Автоматизированные системы управления микроклиматом в грибоводстве

Вычисление относительной влажности воздуха

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 - максимальная упругость водяного пара при температуре сухого термометра;

- 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.

image

По таблице гигрометра ВИТ-2 относительная влажность воздуха составит 67%. Ошибка в 3% объясняется тем, что психрометрическая таблица гигрометра ВИТ-2, как указано на лицевой панели этого прибора, рассчитана для скорости потока 0,5 до 1,0 м/с. Приборы нашего производства с функцией вычисления влажности позволяют ввести в память прибора параметр «скорость потока».

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.