в НКО за,1<, вб31 ГУГМС (331518) Олубликоааио 31 марта 1947 года
323
Нги(1„(и((б;пп 1<.c(;((x процессах темиер»т11><<. «О влажном воздухе при прочих равиь(х условиях зшгпспт в каждый момент .:;. толы о иг д<)«лени((, ио и от влая:ности
)1«здгха
Влпи(шс в;(<(((Ho(.T((Осооси(ио сильно ск((з((в»<сто;(ПО,J(c и(и туилешгя состо<ипгя лись(в(()1(и)1. Т»ким образом, представляет< и «озможиость определять D.è<(íocòü вози уха ) (o пачальпь(м и кон(чин(и значения)( и<мпературы и л а«лепи я, создал условии
«л»жпэа иг»о»тпчсского процесс». .(ля атон цели можно забпр»ть пекoToр5)о м»ссу исрлелуОмого Вл»жного воздуха и иод«срг»ть < с действию пониженного да)и(они);. Есл (к»мера дост»точго пзолпроь»п» от Окру)((а(ощс(1 средь(п п1)оцесс происходит быстро, т».; что теилообменом с окружа(ощей средой можно пренебречь, то пропесс еулст олпзок к адиабатическому. (э<собепиост1, )(pcp;(ar»CI(o(o приоора для измерсш(я удельной влажности воздуха, по разности температур двух термо<метров заключается в примсненпи двух изолированных от влияния внешней температуры камер с заключеппымп в иих термометрами. )ти камеры соединены между соооН при помощи каппллярного отверстия и Еромс того <игп сообщаются: одна — иепосредствеипо с окружающим пространством, <1 lгторая — с замкн5 тым coc5 ICM. С целью пзмспеппп стсиеии насыщения паров воз(уха во второй камере прибора, сосуд
:пабжеп прпспо(.ооленпем для плавного из21 мешппги «исм д",влс)п(я путем измен;i(5 обт<ема или I(o((()÷åcòâ», заключенного г, сосуде воздуха.
Иа фпг. 1 и 2 чертеж» изображены дв» вар((»ïò» ())ор)111 )п)иолпепи)1 предл»г»>(о;o прибор».
11» (1и((. l 1(о(и.ги(п прибор уирощс шэго тпи((для измерения влажности в станционных,0.10и(ях 1(Отч»стп )(pi(полетах ат)(осфере<» и» ()п(г. 2 — прибор более северп(елпого <(.Ниа и оолее высокой To<(:(ocT)I для более тol(!;»r исследо«а)пгй.
Прибор, изобр»жени(1)(на (()пг. 1< выío I)(cí в в(це мсталли(сской шгкелпроваиной (длиной порядка одного-двух метров) трубки, за к;(ю чающей массивный свинцовый или железный поршень 2 (весом г и(-, сколько ки.(огра)1)(ов). В верхней части трубки l 51 Внутрь каи;дой из камер 4 и 5 введены термометры 9 и 10. Трубка 1 снабжена выводным вентилем 11, с помощью которого можно соэбщать пространство и ц поршнем 2 г п<(ружп(,1)(воздухом. Сгерху и снизу прибор длп подгескп спаккен кольц<)мп 12 и 13. Работа прибора основан,()и «ьшол(ив нии следующих условий: 1) необходимо добиться в щ)ибо1)е n)статочного приближения к, )диабатпчсскому процессу; 2) сумма составл))юнп)х: водяной пар4вода + лед — должна оставаться в единице массы испытуемого воздуха постояи))ой; 3) об ьем «одяных капелек и кристаллов пренебрежительно мал; 4) прп температурах пккс О= сущестгу)от только водяной пар и лед: псрсохлаж;(г нные капельки отсутствуют; 5) конденсация и суолимация начинаются сразу жс, nàê только упругость паров становится равной упругости пас ы«гающих паров соответственного IIR;(; плосклмп поверхностями воль) и льда (по формуле Э1аг)гуса). Очс«)щно, что наиболыпис погренгностп могут возникнуть вследствие ие«ыполнсн»я (ервого ) словия. Чтобы максимально приблизиться к ):InR0RTn÷ccE0hIó процессу. разрежен)ьс осуществлястся в проточном воздухе. Сами камеры дслаютси нз эбонита. обладающего «ссыи низкой теплопроводностью. Пторо(. условие, оче«идно, также будет 1;)alloлпяться„так как водяной пар и вода никуда не могут уйтн пз рабочего пространства приоора. Объс)1 во;(яиых каис,п и кристаллов невелик 110 сравпсшпо с обьсмом воздуха и пара, что соответствует третьему услов по. Четвертое п пятое условия )Он) наличии твердых стенок легко могут быть вып,)лиепы. Прибор сконструирован так. что разрежению пли сжатиго подвергается пс одна и та жс масс<1 ьоздуха, а нси1)с))ывнО )10cT) н<)lощпс новыс п01)ции «лажного воздух((. Пуп этом оолее. старые порции воз;1ух((, оьн;тро отводятся от.