Вычисление относительной влажности воздуха | Автоматизированные системы управления климатом на компостном производстве и выращивании грибов
Психрометрический метод вычисления влажности основан на том, что разность температур сухого и смоченного термометров зависит от влажности воздуха.
Погрешность вычисления влажности состоит из двух составляющих: погрешности измерения температуры и погрешности вычисления влажности по результатам измерения температуры.
Если посмотреть на любую психрометрическую таблицу, в которой температуры указаны с точностью до 0,1 °С, то можно увидеть, что при влажности около 70% погрешность измерения разности температур сухого и мокрого термометров 0,2 °С приводит к ошибке вычисления влажности 2%. При больших значениях влажности влияние погрешности термометров уменьшается, при меньших увеличивается.
Поэтому при измерении влажности психрометрическим способом следует обращать особое внимание на точность измерения температуры.
Основная психрометрическая формула выглядит следующим образом:
F= [E´ A (t-t´) P]/e,
где:
e
E´ — максимальная упругость водяного пара при температуре мокрого термометра;
A — постоянная психрометра, зависит от скорости потока;
P — атмосферное давление, принимается равным 1000 гПа= 100000 Па;
(t-t´) — разность показаний сухого и мокрого термометров.
Эта формула позволяет получить точное значение относительной влажности. Как видно из формулы, на результат вычисления, кроме температур оказывают влияние давление и коэффициент, зависящий от скорости потока.
Для примера примем Тс=20,0 °С Тм=16,5 °С.
| Истинное значение | Народная формула | Диаграмма аспирационного психрометра | Таблица гигрометра ВИТ-2 | |
|---|---|---|---|---|
| Значение | 64% | 65% | 70% | 67% |
| Ошибка | 1% | 6% | 3% | |
| Причина ошибки | Неточность формулы | Не введены поправки на скорость потока | Не введены поправки на скорость потока |
Будем считать, что давление в камере выращивания равно нормальному атмосферному давлению и составляет Р=1100 гПа.
В камерах выращивания вешенки рекомендуется создавать воздушный поток v=0,2 м/с. При таких условиях истинное значение относительной влажности воздуха будет равно 64%.
Грибоводы применяют различные способы определения влажности по показаниям сухого и мокрого термометров.
Самый простой способ оценки: от 100% вычесть разность показаний сухого и мокрого термометров, умноженную на 10. Этот способ очень хорошо работает при высоких значениях влажности, нормальном давлении, скорости потока 2 м/с, температуре воздуха от 15 °С до 18 °С. При других условиях этот «народный» способ дает ошибку. В нашем примере Rh = 100-3,5*10 = 65% — ошибка вычисления 1%.
Другой популярный способ определить влажность по психрометричесой таблице или диаграмме. Широко распространено ошибочное мнение, что психрометрическая таблица едина и всегда одинакова. На самом деле психрометрические таблицы составляются для различных типов гигрометров и психрометров с учетом конструктивных особенностей термометров и скорости потока.
Например, по диаграмме аспирационного психрометра относительная влажность составит 70% — ошибка больше, чем при народном способе. Ошибка в 6% объясняется тем, что диаграмма, как указано в руководстве по эксплуатации этого прибора, рассчитана для скорости потока 2м/с.
Для измерения скорости потока воздуха используются анемометры. Измерение скоростей потока менее 2 м/с возможно только дорогими цифровыми анемометрами. Сравнительно недорогие механические анемометры работают в диапазоне 2 -10 м/с.
Грибоводам, не имеющим анемометра, мы рекомендуем установить параметр «скорость потока» таким, чтобы показания прибора и образцового влагомера стали одинаковыми.
Определение влажности почвы (термостатно-весовой метод)
Необходимо помнить, что своевременное и правильное определение влажности почвы позволяет сократить расход водных ресурсов и связанные с ним косвенные расходы на нерациональное использование удобрений, потерю урожая и ухудшение качества продукции.
Расчетные методы и рекомендации по оптимальному уровню увлажнения позволяют определять точное количество воды для растений, что препятствует вымыванию удобрений, стимуляторов и гербицидов в нижние слои почвы, а также исключает дефицит воды для растений, позволяя получать высокий урожай экологически безопасной продукции.
Термостатно-весовой метод является основным и наиболее точным методом определения влажности почвы. Также этот метод прост и, несмотря на определенные затраты времени, позволяет обойтись без дорогостоящих приборов.
Для определения влажности требуются следующие инструменты и принадлежности:
1. Бур для забора проб длинной 60-100 см (в зависимости от глубины корнеобитаемого слоя почвы), на котором через каждые 10 см нанесены метки. На фото показан наконечник.
2. Термостойкие стаканчики (бюксы), обычно алюминиевые, которые предварительно взвешивают и наносят пустой вес на крышку. Удобно подобрать коробку, куда плотно выставляются стаканчики для транспортировки в поле.
