Смотреть что такое "Психрометр" в других словарях. Психрометр: устройство, принцип работы, типы, основные отличия от гигрометра

Психрометр (производное от греч. ψυχρός - холодный и τό μέτρον - мерило, измерять) - это прибор предназначенный для измерения температуры воздуха и его влажности.

В основном психрометры используются для определения показателей относительной влажности воздуха. Эти показатели весьма важны в различных областях науки и производства. Особенно это важно при использовании весового оборудования для определения точности показателей.

Принцип работы психрометра:

Принцип действия любого психрометра основан на физическом свойстве жидкости (воды) к испарению и возникающей при этом разности температур показываемых сухим и влажным термометрами. Испарение, за счет того, что жидкость покидают наиболее "быстрые" молекулы, приводит к потере жидкостью части энергии и как следствие снижение ее температуры , регистрируемое смоченным термометром. Скорость испарения влаги снижается при повышении влажности воздуха.

Именно на основе температурной разницы влажного объекта и воздуха окружающей среды основан принцип действия этих приборов. При получении данных при помощи психрометра следует учитывать тот факт, что испарившаяся влага находится рядом с прибором, что оказывает воздействие на показатели.

В чем отличия гигрометра от психрометра

Для измерения влажности воздуха также используются гигрометры.

Принцип работы гигрометров основан на изменении физико-химических свойств различных веществ при изменении влажности окружающей среды. Наиболее распространенные из них: оптические, термисторные, резистивные и емкостные.

Именно в принципе работы и состоит отличие гигрометра от психрометра . Более простое устройство делает психрометр более защищенным от посторонних воздействий и потому более надежным. Поэтому, в пользовательских инструкциях многих конструкций гигрометров указано о необходимости периодически проверять показания по психрометру.

В то же время, гигрометры гораздо более функциональные. Они способны измерять не только влажность воздуха, но и влажность твердых тел. Например, с помощью емкостного гигрометра можно измерить влажность таблеток.

Виды психрометров

Различают следующие виды психрометров: стационарный (станционный), аспирационный и дистанционный.

Стационарный психрометр (психрометр Августа)состоит из двух стеклянных термометров (спиртовых или ртутных), укрепленных на специальном штативе и помещенные в метеорологической будке. Один термометр сухой, другой обернут влажной хлопчатобумажной тканью. Конец этой ткани опущен в резервуар с водой. При испарении воды происходит охлаждение влажного термометра. Чем ниже влажность окружающего воздуха, тем интенсивнее протекает этот процесс. Следовательно, чем суше воздух, влажность которого определяется, тем ниже будут показания смоченного термометра, тем больше будет разница между показаниями сухого и влажного термометров. Значение относительной влажности определяется либо по формуле, либо по психометрическим таблицам. состоит из двух термометров. Устройство будки (метеорологическая будка Селянинова) обеспечивает свободный обмен воздуха возле резервуара. Основным недостатком стационарных психрометров является зависимость показаний смоченного термометра от скорости воздушного потока в будке, преимуществом - простота устройства и обслуживания. Схема психрометра Августа приведена на рисунке.

Для устранения погрешностей в работе прибора применяют аспирацию – создание воздушного потока над влажным объектом. Аспирационный психрометр (психрометр Асмана) устроен более сложно. Конечно, термометры в этом типе по прежнему есть, но они помещаются в специальном корпусе, служащем для их защиты от повреждений и теплового излучения окружающих предметов. Обдув производится с помощью специального вентилятора (аспиратора), с постоянной скоростью примерно 2 м/сек. Аспирационный психрометр является наиболее точным и надежным прибором для измерения температуры и влажности воздуха при положительной температуре окружающей среды.

Общим для этих двух типов является устройство на базе ртутно-стеклянных термометров, что и обуславливает их общий недостаток - хрупкость, а также невозможность проведения дистанционного контроля.

Дополнительно: Дистанционный психрометр Для измерения влажности воздуха в дистанционном психрометре используются термометры сопротивления, термопары, термисторы. Основными типами являются манометрические и электрические психрометры. В качестве манометрического обычно используют либо двухканальный манометрический термометр, либо два одноканальных, с устройством системы увлажнения для одного из термобаллонов. Более широко распространены психрометры на базе термометров сопротивления, термопар, термисторов. Обязательным условием надежности и точности показаний является использование аналогичных характеристик сухого и смоченного преобразователей (датчиков) температуры.

Психрометр - это прибор, который применяется для измерения температуры и влажности воздуха. Наиболее простым из всех психрометров является психрометр Августа. Он был изобрен в 1828 году немецким физиком Эрнстом Фердинандом Августом. Психрометр Августа состоит из двух одинаковых термометров, которые укреплены на штативе, и небольшого резервуара для воды. Ртутный шарик одного из термометров обернут смоченной тканью, концы которой опущены в сосуд с дистиллированной водой. Этот термометр получил название влажного. Второй термометр остается свободным и называется сухим. Принцип действия психрометра основан на определении психометрической разности: разности показаний сухого и смоченного термометров, величина которой зависит от влажности окружающего воздуха. Поскольку испарение воды сопровождается понижением температуры испаряющейся поверхности, смоченный термометр будет показывать более низкую температуру, чем сухой. Чем суше воздух, тем больше психрометрическая разность. При стопроцентной относительной влажности испарение воды с резервуара смоченного термометра прекращается и его показания становятся такими же, как и показания сухого термометра. Расчет влажности проводят по специальным психометрическим таблицам. В расчет также вводится поправочный коэффициент, так как на показания психрометра Августа влияет скорость движения воздуха, поэтому он может иметь некоторую погрешность. Что является большим недостатком для такого прибора. Преимуществом психрометра Августа перед другими является то, что он не требует смачивания ткани перед каждым определением влажности. Станционный психрометр Августа применяют, в основном, на метеорологических станциях.

Психрометр Ассмана устроен аналогично. Отличие его заключается в том, что для исключения влияния подвижности воздуха на показания влажного термометра в головной части прибора размещен вентилятор с часовым механизмом (у психрометров типа МВ-4М) или электрическим приводом (у психрометров типа М-34). Вентилятор создает постоянный напор воздуха, а следовательно, и скорость движения его в трубках с резервуарами ртутных термометров постоянна. Трубки предохраняют термометры от механических повреждений и отражают излучения, которые могут исказить показания прибора. Перед проведением измерений пипеткой смачивают ткань влажного термометра, психрометру придают вертикальное положение и приводят во вращение вентилятор. Через 3...5 мин регистрируют установившиеся показания термометров и по прилагаемому к прибору психрометрическому графику определяют относительную влажность воздуха.

