4. Vlhkost vzduchu
Vlhký vzduch je směs suchého vzduchu,
tvořeného 78% dusíku, 21% kyslíku, 0,03% oxidu uhličitého, 0,93% argonu a 0,01%
jiných inertních vzácných plynů a vodní páry (Jokl, 2000).
Vlhkost vzduchu je dána obsahem vodních
par, které jsou ve vzduchu sice vždy, ale v poměrně proměnlivém množství.
Vyjadřuje se následujícími bioklimatologickými (hygrometrickými)
hodnotami:
1. Měrná (dříve absolutní) vlhkost vzduchu je skutečné množství vodní páry ve
vzduchu při dané teplotě. Vyjadřuje se buď v gramech vodní páry v m3
vzduchu (g.m-3) (a), nebo v jednotkách tlaku vodní páry
v pascalech (e).
2. Maximální vlhkost vzduchu je největší množství vody, které je
vzduch za dané teploty a tlaku schopný pojmout v plynném skupenství. Vyjadřuje
se v g.m-3 vzduchu (A), nebo v pascalech (E).
3. Relativní vlhkost vzduchu (RV) je poměr
měrné vlhkosti k maximální za dané teploty, udávaná v procentech. je
to hodnota vzhledem k organismu zvířat výstižná, a proto se ve stájích
vyjadřuje vlhkost vzduchu nejčastěji touto hodnotou.
4. Relativní
vlhkost ekvivalentní (virtuální) (RV ekv) je vlhkost vzduchu v hraniční vrstvě tělesa (zvířete), které má
odlišnou teplotu od teploty ovzduší. V bioklimatologii člověka a zvířat se
ekvivalentní relativní vlhkost vzduchu označuje jako fyziologická vlhkost
vzduchu. Je-li povrchová teplota tělesa vyšší než teplota okolního vzduchu, je
relativní virtuální vlhkost ve srovnání s vlhkostí ovzduší nižší a zvyšuje
se odpařování vody z povrchu těla. V opačném případě dochází ke
kondenzaci vodních par na povrchu.
Et – tlak nasycené páry při dané
teplotě vzduchu
Et´- tlak nasycené páry při
povrchové teplotě tělesa
r – relativní vlhkost
okolního vzduchu
5. Rosný bod udává teplotu, při které je dosaženo maximální vlhkosti, to
je 100% nasycení. Měrná vlhkost se rovná maximální vlhkosti. Při poklesu teploty
pod rosný bod dochází ke kondenzaci vodních par na povrchu a tvoří se mlha.
Stejně tak dochází ke kondenzaci vodních par na povrchu chladnějších předmětů.
6. Sytostní doplněk je množství vodních par, které je vzduch schopen ještě
pojmout k úplnému nasycení. Je to rozdíl mezi maximální a absolutní
vlhkostí (Kursa, 1998).
Vodní páry jsou ve
stájovém vzduchu obsaženy vždy a zpravidla ve větším množství (absolutním) než
ve vzduchu venkovním (chladnějším). Větráním se proto většinou vlhkost vzduchu
ve stáji sníží – kromě za dusného letního, případně teplého a velmi vlhkého
zimního počasí, kdy je ve stáji zjišťována i při dobrém větrání vlhkost vysoká
(Zeman, 1994).
Vysoká vzdušná vlhkost,
v komplexu s teplotou a prouděním, významně ovlivňuje termoregulaci a
to tím, že zvyšuje tepelnou vodivost vzduchu. Vzduch nasycený vodními parami má
tepelnou vodivost asi 10x vyšší než suchý vzduch. Při nízkých teplotách se
zvyšuje výdej tepla radiací a hlavně vedením, evaporací aj. (podporuje vznik
hypotermie), při velmi vysokých teplotách (dusno) naopak omezuje výdej tepla
všemi způsoby. nahromaděné teplo má za následek vznik hypertermie.
Kursa (1998) uvádí, že u mláďat
s nedostatečně vyvinutou reflexní složkou termoregulace, jako jsou selata
a drůbež, může dojít při vysoké vlhkosti a nízké teplotě vzduchu
k chladovému stresu. Vysoká vlhkost je tedy pro zvířata nepříznivá jak při
nízkých, tak i při vysokých teplotách. Vlhkost vzduchu je potřeba vždy
posuzovat společně s teplotou a často se hovoří o teplotně-vlhkostním
komplexu.
