Метэаралогія і кліматалогія
Практыкум
Выдавец: Вышэйшая школа
Памер: 223с.
Мінск 2011
хрометра паліраваныя і нікеліраваныя, дзякуючы чаму яго паверхня добра адбівае сонечныя промні і тым самым выключае празмернае награванне прыбора. Таму для ўстаноўкі псіхрометра не патрабуецца ніякай дадатковай засцярогі. Аспірацыйныя псіхрометры выкарыстоўваюцца не толькі на метэаралагічных станцыях, але і пры правядзенні спецыяльных палявых мікракліматычных даследаванняў і градыентных назіранняў.
Вымярэнні па аспірацыйным псіхрометры. Псіхрометр падвешваюць на слупок на патрэбную вышыню ўзімку за 20 мін, а ўлетку за 15 мін да тэрміну адліку. Яго арыенціроўка павінна быць такой, каб прамыя сонечныя промні падалі на адну з засцярог 4, а тэрмометры 1 і 2 знаходзіліся ў цяні. Намочваюць батыст правага тэрмометра з дапамогай гумовай грушападобнай піпеткі 9 узімку за 30 мін, а ўлетку за 4 мін да моманту адліку.
Піпетку напаўняюць дыстыляванай вадой, потым злёгку націскаюць на грушу і выводзяць ваду не бліжэй чым за 1 см да канца піпеткі, фіксуючы гэты стан з дапамогай заціскачкі 12. Потым уводзяць піпетку ў трубку 6, дзе знаходзіцца рэзервуар, абкручаны батыстам. Пасля гэтага адкрываюць заціскачку 12, каб лішняя вада вярнулася назад у грушу, і вымаюць піпетку з трубкі псіхрометра.
Пасля намочвання тэрмометра ключом 8 заводзяць спружынны механізм аспіратара, які ў момант адліку павінен працаваць з усёй сілай. Таму ўзімку за 4 мін да пачатку адліку неабходна другі раз завесці аспіратар.
У момант правядзення назіранняў спачатку адлічваюць дзясятыя долі градуса па «сухім» і «намочаным» тэрмометрах, запісваюць вынікі, а пасля адлічваюць і запісваюць цэлыя градусы. У час адліку назіральнік павінен стаяць так, каб вецер дзьмуў у напрамку ад прыбора да назіральніка. Пры значнай скорасці ветру (больш за 3 м/с) на аспіратар надзяваюць з наветранага боку засцярогу 13.
Вылічэнне вільготнасці паветра па аспірацыйным псіхрометры. Скорасць аспірацыі ў «намочанага» тэрмометра ў аспірацыйным псіхрометры заўсёды большая, чым скорасць абцякання паветрам у «намочанага» тэрмометра станцыйнага псіхрометра. Таму каэфіцыент А аспірацыйнага псіхрометра роўны 0,000662. Тады псіхраметрычная формула (6.11) для вылічэння вільготнасці паветра атрымлівае выгляд
e = E-0,000662Ap(t-t').
(6.12)
Гэтай формулай карыстаюцца рэдка. Характарыстыкі вільготнасці паветра па даных аспірацыйнага псіхрометра вызначаюць з дапамогай псіхраметрычных табліц. Аднак пры вызначэнні папраўкі на ціск карыстаюцца «Псіхраметрычнымі табліцамі» (4а, 46, 4в), разлічанымі для аспірацыйнага псіхрометра.
6.3. Гігрометры
На метэаралагічных станцыях выкарыстоўваюцца пераважна валасяныя гігрометры.
Валасяны гіірометр (рыс. 6.3). Гігрометр прызначаны для непасрэднага вымярэння адноснай вільготнасці паветра. Прыёмнай часткай гігрометра з’яўляецца абястлушчаны чалавечы волас, што валодае здольнасцю змяняць сваю даўжыню пад уплывам змяненняў адноснай вільготнасці. Падаўжэнне воласа пры змяненнях вільготнасці паветра ад 0 да 100% складае 2,5% даўжыні. Пры памяншэнні адноснай вільготнасці волас укарочваецца, а пры павелічэнні падаўжаецца.
Волас 1, што ўспрымае хістанні адноснай вільготнасці, замацаваны ў металічнай рамцы 2. Верхні канец воласа прымацаваны да рэгуліровачнай шрубы 3, з дапамогай якой воласу надаецца неабходная напятасць. Яго ніжні канец злучаны з кулачком 4, асаджаным на шпень 5, на канцы якога маецца грузік 6. Шпень 5 уваходзіць у адтуліны восі 8 вярчэння стрэлкі 7 і замацоўваецца шрубай 10. Вось 8 устаноўлена ў кранштэйне ў ніжняй частцы рамкі 2. Такая будова забяспечвае вярчэнне стрэлкі 7 на восі 8 пад уздзеяннем змяненняў даўжыні воласа 1 і грузіка 6 уздоўж шкалы 9.