Правила работы с гигрографом, нормы влажности в помещении для животных.

Принцип работы гигрографов и гигрометров основан на свойстве обезжиренного человеческого волоса или гигроскопической органической пленки изменять длину в зависимости от изменения влажности воздуха. Реагирующим элементом в термографе является биметаллическая пластинка, меняющая радиус изгиба с изменением температуры.Самописцы являются наиболее рациональными для использования приборами. Непрерывная фиксация на ленте (в течение суток или недели) параметров температуры и относительной влажности воздуха создает ясную картину состояния микроклимата в помещении и помогает определить время и причины их колебания.При работе с самописцами необходимо обратить внимание на соблюдение следующих правил:- исходные значения температуры и относительной влажности при установке новых лент определяются по показаниям аспирациоиного психрометра или ИВТМ-7;- при установке новой ленты стрелку самописца можно отводить только с помощью специальной ручки отвода;- нижний край ленты должен совпадать с основанием барабана;- барабан при установке должен опуститься до устойчивого положения; при этом нельзя вращать барабан против часовой стрелки;- стрелка самописца заполняется только специальными чернилами 4 СП-1;- перо устанавливается на исходную позицию только с помощью специального регулировочного винта, расположенного вне корпуса прибора.От соблюдения всех этих правил зависит точность показаний приборов. Термографы М-16 и гигрографы М-21 реализует Торгово-снабженческая фирма Исключительно велико гигиеническое значение влажности воздуха. Влажность во многом определят климат и микроклимат окружающей среды. Теплоемкость влажного воздуха в 10 раз больше, чем сухого. При повышении влажности воздуха в коровниках с 85% до 95% удой уменьшается на 9 - 12%. Затраты же кормов в зданиях для откорма скота и свиней в таких условиях увеличивается на 20 - 25% при снижении среднесуточного прироста массы животных на 12 - 28%, в 2 - 3 раза возрастает отход молодняка.

Исключительно велико гигиеническое значение влажности воздуха. Влажность во многом определят климат и микроклимат окружающей среды. Теплоемкость влажного воздуха в 10 раз больше, чем сухого. При повышении влажности воздуха в коровниках с 85% до 95% удой уменьшается на 9 - 12%. Затраты же кормов в зданиях для откорма скота и свиней в таких условиях увеличивается на 20 - 25% при снижении среднесуточного прироста массы животных на 12 - 28%, в 2 - 3 раза возрастает отход молодняка. Оптимальная влажность в помещениях для животных 50 - 75%.

Скорость движения воздуха, нормативы, приборы для измерения.

С температурой воздуха тесно увязан такой фактор как движение воздуха, так как оказывает существенное влияние на теплоотдачу организма животных, проветривание и сохранение тепла в помещениях. Самые незначительные скорости движения воздуха способны оказать заметное охлаждающие действие на кожу животных. Увеличение скорости движения воздуха с 0,1 до 0,4 м/с приравниваются к понижению температуры на 5 градусов.

Помещения	Скорость движения воздуха (в м/сек)
	Оптимальная	Максимальная
Коровники для беспривязного и привязного содержания, здания для молодняка и для скота на откорме.
Родильные отделения с профилакториями, телятники,доильные отделения, манежи, пункты искусственного осеменения.
Свинарники для холостых илегкосупоросных маток и хряков-производителей
Помещения для ремонтного молодняка и поросят-отъемышей.
Свинарники-откормочники.
Свинарники-маточники для тяжелосупоросных и подсосных маток с приплодом
Помещения для взрослых овец
Конюшни для маток с приплодом и жеребцов-производителей.
Конюшни для ремонтного молодняка, тренерских отделений и ипподромов.
Конюшни для рабочих лошадей

Влияние света на организм животных, показатели естественной освещенности.