Vlhkost vzduchu zvyšuje tepelnou
jímavost vzduchu pro teplo tzn. i spotřeba tepla k ohřívání vlhkého
vzduchu je větší než u vzduchu suchého (úspora topení). Nízká vlhkost do určité
míry podporuje rozvoj mikroorganismů v ovzduší a prostředí vůbec.
Podporuje i prašnost. Prachové částice významně déle setrvávají ve vzduchu, což
je nepříznivé v objektech s nadměrnými zdroji prašnosti (např. při
krmení suchým krmivem). Při vyšších Rv (nad cca 85 %) se prašnost i mikrobiální
kontaminace vzduchu snižuje, po kondenzaci vody na prachových částicích
následuje jejich rychlejší sedimentace a tím se ovzduší čistí (ale jen do
vyschnutí prachu a jeho následného zvíření).
Kombinace nízké vlhkosti (pod 50 %) a
vysoké teploty – vysoký sytostní doplněk může spolupůsobit dehydrataci
organismu zvýšeným odparem vody z dýchacích cest. Tím se narušují obranné
hlenové bariéry na sliznicích dýchacích cest (locus minoris resistentiae) –
důsledkem pak je i zvýšené pocení a snížení příjmu krmiva. Snižuje se
užitkovost zvířat. (Zeman, 1994)
Hlavním zdrojem vlhkosti ve
stájových objektech jsou především ustájená zvířata (evaporace, perspirace
a transpirace, moč a výkaly – též v souvislosti se špatně odkanalizovanými
nebo neudržovanými podlahami), dále voda k čištění podlah aj. zařízení,
vlhké a teplé krmivo a sekundárně pak kondenzace na površích. Na množství
vodních par ve vzduchu se podílí i teplota prostředí, protože vyšší teplota zvyšuje
intenzitu odparu (průměrně 45 g/hod z 1 m2 mokré plochy),
produkci vodních par z organismu (biologická produkce – viz ON 73 4502) a
také schopnost vzduchu přijímat vodní páry (hodnota maximální vlhkosti narůstá
s teplotou). (Zeman, 1994)
Řídí se druhem a kategorií (stářím)
zvířat a také teplotou prostředí a pohybuje se od 50% eventuálně 40 – 45% při
vyšších teplotách, do 70 – 75% u mláďat a do 80 – 85% u dospělých zvířat – za
předpokladu, že teplota je optimální (při vyšších T nižší Rv a naopak).
Hodnocení teplotně-vlhkostního režimu, tj. vzájemného vztahu teploty a vlhkosti
vzduchu ve stájích může být velmi často nejvýznamnějším a dostatečným
ukazatelem hygienického stavu stájového prostředí (Zeman, 1994).
Vysoká relativní vlhkost spolu
s vysokou teplotou prostředí zatěžuje výdej tepla z povrchu těla a
z dýchacích cest. Vysoká relativní vlhkost v kombinaci s nízkou
teplotou vzduchu a vysokou rychlostí proudění vzduchu způsobuje naopak neúměrné
zvýšení teplotních ztrát zvířat. Nastává podchlazení organismu, oslabení jeho
rezistence a tím i zvýšená náchylnost k chorobám (Louda aj., 2000).
- způsob a technologie ustájení
(stelivové, roštové apod.)
- dodržování zásad technologie provozu
(pravidelné podestýlání a odkliz hnoje, zvláště tekutého, fungující kanalizační
zařízení)
- větrání a vytápění, zejména
teplovzdušné (zvýšení teploty zvyšuje jímavost vzduchu pro vodní páry
vznikající zvířaty, odparem aj.)
Naopak jako opatření proti nízké
vlhkosti se doporučuje především snížit výkon vytápění a podle potřeby
přistupovat k vlhčení vzduchu.
Metody používané k měření
relativní vlhkosti vzduchu lze rozdělit do 5 základních skupin:
1. Vážkové (gravimetrické) metody
2. Psychrometrické metody
3. Hygroskopické metody
4. Metody založené na měření rosného
bodu
5. Metody odporové a kapacitní
Jedná se o prosátí
určitého množství vzduchu přes „U“ trubici s hygroskopickou látkou (chlorid
vápenatý, gel kyseliny křemičité). Přesným měřením hmotnosti před a po prosátí
vzduchu, zjistíme jejich rozdíl, který určuje množství vodní páry
v prosátém objemu vzduchu.