Перасоўваючы шпень 5 з грузікам 6 па восі 8, можна змяняць адчувальнасць гігрометра і ўстанаўліваць стрэлку 7 на патрэбнае дзяленне шкалы.
На шкалу 9 нанесены 100 дзяленняў ад 0 да 100%. Цана дзялення адпавядае 1% адноснай вільготнасці. Дзяленні па шкале нанесены нераўнамерна, што абумоўлена адпаведнымі змяненнямі даўжыні воласа. У пачатку шкалы дзяленні буйныя, таму што даўжыня воласа найбольш хутка змяняецца пры малых значэннях вільготнасці і паволі пры вялікіх яе значэннях.
Калі адносная вільготнасць павялічваецца, то волас падаўжаецца, а стрэлка пад уздзеяннем грузіка 6 паварочваецца
Рыс. 6.3. Валасяны гігрометр
ўправа; калі ж вільготнасць памяншаецца, волас укарочваецца і паварочвае стрэлку ўлева.
Валасяны гігрометр устанаўліваецца ў псіхраметрычнай будцы разам са станцыйным псіхрометрам (гл. рыс. 5.14). Адлікі па гігрометры робяць з дакладнасцю да 1% яго шкалы непасрэдна пасля адліку па псіхрометры. Гігрометры могуць працаваць пры тэмпературы навакольнага паветра ад -50 да +53 °C.
Папраўкі гігрометраў. Гігрометры з’яўляюцца адноснымі прыборамі. Аднак узімку, калі тэмпература паветра апускаецца ніжэй за -10 °C, яны выкарыстоўваюцца ў якасці асноўных прыбораў, па якіх вызначаюць вільготнасць паветра. 3 цягам часу гігрометры губляюць адчувальнасць. Гэта тлумачыцца тым, што волас паступова выцягваецца і забруджваецца, а плёнка высыхае. Улічваючы гэта, гігрометры звяраюць шляхам параўнання іх паказанняў з паказаннямі псіхрометраў,
40
50
60
70
80
90
Ф
X 20
О a m 30
3
6
7
в
0
92
98
SI
93
94
95
96
97
99
79
82
86
87
88
80
78
80
83
84
85
75 76
77
65 66
55
56
42
41
40 30 ^Гігрометр
31 32 20\2t
24 J5
70
60
50
74
63
53
37
27 ~16
72
61
50
100.
90
73
62
52
36
26
15
39
29
18
45
35
57
57
"46
43
33
23
69
5В
47
40
30
20
40
30
19
64
54
38
28
17
70
59
48
71
60
49
44
34
Рыс. 6.4. Графік вызначэння паправак да паказанняў гітрометра
0 10С 89
атрыманымі адначасова на працягу 1-1,5 месяца да пачатку ўстойлівых маразоў. Атрыманыя даныя наносяць на каардынатную сетку: на восі абсцыс значэнні вільготнасці, атрыманыя па гігрометры, а на восі ардынат значэнні адноснай вільготнасці, атрыманыя па псіхрометры (рыс. 6.4). Нанесеныя пункты адпавядаюць значэнням адноснай вільготнасці, атрыманым адначасова на гігрометры і псіхрометры. Яны ствараюць поле сувязі дзвюх велічынь і на каардынатнай сетцы размяшчаюцца вузкай палоскай. Пасярэдзіне гэтага поля праводзяць прамую лінію з такім разлікам, каб пункты раўнамерна размясціліся на абодва бакі ад лініі.
Карыстаючыся гэтым графікам, для любога паказання гігрометра можна знайсці адпаведныя значэнні адноснай вільготнасці.
Для больш зручнага карыстання графікам складаюць пераводную табліцу, якая ўяўляе сабой значэнні адноснай вільготнасці, знятыя з прамой лініі на графіку. Злева ў слупку ўносяцца дзясяткі, а ў верхнім радку адзінкі шкалы гігрометра.
Напрыклад, адлік па гігрометры «55» адпавядае значэнню адноснай вільготнасці 41%, адлік па гігрометры «87» адпавядае вільготнасці 86% і г.д.