Очень важно и. многообразно влияние на животных солнечного света. Его лучи вызывают раздражение зри¬тельного нерва, а также чувствительных нервных окончаний, заложенных в коже и слизистых оболочках. Кроме того, они возбуждают нервную систему и эндокринные железы и через них действуют на весь организм. Под влиянием солнечного освещения у животных возрастает активность окислительных ферментов, углубляется дыхание, они по¬глощают больше кислорода и выделяют больше углекислоты и водяного пара. В периферической крови увеличивается количество эритроцитов и гемоглобина. Усиливается также переваривание корма и отложение в тканях белка, жира и минеральных веществ. Однако при очень сильном осве¬щении наблюдают обратное явление, поэтому откармливае¬мых животных рекомендуют держать в умеренно освещен¬ных помещениях. Под воздействием ультрафиолетовых лучей в коже животных образуется из провитамина 7-дегидрохолестерина витамин D, предохраняющий молодняк от рахита, а взрос¬лых от различных нарушений обмена кальция и фосфора. Эти лучи обладают бактерицидным (бактериеубивающим) действием, но они не проникают через обычное оконное стекло. Таким образом, прямой солнечный свет является бесплатным и надежным природным дезинфектором. В теп¬лые летние дни нужно открывать окна и двери в животно¬водческих помещениях, чаще выносить на солнце инвен¬тарь и предметы ухода за животными. При недостатке света организм испытывает состояние светового голодания, что сильно отражается на обмене веществ. В результате значительно снижается продуктив¬ность и сопротивляемость к болезням, отмечают вялое за¬живление ран, проявление кожных заболеваний, задер-жание охоты у самок, отставание в росте у молодняка. Поэтому ранней весной в связи с ослаблением защитных сил организма, вызванного резким снижением интенсивности солнечного освещения в предшествующие зимние месяцы, у животных увеличивается число заболеваний органов дыхания, наблюдают распространение некоторых инфек¬ций. В северных, северо-западных, северо-восточных райо¬нах Советского Союза из общего годового количества ультрафиолетовых лучей 80-90% их приходится на паст¬бищный период и только 10-20% на весь стойловый се¬зон. Обычно световое голодание в этот период испытывают все животные, в том числе и птицы. Чтобы предупредить световое голодание в период зим¬него содержания, животных регулярно выводят на про¬гулки под открытым небом в наиболее солнечные часы дня, в помещении предусматривают достаточное число окон. Реже всего световое голодание наблюдают у крупного ро¬гатого скота при беспривязном содержании, а у свиней - при крупногрупповом свободновыгульном содержании. Большое значение в предупреждении светового голода¬ния имеет искусственное ультрафиолетовое облучение с по¬мощью ртутно-кварцевых ламп ПРК-2, ЭУВ-30 и др. Об¬лучать животных рекомендуют с октября по апрель вклю¬чительно через два дня на третий. Причем приучают их к этому постепенно. Начинают облучать с 1/4 рекомендуе-мой дозы и в течение 10-15 дней доводят ее до полной. Облучать каждую группу животных следует в одно и то же время (для удобства лучше составить график, в ка¬кие дни и часы проводить облучение каждой группы). Если в хозяйстве имеются стационарные установки, их лучше размещать над кормушками или над стойлами для животных. Передвижные установки целесообразно уста¬навливать в нерабочих проходах или использовать их в часы перерывов в работе обслуживающего персонала. Режим облучения, дозировки и порядок его проведения должны контролировать ветеринарные специалисты. Ра¬ботникам, обслуживающим животных в момент облучения, необходимо соблюдать соответствующие Меры предосторож¬ности (носить темные очки, находиться на определенном расстоянии от ртутно-кварцевых ламп и др.). Слишком яркий солнечный свет оказывает на непривык¬ших к нему животных неблагоприятное воздействие в виде солнечных ожогов, а иногда и солнечного удара. В послед¬нем случае происходит перегревание головного мозга, что вызывает прилив к мозгу и его оболочкам больших коли¬честв крови, разрыв кровеносных сосудов и кровоизлия¬ния в мозг, отек мозга; у животного отмечают возбуждение, учащенное сердцебиение и дыхание, судороги, возможна смерть. Для защиты животных от солнечного удара устра¬ивают теневые навесы, для укрытий используют также тень деревьев, отменяют тяжелые работы на лошадях в жаркие часы дня. В яркие солнечные дни на коже животных могут быть поражения в форме дерматитов. Подобную картину наблюдают при скармливании животным некоторых растений (гречиха, зверобой, горох почечуйный, якорцы и, возможно, люцерна, клевер, люпин), в которых содержатся светочувствительные вещества, действующие как катализаторы лучистой энергии.

Нормативы освещенности для разных видов животных.

Для привязного и беспривязного содержания коров, нетелей, молодняка крупного рогатого скота, родильных отделений световой коэффициент (отношение площади остекления и площади пола) составляет 1:10 - 1:15. Искусственная освещенность на уровне кормушек 50-75 лк, удельная мощность ламп 4,0-4,5 Вт/м2. Рабочее освещение 14-18 часов в сутки.

Для откормочного поголовья крупного рогатого скота световой коэффициент – 1:20 – 1:30, искусственная освещенность 20-50 лк, удельная мощность ламп 3,25 Вт/м2. Рабочее освещение 8-12 часов (сального 6-8, мясного 8-10, беконного 10-12 ч).

Для холостых и супоросных маток, хряков, ремонтного молодняка, молодняка до 4 месяцев световой коэффициент должен быть 1:10, искусственная освещенность 50-100 лк, удельная мощность ламп 4,0-5,0 Вт/м2.

Рабочее освещение 14-18 часов.

Для свиней на откорме световой коэффициент – 1:15 – 1:20, искусственная освещенность 20-50 лк, удельная мощность ламп 2,6 Вт/м2. Рабочее освещение 6-12 часов.

В овчарнях и конюшнях световой коэффициент должен соответствовать 1:20, искусственная освещенность на уровне кормушки 30-50 лк, удельная мощность ламп – 3,5 Вт/м2. Рабочее освещение 8-12 часов.

Для кур родительского и промышленного стада световой коэффициент должен составлять 1:10 – 1:12, искусственная освещенность на уровне кормушки 30-75 лк, удельная мощность ламп 4,0-5,0 Вт/м2. Для ремонтного молодняка световой коэффициент равен 1:8 – 1:10, искусственная освещенность на уровне кормушки 30-75 лк, удельная мощность ламп 4,0-5,0 Вт/м2.

Для напольного и клеточного выращивания бройлеров световой коэффициент должен быть 1:15, искусственная освещенность 30-75 лк, удельная мощность ламп 5,0-8,0 Вт/м2.

Следует отметить, что дежурное освещение в ночное время должно составлять 15-20% от общего. Рабочее освещение по графику от 8 до 18 часов.

Расчет искусственной освещенности, принцип работы люксметра.

Объективный люксметр состоит из фотоэлемента и при¬соединенного к нему стрелочного гальванометра. Шкала гальванометра, несмотря на ограниченное число делений, позволяет производить отсчеты трех диапазонов измерений: от 0 до 100 люксов, от 0 до 1000 и от 0 до 10 000 люксов. Это достигается путем включения в цепь фотоэлемента двух шунтов сопротивления, снижающих чувствительность всей системы прибора в 10 и 100 раз. Фотоэлемент пред¬ставляет собой очищенную от окислов железную пластинку, на которую нанесен слой селена, а сверх него - тонкий полупрозрачный слой золота или платины. Для защиты от воздействия химических агентов поверх золотой или платиновой пленки положен слой прозрачного лака. Все составные части фотоэлемента заключены в эбонитовую оправу. Для предохранения от прямых солнечных лучей на воспринимающую поверхность фотоэлемента наклады¬вают пластинки матового (молочного) стекла.

При воздействии световых лучей на воспринимающую часть прибора в селеновом его слое, на границе с золотой или платиновой пленкой, возникает поток электронов, который создает фототек.

От железной пластинки и слоя золота или платины отходят к гальванометру проводники, составляющие внешнюю цепь. Фототок отклоняет стрелку гальванометра. Угол отклонения стрелки соответствует интенсивности освещения.

Люксметр устанавливают горизонтально на исследуе¬мой освещенной поверхности и, освободив арретир гальва¬нометра (при выключенном фотоэлементе), приводят стрелку гальванометра в положение 0 с помощью корректора. Затем включают фотоэлемент в цепь и отмечают показания стрелки гальванометра. Если стрелка гальванометра выходит за пределы шкалы, то применяют шунтирование галь¬ванометра или светопоглощающие насадки, учитывая это при последующих расчетах освещенности. Показания гальванометра переводят в люксы, пользуясь прилагаемой к люксметру таблицей (на некоторых прибо¬рах деления шкалы нанесены в люксах).