AV
– absolutní vlhkost [g.m-3]
VV – hmotnost „U“ trubice po měření[g]
V - hmotnost „U“ trubice před měřením
[g]
O - množství prosátého vzduchu [m3]
Jde o
analytickou metodu, kterou vzhledem ke kvalitě stájového ovzduší (vysoká
prašnost, případně jiná kontaminace) běžně ke stanovení vlhkosti stájového
vzduchu nepoužíváme.
Jde o poměrně jednoduché, avšak
dostatečně přesné výpočtové určení vlhkosti vzduchu na základě psychrometrické
diferenence – tj. rozdíl mezi teplotou tzv. suchého a vlhkého teploměru.
Psychrometrická rovnice:
e – hledaný tlak par [mmHg]
EV – maximální tlak par
při TV
A – konstanta (závisí na rychlosti
proudění vzduchu)
p – barometrický tlak vzduchu
tS – teplota suchého
teploměru
tV – teplota vlhkého
teploměru
Princip stanovení vzdušné vlhkosti
pomocí psychrometrů
Z výše uvedeného vyplývá, že pro
stanovení vzdušné vlhkosti psychrometrickou metodou je zapotřebí soustavy dvou
pokud možno identických teploměrů, jejichž čidla jsou umístěna co nejblíže
vedle sebe (obvykle 3 – 5 cm). Pro konstrukci psychrometrů se obvykle používají
běžné kapalinové (nejčastěji rtuťové) teploměry. Jediným rozdílem mezi těmito
teploměry je skutečnost, že teploměrné čidlo jednoho z nich je obaleno
textilní punčoškou (obvykle mušelínovou), která je trvale zvlhčována
destilovanou vodou. Jde tedy o kombinaci suchého
(TS) a vlhkého (TV)
teploměru. Vzdušnou vlhkost pak vypočítáme z rozdílu teplot odečtených na
obou teploměrech. K rozdílným hodnotám teplot na obou teploměrech dochází
v důsledku vypařování vody z mušelínové punčošky vlhkého teploměru, a
odpařující se voda odnímá teplo z jeho čidla. Díky tomuto jevu dochází pak
k naměření nižší hodnoty teploty na vlhkém teploměru. Hodnota rozdílu
teplot na obou teploměrech je dána intenzitou odpařování vody, která je
ovlivněna několika faktory:
1. Vzdušná vlhkost (rozhodující
faktor). Čím nižší je vlhkost vzduchu, tím intenzivněji se voda
z mušelínové punčošky vlhkého teploměru vypařuje (odebírá více tepla) a
pokles teploty je vyšší. Naopak při vyšším nasycení vzduchu vodou se tato hůře
odpařuje a pokles teploty je nižší.
2. Proudění vzduchu – jeho zvýšená
hodnota urychluje odpařování vody
3. Barometrický tlak vzduchu – vzduch
s nižším barometrickým tlakem lépe pohlcuje vlhkost, a dochází tedy k rychlejšímu
odpařování.
Všechny tyto tři faktory musí být
tedy při přesném psychrometrickém výpočtu zohledněny.
Teplota na suchém teploměru je tedy
vždy vyšší než teplota naměřená na teploměru vlhkém. Jedinou výjimkou
v této situaci je stav, kdy se absolutní vlhkost vzduchu rovná vlhkosti
maximální a relativní vlhkost vzduchu je tedy 100%, v tomto případě se již
voda z mušelínové punčošky neodpařuje a nedochází k ochlazování čidla
vlhkého teploměru – na obou teploměrech v tomto případě naměříme stejnou
hodnotu teploty (TS = TV ).
