Лд=Асо+—(2)
Vv, v*
где Лоо ,5] и В2— постоянные величины, характерные для каждого психрометра конкретного типа, которые определяют экспериментально на основании значений, получаемых по формуле (1), И одновременных измерений скорости обдува Чд.
Для психрометра с принудительной вентиляцией, например типа М-34, у которого смоченный термометр находится в цилиндрическом канале радиационной защиты (экрана), зависимость психрометрического коэффициента от скорости воздуха в диапазоне 1,7—2,7 м/с относительно смоченного термометра выражается эмпирической формулой
А
(3)
д — Ат vt) ,где Ат— номинальное значение психрометрического коэффициента для аспирационного психрометра конкретного типа;
ит — номинальное значение скорости вентиляции, соответствующее значению Аг;
у — постоянная для психрометра конкретного типа.
Значения и о- определяют как средние арифметические из действительных значений на выборке психрометров, объем которой и правила формирования устанавливают по ГОСТ 18321—73. Значения Ат, от и у определяют при государственных приемочных испытаниях и вносят в нормативно-техническую документацию на психрометр.
Для каждого конкретного экземпляра аспирационного психрометра при первичной и периодической поверках измеряют только скорость аспирации од, которую и указывают в паспорте или свидетельстве о поверке прибора.
Пример. Для психрометра типа М-34 в результате экспериментальных исследований находят, что цт = 2,0 м/с, AT = 662-10~6 °С-1, у=56-10~s °С-1 м-1 с. Если для конкретного психрометра цд = 2,6 м/с, то по формуле (1) определяют
Ад=[662—56(2,6—2,0)]10—SoC—1.
Округляя, получают в данном примере Ад = 628-’1О-в °С-6 °С-1. Значение Ад заносят в паспорт на психрометр.
■4. Определение интервала дискретизации психрометрического коэффициент- та и общего давления паровоздушной смеси изложено ниже на примере построения и расчета таблицы эквивалентных давлений.
Номинальное значение психрометрического коэффициента, принятое при расчете таблиц, —АНОМ=АТ1 = 795-10~6 °С~', номинальное давление Рном—1000 гПа, интервал дискретизации температуры сухого и смоченного термометров — S(=S/' = O,1 °С; область задания рд от 600 до L100 гПа; область задания V от минус 10, до плюс 40°С; (t—t') от 0 до 10 °С; Ая от 500-10-6 до Ю00"10-в ‘С'1 Пользуясь формулами (18) и (19) стандарта и подставляя в них те граничные значения указанных величин, которым соответствуют минимальные значения определяемых интервалов, получают:
795-10~6-103-0,1+0,0225 1П-боГ-1
21100-10
„ 795-10—6-10~3-0,1+0,0225 „ .. „
S- — —5,11 гПа.
2-103-10—6-10
Округляя, устанавливают = 5-10~6 °С-1 и Sp ,=5 гПа, которые и ис
пользованы в примере построения таблиц эквивалентных давлений (см. справочное приложение 4).
5. Пример использования таблиц, когда известно действительное значение психрометрического коэффициента, отличающееся от номинального, изложен ниже.
В результате измерений температуры сухого и смоченного термометров получают: t=*=0,7°C и /'=—2,2°С, а в результате измерения общего давления паровоздушной смеси рд='1ОД1 гПа. Действительное значение психрометрического коэффициента Ад = 664-10-6 °С-1. Необходимо определить значения величин, характеризующих влажность воздуха, пользуясь приведенными в справочном приложении 1 примерами базовой таблицы (АНОм = 795-'10~6 °С-1), таблицы поправок на отличие давления от номинального значения (рНом = 1000 гПа) в справочном приложении '2 и таблицы эквивалентных давлений в справочном приложении 4.
(По таблице эквивалентных давлений по заданным рд=1091 гПа и Дд= = 694- 10~6 °С-1 определяют рэ=953 гПа.
По таблице (см. справочное приложение 2) поправок к парциальному давлению водяного пара на отличие общего давления от номинального, принимая р=Рэ = 953 гПа на пересечении строки с р=950 (ближайшее к 953 гПа) и столбца с психрометрической разностью (t—Ґ) =3,0 °С (ближайшее к действительной разности (0,7—(—2,2) =2,9 °С), определяют совокупную поправку к парциальному давлению водяного пара: Де=+0іГ2 гПа на одновременное отличие действительного значения общего давления и психрометрического коэффициента от их номинальных значений.
В номинальной таблице (справочное приложение 1) по А=0,7°С и t' = —2,2°С определяют парциальное давление eo = 3,13 гПа. Действительное значение парциального давления водяного пара вычисляют суммируя
ед=еб+Де=3,13+0,12=3,25 гПа.