Окончив измерение, фотоэлемент отключают от галь¬ванометра, а его стрелку закрепляют при помощи арре¬тира.

В практике строительства животноводческих помеще¬ний для нормирования естественного освещения исполь¬зуют коэффициент естественной освещенности (КЕО). Это величина, определяющая процентное отношение горизон¬тальной освещенности внутри помещения к единовременно определенной горизонтальной освещенности под открытым небом (с защитой от прямых солнечных лучей).

Нормативы бактериальной обсемененности воздуха, методы определения.

Для крупного рогатого скотаНе более 70000 микр.тел/м3, для свиней не более 50 000, для птицы 220 000.

Методы санитарно-бактериологического исследования воздуха:1. ^ Аспирационный метод с помощью аппарата Кротова. Предназначен для исследования воздуха на присутствие гемолитического стафилококка. Для этого метода чашку Кротова с 5%-нымкровянымагаром помещают в аппарат Кротова и пропускают 250 литров воздуха. Посев инкубируют в термостате при температуре 37оС в течение 48 часов. При наличии в воздухе a- или b-гемолитического стафилококка на среде вырастают колонии, окруженные зоной гемолиза.

^ Седиментационный метод по Коху. С помощью данного метода определяют общее микробное число воздуха. Общее микробное число воздуха рассчитывают по формуле Омелянского, который опытным путемдоказал, что за 5 минут на площадь в 100 см 2 оседают микробы, содержащиеся в 10 литрах воздуха:Х = 5 · А · 100 · 1000

С · 10 · S , гдеХ – количество микробов в 1 м3 воздуха – микробное число; А – количество колоний в чашке Петри; S – площадь чашки Петри (если d = 8, то S = 50; d = 9, S = 63; d = 10, S = 78, 5 см 2); С – экспозиция посева.

Нормативы пылевой загрязненности воздуха. Методы определения.

Микроклимат открытых откормочных площадок зависит от метеорологических условий, ветровой защиты, навесов, грунта площадок. Скапливающиеся в помещениях вредные газы, влага, пыль и микроорганизмы удаляются через вытяжную систему и попадают в атмосферу, окружающую ферму, комплекс. Чем больше животноводческих помещений в комплексе и чем выше концентрация животных, тем больше загрязнен воздух вокруг помещений и тем дальше он распространяется по территории.

В комплексе на 10 тыс. телят за один час зимой удаляется 103,9 млрд. микробных тел, 6,2 кг пыли, 23 кг аммиака, а одна только птицефабрика на 720 тыс. голов птицы выбрасывает в воздух в течение одного часа до 41,1 кг пыли, до 13,3 кг аммиака, до 1490 м3 углекислого газа и до 174,8 млрд. бактерий. Из комплекса на 2 тыс. коров удаляется за час 8,7 млрд. микробных тел, 0,75 кг пыли, 4,8 кг аммиака, 2058 кг влаги в виде аэрозолей. Даже на открытых откормочных площадках практически в любое время года в зоне дыхания животных содержание пыли, микробов и аммиака довольно высокое. На территории ферм между помещениями концентрация их значительно ниже, так как большинство из них немедленно удаляется конвекцией воздушных потоков вверх, часть оседает на землю (особенно около вентиляторов), конструкции зданий, часть уносится ветром.

Специфические запахи, особенно свиноводческих и птицеводческих объектов, распространяются в зависимости от сезона года на значительные расстояния: зимой - до 0,5 км, летом - до 3,5-5 км.

Какие же мероприятия должны проводиться в животноводческих помещениях и по охране воздушного бассейна территорий ферм и комплексов? Их можно подразделить на две основные части: общие меры и частные решения, направленные на очистку, обезвреживание и дезодорацию воздуха. Общие средства борьбы с загрязнением воздуха в помещениях общеизвестны и доступны. Это, в первую очередь, соблюдение высокой культуры ведения животноводства и своевременное выполнение всех ветеринарно-санитарных и зоогигиенических правил содержания и кормления животных, четкая и бесперебойная работа систем обеспечения микроклимата, удаления навоза и помета, тщательная очистка и дезинфекция помещений, особенно аэрозольная дезинфекция, кормление животных малосыпучими кормами.

Одной из мер борьбы с высокой запыленностью, микробной осемененностью воздуха в помещениях при содержании животных в многоярусных клетках является устройство приточной вентиляции таким образом, чтобы воздух подавался непосредственно в клетку, батарею, выдавливая оттуда испорченный. Довольно эффективным методом борьбы с пылью и микробами служит ионизация воздуха электрическими ионизаторами. При искусственной ионизации воздуха в помещениях для содержания животных количество пыли уменьшается в 3-4 раза, микроорганизмов в 3-5 раз в присутствии животных. При этом установлено бактериостатическое и бактерицидное действие аэроионов.

Из общих мер, направленных на уменьшение степени загрязнения воздушного бассейна территории ферм и комплексов, можно рекомендовать следующее.

Чтобы понизить загрязнение воздушного бассейна на территории фермы микробами и пылью и создать на ней свой микроклимат, между помещениями не менее чем в 2 ряда высаживают деревья. Открытые откормочные площадки со стороны господствующих ветров огораживают щитами. По периметру зоны площадки высаживают деревья (лесозащитные полосы шириной до 10 м). Навозохранилища и очистные сооружения озеленяют - высаживают кустарники и деревья не менее чем в 2 ряда. Для создания локального микроклимата летом, снижения микробной и пылевой загрязненности воздуха на открытых площадках для откорма в загонах оборудуют дождевальные установки, ставят теневые навесы, делают твердое покрытие грунта.

В последнее время для очистки и обезвреживания воздуха все чаще применяют фильтры разной конструкции.

В США для очистки воздуха в животноводческих помещениях применяют фильтры, в которых заполнителем служит стекловолокно. При этом очистку приточного воздуха рекомендуется осуществлять только в карантинных помещениях, изоляторах, в профилакториях (для телят до 20 дней), для подсосных маток с поросятами и для цыплят в возрасте 1-30 дней. Рекомендуется ставить фильтры на рециркуляторах.