Hygroskopické metody jsou velmi
častým, avšak ne zcela přesným způsobem měření vzdušné vlhkosti. U přístrojů
pracujících na tomto principu se používají materiály pohlcující vzdušnou
vlhkost a na základě obsahu vody mění své pružnostní charakteristiky. Pokud se
relativní vlhkost vzduchu zvýší, měřící materiál absorbuje více vody, „změkne“
a povolí se. V opačném případě (klesá-li vlhkost vzduchu) materiál vysychá
a začne se napínat. Pohyby více či méně napnutého materiálu jsou speciálním
převodním mechanismem převáděny na cejchovanou analogovou stupnici, na které
můžeme přímo odečíst hodnotu relativní vlhkosti.
Materiálem vhodným pro konstrukci hygroskopických
přístrojů bývá nejčastěji svazek preparovaných (odmaštěných) lidských vlasů
nebo koňských žíní (vzácněji) nebo membrána z opracovaného ovčího střeva.
4.4.4. Metody založené na měření
rosného bodu
Princip spočívá ve
snímání změny odrazivosti kovového ochlazovaného zrcátka při jeho orosení.
Zrcátko odráží paprsek z LED diody do snímače, při orosení zrcátka dojde ke
snížení světelného toku, které je vyhodnoceno elektronickým obvodem. Obvod řídí
ochlazování zrcátka Peltierovým článkem tak, aby se teplota ustálila na hranici
orosování. U jiného provedení přístrojů je paprsek LED diody odrážen proti
tmavé ploše, při orosení dojde naopak ke zvýšení množství světla dopadajícího
do snímače, princip řídícího obvodu je obdobný. Méně výhodný způsob je zjišťování
okamžiku orosení elektrodami. Protože parciální tlak vodních par nad hladinou
(kapalné) vody je jiný než nad ledem, musí přístroj vyloučit ojínění. Z teploty
okolního vzduchu t a teploty rosného bodu (zrcátka) tr
pak přístroj vypočte vlhkost. Vlhkost lze na základě těchto dvou teplot
stanovit i ručně. - odečtením z Mollierova diagramu – viz obrázek č. 20.
Obrázek č.20 Určení
vlhkosti z teploty rosného bodu
4.4.5. Metody odporové a kapacitní
Lithiumchloridový
hygrometr s kapalným elektrolytem: na nevodivé trubičce je nasazena tkanina obsahující dvojici
drátkových elektrod bifilárně ("rovnoběžně") navinutých. Tkanina je
napuštěna vodným roztokem LiCl, elektrody jsou připojeny ke zdroji (střídavého)
proudu, který svým průchodem elektrolyt zahřívá. Zvýšením teploty se odpařuje
voda z elektrolytu, čímž se zmenší jeho vodivost, klesá proud a tím i teplota.
Při poklesu teploty elektrolytu dochází naopak k absorpci vodní páry, zvyšuje
se vodivost a se zvětšováním proudu roste opět teplota. Rovnovážný stav obsahu
vody v elektrolytu závisí na teplotě elektrolytu, která je pak funkcí
parciálního tlaku vodních par v okolním vzduchu. Teplota se měří čidlem
zasunutým v trubičce, přístroj z ní vyhodnotí vlhkost.
Hygrometr
s tuhým elektrolytem Al2O3 je tvořen jednou hliníkovou elektrodou s vrstvičkou
Al2O3 a druhou elektrodou z napařené tenké vrstvičky
zlata propustné pro vodní páry. Absorpcí vody do elektrolytu se mění elektrický
odpor, z něhož je pak vyhodnocena vlhkost.
Kapacitní
hygrometr je postaven na
principu kondenzátoru s dielektrikem z polymeru, který má hygroskopické
vlastnosti. Jedna z elektrod je provedená tak, že umožňuje vodním parám z
okolního vzduchu difundovat do polymeru. Polymer absorpcí vody mění své
dielektrické vlastnosti, tím se mění i kapacita kondenzátoru, ze které se
vyhodnotí vlhkost.
Čidla na principu hygrometru s tuhým
elektrolytem nebo kapacitního hygrometru používá většina běžných elektronických
přístrojů pro měření vlhkosti vzduchu, přístroje zároveň měří i teplotu
vzduchu, někdy bývají kombinované i s měřením dalších veličin.
