Státní etalon vlhkosti vzduchu za atmosférického tlaku
Název etalonu: Státní etalon vlhkosti vzduchu za atmosférického tlaku
Označení: ECM 341-1/15-060
Rok vyhlášení: 2015
Rok rozšíření: 2020
Pracoviště: odd. 6036 ČMI OI Brno
Garant: Ing. Jiří Bílek
Rozsah teploty rosného bodu, resp. teploty bodu ojínění | Nejistota (k = 2) |
(-75 až -65) °C | 0,24 °C |
(-65 až -50) °C | 0,16 °C |
(-50 až -30) °C | 0,10 °C |
(-30 až 60) °C | 0,08 °C |
(60 až 80) °C | 0,10 °C |
(80 až 90) °C | 0,15 °C |
Státní etalon vlhkosti vzduchu za atmosférického tlaku je zařízení, na kterém se měří teplota rosného bodu (bodu ojínění) vzduchu za atmosférického tlaku. Je určen pro kalibraci rosnobodových vlhkoměrů v rozsahu (-75 až 90) °C.
Teplota rosného bodu je teplota, při které je obsah vodních par ve vzduchu ve stavu nasycení. Při vlhkostních výpočtech je základem vztah mezi parciálním tlakem nasycených par pw nebo pi a teplotou T:
(pro vodu)
ln pw(T) = -6096,9385·T -1 + 21,2409642 - 2,711193·10-2·T + 1,673952·10-5·T 2 + 2,433502·lnT
(pro led)
ln pi(T) = -6024,5282·T -1 + 29,32707 + 1,0613868·10-2·T - 1,3198825·10-5·T 2 - 0,49382577·lnT
kde:
- T je teplota v Kelvinech [K],
- pw(T) je tlak nasycených par nad vodou při teplotě T [Pa],
- pi (T) je tlak nasycených par nad ledem při teplotě T [Pa].
V rozsahu (-75 až 20) °C je státní etalon tvořen referenčním saturátorem, kryostatickou kapalinovou lázní, vzduchovou pumpou, plováčkovými průtokoměry, rosnobodovým vlhkoměrem, odporovým snímačem teploty, střídavým teplotním mostem a odporovým normálem. Saturátor, rosnobodový vlhkoměr, vzduchová pumpa a průtokoměry jsou spojeny sériově nerezovým nebo teflonovým potrubím do uzavřeného okruhu. Referenční saturátor je ponořen do kapalinové lázně, ve které je generována požadovaná teplota rosného bodu. Pro přesné měření teploty saturátoru je použit odporový snímač teploty ve spojení se střídavým teplotním mostem a odporovým normálem. Saturátor je tvořen nerezovou tlustostěnnou válcovou nádobou, do které je vsazen vnitřní díl ve tvaru šroubovice. Na víku saturátoru je přivařena chladicí cívka, sloužící k předchlazení vzorku vzduchu. Na dnu saturátoru je několik kapek destilované vody. Vzduchová pumpa zajišťuje cirkulaci vzduchu, který je sycený na takovou vlhkost, která odpovídá požadované teplotě rosného bodu (bodu ojínění). Rosnobodový vlhkoměr slouží ke kontrolnímu měření teploty rosného bodu (bodu ojínění).
V rozsahu (20 až 90) °C je státní etalon tvořen presaturátorem, referenčním saturátorem, dvěma kapalinovými lázněmi, vzduchovou pumpou, plováčkovým průtokoměrem, rosnobodovým vlhkoměrem, dvěma odporovými snímači teploty, střídavým teplotním mostem, odporovým normálem a kondenzační nádobou. Vzduchová pumpa, průtokoměr, presaturátor, saturátor, rosnobodový vlhkoměr a kondenzační nádoba jsou spojeny sériově nerezovým nebo teflonovým potrubím do otevřeného okruhu. Cesta od presaturátoru přes saturátor k rosnobodovému vlhkoměru musí být tvořena vyhřívaným potrubím včetně vyhřívaných spojů. Teplota uvnitř vyhřívaného potrubí musí být minimálně o 5 °C vyšší, než je generovaná teplota rosného bodu, aby v potrubí nekondenzovala voda. Presaturátor je ponořen do kapalinové lázně, ve které je o (2 až 5) °C vyšší teplota než v lázni se saturátorem. Saturátor je ponořen do kapalinové lázně, ve které je generována požadovaná teplota rosného bodu. Pro přesné měření teploty presaturátoru i saturátoru je použit odporový snímač teploty ve spojení se střídavým teplotním mostem a odporovým normálem. Presaturátor je tvořen nerezovou tlustostěnnou válcovou nádobou, v jejímž tělese jsou soustředně vloženy kovové válcové komůrky s vývrty a jsou obaleny bezvláknovým papírem. Ten zajišťuje dokonalé nasávání vody, pro maximální zvlhčení procházejícího vzduchu. Cca polovina presaturátoru je zaplněna destilovanou vodou. Saturátor je tvořen nerezovou tlustostěnnou válcovou nádobou, do které je vsazen vnitřní díl ve tvaru šroubovice. Na víku saturátoru je přivařena cívka, sloužící k předehřevu vzorku vzduchu. Vzduchová pumpa zajišťuje průchod vzduchu, který je sycený na takovou vlhkost, která odpovídá požadované teplotě rosného bodu. Rosnobodový vlhkoměr slouží ke kontrolnímu měření teploty rosného bodu.