Понятие вентиляции воздуха, ее значение, виды вентиляции.

В воздухе помещений для животных постоянно накапли¬вается углекислый газ, водяные пары, а также аммиак, сероводород и другие дурнопахнущие газы, образующиеся при разложении навоза и мочи. В помещениях без венти¬ляции нарушается нормальный ход обмена веществ у жи¬вотных и снижается их продуктивность. В таких помеще-ниях удои коров снижаются на 17-18%, затраты кормов на каждый килограмм привеса у откармливаемых свиней возрастают на 25% и примерно наполовину уменьшается яйценоскость кур.

У животных, постоянно пребывающих в помещениях, плохо или недостаточно вентилируемых, снижается сопро¬тивляемость к заболеваниям.

Во всех помещениях, как правило, происходит обмен внутреннего воздуха с наружным через поры строительных материалов, через щели в стенах, потолках, дверях, неплот¬ности в окнах, то есть естественная вентиляция. Величина обмена воздуха путем естественной вентиляции зависит от разности температур наружного и внутреннего воздуха; чем больше эта разница, тем быстрее протекает и обмен воздуха. Большое влияние на величину естественной вен¬тиляции оказывает и ветер (скорость и направление движе¬ния воздуха в свободной атмосфере).

Однако только естественная вентиляция не может обе¬спечить достаточный обмен воздуха и нормальный состав его в помещении. Поэтому в дополнение к ней в помещениях для животных необходимо устраивать искусственную вен¬тиляцию.

Вентиляционные сооружения различают с естественным и искусственным (механическим) побуждением движения воздуха.

Вентиляция с естественным побудителем бывает беструбной и трубной.

Беструбная вентиляция это фрамужная, горизонтальная и жалюзийно-фонарная. Фрамуги обычно делают в верхней части оконной рамы. Такую вентиляцию в южных районах можно применять круглый год, а в дру¬гих - только в теплое время года. Горизонтальную вентиля¬цию устраивают в продольных стенах здания в виде про¬емов (отверстий), заполняемых пористыми материалами (чаще каменноугольным шлаком или соломой). Жалюзийно-фонарную вентиляцию делают только в постройках с фо¬нарным устройством крыши. Жалюзи и фрамуги имеют приспособление для открывания и закрывания. Воздух из помещения выходит через открытые отверстия на под¬ветренной стороне вследствие разряжения, создаваемого ветром при закрытых отверстиях наветренной стороны. Беструбной вентиляцией очень трудно точно регулиро¬вать приток и удаление воздуха, и поэтому она непригодна для современных крупных животноводческих ферм.

Чаще используют трубную вентиляцию.

В животноводческих постройках широко применяют

приточно-вытяжную вентиляцию, в которой трубы, подводящие свежий наружный воздух, располагают отдельно от вытяжных. В ранее возведенных помещениях действуют трубные вентиляционные сооружения с естественным по¬буждением. Механизм перемещения воздуха при этом таков.

Воздух в помещении нагревается и обогащается водя¬ными парами. При этом уменьшается его удельный вес и расширяется объем. Нагретый и влажный воздух пере¬мещается вверх к потолку и свободно выходит через имею¬щиеся там вытяжные трубы, уступая место для поступле¬ния свежего, менее нагретого и более сухого наружного воздуха через приточные каналы.

Вытяжные вентиляционные каналы обычно утепляют соломенными матами или двойной обшивкой из теса, между которой засыпают опилки или торфяную крошку. Вну¬треннюю поверхность труб делают гладко оструганной. Внизу вытяжная труба имеет вращающуюся заслонку (рис. 17). Сечение вытяжного канала должно быть не меньше 70 X 70 см. На одну корову или лошадь требуется в сред¬нем около 250 см2 площади сечения вытяжных труб.

Приточные каналы располагают в верхней части про¬дольных стен в шахматном порядке. Делают их прямо¬угольными.

Если увеличить сечение и количество приточных и вы¬тяжных труб, с одновременным увеличением кубатуры по¬мещения за счет ликвидации чердаков, то нагретый воздух и пар не скапливаются под потолком, а свободно поднимают¬ся почти к гребню крыши и вытяжным трубам.

Психрометр - это специальный прибор, предназначенный для измерения температуры и влажности воздуха. Он состоит из двух термометров: "сухого" и "влажного", термодатчики которых являются абсолютно независимыми друг от друга. Первый термометр определяет температуру, в то время как влажность высчитывается, как разница между показаниями "сухого" и "мокрого" термометров. Существует три вида измерителей влажности воздуха:

1. Стационарный (или станционный) психрометр.
2. Дистанционный.
3. Аспирационный.

Стационарный психрометр (Августа)

Термометры станционных психрометров крепятся на специальном штативе, поэтому показания прибора сильно зависят от скорости воздушного потока в помещении, где производятся измерения. Среди самых простых приборов данного типа можно выделить гигрометр-психрометр ВИТ-2, ВИТ-1.

Аспирационный психрометр (Асмана)

Аспирационный психрометр считается одним из самых надежных измерителей, так как термометры в нем находятся в специальной защитной оправе, которая защищает их не только от повреждения, но и воздействия прямых солнечных лучей. Поток исследуемого воздуха в таком устройстве имеет постоянную скорость около 2 мм/с. Но, как и станционный прибор, аспирационный психрометр является достаточно хрупким, так как построен на базе ртутно-спиртовых градусников.

Дистанционный

Дистанционные манометрические или электронные психрометры - это промышленные устройства, которые работают на основе терморезисторов и термометров сопротивления. Например, вместо двух ртутных или спиртовых датчиков температуры имеет кремниевые транзисторы.

Устройство и принцип работы психрометра

В состав простого психрометра входит два ртутных или спиртовых термометра. "Мокрый" измеритель с одной стороны обернут влажной тканью, конец лоскута которой опущен в емкость с жидкостью. Работа любого психрометра основана на физическом свойстве воды испаряться. В процессе испарения из жидкости уходят самые "быстрые" молекулы, в результате чего также теряется определенное количество энергии, и температура воды снижается. Именно эту температуру и замеряет "влажный" термометр. Чтобы узнать влажность воздуха психрометром, нужно зафиксировать показания двух термометров и по психометрической таблице высчитать относительную влажность.