4.5. Přístroje vhodné k měření
vlhkosti ve stájovém prostředí
K měření vlhkosti vzduchu ve
stájovém prostředí se nejčastěji používají:
· vlasový vlhkoměr (hygrometr): ve stájích, meteorologické boudce a
ve volné atmosféře
· staniční nebo aspirační psychrometr: měří
daleko přesněji než vlasový vlhkoměr a relativní vlhkost vzduchu lze měřit
v kombinaci s teplotou
· elektronické přístroje (v podstatě psychrometry – např.
Hydriphil aj.): umožňují i stanovení dalších hygrometrických veličin (absolutní
= měrná vlhkost, teplota rosného bodu) a také hodnoty teploty vzduchu (Zeman,
1994)
4.5.1.1. Popis přístroje a jeho
funkce (video)
Čidlem vlasového vlhkoměru je svazek
speciálně připravených (odmaštěných) lidských vlasů. Svazek je na jednom konci
pevně ukotven k rámu přístroje, druhý konec je upevněn do převodního
mechanismu (viz obrázek č.21)
Obrázek č.21 Detail měřícího čidla vlasového vlhkoměru
Vlasový vlhkoměr je založen na
vlastnosti lidského vlasu prodlužovat se s přibývající poměrnou vlhkostí a
zkracovat se s jejím ubýváním. Princip měření je postaven na změně délky
vlhkoměrného tělesa způsobené vlivem změn atmosférické vlhkosti. Délka vlasů se
s rostoucí poměrnou vlhkostí v rozpětí od 0 do 100 % zvětšuje asi o 2,5 %.
Změny délky vlasů se indikují ručkou na stupnici. Údaje přístroje jsou téměř
nezávislé na teplotě vzduchu v rozpětí teplot, které se u nás běžně vyskytují.
Při teplotách pod -5 st. C je zpravidla přesnější než psychrometr.
Velmi časté konstrukční provedení
přístroje bývá jeho kombinace s jednoduchým kapalinovým (nejčastěji
lihovým) teploměrem (obrázek č. 22).
Obrázek č. 22 Celkový pohled na vlasový vlhkoměr
4.5.1.2. Výhody a nevýhody přístroje
Hlavní výhodou vlasového vlhkoměru
jsou jeho nízké pořizovací náklady, které se dle druhu a provedení pohybují
nejčastěji v rozpětí 200 – 300,- Kč.
U vylepšených typů přístrojů je možné
nastavit pomocí druhé ručky nejvyšší tolerovanou hodnotu relativní vlhkosti pro
danou stáj. Po dosažení této nastavené hranice dojde ke kontaktu ukazovací
ručky s ručkou stavitelnou a tím pádem k uzavření elektrického
oblouku. Této vlastnosti můžeme využít např. k jednoduchému a celkem
spolehlivému spuštění větracího systému (viz obrázek č. 23)
Obrázek č.23 Vlasový
vlhkoměr s nastavitelnou hodnotou vlhkosti pro uzavření elektrického
obvodu
Mezi hlavní nevýhody hygrometrických
přístrojů lze považovat neúplně přesné měření a citlivost přístroje vůči
agresivnímu stájovému prostředí (prach, apod.).
4.5.1.3. Zásady používání a kalibrace (video)
Vlasy použité ve vlhkoměru musí být
odmaštěné, aby dobře přijímaly vlhkost. Při manipulaci s přístrojem je
nezbytné dbát opatrnosti a zejména vyloučit kontakt pokožky s vlasovým svazkem.
Částice potu obsahujícího mastné kyseliny mohou v tomto případě ulpět na
měřícím čidle a svými hydrofobními vlastnostmi omezit pohlcování vody. Při
používání přístroje ve stájovém prostředí je nutné v pravidelných (nejlépe
měsíčních) intervalech provést mechanickou očistu přístroje (jemný štětec) a
očistit vlasy odmašťovacím prostředkem. Vhodnými prostředky mohou být čistý
líh, technický benzín, případně prostředky na nádobí. Ostatní chemické
prostředky nejsou vhodné, vlasy ztvrdnou a ztratí pružnost. Vlasy jsou dost
jemné, pozor na poškození. Nemají být slepené, každý vlas má být samostatný.
Součástí údržby je i očištění a prověření mechanických dílů přístroje
z hlediska jejich pohyblivosti, případně jejich promazání.
