气象条件测试实验

室内气象条件测定

一、实验目的

采暖通风空调装置的任务在于创造保持一种适合于健康卫生的劳动条件及 适宜居住的室内气象条件。这些气象条件。包括空气温度、湿度、气流速度及洁净度。

用来测定室内空气参数的仪器有各种温度计、湿度计、卡他温度计、风速仪、辐射热计等。本试验的目的即在于学会掌握这些仪表的测定方法。以便对某一气象条件作出的评价。 二、实验方法

1、室内温度的测定

测量室内空气温度，最常用的是水银温度计。在离地0.5~1.5米高度上房间的中间位置上测定室温，将温度读书记录下来。 2、空气湿度的测定

测定空气湿度的方法很多：有湿球温度计、手摇干湿球温度计、毛发湿度计，以及电阻湿度计等。一般常用的是干湿温度计和毛发湿度计。实验室和精度要求较高的地方用通风干湿球温度计或手摇干湿球温度计。通风干湿球的作用原理基本上和干湿球温度计相同，即是由两支相同的并经过精确校正的水银温度计组成的。其中一支水银温度计的水银球部缠有纱布，测定时先用蒸馏水浸湿纱布。这一温度计称为湿球温度计，而另一个即为干球温度计。空气的湿度越小，则湿球温度计水银球表面上水分的蒸发越强，湿球温度就越低，因此干湿球温度计读数的差值是由空气中的湿度所决定的。因此可以根据干湿球温度计的读数差值就可以获得空气的湿度。

空气的相对湿度可由下式求得：

()1

100%100%q

s s b b

p p A t t B p p ϕ⨯=--⨯⎡⎤⎣⎦＝ （10-1） 式中：q p ——被测定空气中的水蒸汽分压力， mmHg ；

b p ——被测定空气的饱和水蒸汽分压力， mmHg ；

s p ——湿球温度条件下的饱和水蒸汽分压力， mmHg ；

t ——干球温度，℃；

s t ——湿球温度，℃；

B ——大气压力，mmHg ；

A ——干湿球温度计系数（与温度计构造和周围空气流速有关）

0.750.0000165A v ⎛

⎫=⨯+ ⎪⎝⎭

v ——空气流过湿球温度表面的流速，m s

系数A与v的关系较大。当v小时变化较大，当v大于2.5m/s时，A值的变化就很小，为使A为定植，常采用人工通风的方法造成不变的风速（v＝2m/s），如图所示的干湿球温度计，这时A=0.000658，当已知干湿球温度计的值后就可

根据公式计算或利用有关图标查 值。

图10-1 干湿球温度计

通风干湿球温度计是由干湿球温度计及小风扇组成的，小风扇是靠发动条转动的。两温度计装在镀镍的金属框内，綦水银球则装在镀镍的双层套筒内。上紧发条，则空气从双层套筒管吸入经过中间导管由小风扇排出。

图10-2 通风干湿球温度计

1、2－水银温度计；3－金属总管；4－护板；5、6－外护管；7－风扇外壳；8

－钥匙；9－朔料箍；10－内管

使用时先用水加湿纱布，在加湿时防止水流入其他部分，然后上紧发条，以全速使小风扇转动，当两温度计的速度达到稳定状态时，记录下两温度计的读数。 为造成干湿球温度计周围具有一定的气流速度，可采用结构简单的手摇干湿球温度计替代通风干湿球温度计。使用时先浸湿湿球上的纱布待转动两分钟左右，停下来迅速读数。读数时应先读小数后读整数。为准确起见，反复进行3-4次，为使温度计球部在空间具有2m/s 的一定速度。旋转速度应保持在每分钟120转左右或者更大一些。 3、气流速度的测定

在通风工程中测定气流速度时，常用的风速仪有：叶轮式风速仪，杯式风速仪。这些仪器一般都是测定风速在0.5米/秒以上的气流。如果要测气流速度小于0.05—0.5米/秒时，要采用卡他温度计和热球风速仪。

图10-3热球式热电风速仪

叶轮式风速仪是由翼轮（用铝片或云母制成）齿轮、蜗杆、指针等组成的，气体的压力，作用在翼片上使翼轮转动，其转速与气流的速度成正比，由机械转动机构使指针转动以进行计数。由于传动机构有摩擦力存在，所以气流的速度真正要大于实测的速度。

杯式风速仪的构造及工作原理与叶轮式相似。

风速仪不适用于脉动的气流中，为准确起见，在每个新测点上应连测两次，且两次结果不得相差2—3%以上，并取两次纪录的平均值作为测量结果。

使用上述风速仪时用注意风速仪旋转平面与气流方向相互垂直。若愚正确位置有偏差，如偏差角在10°以内，其误差不大于1%，但如偏差角再增大，则其误差急剧增加。 4、卡他温度计

用卡他温度计可以测定微小风速0.05～0.5米/秒。

卡他温度计是一种酒精温度计，其酒精包为容积很大的球形或者圆柱形。酒精包上部有一毛细管，其上的刻度为35℃——38℃，其平均值正好是人体温度36℃，温度计的顶部有扩大管，这种温度计利用本身被加热后所得到的热量，在测定时热量散失所需的时间长短，来得出其冷却能力。当温度由38℃下降到35℃时，酒精包上每一平方厘米表面积所散失的热量为冷却系素“Φ”。各种卡他温度计都刻有已知的“Φ”值，根据卡他温度计冷却（在刻度尺上的温降）时间的长短，可得出其冷却能力，即

H τ

Φ

=（卡/厘米2·秒） （10-2）

式中：τ——酒精液面从38℃下降到35℃的时间。根据冷却能力，评价所测出的气象条件。

使用时先将卡他温度计置于70℃以下的热水中，当酒精膨胀上升到扩大管一半时取出，然后用干布擦净，悬放在测量地点，观测酒精从38℃下降到35℃的时间，用秒表记下时间，测定应进行两次，以卡他温度计测定气流速度时，可用下面的经验公式计算：

2

2

/0.60.2

()0.4/0.60.13

()0.47v v v v ≤≤∆-∆=>>∆-∆=H

当 1.0米秒 或时

t

H

t H

当 1.0米秒 或时

t

H

t （10-3）

式中：∆t ——卡他温度计的平均温度与周围空气温度之差，即∆t =36.5-N t 。N t 是被测空气温度。

图10-4卡他温度计

在有辐射热源附近使用卡他温度计时，应以石棉使其隔热；但石棉板不能影响仪器周围空气的流动。

本试验主要使用通风干湿球温度计、叶轮式风速仪、卡他温度计等一起进行气象参数的测定。 5、辐射热的测定

用热电堆辐射热计（单向辐射计）