Абсолютная влажность определяется по психометрической формуле: e = E-A*P(t-tc); где:

• е - упругость пара, который находится в воздухе;
• Е - показатель максимально возможной упругости пара, при температуре, которую показывает "влажный" термометр;
• А - коэффициент. Его величина зависит от устройства термометра, а также скорости прохождения воздушного потока возле резервуара термометра;
• t -температура воздуха, определенная обычным термометром;
• P -давление воздуха.

Чем отличаются между собой гигрометр и психрометр

Гигрометр, как и психрометр, используется для измерения влажности воздуха. Между собой эти два устройства отличаются по принципу работы. Психрометр считается более простым и, вместе с тем, более надежным измерителем, поэтому зачастую пользователи предпочитают все же . Однако гигрометры являются более функциональными, они могут измерять влажность не только воздуха, но и твердых тел.

Состоит прибор из двух ртутно-стеклянных термометров погруженных в специальные металлические трубки, открытые снизу и соединенные в верхней части в одну цилиндрическую трубку, и аспирационной головки. Внутри трубки также находится внутренняя трубка, в которой расположен ртутный резервуар термометра. Аспирационная головка предназначена для всасывания (аспирации) окружающего воздуха и подачи его к резервуарам термометров. Состоит она в свою очередь из пружинного заводного механизма с запуском ручного типа или от электродвигателя и вентилятора, помещенных в общий корпус. Во время работы вентилятора окружающий воздух всасывается, обдувает резервуары термометров, затем по воздуховоду поступает к вентилятору и выбрасывается наружу через специальные технологические отверстия в корпусе аспирационной головки.

Принцип действия основан на регистрации разности температуры сухого и смоченного термометров и зависимости этого соотношения от влажности окружающего воздуха. Температура окружающей среды регистрируется по показаниям сухого термометра, а влажность по показаниям обоих термометров и специальным психометрическим таблицам или формуле Шпрунга. Измерение влажности аспирационным психрометром Асмана производится через 3-5 минут после смачивания влажного термометра специальной пипеткой и включения вентилятора.

Формула Шпрунга

Е - абсолютная влажность;
Е1 - максимальная влажность при температуре смоченного термометра;
0,5 - психрометрический коэффициент;
t - показания сухого термометра;
t1 - показания смоченного термометра;
Н - барометрическое давление во время регистрации

Гигрометр волосной

Действие волосного Гигрометра основано на свойстве обезжиренного человеческого волоса изменять свою длину при изменении влажности воздуха, что позволяет измерять относительную влажность от 30 до 100%. Волос 1 (рис. 1 ) натянут на металлическую рамку 2 . Изменение длины волоса передаётся стрелке 3 , перемещающейся вдоль шкалы. Изменение длины волоса передаётся стрелке, перемещающейся вдоль шкалы. Волосной Гигрометр в зимнее время является основным прибором для измерения влажности воздуха.

Основная абсолютная погрешность гигрометра, % ±10

Цена наименьшего деления шкалы, % 1

Время установления показаний гигрометра, с 150

Габаритные размеры 30 х 160 х 290 мм

Масса 0.25 кг

Гигрограф

ГИГРОГРАФ, самопишущий гигрометр. На метеорологических станциях, а также в санитарной практике при обследовании жилых помещений, степени их сухости, исправности и пригодности приборов отопления и вентиляции, при контроле за процессом высушивания вновь выстроенных домов и вообще во всех случаях, когда приходится вести продолжительные систематические наблюдения за качествами окружающего воздуха, весьма удобно и часто необходимо иметь приборы, которые могут автоматически регистрировать даваемые ими показания. К числу таких приборов относится Гигрометр системы Ришара, записывающий в виде непрерывной кривой относительную влажность воздуха. Прибор состоит из пучка тщательно вымытых и обезжиренных женских волос, прикрепленных концами к клеммам и слегка натянутых пружиной. Смотря по степени влажности воздуха, пучок волос вследствие гигроскопичности изменяет свои физические свойства и во влажном воздухе удлиняется, в сухом-укорачивается. Эти колебания длины передаются посредством рычага пишущему перу, которое чертит на барабане непрерывную кривую относительной влажности воздуха. Барабан покрыт лентой бумаги, разграфленной на дни и часы; он приводится в медленное и равномерное движение часовой пружиной, заводящейся ежедневно или раз в неделю. Для защиты волос от случайных повреждений имеется сетчатая коробка, к-рая вкладывается в кольцо и прикрывает наиболее нежные части прибора. Барабан и перо закрыты металлическим футляром со стеклянными стенками. Время от времени точность показаний Г. необходимо проверять. Для этой цели кусок полотна смачивают чистой водой и обвертывают им сетчатую коробку прибора таким образом, чтобы по возможности закрыть все отверстия. На этот кусок полотна накладывают еще второй такой же кусок. По истечении приблизительно 30 мин. воздух в коробке насыщается водяными парами, и пишущее перо прибора должно своим концом установиться на делении барабана, показывающем 100% относительной влажности. Если этого не произошло, необходимо исправить положение пера посредством регулирующего винта.

Осадкометр Третьякова

Осадкомер , дождемер - прибор для измерения атмосферных жидких и твёрдых осадков.

Осадкомер конструкции В. Д. Третьякова состоит из сосуда с приёмной площадью 200 см² и высотой 40 см, куда собираются осадки, а также специальной защиты, предотвращающей выдувание из него осадков. Устанавливается осадкомер так, чтобы приёмная поверхность ведра находилась на высоте 2 метра над почвой. Измерение количества осадков в мм слоя воды производится измерительным стаканом с нанесёнными на нём делениями; количество твёрдых осадков измеряют после того как они растают в комнатных условиях.

Комплект осадкомера состоит из двух металлических сосудов для сбора и сохранения выпадающих осадков, одной крышки к ним, тагана для установки осадкомерных сосудов, ветровой защиты и двух измерительных стаканов.

Снегометр весовой

Снегомер - метеорологический инструмент для измерения плотности снежного покрова.

Снегомер состоит из цилиндра с режущими зубьями и сантиметровой шкалой на наружной поверхности, крышки, ручки, и весового устройства: серьги для подвешивания, коромысла, призмы, стрелки, груза. В комплект входит также лопаточка.