В столбце той же таблицы для температуры 0,7 °С находят строку с е= =3,25 гПа, а в ней — соответствующую относительную влажность ,/д = 51 %, точку росы td= —8,4 °С и дефицит насыщения d=3,17 гПа.
В данном случае пренебрежение отличием действительного значения психрометрического коэффициента от номинального значения привело бы к большим погрешностям, так как было бы: / = 45%. ta = —9,8°С, е = 2,92 гПа, Д=3,52 гПа
.ПРИЛОЖЕНИЕ »
Справочное
ПРИМЕРЫ ФОРМУЛ И ПРОГРАММ ДЛЯ ВЫЧИСЛЕНИЯ
ОСНОВНЫХ ВЕЛИЧИН, ХАРАКТЕРИЗУЮЩИХ ВЛАЖНОСТЬ,
НА ПРОГРАММИРУЕМЫХ МИКРОКАЛЬКУЛЯТОРАХ
Применение программируемых микрокалькуляторов или микропроцессоров, встраиваемых в средства измерений влажности, в большинстве случаев приводит к необходимости использования более компактных расчетных зависимостей по сравнению с установленными в стандарте.
Относительную погрешность 6 в процентах, связанную с заменой установленной в стандарте приближенной зависимости, определяют по формуле
6=100—3~Zy-, (1)
где Ху — значение величины, характеризующей влажность, вычисленное по точной формуле, установленной стандартом;
хл— значение той же величины, вычисленное по приближенной формуле при прежнем значении аргумента.
При использовании приближенных формул необходимо иметь в виду, что погрешность 0 меняет свое значение и знак в зависимости от аргумента, в связи с чем экстраполировать приближенную зависимость от границы исследованного диапазона изменения аргумента не следует.
Давление насыщенного водяного пара над плоской поверхностью химически чистой воды или льда вычисляют по формуле
Е
(2)
=Е0ехргде £0=6,1121 гПа;
ам= 17,5043 и £„=241,2 °С — постоянные для воды;
а,= 22,4893 и £< = 272,881 °С — постоянные для льда;
t — температура плоской поверхности воды (льда), °С.
Относительная погрешность этой зависимости, рассчитанная по формуле (1) настоящего приложения и формулам (3) и (4) стандарта (или значений давления насыщенного водяного пара в справочном приложении 5, вычисленных по формулам (3) и (4) стандарта), приведена в табл. 1 и 2.
Таблица 1
Для воды
Относительная погрешность, |
Температура, °С |
||||||||
—30 |
—20 |
—10 |
0 |
10 |
20 |
30 |
40 |
50 |
|
0,019 |
0,143 |
0,158 |
0,084 |
—0,013 |
—0,092 |
—0,121 |
—0,078 |
0,047 |
Таблица 2
Для льда
Относительная погрешность, !%'■ |
Температура, °С |
||||||
—60 |
—50 |
—40 |
. —30 |
—20 |
—10 |
0 |
|
0,019 |
0,071 |
0,086 |
0,071 |
0,029 |
—0,019 |
0,084 |
Формулу (2) используют при обработке на программируемых микрокалькуляторах результатов измерений психрометром или гигрометром точки росы. При этом в формуле (2) стандарта принимают х='1.
■1.4. Точку росы или точку инея (льда) находят, используя формулу 2.
Если известна температура і и точка росы td в градусах Цельсия, то относительную влажность f в процентах определяют по формуле
f=100T£ T~D exp [GfZ-1 - ту1)], (3)
где Т= 273,15-Н, К;
Td= 273,16+^, К;
G = 6888,2 К;
D=—5,3627.
1'6. Если известна относительная влажность и температура, то точку росы определяют по формуле
1п0,01/ t
. а ...
2. В качестве примера приведены программы для вычислений по вышеуказанным формулам на программируемом микрокалькуляторе типа «Электроника БЗ—21», обладающим наименьшей регистровой и программной памятью (число регистров — 7, число шагов программы — 60). Для программируемых микрокалькуляторов с более высокими параметрами, например «Электроника БЗ-34» и МК-54 (число регистров — 14, число шагов — 98) возможности выбора формул расширяются, а программирование облегчается.
Время вычислений не превышает 16 с.
Программа для вычисления давления насыщенного водяного пара над водой (формула (2) настоящего приложения).
Распределение регистров:
Р2 РЗ Р4 Р5 Р6 Р7 Р8
t 6,1121 17,5043 241,2
Программа (число шагов — 21):
F8 t F3+FVxt F7XtF3XPe*1 F6xFi/xtF2XP3C/n.
