Способ определения дефицита влажности воздуха Советский патент 1992 года по МПК A01G25/00 

. Изобретение относится к сельскохозяйственной метеорологии, в частности к области физики приземного слоя атмосферы, и может быть использовано для определения характеристик влажности воздуха.

Наиболее близким к предлагаемому является способ, для осуществления которого испаритель, устанавливаемый в пункте измерений, состоит из испаряющего керамического тела, питание которого осуществляется водой из емкости (определение дефицита по этому способу является промежуточной операцией, конечная цель- расчет нормы полива). Определение осред- ненного за период наблюдений дефицита влажности воздуха в способе - прототипе осуществляется на основе зависимости

,

где d (Е - ё) - средний дефицит влажности воздуха за период наблюдений;

Е - среднее за период наблюдений парциальное давление насыщенного водяного пара при данной температуре смоченного термометра (температура адиабатного насыщения);

е - среднее за период наблюдений парциальное давление водяного пара;

с - постоянный коэффициент;

АН - разность показаний испарителя за период наблюдений (количество испарившейся из испарителя жидкости).

Недостатком способа-прототипа является невысокая точность измерений, обусловленная предположением о том, что испарение из испарителя однозначно связано с дефицитом влажности воздуха (т.е. с const). В действительности же испарение из испарителя определяется не только дефицитом влажности воздуха, но и скоростью ветра, обдувающего испаритель. Эта связь описывается выражением

d(a+bV)AH, где а и b - постоянные коэффициенты;

V - скорость ветра.

Из анализа этого выражения следует, что при одном и том же значении дефицита влажности воздуха величина А Н увеличивается при увеличении скорости ветра и уменьшается при ее снижении. Расчеты показывают, что при увеличении скорости вет ра от 0 до 10 м/с погрешность измерения d по способу-прототипу может достигать 50%. В то же время учет скорости ветра в период наблюдений известными методами

S

N О

Ч

существенно усложняет и удорожает выполнение наблюдений за счет использования ветроизмерительных приборов и снижает преимущества определения дефицита при помощи испарителей по сравнению с психрометрическим способом,

1 Цель изобретения - повышение точности определения осредненного дефицита влажности воздуха путем учета поправки на скорость ветра на основе показаний самих испарителей,

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу определения осредненного дефицита по показаниям испарителя используются показания двух испарителей, один из которых защищен от прямого воздействия ветра, например, экраном, не препятствующим свободному сообщению испарителя с атмосферой.

Расчет осредненного дефицита влажности выполняется по формуле

d aiAH-bi АНз,

гдеД Нз - разность показаний (уровней воды) испарителя, защищенного от eefpa;

ai, bi - постоянные коэффициенты, определяемые опытным путем.

На чертеже иллюстрируется предлагаемый способ.

Согласно схеме

АН Ннач - Нкон; А Нз Нзнач - Н3КОН, где Нзнач Ннач - начальные количества (уровни) воды в испарителях с защитой от ветра и без нее

, Нкон - ко нечные (в конце срока осреднения) количества (уровни) воды в испарителях с защитой от ветра и без нее.

В качестве испаряющих элементов могут быть использованы керамические пористые емкости, имеющие в торце отверстие, в качестве мерной емкости - мерный цилиндр объемом, например, 250 мл. Для защиты испарителя от ветра может быть использована любая конструкция, прикрывающая испаряющее тело сверху и с боков и имеющая снизу отверстие, в которое свободно проходит мерная емкость (например, стеклянный стакан).

Сборку устройства следует производить в следующей последовательности.

Испаряющее тело и мерную емкость заполняют водой, после чего испаряющее тело устанавливают в мерную емкость

отверстием вниз таким образом, чтобы из керамической емкости не ушла вода (например, опустив их в воду).

На один из собранных таким образом испарителей устанавливают защиту от ветра, затем оба испарителя устанавливают в пункте наблюдений и отмечают начальные (исходные) количества (уровни) воды в них. В случае необходимости исходный уровень воды можно отрегулировать путем долива или отбора ее, например, с помощью пипетки.

Градуировка прибора (определение коэффициентов ai и bi) выполняется следую- щим образом.

Измеряют, например, психрометром дискретные значения дефицита за некоторый интервал времени (например, сутки), осред- няют их и находят значения коэффициентов ai и bi для различных значений d, повторяя опыт и ведя расчеты по соотношению

d.АН

2ШГа1-Ь1ЖТЈ Формула изобретения Способ определения дефицита влажности воздуха7при котором замеряют количество испарившейся воды из открытого для ветра испарителя и по полученному значению определяют дефицит влажности возду- ха, отличающийся тем, что, с целью увеличения точности, дополнительно замеряют количество испарившейся воды из закрытого от ветра испарителя, а осредненный дефицит влажности воздуха 6 определяют по формуле

cr aiAH-biAH3,

где АН - количество воды, испарившейся из испарителя, открытого для ветра;

А Нз - количество воды, испарившейся из испарителя, закрытого от ветра;

ai и bi - эмпирические коэффициенты, предварительно определенные согласно зависимостям:

45

ai

°ДП

-Ы Ah;

bi

АН-ai

где d - эталонное значение дефицита влаж- 50 ности воздуха,

Дп ДН-ДН3

защита от ветра

Изобретение относится к сельскому хо зяйству и может быть использовано для on ределения психрометрического дефицита, Сущность изобретения: один из испарителей защищают от ветра, учитывают разность между показаниями испарителей, защищенных и незащищенных от ветра, и ведут расчет осредненного психрометрического дефицита по формуле,приведенной в описании изобретения. 1 ил.