105-sprawozdanie, WI ZUT, s1, Fizyka, Sprawozdania
[ Pobierz całość w formacie PDF ]
Sprawozdaniezwykonanego¢wiczenianr105
Temat: Pomiarwilgotno–cipowietrzazapomoc¡psychrometruaspiracyjnego
Assmana.
Imiƒinazwisko: TomaszPu–lednik
Rokstudi
ó
w: Wydzia“:
I Wydzia“Informatyki
Zesp
ó
“: Datawykonania: Ocena: Podpis:
21 3.12.2012
1Wstƒpteoretyczny.
Wilgotno–¢wzglƒdn¡powietrzawyznaczy¢mo»naprzezpor
ó
wnaniewzkaza«dw
ó
chtermome-
tr
ó
w:jednegozwyk“egosuchegoidrugiegoowiniƒtegomu–linemnas¡czonymwod¡.Termometrowi-
niƒtymu–linemwskazujetemperaturƒni»sz¡ni»termometrsuchy,poniewa»wodaparuj¡cpobiera
ciep“oparowania.Imbardziejsuchejestpowietrze,czyliimmniejszajestwilgotno–¢wzglƒdna,tym
szybszejestparowanieitymwiƒkszajestr
ó
»nicawskaza«termometr
ó
wsuchegoimokrego.Tem-
peraturatermometrumokregoobni»asiƒa»doosi¡gniƒciastanur
ó
wnowagi,kiedyilo–¢ciep“a
Q
1
oddawanegoparuj¡cejwodziejestr
ó
wnailo–ciciep“a
Q
2
pobieranegozotoczenia.Wychodz¡cztego
warunkur
ó
wnowagi(bilanscieplny)dochodzisiƒdonastƒpuj¡cejzale»no–ci:
p
=
p
m
−
a
·
(
t
s
−
t
m
)
,
(1)
gdzie
p
prƒ»no–¢parywodnejwpowietrzuwtemperaturzepomiaru(temperaturawskazanaprzez
suchytermometr),
p
m
prƒ»no–¢parywodnejnasyconejwtemperaturzeodczytanejnatermometrze
mokrym,
t
s
wskazanietermometrusuchego,
t
m
wskazanietermometrumokrego,
a
sta“a
odpowiadaj¡ca–redniemuprzewiewowipowietrzawmiejscuotwartym.
Przyrz¡dy,wkt
ó
rychrealizujesiƒtƒmetodƒpomiaruwilgotno–cinazywaj¡siƒpsychrometrami
(odgreckiegos“owapsychros
ch“odny).Najczƒ–cieju»ywanymtegotypuprzyrz¡demjestpsychro-
metraspiracyjnyAssmana(aspiracio
oddech).(Rys.1)
Zbiorniczkirtƒcidw
ó
chtermometr
ó
w1i2umieszczones¡wotwartychoddo“unasadkach3i
4.Nasadkitestanowi¡rozga“ƒzieniejednegowsp
ó
lnegoprzewodu5,kt
ó
rympompkaod–rodkowa
umieszczonaug
ó
ryprzyrz¡du,uruchamianamechanizmemzegarowym,wci¡gapowietrzekug
ó
rze.
Zbiorniczkizrtƒci¡obutermometr
ó
wznajduj¡siƒdziƒkitemuwstrumieniupowietrzaporuszaj¡cego
siƒzprƒdko–ci¡oko“o2
m
s
.DlapsychrometruaspiracyjnegoAssmanar
ó
wnanie(1)przyjmujeposta¢:
p
0
=
p
m
−
0
.
5
·
(
t
s
−
t
m
)
·
b
755
,
(2)
gdzie
b
ci–nienieatmosferycznewyra»onewmmHg.
Wyznaczon¡zr
ó
wnania(2)prƒ»no–¢parydzielimynastƒpnieprzezodczytan¡ztablicprƒ»no–¢
p
0
parynasyconejwtemperaturzetermometrusuchegoizgodniezewzorem:
w
1
=
p
p
0
·
100
(3)
obliczamywilgotno–¢wzglƒdn¡powietrza.Wceluszybkiegookre–leniawilgotno–cipowietrzaopra-
cowanotablicepsychrometryczne,zkt
ó
rychdlaokre–lonych
t
s
i
t
m
mo»nabezpo–rednioodczyta¢
wilgotno–¢wzglƒdn¡wprocentach.
1
2Schematuk“adupomiarowego.
Rysunek1:PsychrometrAssmanna:1
termometrsuchy,2
termometrmokry,3
nasadkana
zbiorniczekzrtƒci¡termometrusuchego,4
nasadkanazbiorniczekzrtƒci¡termometrumokrego,
5
przew
ó
ddoprzedmuchupowietrza.
2
3Tabelkapomiarowaorazobliczenia.
Tabela1:Wynikipomiar
ó
worazoblicze«k
o«c
owych.
Nr
t
m
[
C]
w
4
[%]
1 18.624.823.4840 16.0800 12.9595 55.18
51.87
55.00
51.8030.0020.00
2 18.624.823.4840 16.0800 12.9595 55.18 55.00
3 17.624.823.4840 15.1000 11.4762 48.87 49.00
4 17.024.823.4840 14.5300 10.6042 45.15 45.00
5 18.424.623.2080 15.8800 12.7595 54.98 55.00
u
(
w
n
) 2.08 2.065.002.50
t
s
[
C]
p
0
[mmHg]
p
m
[mmHg]
p
[mmHg]
w
1
[%]
w
1
[%]
w
2
[%]
w
2
[%]
w
3
[%]
Zanotowanowarto–¢ci–nieniaatmosferycznego:
b
= 760[mmHg].