Измерения проводят следующим образом. На ровном участке цилиндр снегомера погружается зазубренным концом строго вертикально в снег до соприкосновения с подстилающей поверхностью. Если попадаются снежные корки, лёгким подкручиванием цилиндра их прорезают. Когда труба достигнет почвы, записывают высоту снежного покрова по шкале. Затем с одного бока цилиндра отгребается снег, и под нижний конец цилиндра подводится специальная лопаточка. Вместе с ней цилиндр вынимают из снега и переворачивают нижним концом вверх. Очистив цилиндр от снега снаружи, подвешивают его к крючку весов. Весы уравновешивают при помощи подвижного груза и записывают число делений по линейке снегомера.

Плотность снега определяется как отношение веса пробы к её объёму, по формуле:

p=G/(S*H)

· р - плотность пробы снега, г/см³;

· G - вес пробы, в граммах;

· S - приёмная площадь цилиндра, см²;

· H - высота пробы снега, см.

Люксметр

Простейший люксметр состоит из селенового фотоэлемента, который преобразует световую энергию в энергию электрического тока, и измеряющего этот фототок стрелочного микроамперметра со шкалами, проградуированными в люксах. Разные шкалы соответствуют различным диапазонам измеряемой освещённости; переход от одного диапазона к другому осуществляют с помощью переключателя, изменяющего сопротивление электрической цепи. (Например, люксметр типа Ю-16 имеет 3 диапазона измерений: до 25, до 100 и до 500 лк). Ещё более высокие освещённости можно измерять, используя надеваемую на фотоэлемент светорассеивающую насадку, которая ослабляет падающее на элемент излучение в определённое число раз (постоянное в широком интервале длин волн излучения).

Кривые относительной спектральной чувствительности селенового фотоэлемента и среднего человеческого глаза неодинаковы; поэтому показания люксметра зависят от спектрального состава излучения. Обычно приборы градуируются с лампой накаливания, и при измерении простыми люксметрами освещённости, создаваемой излучением иного спектрального состава (дневной свет, люминесцентное освещение), применяют полученные расчётом поправочные коэффициенты. Погрешность измерений такими люксметрами составляет не менее 10 % от измеряемой величины.

1. Изучить устройства и принципа действия испытательных приборов.

2. Знать порядок расчета показателей.

3. Определить температуры воздуха с помощью психрометра.

4. Определить относительной влажности воздуха в процентах: – по номограмме – по психрометру при скорости движения воздуха V = 0,2 м/с.

5. Оформить отчет: указать тему и цель работы, применяемые инструменты, приборы и приспособления, используемую литературу. и результаты.

Сделать выводы.-

Сведения из теории

Результаты лабораторных испытаний материалов должны быть достоверными и сопоставимыми.

Для этого необходимо соблюдать и поддерживать установленные стандартами условия испытаний. Основными из них являются нормальные (стандартные) температура и влажность воздуха, так как масса, предел прочности, удлинение и другие свойства материалов меняются в зависимости от их влажности.
нормальную влажность материалы приобретают при выдерживании их в течение 10–48 ч в нормальных атмосферных условиях. Нормальными принято считать влажность φ = 65 ± 3% и температуру воздуха t = = 20 ± 2°С.
Содержание паров влаги в воздухе характеризуется абсолютной и относительной влажностью.
Абсолютной влажностью воздуха называется масса водяных паров в единице объема воздуха, r/м3 (влагоемкость), или давление водяных паров, находящихся в воздухе, Па. Абсолютная влажность воздуха с повышением температуры увеличивается до определенного максимального значения, которое называется влагоемкостью (табл. 1).
Относительной влажностью воздуха называется отношение абсо- лютной влажности YB к влагоемкости- YВ» обычно выражаемое в про- центах, т. е. Относительной влажностью воздуха называется отношение абсо- лютной влажности YB к влагоемкости- YВ» обычно выражаемое в про- центах, т. е.Относительной влажностью воздуха называется отношение абсо- лютной влажности YB к влагоемкости- YВ» обычно выражаемое в про- центах, т. е.
Относительная влажность воздуха характеризует степень насыще- ния воздуха парами влаги, т. е. это отношение фактического количества содержащейся в воздухе влаги к максимально возможному при данной температуре и атмосферном давлении, выражаемое в процентах.

• Зависимость абсолютной влажности воздуха от температуры

t, °с 10 17 25 30
Влагоемкость, г/м3 9,4 14,5 23,0 30,4

Пользуясь показаниями приборов, определяют относительную влажность воздуха по психрометрической таблице, расположенной на пси-хрометре и номограмме. Для определения относительной влажности воздуха применяется простой психрометр.При снятии показаний с термометров необходимо находиться от них на наибольшем расстоянии, допустимом для зрения(чтобы не нагреть термометр дыханием).Перед определением относительной влажности воздуха ткань (не- аппретированный батист) смачивают дистиллированной водой приспо- соблением типа пипетки. Показания термометров снимают через 4-5 мин после включения вентилятора и, пользуясь монограммой или таблицей, определяют относительную влажность воздуха.
Чтобы получить правильные результаты, психрометры устанавли- вают на внутренних стенах помещения или колоннах на высоте 1,6 м от пола так, чтобы на них не падали прямые солнечные лучи, не оказывал действия ветер или измерение движения воздуха. Эти приборы нельзя устанавливать вблизи дверей, окон, вращающихся приборов, вытяжек и т.д.
Температуру воздуха в лабораториях определяют по показаниям сухого термометра. Психрометр предназначен для определения температуры и относительной влажности воздуха в помещениях, при отсутствии прямого воздействия воздушных потоков
Простой психрометр состоит из двух одинаковых термометров и 2 (рис. 1). Термометр 1 остается сухим и служит для измерения температуры воздуха. Ртутный шарик термометра 2 обернут тонкой хлопчато- бумажной тканью, находящейся в чашечке, в которую из стеклянной трубки непрерывно поступает дистиллированная вода. На испарение влаги с поверхности ткани расходуется теплота термометра 2, вследст- вие чего он охлаждается.

Показания термометра 2 всегда будут ниже, чем показания термометра 1.

Рис. 1. Простой психрометр

Технические характеристики психрометра

• . Диапазон измерения температуры от 0°до + 45°С.
• Цена деления шкалы – 0,5°С.
• Предел допускаемой погрешности термометра равен ± 0,5°С.
• Диапазон измерения относительной влажности от 40 до 80 %.
• Предел допускаемой погрешности психрометра равен ± 7 %. Габаритные размеры – 290 × 120 × 28 мм. Масса – 350 г.

