ПСИХРОМЕТР Советский патент 1948 года по МПК G01N25/62 

Предмет изобретения составляет психрометр с диференциальным термометром, заменяющим сухой и влажный термометры.

Согласно изобретению, с целью непосредственного отсчета определяемой величины, психрометр снабжен цилиндром, с нанесенными на нем таблицами или кривыми, устанавливаемыми в прорези шкалы в зависимости от абсолютной температуры воздуха.

Отличительная особенность изобретения заключается также в том, что с целью использования одного и того же прибора для измерения влажности, удельного веса воздуха и т.п. в нем применен набор сменных цилиндров.

На фиг. 1 показан общий вид предлагаемого прибора; на фиг. 2 - таблица для определения влажности воздуха; на фиг. 3 - диаграмма, графически изображающая таблицу, показанную на фиг. 2.

Психрометр (фиг. 1) состоит из обычного термометра 5 с делениями на 1° и прибора, выявляющего психрометрическую разницу в виде разности давления паров легкокипящей жидкости, выраженной в миллиметрах ртутного столба. Этот прибор представляет собой U-образную трубку, верхние концы которой оканчиваются загнутыми вниз баллончиками 1 и 2, частично заполненными легкокипящей жидкостью.

Нижняя часть U-образной трубки до половины высоты заполнена ртутью 4. Все пространство между мениском ртути и поверхностью жидкости в баллончиках занято парами легкокипящей жидкости.

При равенстве температур обоих баллончиков и заключенной в них жидкости давление паров в обоих баллончиках будет одинаковым, и, следовательно, ртуть в обоих коленах U-образной трубки будет стоять на одном уровне. Понижение температуры одного из баллончиков вызовет соответствующее расхождение уровней ртути в коленах U-образной трубки.

Между давлением паров, насыщающих пространство над ртутью, и температурой существует строгая зависимость. Поэтому величина расхождения уровней ртути в правом и левом коленах U-образной трубки должна соответствовать определенной разнице температур правого и левого баллончиков. Если левый баллончик будет смочен, а правый останется сухим, то величина расхождения уровней ртути в U-образной трубке будет характеризовать величину психрометрической разницы. Величина психрометрической разницы при данной температуре характеризует относительную влажность воздуха.

Не представляет большого труда составить табличку, связывающую при постоянной температуре; 1) величину относительной влажности, 2) величину психрометрической разницы, 3) величину расхождения в миллиметрах уровней ртути в U-образной трубке.

Приводимая ниже примерная таблица составлена для температуры +34°С и жидкости - серного эфира.

Цифры таблички показывают, что при температуре 34°С величина расхождения уровней ртути в приборе в полной мере определяет величину относительной влажности воздуха. Так, например, расхождение уровней, равное 0,0 мм, соответствует 100% влажности воздуха; равное 26,0 мм - 93%; расхождение в 51,3 мм - 87% и т.д. Для удобства можно брать не всю величину расхождения уровней ртути в U-образной трубке, а только снижение в одном правом колене, тогда величина будет соответственно в два раза меньше.

Такую табличку можно изобразить графически в виде вертикальной линии, откладывая на ней сверху вниз в миллиметрах величину понижения уровня ртути в правом колене и ставя соответствующие величины относительной влажности воздуха. На фиг. 1, рядом с правым коленом U-образной трубки, изображена такая шкала - табличка 7 (для 35° и серного эфира).

Аналогичные шкалы-таблички можно составить для любых температур, например, в интервале от +50° до +15°С через каждый градус, а объединив такие шкалы-таблички, получить сводную шкалу-таблицу, как изображено на фиг. 2. Если в этой таблице соединить плавной кривой все точки, отвечающие одинаковым влажностям, то получится диаграмма, изображенная на фиг. 3.

Диаграмма (фиг. 3) или шкала-таблица (фиг. 2) наклеивается на цилиндр соответствующего размера. В доске прибора (фиг. 1) вдоль правого колена U-образной трубки делается прорезь 6, например, шириной в 1 см соответственно ширине отдельной шкалы-таблички и длиной - до нижнего конца U-образной трубки.

Цилиндр закрепляется сзади прорези 6 так, чтобы при вращении цилиндра мимо просвета проходили последовательно все элементарные шкалы-таблички (фиг. 2) или любая вертикальная температурная линия диаграммы (фиг. 3).

Порядок пользования прибором следующий.

На баллончик 1 надевают батистовый чехол. В сосуд 3 наливают воду и прибор помещают в то место, в котором требуется определить влажность воздуха. Для определения влажности наблюдатель устанавливает по термометру 5 температуру, затем поворачивает цилиндр с диаграммой или таблицей так, чтобы в просвете появилась вертикальная линия, соответствующая температуре термометра, и затем по уровню ртути в правом колене U-образной трубки непосредственно отсчитывает величину относительной влажности воздуха.

Выбор жидкости для наполнения прибора зависит от величины колебания температуры в помещении, где предполагается использовать прибор. Так, серный эфир с успехом может быть использован в приборе для определения влажности воздуха при температурах от +16 до +50°С. При необходимости определить влажность воздуха при более высоких температурах (например, в огневых табачных сушилках от +25° до +65°С) следует использовать жидкости с более высокой температурой кипения, например сероуглерод (температура кипения 46°С), гексан (температура кипения 58°С), и наоборот.

Таблицы и диаграммы должны составляться для каждой жидкости, но диаграмма, составленная для какой-либо жидкости, например серного эфира, пригодна для любого экземпляра прибора с серным эфиром.

Выше были описаны диаграммы и таблицы для определения относительной влажности воздуха, но по тому же типу можно составить диаграммы и таблицы для определения абсолютной влажности, влагосодержания, удельного веса и теплосодержания воздуха.

Набор сменных цилиндров с такими таблицами или диаграммами дает возможность одним прибором определять абсолютную и относительную влажность воздуха, его влагосодержание, удельный вес и теплосодержание.

1. Психрометр с диференциальным термометром, заменяющим сухой и влажный термометры, отливающийся тем, что с целью непосредственного отсчета он снабжен цилиндром с нанесенными на нем таблицей или кривыми, устанавливаемыми в прорези шкалы в зависимости от абсолютной температуры воздуха.

2. Психрометр по п. 1, отличающийся тем, что с целью использования одного и того же прибора для измерения влажности, удельного веса воздуха и т.п. в нем применен набор сменных цилиндров.