Obliczonowarto–cizapomoc¡nastƒpuj¡cychwzor
ó
w:
q
u
2
A
(
w
1
) +
u
2
B
(
w
1
)
u
(
w
1
) =
t
P
(
w
2
−
w
2
)
i
=1
u
A
(
w
2
) =
5
·
(5
−
1)
Tabela2:Rachunekniepewno–ciprƒ»no–cipary.
Nr
p
0
(
b
t
s
c
)
p
0
(
d
t
s
e
)
p
0
u
(
p
0
)
p
m
(
b
t
m
c
)
p
m
(
d
t
m
e
)
p
m
u
(
p
m
)
u
(
p
)
1 22.38 23.76 0.690 0.3984 15.48 16.48 0.500 0.2887 0.0975
2 22.38 23.76 0.690 0.3984 15.48 16.48 0.500 0.2887 0.0975
3 22.38 23.76 0.690 0.3984 14.53 15.48 0.475 0.2742 0.0919
4 22.38 23.76 0.690 0.3984 14.53 15.48 0.000 0.0000 0.0185
5 22.38 23.76 0.690 0.3984 15.48 16.48 0.500 0.2887 0.0975
Obliczonowarto–cizapomoc¡nastƒpuj¡cychwzor
ó
w:
p
m
=
p
m
(
b
t
m
c
) + (
p
m
(
d
t
m
e
)
−
p
m
(
b
t
m
c
))
·
t
m
,
gdzie
t
m
=
t
m
−b
t
m
c
,awarto–ci
p
m
(
b
t
m
c
)oraz
p
m
(
d
t
m
e
)odczytanoztablic.Analogicznieobliczono
p
0
podstawiaj¡c
t
s
wmiejsce
t
m
.
t
u
2
(
p
m
) +
!
2
!
2
2
0
.
5
·
b
755
0
.
5
·
b
755
0
.
5
·
t
s
−
t
m
755
u
(
p
) =
·
u
2
(
t
m
) +
·
u
2
(
t
s
) +
·
u
2
(
b
)
,
t
s
t
m
p
m
p
3
,
u
(
b
) =
b
p
3
.Ponadtowtabeliwystƒpuje
u
(
p
0
) =
p
0
gdzie
u
(
t
s
) =
p
3
,
u
(
t
m
) =
p
3
,
u
(
p
m
) =
p
3
.
Obliczonozapomoc¡nastƒpuj¡cychwzor
ó
w:
t
u
2
(
p
)
p
2
+
u
2
(
p
0
)
p
0
u
B
(
w
1
) =
w
1
·
t
P
i
=1
(
w
1
j
−
w
1
)
2
5
·
(5
−
1)
u
A
(
w
1
) =
3
Tabela3:Rachun
ek
niepewno
–ci
wilgotno–ci.
Nr (
w
1
−
w
1
)
2
u
B
(
w
1
)
w
A
(
w
1
)
w
B
(
w
1
) (
w
2
−
w
2
)
2
u
A
(
w
2
)
1 0.1096% 1.0240%
2.0705%0.1715%
0.1024%
2.0591%
2 0.1096% 1.0240% 0.1024%
3 0.0904% 0.9168% 0.0784%
4 0.4515% 0.7700% 0.4624%
5 0.0964% 1.0330% 0.1024%
P
u
Bi
(
w
1
)
i
=1
u
B
(
w
1
) =
5
t
P
(
w
2
−
w
2
)
i
=1
u
A
(
w
2
) =
5
·
(5
−
1)
4Wnioskiw“asne.
Wynikioblicze«
w
1
oraz
w
2
r
ó
»ni¡siƒmiƒdzysob¡wgranicachb“ƒdu.Zauwa»alnes¡jednak
znacznerozbie»no–cimiƒdzyobliczonymiwarto–ciamiwilgotno–cipowietrza,awarto–ciamiwskaza-
nymiprzezhigrometrw“osowy(
w
3
)orazprzezhigrometrelektroniczny(
w
4
).
Rozbie»no–¢warto–ciwilgotno–cizewskazaniemhigrometruw“osowegomo»ewynika¢zwieku
higrometru,wynikaj¡cychztegozmianw“a–ciwo–ciu»ytegow“osa,atak»ezniedok“adno–ciodczytu
zwi¡zanejzwygiƒt¡wskaz
ó
wk¡.Warto–¢
u
(
w
3
)zosta“aoszacowananaprƒdcenapodstawiesamej
pr
ó
byodczytuwarto–ciwilgotno–cipowietrza,jednakzwcze–niejwymienionychpowod
ó
wmo»eby¢
wrzeczywisto–ciowielewiƒksza.
Higrometrelektronicznyjestpodzespo“emwiƒkszegourz¡dzeniawskazuj¡cegoopr
ó
czwilgotno–ci
tak»etemperaturƒikilkainnychwielko–ci.Wydajesiƒ,»etenkonkretnyaparatniejestprzeznaczony
doprecyzyjnychpomiar
ó
w,araczejmapodawa¢warto–ciorientacyjne.Du»arozbie»no–¢zwarto–cia-
mizmierzonymizapomoc¡aspirometruaspiracyjnegoAssmannaka»¡jednakpoda¢ww¡tpliwo–¢
wynikpomiaruwilgotno–cipowietrzazapomoc¡higrometruelektronicznego.
4
[ Pobierz całość w formacie PDF ]