Устройство и принцип работы психрометра

• Общий вид психрометра приведен на рис. 1.

Психрометр состоит из двух термометров (1) с одной прикладной шкальной пластиной, пластины с психрометрической таблицей и пре- дупредительными надписями которые вместе с питателем (3) установлены на основании (2). Фитиль (4), изготовленный из шифона или рав- ной ему по смачиваемости ткани, прикреплен на резервуаре «увлажненного» термометра.Принцип действия прибора основан на определении относительной влажности по разности показаний «сухого» и «увлажненного» термометров.
Порядок определения относительной влажности воздуха
Установите психрометр в вертикальное положение. Выдержите психрометр не менее 30 мин. в среде, влажность которой определяется. Снимите показания «сухого» и «увлажненного» термометров. При сня- тии показаний угол зрения должен быть перпендикулярен капиллярам термометров. Определите действительную температуру термометров (с точностью до 0,1°С) путем введения поправок к снятым показаниям, которые приведены в удостоверении к термометрам. Вычислите разность действительных значений температур «сухого» и «увлажненного» термометров.
Определите относительную влажность измеряемой среды по пси- хрометрической таблице, применяя двойную интерполяцию.

Пример определения относительной влажности:

Показания «увлажненного» термометра + 16°С, поправка к показанию 1-0,2°С. Показания «сухого» термометра +20,3°С, поправка к пока- занию – 0.3°С. Действительная температура «увлажненного» термомет- ра равна + 16,2°С, сухого + 20,0°С. Тс = 20°С. Т увл = 16,2°С. Тс – Т увл. = 3,8°С.
Проинтерполируем сначала значения влажности Т увл. = 16°С. Для Тс. – Т увл. = 3,8°С – Из таблицы видно, что при Тс – Тувл. = 3,5°С. фи = 59%, а при Тс – Тувл. = 4%. фи = 54 проц., т.е. при изменении раз- ности температур на 0,5°С. φ изменяется на 5%. Отсюда имеем, что изменению на 0,3°С – 3%. Отнимаем от 59 проц. – 3% = 56 проп. По- лучаем при Тс – Тувл = 3,8°С фи = 56% проц., при Тувл, = 16°С. Затем таким же способом определяем влажность при Тувл = 17°С и Тс – Тувл. – 3,8°С, получаем фи – 57,6 проц. Зная, что фи 56%. при Тувл. – 16°С и фи 57,6% – при Тувл. = 17°С находим значения фи для Тувл. = 16,2°С. Искомая влажность получается равной 56,32%.

• Техническое обслуживание психрометра, характерные неисправности и методы их устранения

1. В конструкцию психрометра входят стеклянные детали, поэтому он требует бережного обращения при эксплуатации. Прибор следует оберегать от падений, резких толчков, ударов.
2. Фитиль, охватывающий резервуар термометра, должен быть все- гда чистым, мягким л влажным. Загрязненный фитиль плохо тянет воду, поэтому необходимо менять его по реже двух раз в месяц. В запылен- ных местностях следует особенно внимательно следить за состоянием фитиля и менять его по мере загрязнения.
Шарик термометра обертывают тканью фитиля только один раз, причем края ткани могут немного заходить друг за друга (не более чем на 1/4 окружности шарика).
После того, как подобран кусочек ткани соответствующей ширины, его смачивают дистиллированной водой и в мокром виде плотно обер- тывают вокруг шарика термометра. (Фитиль можно сшить на машинке).
3. Подготовить две петли из ниток, сначала одной петлей туго затя- гивают ткань над верхней частью шарика, а затем под нижней частью шарика. Нитку под шариком стягивают не туго, чтобы не нарушить тягу воды.4. Питатель всегда должен быть заполнен дистиллированной водой. Воду надо подливать заблаговременно, лучше всего тотчас после на- блюдений, или же не менее чем за 30 мин. до наблюдений.
5. В процессе эксплуатации прибора у термометров могут наблюдаться разрывы столбика жидкости, их устраняют путем осторожного подогрева или глубокого охлаждения.

• Определения относительной влажности воздуха по номограмме

По разности температур сухого 1 (tc) и мокрого 2 (tм) термометров определяют относительную влажность воздуха по номограмме (рис. 2), составленной с учетом скорости движения воздуха в помещении. По горизонтальной оси номограммы отложены показания сухого термо- метра, а по вертикали – мокрого. Относительная влажность воздуха ука- зывается наклонной линией, проходящей через точку пересечения коор- динат, соответствующих температурам сухого и мокрого термометров. Например, при tc=20 ºС и tм = 16ºС φ = 60%.
Рис. 3. Номограмма для определения относительной влажности воздуха в процентах по простому психрометру
Для поддержания в лаборатории необходимой относительной влаж- ности воздуха и температуры применяют автоматические увлажнитель- но-отопительные установки распыляющего типа. Если в лаборатории нет кондиционных устройств (камер), то материалы выдерживают в герметических сосудах малого объема, например эксикаторах.В эксикаторах, в которых выдерживают образцы материалов перед определением показателей физико-механических свойств, необходимая относительная влажность воздуха достигается, если в них налить рас- творы кислот или различных солей (табл. 2).

• Относительная влажность воздуха в зависимости от концентрации раствора серной кислоты

Относительная влажность воздуха, %
5 10 20 30 40 50 55 60 65 70 80 90 95 98
Концентрация раствора серной кислоты, %
< 69,0 64,0 57,6 52,8 48,1 43,4 40,2 38,5 36,433,8 26,0 16,5 11,0 5,0

• Контрольные вопросы к аттестации персонала лаборатории и к обучению лаборантов лаборатории

1 Объяснить, почему в лабораториях необходимо создавать нормальные атмосферные условия окружающей среды при испытании материалов.
2. Изучить устройство и принцип работы простого психрометра, техническое обслуживание психрометра, характерные неисправности и методы их устранения
3. Изучить метод определения относительной влажности измеряе- мой среды по психрометрической таблице, применяя двойную интерполяцию.
4. Знать правила определения относительной влажности воздуха по номограмме
Объяснить правила и место установки приборов в лаборатории