приемников температуры, а повыс нс успе«нот получать n;ln отда«ать тепло в окружающую приоор с()еду. Зтим и достаточным изолирование)1 камеры достигается адиабатпчпость )) f)0пес са. Действие прибора «ропсход)гг следующим об))азом. 1. Определение удельной влажности ненасыщенного воздуха. Открывают вентиль 11, затем, путем псрсворачпванпя п)н)бор<1 Iio;lf>)fo)1 12 вниз, доопваются опускания порыпя 2 вплотную к колодке 3, после чего вентиль 11 закрыва)от. Затем прибор переворачивают обратно и подгсшивают за кольцо 12. Поршень 3 нагннаст опускаться, создавая над с0б0й разрежение, которос мож)ю по)считать, зная вес и и;(ощадь пори(н(1. ОпускRlnnfni(324 ся поршень автоматически регулирует постоянство перепада, давлении снаружи и внутри прибора, Под действием этого перепада давления влажный воздуx иачннает поступать в присмныс камеры 4 и 5. При этом давление в камере 4 можно припять равным наружному, так как она сообщается с внс ппп(воздухом через широкое отверстие 6. Паоборот, давле<пис в камере 5 можно нр)ь))ять ))авиьгм давлению в разреженном прострап(TBO над поршнем,
Наружный влажный воздуx поп;(даст (.начала в камеру 4 II термометр 9 отмечает его температуру Т(прп давлении Р Затем через узкое отверстие 7 воздух проходит в камеру 5, где господствует мент,«(ее давление Р;. При этом он адиабатпчески охлаждается, и термометр 10 отмечает температуру Т„. Зная таким образом Т и Р„(тс))исуа уру п давление Io разряжения) п Т (т<емиературч после адиабатпческого ра ряжения в камере 5) и определяя давление Р, по весу поршня, с помощью адиабатного графика находят удел««у)о «лажпость «вздул;1. ?. Определение удельной влажности и водности (содержания капвльно-жидких элементов) в насыщещуом воздухе, содержащем капельно-жидкие или твердые элеhlBHTbl. Для определения общего количества влаги в воздухе, т. е. суммы элементов — водяной пар + лед — вода, смотря по температурам и характеру облачных (туманных) элементов, создают в камере 5 нов,ышснное давление так, чтооы в конце нуоцесса сжатия )имела место су(ая ста;I I l)1. 0<иерацип с прпоором производятся в (ледующем порядке: cnBp«R открывается вентиль 11, вследствие чего под действием опускающегося поршня ? в цплпи;ц) по(тупает порция воздуха, затем вентиль 11 закрывается, а прибор переворачивается и ) (одвеш)гвается за гольцо 13. Пун этом под поршнем создастся повышенное давление, соответственно весу поршня, и насыщенный воздух, содержавший ранее капельно-жидкие элементы, удаляется от состояния насыщения п становится уже неиасыщенным. Чтото возможно добиться, так как вес поршня вполне достаточен для такого .