Результат счета в гектопаскалях отображается на цифровом индикаторе и хранится в регистре РЗ.
Программа для вычисления парциального давления водяного пара и относительной влажности по заданным значениям температуры смоченного термометра и температуры парогазовой смеси (формулы (5) и (9) стандарта и формула (2) приложения).
іРаспределение регистров:
Р2 РЗ Р4 Р5 Р6 Р7 Р8
Г t Дд-рд 0,00115 6,11*21 17,5043 241,2
Примечание. Из-за ограниченного числа регистров в БЗ-211 известные действительные значения психрометрического коэффициента и общего давления предварительно перемножают на микрокалькуляторе и произведение заносят в регистр Р4.
Программа (число шагов — 58):
Fl I-F5X 1 + 1F4XP4F31 F2 —t F4 X Р4 F8 t F2 -j-Fi/x 1F7 X t F2.X РеЧ F6 X
XtF4 —Р2 F8 t F3 + Fi/X t F7 X t F3 X РеЧ F6 X FVx t F2 X РЗС/П.
Результат вычисления парциального давления в гектопаскалях заносится автоматически в регистр Р2, а относительная влажность в долях единицы — в РЗ и одновременно отображается на цифровом индикаторе.
Программа вычисления парциального давления водяного пара и относительной влажности по заданной точке росы и температуре парогазовой смеси (формулы (2) настоящего приложения и (9) стандарта).
Распределение регистров:
Р2 РЗ Р4 Р5 Р6 Р7 Р8
t' t 100 6,1121 17,5043 241,2
Программа (число шагов — 43)
F8t F2 + F1/x t F7 XI F2 X РеЧ F6X1 F4—Р2 F81 F3 + FVxt F7 X t F3 X
X Pex t F6 X Fi/X t F2 Xt F5XP3 С/П.
Результат вычисления парциального давления водяного пара в гектопаскалях хранится в регистре Р2, а относительной влажности в процентах в РЗ и одновременно отображается на цифровом индикаторе.
Программа вычисления только относительной влажности по заданной точке росы и температуре парогазовой смеси (формула (3) настоящего приложения).
Распределение регистров
Р2 РЗ Р4 Р5 Р6 Р7 Р8
tdt 100 273,15 —5,3627 6888,2
Программа (число шагов — 38).
F3 t F6 + FVX РЗ F21 F6 + Р21 F3X Р4 F71 F4 хУ Р4 F2 Fi/X/—/t F3 + t F8 X Ре* t
F4X t F5 X Р4С/П.
Результат вычисления относительной влажности в процентах хранится в регистре Р4 и отображается на цифровом индикаторе.
Программа вычисления точки росы по заданной относительной влажности и температуре парогазовой смеси (формула (4) настоящего приложения).Распределение регистров
Р2 |
РЗ |
Р4 |
Р5 |
Р6 |
Р7 |
Р8 |
/ |
t |
|
100 |
|
17,5043 |
241,2 |
Программа (число шагов — 32).
F2t F5-T- Plnxt F74- P4F3t F8+FVxt F3X1 F4 + P41 /—/ 1 + Fi/X t F4 X
XtF8XP4C/n.
Результат вычисления точки росы в градусах Цельсия хранится в регистре Р4 и отображается на цифровом индикаторе.
Редактор М. В. Глушкова
Технический редактор Н. П. Замолодчикова
Корректор Г. М. Фролова
Сдано в наб. 20.02.85 Подп. к печ. 24.05.85 2,25 усл. п. л. 2,38 усл. кр. отт.
2,25 уч.-изд. Л. Тир. 16 000 экз. Цена 10 коп.
Ордена «Знак Почета» Издательство стандартов, 123840, Москва, ГСП, Новопресненский пер., 3
Тип. «Московский печатник», Москва, Лялин пер., 6. Зак. 30
9'Цен* ю коп.
Величина |
Сдиннца |
||
Наименование |
Обозначение |
||
международное |
русское |
||
основны |
Е ЕДИНИ1 |
1Ы СИ |
|
Длина |
метр |
m |
м |
Масса |
килограмм |
kg |
КГ |
.Время |
секунда |
s |
С |
"Сила электрического тока |
ампер |
А |
А |
Термодинамическая температура |
кельвин |
К |
К |
‘Количество вещества |
моль |
mol |
МОЛЬ |
Сила света |
кандела |
cd |
КД |
ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ЕЛ |
[ИНИЦЫ с |
И |
|
Плоский угол |
радиан |
rad |
рад |
Телесный угол |
стерадиан |
sr |
СР |