3. Весы с ценой деления 0,1 г (или 0,01 г) и максимальным измеряемым весом не менее 200 г
4. Сушильный шкаф-термостат с температурой сушки 105°С
Процесс взятия проб выглядит следующим образом:
Собирается нужное количество стаканчиков, пластина, нож и почвенный бур.
После прибытия на место взятия проб почвы, выбирается место где имеется характерная густота посевов (посадок) растений. Для точности эксперимента необходимо выбрать место забора рядом с корневой системой растения (в рядке, если растения растут на гребне — на самом гребне). После выбора места его слегка притаптывают (но не утрамбовывают), это необходимо для того чтобы сухой верхний слой в процессе не осыпался внутрь лунки.
Затем рядом ставят пластину и на нее стаканчик для почвы. Можно обойтись без пластины если почва сухая, и ко дну стаканчик ничего не прилипает.
Далее буром прокалывают почву до первой метки, слегка поворачивают бур и вынимают.
Ножом аккуратно высыпают грунт в стаканчик и сразу плотно его закрывают, во избежание испарения влаги, и ставят в коробку.
Вторую пробу берут до следующей отметки. После того как бур вынули, начиная со второй отметки, необходимо срезать почву выше отметки 10 см, т.к. эта почва которая осыпалась или срезалась наконечником в процессе погружения бура в почву.
Должно получиться так:
Необходимо отметить, что наконечник нужно тщательно очищать от почвы перед каждым погружением.
Если почва в нижних слоях влажная, которая не осыпается (либо забор производится на тяжелых и средних почвах), то для ускорения можно вычищать требуемый слой, а затем выкидывать остатки.
Примечание. Для точности эксперимента необходимо сделать забор проб на одной точке в трех повторностях.
После заполнения всех стаканчиков их аккуратно (чтобы они не перемешались) транспортируют в лабораторию где производят взвешивание и занесение данных в журнал.
Для автоматизации и ускорения расчетов мы используем MS Excel. Заполняем столбцы № бюкса, вес пустого стаканчика, вес стаканчика с сырой почвой. открываем стаканчик и ставим на поднос.
Далее образцы помещаются в сушильный шкаф, в котором выставлена температура 105 градусов С, и сушим не менее 6 часов.
После сушки вынимаем поднос и незамедлительно закрываем стаканчики, чтобы влага из воздуха не адсорбировалась в почву. Затем стаканчики остужаем 10-15 минут и взвешиваем, заполняя в таблице столбик вес стаканчика с сухой почвой.
Расчет в таблице ведется таким образом:
Столбец «Масса сухой почвы (на рисунке обозначен O)» = «масса бюкса с сухой почвой (N)» — «масса бюкса (L)»
Столбец «масса испарившейся воды (P)» = «масса бюкса с сырой почвой (M)» — «масса бюкса с сухой почвой (N)»
Столбец «процент влажности (R) = «масса воды (P)» / «масса сухой почвы (O)» * 100%
Чтобы узнать количество влаги в почве в % от наименьшей влагоемкости, нужно знать количество воды которое слой почвы способен удерживать в порах без сброса в нижние слои.
Это определяется опытным путем с помощью заливных площадок на которых измеряют влажность в течение 3-5 дней (в зависимости от типа почвы), когда значение относительной влажности установится на более-менее постоянном уровне — это и следует считать значением 100% НВ (наименьшая влагоемкость или ППВ — предельно-полевая влагоемкость).
Текущее значение влажности слоя почвы в %НВ = «отн. влажность (R)» / «значение отн. влажности при 100% НВ» * 100%
Чтобы определить влажность почвы корнеобитаемого слоя необходимо взять среднее значение всех слоев до нужной глубины.
Для ускорения расчетов нормы полива можно составить таблицу запасов влаги (обычно в т/га или куб.м/га) в разных слоях почвы и при разных значениях %НВ. После этого можно быстро рассчитать необходимое количество поливной воды для фактического значения НВ и планируемого значения НВ, разница и есть норма полива. При разных способах полива норму необходимо немного увеличить, учитывая потери на испарение, сток и т.п. Более подробно о нормах, технике и способах полива можно узнать из наших рекомендаций.
Удачи в работе и высоких урожаев!
А.М. Меньших, к.с-х.н.
Запись опубликована в рубрике Методики и руководства с метками Влажность почвы, Меньших А.М., методика. Добавьте в закладки постоянную ссылку.
Расчеты влажности с использованием температуры, относительной влажности, давления
Укажите температуру окружающей среды, единицы измерения температуры, относительной влажности, давления окружающей среды и единицы давления для расчета ключевых атрибутов влажности.