Kalibrace přístroje (regenerace
čidla) se provádí jeho zabalením do mokré vyždímané utěrky a jeho ponecháním
v tomto stavu přibližně 1 hodinu. Po této době nastavíme ukazovací ručku
regulačním šroubkem na hodnotu 100%. Odborní pracovníci používají k této
činnosti speciální plstí vyložené nádobky, které se nasunou na měřicí část
vlhkoměru a stupnice i nastavovací šroubek jsou volně přístupné. Když nastavení
provedeme rychle (ručka po vybalení začne hned klesat) je nastavení přesné.
4.5.2.
Psychrometr staniční (Augustův)
4.5.2.1. Popis přístroje a jeho
funkce
Přístroj je určen pro ambulantní
měření venkovní teploty a vlhkosti vzduchu v tzv. meteorologické budce
(stanici). Je to dřevěná žaluziová skříňka opatřená lesklým bílým nátěrem,
který slouží k ochraně meteorologických přístrojů v ní umístěných před
nežádoucími účinky jimiž jsou záření (sluneční), sníh, déšť. Dvojitá řada
žaluzií umožňuje dobré provětrávání přístrojů, takže vnitřní podmínky
dostatečně odpovídají stavu atmosféry v okolí budky, brání však současně
vnikání padajících srážek za silného větru dovnitř. Bílý nátěr je třeba
pravidelně obnovovat, protože snižuje pohlcování záření povrchem budky. Výška
podstavce je kvůli vyloučení mikroklimatických vlivů volena tak, aby nádobky
(čidla) /rtuťových/ teploměrů byly na světových meteorologických stanicích v
jednotné výšce 2 m nad zemským povrchem. Dvířka musí být orientována k severu
(na severní polokouli), aby při otvírání nedošlo k oslunění přístrojů (Sborník předpisů, svazek 7 ČHMÚ), viz obr.
č. 24.
Obrázek č.24 Meteorologická stanice
Přístroj funguje na principu
psychrometrického měření, jde tedy o soustavu dvou identických rtuťových
teploměrů, vzdálených přibližně 50 mm od sebe a čidlo jednoho z nich
(vlhkého teploměru) je obaleno textilií trvale ponořenou do kádinky
s destilovanou vodou, a tedy permanentně zvlhčováno (obrázek č. 25)
Obrázek č.25 Staniční Augustův psychrometr
4.5.2.2. Výhody a nevýhody přístroje
Výhodou staničního psychrometru je
jeho jednoduchost a vysoká přesnost, je však zcela nevhodný pro použití
k měření ve stájovém prostředí. Přístroj totiž nemá čidla chráněná před
radiací a vyrovnání teploty čidel s teplotou prostředí při měření na více
stanovištích by bylo neúměrně časově náročné.
4.5.2.3. Zásady používání a kalibrace
Přístroj je výhradně určen pro
použití v meteorologických stanicích. Kalibrace přístroje se neprovádí,
údržba zahrnuje kontrolu stavu a případnou výměnu mušelínové punčošky vlhkého
teploměru a kontrolu stavu rtuťových sloupců obou teploměrů. Pro orientační
určení funkčnosti přístroje je možné použít jednoduchý test, který spočívá
v sejmutí mušelínové punčošky a osušení čidla vlhkého teploměru a po
přibližně 10 – 15 minutách v odečtení teplot na obou teploměrech. Teploty
musí být zcela shodné, v opačném případě je nutno přístroj vyměnit.
4.5.3. Psychrometr aspirační (Assmannův)
4.5.3.1. Popis přístroje a jeho
funkce (video)
Assmannův psychrometr je modifikací
psychrometru staničního. Jde tedy o soustavu 2 rtuťových teploměrů, umístěných
ve společném rámu ve vzdálenosti cca 4 cm. Jak ukazuje obrázek č. 26, čidlo
jednoho z teploměrů je obaleno textilním krytem, jde tedy o klasický vlhký
teploměr (u přístroje označen modrou značkou), čidlo druhého teploměru je
neobaleno a v tomto případě se tedy jedná o teploměr suchý (značen
červenou značkou).
Obrázek č. 26 Detail Assmannova aspiračního psychrometru
Čidla obou teploměrů jsou chráněna
dvouplášťovým kovový krytem, který tak zajišťuje jejich mechanickou ochranu a
zejména chrání obě čidla před radiací. V horní části přístroje se nachází
ventilátorek, který je poháněn buď hodinovým strojkem nebo elektromotorkem.
