Дослідження метеорологічних показників
Стан повітря робочої зони у виробничому приміщенні називають мікрокліматом або метереологічними умовами.
Мікроклімат виробничих приміщень визначають за такими параметрами:
1) температура повітря в приміщенні, °С;
2) відносна вологість повітря, %;
3) рухливість повітря, м/с;
4) теплове випромінювання, Вт/м3.
З метою створення і постійного підтримання у процесі виробництва на робочих місцях сприятливих умов праці необхідно постійно контролювати параметри його мікроклімату. Періодично на окремих робочих місцях такі вимірювання здійснюють: при паспортизації їхнього санітарно-технічного стану, при технічній перевірці ефективності роботи систем вентиляції, кондиціювання повітря, опалення приміщень.
Для цього застосовують різні прилади та пристрої.
Температуру повітря вимірюють за допомогою звичайних (ртутних або спиртових), парних термометрів, а для точної фіксації змін температури протягом певного часу використовують термографи.
Якщо температура повітря мінусова чи низька, використовують спиртові термометри.
Парний термометр застосовують для вимірювання температури в приміщеннях, що мають джерела теплового випромінювання. Він складається з двох термометрів – з чорним і посрібленим (світлим) резервуарами, здатними відповідно поглинати і відбивати основну частину променевої теплоти.
Термограф – прилад для безперервної реєстрації температури повітря, яка може змінюватись протягом терміну проведення досліджень. Основним елементом приладу єбіметалева пластина, виготовлена з металу з різними коефіцієнтами розширення. При зміні температури біметалева пластина деформується. Через систему важелів величина деформації передається до пера самописця, фіксуючи на паперовій стрічці, закріпленій на барабані, всі зміни температури.
Вологість повітря (абсолютну або відносну) вимірюють за допомогою психрометрів та гігрографів.
Стаціонарний психрометр складається з двох термометрів – «сухого» і «вологого». Резервуар вологого термометра загорнутий батистовою тканиною, вільний кінець якої опущений в спеціальний резервуар, наповнений дистильованою водою. З поверхні змоченої тканини постійно випаровується волога, забезпечуючи утримання цього термометра в середовищі насиченої водяної пари. Вимірювання проводять за спеціальними методиками. Через кожні 10–15 хв. записують показання сухого і вологого термометрів, виявляють різницю цих показань і за психрометричною таблицею визначають відносну вологість.
Відносну вологість можна обчислити методом розрахунку. Цей спосіб застосовують у тих випадках, коли необхідно одержати найточніші результати. Метод визначення відносної вологості за номограмою може мати похибку 2–5 %.
Аспіраційний психрометр за принципом визначення відносної вологості не відрізняється від стаціонарного психрометра. За рахунок конструктивних особливостей психрометри цього типу дають більш точні результати вимірювання. Психрометр складається з двох ртутних термометрів, розміщених у спеціальних латунних трубках, які одночасно є повітряними каналами. Через них вентилятор у верхній частині подає необхідну кількість повітря зі швидкістю 4 м/с. Привід вентилятора може бути пружинний або працювати за допомогою електродвигуна. На правий термометр надітий спеціальний батистовий ковпачок, який за 4–5 хв до початку вимірювань змочують дистильованою водою. Через 4 хв роботи вентилятор зупиняють і виконують відлік показань сухого і вологого термометрів. За різницею показань і спеціальною таблицею обчислюють відносну вологість повітря.
Швидкість руху повітря в атмосфері вимірюють анемометрами. Крильчастий анемометр АСО-3 фіксує швидкість повітря в діапазоні від 0,2 до 5–10 м/с, а чашковий МС-13 – від 1 до 20–30 м/с. Вимірювання швидкості руху повітря здійснюють за спеціальними методиками, а конкретні дані визначають за спеціальними графіками. Графіки визначення швидкості руху повітря для обох анемометрів наведено на рисунку 19.
 |
Рис. 19. Графіки переведення показника числа лічильника
анемометра в показники швидкості руху повітря:
а) для крильчастого; б) для чашкового
Зміст роботи
1. У досліджуваному місці приміщення визначити:
1.1. Відносну вологість повітря простим і аспіраційним психрометрами без теплового випромінювання.
1.2. Дійсну температуру навколишнього середовища при наявності теплового випромінювання і без нього.
1.3. Швидкість руху повітря за допомогою анемометра.
2. Захист результатів роботи.
Порядок виконання роботи
1. Визначити відносну вологість повітря у приміщенні.
Атмосферне повітря завжди містить певну кількість водяної пари. Пружність водяної пари (парціальний тиск) у момент дослідження, яка виражена в грамах, називають абсолютною вологістю.
Пружність або маса водяної пари, що може наситити нею повітря (до моменту випадання з повітря крапель води) при певній температурі, називається максимальною вологістю повітря.
При проведенні оцінки метрологічних умов у виробничих приміщеннях найчастіше враховують відносну вологість, що вимірюється за допомогою психрометра – аспіраційного або стаціонарного.
На підставі отриманих вимірів за допомогою розрахунків та за психометричною таблицею визначається абсолютна вологість, а потім – відносна вологість у приміщенні.
1.1. Простий психрометр розташовують у досліджуваному середовищі на 10–15 хв – до моменту встановлення ртуті в обох термометрах на постійний рівень. Записують показники сухого і вологого термометрів у табл. 12. На підставі показань розраховують спочатку абсолютну вологість повітря, потім відносну.
Таблиця 12
Результати визначення вологості повітря
| Тип психрометра | Показання температури, °С | Абсолютна вологість | Відносна вологість | ||
| на сухому термометру | на «вологому» термометру | розрахункова величина | за таблицею або номограмою | ||
| Простий психрометр | |||||
| Аспіраційний психрометр |
На підставі показань розраховують спочатку абсолютну вологість повітря, потім відносну. Абсолютну вологість розраховують
за формулою:
де А – абсолютна вологість повітря, г/м3; F2 – пружність водяної пари при температурі вологого термометра, г/м3 (табл. 13); tс – показання сухого термометра, °С; tв – показання волого термометра, °С; 
– психрометричний коефіцієнт, який залежить від швидкості руху повітря (табл. 14); Р – барометричний тиск, мм рт. ст. (визначається за барометром).
Вважається, що швидкість повітря V =0,8 м/с створюється, якщо помахати книжкою чи зошитом біля простого психометра протягом 4 хв. Відносну вологість розраховують за формулою:
де 
– відносна вологість повітря, %;
А – абсолютна вологість повітря, г/м3;
F1 – пружність насиченої водяної пари, г/м3 при температурі сухого термометра (табл. 13).
Таблиця 13