Температура:в:ЦельсияФаренгейтасм. больше единиц относительной влажности, %:Давление:в:атмосферегектопаскалькилопаскальмегапаскальпаскальсм. больше единиц
Точность:0123456789
Соотношение смешивания:
масса водяного пара
на массу сухого воздуха240013 GPK или 45,01 GPP
Насыщенные соотношения смешивания:
Масса насыщенной воды
ПАРЫ на массу сухого воздуха
16,33 GPK или 114,3 GPP
GPK — GRAMS PEROGRAMS 9003 GPK — GRAMS PEROGRAGRS 9004S 9004S 38.22 кДж/кг или 16,45 BTU/LB . Рассмотрим плотность AIR: /M 12 13 3 KJ/M 12 3 KJ/M 12 33 . БТЕ/фут³ Объем по сравнению с сухим воздухом Mass as compared to dry air: Volume as compared to wet air: Mass as compared to wet air: show все единицы show all units DEL MONTE, НАРЕЗАННЫЕ ГРУШИ В СИРОПЕ, UPC: 024000167297 весит(ют) 271 грамм на метрическую чашку или 9 унций на чашку в США, и содержит(ют) 708 калорий на 1 1 граммов (≈3,53 унции) [вес к объему | объем к весу | цена | плотность ] 4966 продукты, содержащие триптофан . Список этих продуктов, начиная с самого высокого содержания триптофана и самого низкого содержания триптофана Песок живой весит 2 114 кг/м³ (131,97271 фунт/фут³) с удельным весом 2,114 по отношению к чистой воде. Подсчитайте, сколько этого гравия требуется для достижения определенной глубины в цилиндрическом, четвертьцилиндрическом или прямоугольном аквариуме или пруду [вес к объему | объем к весу | цена ] Арсин [AsH 3 ] весит 1 689 кг/м³ (105,44083 фунта/фут³) [ вес к объему | объем к весу | цена | моль к объему и весу | масса и молярная концентрация | плотность ] Преобразование объема в вес, веса в объем и стоимости для Масло Lesquerella с температурой в диапазоне от 23,9°C (75,02°F) до 110°C (230°F) Дин-дециметр (dyn⋅dm) — это единица измерения крутящего момента, не входящая в систему СИ (международная система единиц). Линейная плотность (μ) одномерного объекта, также известная как линейная массовая плотность, определяется как масса объекта на единицу длины. long Таблица преобразования tn/метрическая чайная ложка в г/пт, конвертер длинных tn/метрическая чайная ложка в г/пт или конвертация между всеми единицами измерения плотности. Текущая стоимость ренты и калькулятор аннуитетных платежей Теперь давайте попробуем использовать приведенное выше уравнение. (Уравнение настолько сложное, что для простоты использования оно разделено на 3 части.) У нас есть Решение для e d e d = 6,112 ✱ 2,71828 (350,04 ➗ 260,97)
.
GPP — зерен за фунт (GR/LB) Энтальпия
45,599 9003
KJ/M 12 Unit
all Temperature Ambient Dew-
point Wet-
bulb Celsius 21.67 7.48 13.72 Fahrenheit 71 45,47 56,69 Частей на миллион (PPM)
012 10337.84
6430.04
10232.
07
6364.25 Unit
all
Ambient
Давление Давление
из сухого воздуха Атмосфера 1 0,99 0,99 9950 0,99 950 0.99 0,99 .0068 hectopascal 1 013.25 1 002.88 kilopascal 101.33 100.29 megapascal 0.1 0.1 pascal 101 325 100 288.24 Плотность воздуха конвертировать между объемом и весом воздуха
килограмм на метр³ 1,19 pound per foot³ 0. 
07 The absolute humidity
grain per foot³ 3.33 gram per meter³ 7.62 Блок
все Давление водяного пара Фактический Насыщенный
при 71°F Насыщенный
при 56,69°F 0.01 0.03 0.02 hectopascal 10.37 25.92 15.7 kilopascal 1.04 2.59 1.57 мегапаскаль 0 0 0 Pascal 1 036.76 2 591.91 1 569.9 9008 2 591.91 1 569. 9008 2 591.91.0056
9 Пищевые продукты, питательные вещества и калории
Гравий, вещества и масла
Веса и измерения
Калькуляторы
Калькулятор относительной влажности
Калькулятор относительной влажности
Относительная влажность измеряется с помощью прибора, называемого подвесной психрометр . Он состоит из двух расположенных рядом обычных термометров, один из которых (
Когда психрометр раскачивается на прикрепленной к нему цепи или ручке, воздух заставляет воду на фитиле испаряться, что приводит к снижению температуры смоченного термометра. Теперь у нас есть показания сухого и влажного термометров, которые мы можем использовать для расчета относительной влажности. Самый простой способ сделать это — ввести температуру сухого и влажного термометров в калькулятор выше, а затем нажать «Рассчитать». Например, если у нас есть температура по сухому термометру 20 ℃, а по влажному термометру 15 ℃, какова относительная влажность? С помощью калькулятора видим, что это 58,4 %.
температура по сухому термометру (T d ) = 20℃ и температура по влажному термометру (T w ) = 15℃
Какова относительная влажность?
e d = 6,112 ✱ 2,71828 (17,502 ✱ 20 ➗ 240,97 ✚ 20)
