Назначение и принцип действия
Психрометр — это метеорологический прибор, предназначенный для одновременного измерения температуры и относительной влажности воздуха. Его работа основана на физическом принципе: интенсивность испарения влаги зависит от влажности окружающей среды, что влияет на температуру смоченной поверхности.
Устройство и работа электрического психрометра
Современный электрический психрометр представляет собой систему из двух независимых датчиков-термометров, подключенных к микропроцессорному устройству для регистрации и регулировки параметров. Один датчик остается сухим и измеряет фактическую температуру окружающего воздуха. Второй — влажный термометр — обернут специальным фитилем из хлопчатобумажной ткани, конец которого погружен в резервуар с водой. Испаряясь с поверхности фитиля, вода охлаждает чувствительный элемент влажного датчика. Чем суше воздух, тем интенсивнее испарение и, соответственно, сильнее охлаждение. Микропроцессор анализирует разность показаний двух термометров и на основе психрометрических таблиц или формул вычисляет значение относительной влажности, которое и отображается на дисплее.
Для повышения функциональности прибор часто оснащается дополнительным термозондом для измерения комнатной температуры, а также может иметь графическую шкалу для ручного определения влажности.
Эксплуатация и важные нюансы
Ключевым элементом точности измерений является состояние фитиля. Он должен всегда оставаться чистым и гигроскопичным. Использование жесткой воды приводит к образованию минеральных отложений (кристаллов солей) на ткани, что снижает её способность впитывать и отдавать влагу, вызывая погрешности. При загрязнении или заизвестковании фитиль требует обязательной замены.
На точность также влияет скорость движения воздуха. Оптимальной считается скорость 2–3 м/с, которая обеспечивает необходимую вентиляцию влажного термометра. При скорости потока выше 5 м/с требуется установка защитных экранов. Корпус прибора, как правило, изготавливается из нержавеющей стали для долговечности. Стандартный рабочий диапазон температур — от 0 до 100 °C, а монтаж осуществляется в горизонтальном положении.
Аспирационные психрометры
Отдельный класс составляют аспирационные психрометры, используемые для измерений как внутри помещений, так и на открытом воздухе. Их особенность — наличие принудительной вентиляции термометров для стабилизации условий измерения. Такие приборы выпускаются в двух модификациях: с электродвигателем и с механическим заводным механизмом, который запускается специальным ключом или встроенной пружиной. Питающий резервуар для воды расположен внутри основания прибора.
Типичный диапазон измерений аспирационного психрометра: влажность — от 20% до 90%, температура — от 0 до 25 °C. Точность измерения температуры обеспечивается ртутными термометрами с ценой деления 0.2 °C, где в качестве термометрической жидкости используются толуол или метилкарбитол.
Области применения
Благодаря своей надежности психрометры находят применение в различных отраслях, включая работу в агрессивных средах с высоким уровнем загрязнения или парами растворителей. Они незаменимы в пищевой промышленности, например, для контроля микроклимата в цехах по производству мяса и сыроварении, где точное поддержание влажности критически важно для качества продукции.