жатия. Через широкое отверстие 8 этот удале)п)ый от состояния пасыщсши воздух поступает в камеру 5, где термометр 10 отмечает его температуру (1 при давлении I опуслсляемом весом иоу)нпя. Отсюда М 68109 325 воздух через узкое отвер> тпе попадает в камеру 4, и которой господствует давление Ра, р»вное давлеинго наружного воздуха. Прп этом вновь происходит конденсация (нлп сублимация). Термометр 9 отмечает температуру Т воздуха в конце разряжения, когда процесс стал уже опять влажно-ад«ибатическим. На фиг. 2 приведена схема более сложного и более точного варианта прибора. Здесь приемник 14 и 15; шланги 16 и 1 >, которые соединяют IlplfGMHIK«t c воздушным колоколом >н насосом. Внутри к»мер 4, 5 приемника 14 заключены две термопары 18 и 19, соединенные с гальванометром 20; воздушный насос 21, слу«»ащп«1 для создант«я сжатия или разркке.— ния, управляется при помощи переключателя 24: в воздухопровод включен иромежуточныи юэдуш>ньгй колокол 22 для уменьшения колебания дыления. 1(авле«п«е в колоколе измеряется м»иометром 23. .(ействие прпоор» совершенно аналогично действи«о оиисiilfiiol выше более простого тина прибор». 1. О и ред елен и е у дельн ой в л а ж-. ности ненасыщенного, насыщенного или перенасыщенного паром воздуха Перекл«очател>, 24 устан»влив»ют так, что ири работе пасоса в колоколе 22 создается разрежение. При этом воздух поступает через приемник 14. Этот прис«пшк имеет аналогичное устройство с приемником простого тпп» прибора. указанного на фпг. 1. т. е. >одержит две приемные каме1>ь«4 ц 5 . Через приемник 15 воздух выходит из прибора. По пок»заниям термопар в камерах 4 и 5 можно определить тез>пер»туру 1 и Т, до» rioc;rt;>дпабат«гческого р»зрежения. ;(»влеп:«я Р il Р также могут быть определены: значение первого получается нз Iloказаиий барометра (анероида), а значение второго — по манометру 23. 2. Определение водности воздуха(облака,тумана) 3то определение производится»палогично оппсагп«ому выше для случая прпмснс— иня более простого тш«а приборов. В данном случае перекл«оч»тел« 24 уст»иавливается так, что пр«1: раооте п»соса и колоколе 22 создается повышенное давление. Воздух поступает через приемник 15. Под действием <«диабатнческого сжатия капельпо-жидкие элементы испаряются, а затем осушениый воздух попадает в приемные камеры 4 и 5 . В казгере 4 происходит «ди>п>ати>геское охлаждение и конденсация (субл««мания). «»ак указывалось выше, определяются Рн it Тп — давление и температуру в камере 5 до процесса адиа>штического расширения и Рв ll Тв — и камере 4 после»ди»б»тического расширс1ИИ. Выr>tc;teffrfe ype;rrrfo«i в.шжиости, водносг>г и пересыщеиия производятся гра>1>«гчески, аналогично вычи>.леппям при ооработкс д»нных оолсе простого ирпоор». Предмет Iiзоор T> нпя П>«иб>о1> для измерения удельной вл»лгпоc7II воздуха по разности температур дву: гермометров, отличающийся I>r>lir» пением двух изолированных от в;шяиия 1:rlellrIieir те«м>с«>»туры камер с заки«о «енпымп в иих термометраяи, соединс>шых между собой ирп помощи кашгллярного отверстия и сооощающпхся кроме гого: одна — непосредственно с окружающим пространством, il вторая с замкнутым сосудом, снабженным приспосоолепием для «Л>>Г««О>з> ИЗМСНСИПЯ В «ГСМ ДаВЛЕНПЯ ПУтСМ пзмепеш>я объема il»II количеств» з»ключенпого в нем воздух», > целью изменения таким путем степени насьпцения паров возтгх» во в foj>(>i> к»«>Рре щ>ибер>>. ¹ б8109 фиг. 1. Г //(I tu 1 1 ! Техн. редактор М. В. Смоаьвкова, Отв. редактор В. H. Костров. 326 А-07169 Подписано к печенги 21/VII — 1948 г. Тираж 500 экю. Цена 65 коп. Зак. 498. Типография изд-ва сМооковский большевик», Чистые пруды, 8.
