Міністерство освіти України
Національний університет „Львівська політехніка”
Лабораторна робота №6
на тему:
Дослідження метеорологічних умов на робочих місцях
Теоретичні відомості:
В поняття метеорологічних умов виробничого середовища входять: температура, відносна вологість, швидкість руху повітря, барометричний тиск і теплове випромінювання.
Дослідження метеорологічних умов виконується з метою оцінки існуючих факторів, визначення ефективності вентиляції та інших оздоровчих пристроїв.
Для визначення температури повітря застосовують: звичайні ртутні, спиртові термометри, термографи, парні термометри.
Для визначення температури вище 0˚С користуються ртутними термометрами, оскільки ртуть при нагріванні розширюється рівномірно. При температурі нижче -39˚С вона замерзає, тому для виміру низьких температур користуються спиртовими термометрами.
Визначення вологості повітря:
Максимальна кількість водяної пари, визначеної в грамах, яка може утримуватись в одному кілограмі повітря в насиченому стані у вигляді туману, визначає його максимальну вологість. Максимальна вологість залежить від температури: чим вища температура повітря тим більше може утримуватися в ньому водяної пари.
Кількість водяної пари, яка знаходиться в 1 кілограмі повітря при визначеній температурі, називається абсолютною вологістю.
При оцінці метеорологічних умов в виробничих приміщеннях найчастіше враховують відносну вологість, тобто відношення абсолютної вологості до максимальної при даній температурі повітря. Відносна вологість повітря вимірюється в процентах.
Вологість повітря вимірюється за допомогою психрометра, гігрометрів, гігрографів.
Психрометр Августа складається з двох закріплених на панелі спиртових термометрів зі шкалою 45˚С. Спиртовий шарік одного з них завернутий тонкою тканиною, кінець якої занурений в посуду з водою. Цей термометр називається вологим, другий – сухим. При випаровуванні води з поверхні тканини спирт вологого термометра охолоджується, тому вологий показує більш низьку т-ру, ніж сухий. Час виміру 7-8 хв.
Обчислення відносної вологості повітря визначається за формулою , %
де Pb, Pc – гнучкість насиченої водяної пари (максимальна вологість) при т-рі вологого і сухого термометрів, мм.рт.ст.; α – психрометричний коефіцієнт, який залежить від швидкості руху повітря; tc, tb – показники сухого і вологого термометрів,°С;
Н – барометричний тиск, мм.рт.ст.
Психрометр аспіраційний складається з двох однакових ртутних термометра, закріплених в спеціальній оправі, яка має заводний механізм з вентилятором. Вентилятор, який знаходиться в верхній частині корпусу, приводиться в рух і просасує повітря зі швидкістю 2м/с. Через 4-5хв після запуску вентилятора можна знімати показники термометра.
Відносну вологість за показниками аспіраційного психрометра розраховують за
ф-лою, % :
де 755 – середній барометричний тиск, мм.рт.ст.
Визначення швидкості руху повітря
Для визначення швидкості руху повітря застосовуються анемометри чашечні, крильчасті і кататермометри.
В чашечному анемометрі МС-13 приймаючою частиною служить хрестовина з чотирма півкулями, закріплена на вертикальній осі. При вимірах вісь чашечного анемометра повинна бути перпендикулярною до направлення руху повітряного потоку. Під дією вітру півкулі обертаються, що відмічається лічильником. Границя виміру 1-20м/с поріг чутливості анемометра 0,8м/с.
Крильчастий ручний анемометр АСО – 3 застосовується для виміру швидкостей від 0,3 до 0,5 м/с. Прийомною частиною анемометра служить легка крильчатка, яка посаджена на трубчату вісь, всередині якої проходить натягнута стальна струна. При вимірах вісь крильчастого анемометра повинна бути перпендикулярною до направлення руху повітряного потоку.
Кататермометри використовуються для виміру малих швидкостей руху повітря (при т-рі повітря не вище 29°С). Кататермометр – це спиртовий термометр з шаровим резервуаром знизу, який переходить в капіляр з розширенням у верхній частині. Шкала кататермометра проградуйована від 33 до 40°С.
Кататермометр з нижнім циліндричним резервуаром використовуються для виміру шв. до 16 м/с , а з шаровим резервуаром – для вим. шв. до 2 м/с
Знаючи час τ, на протязі якого відбулося охолодження, можна визначити охолодження Н – кількість теплоти, яка губиться кататермометром за даних умов повітряного середовища з одиниці поверхні в одиницю часу. Значення охолодження Н визначається за ф-лою, мкал/(с см2):
де F – фактор (стала) пристрою ;
t1, t2 – т-ра до і після охолодження
τ – час, на протязі якого відбулося охолодження на 3°С.
Порядок виконання роботи:
Заміряти т-ру повітря в двох місцях робочої зони приміщення на рівні 1.3-1.5м від рівня підлоги. Замір т-ри можна виконувати по сухому термометру психрометра.
визначити відносну вологість повітря:
а) використати психрометр Августа, за допомогою піпетки змочити марлю вологого термометра. Через 7-8 хв. можна знімати показники т-ри обох термометрів і визначити відносну вологість за ф-лою.
б) використовуючи аспіраційний психрометр також змочити марлю вологого термометра, далі включити вентилятор. Через 3-4 хв. після запуску вентилятора записати покази термометрів і визначити відносну вологість за формулою. Результати записати в протокол 1.
Замір швидкості руху повітря
Записати початкові покази по шкалах лічильника розташувати анемометри в місці заміру швидкості повітря і через 10-15с , коли чашки і крильця почнуть обертатися з постійною швидкістю, одночасно включити анемометри і секундомір. Через 10с анемометри відключити і записати нові показники по шкалах лічильника.
Визначити різницю в показах лічильника. Заміри повторити 3 рази. Знайти суму різниць показів лічильника і розділити її на сумарний час вимірів. Таким чином дізнаємось зміну показу лічильника за 1с. Результати занести в протокол 2.
Протокол 1
Визначення відносної вологості
Тип психрометра
Показники термометрів,°С
Барометричний
тиск,мм.рт.ст.
Відносна вологість, %
Сухого
вологого
По таблицях
По номограмі
По формулі
Августа
Аспіраційний
Протокол 2
Визначення швидкості руху повітря
Тип анемометра
Показники анемометрів
Тривалість вимірювання,с
Швидкістьруху повітря, м/с
початкові
кінцеві
різниця
Чашечний
крильчастий