Рэгуліроўку гігрометраў і пабудову графіка для вызначэння паправак ажыццяўляюць у асеннія месяцы.
У зімовую пару, калі ўстанаўліваюцца тэмпературы ніжэй за -10 °C, пругкасць вадзяной пары і недахоп насычэння вызначаюць таксама з дапамогай псіхраметрычных табліц. Для гэтага выкарыстоўваюцца папраўленыя па графіку паказанні гігрометра і тэмпературы паветра.
Іншыя тыпы гігрометраў. Прынцып дзеянне гігрометра пункпіа расы заснаваны на ахаладжэнні цвёрдага цела і вымярэнні пры гэтым тэмпературы цела. У якасці ахаладжальнага цела звычайна выкарыстоўваюць металічнае люстэрка. Вымярэнне тэмпературы люстэрка ў момант ападання кандэнсату (запаценне) ажыццяўляецца з дапамогай тэрмарэзістара. Для ахаладжэння люстэрка выкарыстоўваюцца паўправадніковыя тэрмахаладзільнікі.
Прынцып дзеяння электралітычнага гігрометра заснаваны на вымярэнні пункта расы над насычаным саляным растворам. Залежнасць пункта расы ад вільготнасці навакольнага паветра загадзя вядомая. Па значэнні пункта расы над растворам вылічваюць вільготнасць паветра. Звычайна ў электралітычных гігрометрах выкарыстоўваюць хлорысты літый, які паглынае вадзяную пару і становіцца электраправадніком. Сіла прапушчанага праз раствор току будзе залежаць ад колькасці вады, што паступае з паветра. Чым большая вільготнасць паветра, тым большай сілы ток будзе працякаць праз раствор. Па велічыні сілы току вызначаюць вільготнасць паветра.
Кулонаметрычны гігрометр працуе на прынцыпе паглынання вадзяной пары з паветра з дапамогай рэчыва, якое валодае гіграскапічнымі ўласцівасцямі, і наступнага яе раскладання шляхам электролізу. Пры гэтым колькасць электрычнасці з’яўляецца мерай раскладзенай вады, што паступае з паветра, і характарызуе яго вільготнасць. Паглынанне і электроліз вадзяной пары, што атрымліваецца ў паветры, адбываюцца адначасова.
Акрамя вышэйназваных тыпаў маюцца дыфузійныя, сарбцыйныя і іншыя гігрометры, якія атрымалі абмежаванае выкарыстанне.
6.4. Пгрографы
Для бесперапыннага запісу змяненняў адноснай вільготнасці на працягу сутак або тыдня служаць гігрографы (рыс. 6.5). Вырабляюцца гігрографы двух тыпаў валасяныя і плёначныя.
Валасяны гігрограф. Прыёмнай часткай гэтага гігрографа, што рэагуе на хістанні адноснай вільготнасці, з’яўляецца пучок абястлушчаных чалавечых валасоў 1, замацаваных у рамцы, што знаходзіцца па-за корпусам прыбора. Змяненні даўжыні пучка валасоў перадаюцца праз сістэму рычагоў 3, 4 на стрэлку 5, на канцы якой знаходзіцца пяро 6. У сярэдняй частцы пучок зачапляецца за кручок 2, злучаны з крывалінейным рычагом 3, здольным вярцецца вакол сваёй восі. Крывалінейны рычаг 3 слізгаецца па другім крывалінейным рычагу 4, які мае агульную са стрэлкай 5 вось. Для рэгуліроўкі дакладнасці запісу пяра 6 служыць шруба 7, з дапамогай якой дасягаецца неабходная напятасць пучка валасоў.
Унутры корпуса гігрографа знаходзіцца вось для барабана з гадзіннікавым механізмам 8. На барабан надзяваецца стужка, канцы якой замацоўваюцца металічнай дужкай. У залежнасці ад скорасці вярчэння барабана вакол восі гігрографы бываюць сутачныя ці тыднёвыя.
Пры павелічэнні адноснай вільготнасці пучок валасоў падаўжаецца, а стрэлка з пяром перамяшчаецца ўверх уздоўж стужкі барабана.
Для адвядзення стрэлкі 5 з пяром 6 ад барабана з гадзіннікавым механізмам 8 у час замены стужкі існуе спецыяльны рычаг 9. Гігрограф забяспечаны прыстасаваннем, з дапамогай якога, не адчыняючы вечка, можна рабіць на дыяграмнай стужцы засечкі дакладна ў тэрмін назіранняў з мэтай кантролю хода гадзінніка.
КНІГІ ОНЛАЙН