Tento ventilátorek zajišťuje prosávání (aspiraci) vzduchu kolem čidel
teploměrů, a to rychlostí větší než 2,5 m.s-1. (viz obrázek č. 27).
Přesnost správně provedeného psychrometru je lepší než 1,5%.
Obrázek č.27 Celkový
pohled na Assmannův aspirační psychrometr
4.5.3.2. Výhody a nevýhody přístroje
Aspirační psychrometry jsou ideálním
řešením pro ambulantní měření teploty a relativní vlhkosti vzduchu ve stájovém
prostředí. Ochrana čidel před radiací umožňuje práci s přístrojem
prakticky v jakékoliv poloze s jistotou správně naměřené teploty.
Aspirovaný vzduch také značně urychluje měření, takže s pomocí tohoto
přístroje lze za poměrně krátkou dobu proměřit vysoký počet stanovišť.
Nevýhodou přístroje jsou poměrně vysoké pořizovací náklady – cena přístroje
typu PM-821 (mechanický) se pohybuje okolo 16 000,- Kč. Dle našich
zkušeností je poměrně výraznou provozní a konstrukční nevýhodou přístroje velmi
špatně čitelné cejchování na obou stupnicích přístroje, jakož i běžným okem
špatně viditelný rtuťový sloupec. Tato skutečnost je u většiny komerčních
provedení přístrojů kompenzována přítomností posuvné lupy na obou stupnicích
(viz obrázek č.26), jde však o plastové zvětšovací čočky, které mají tendenci
k rychlému povrchovému opotřebení (zejména drobné poškrábání od tvrdších
prachových částic), takže jejich trvalá použitelnost je problematická a většina
měřících osob od jejich používání záhy ustupuje. Tato skutečnost pak může vést
při odečítání teplot ke snaze přisunout stupnice teploměru blíže k oku a
často zcela nevědomky přiblížit nebo dokonce opřít dolní část teploměru
s čidly o vlastní tělo. V tomto případě může dojít, k ovlivnění
naměřených hodnot neboť ochrana čidel před radiací je v tomto případě
neúčinná.
4.5.3.3. Zásady používání a kalibrace
Podobně jako u staničního
psychrometru se kalibrace přístroje neprovádí, běžná údržba zahrnuje kontrolu
stavu a případnou výměnu mušelínové punčošky vlhkého teploměru a kontrolu stavu
rtuťových sloupců obou teploměrů. Pro orientační určení funkčnosti přístroje je
možné použít jednoduchý test, který spočívá v sejmutí mušelínové punčošky
a osušení čidla vlhkého teploměru a po přibližně 10 – 15 minutách
v odečtení teplot na obou teploměrech. Teploty musí být zcela shodné,
v opačném případě je nutno teploměry vyměnit (orientační cena 1 teploměru
1000,- Kč). Dále se provádí pravidelné vyčištění mechanických součástí
hodinového strojku ventilátorku. Z našich zkušeností lze doporučit obrátit
se na odborný servis přibližně 1x za rok.
Postup při měření aspiračním
psychrometrem (video)
1. Navlhčení mušelínové punčošky vlhkého
teploměru destilovanou vodou. Provádí se zpravidla těsně před měřením a jejím
cílem je důkladné zvlhčení textilního obalu čidla. Dle doporučení výrobce se
provádí pomocí přibalené nádobky s destilovanou vodou přímou aplikací na
chráněné čidlo. Velmi často však dochází k situaci, že mušelínová punčoška
velmi obtížně vodu pohlcuje, zvláště je-li přístroj použit po delším
skladování. V tomto případě jednoznačně doporučujeme sundání kovových
krytů čidla a přímé zapravení vody do textilie. K této činnosti používáme
jinou vlhkou textilii, snažíme se vyvarovat přímému kontaktu pokožky ruky
s mušelínem (zanechání mastných hydrofobních součástí potu na punčošce).
Po dostatečném zvlhčení již mušelínová tkanina vodu přijímá bez problémů, takže
při delším používání aspiračního psychrometru již není nutno kryt čidla snímat
a případné další zvlhčení provádíme přímou aplikací destilované vody do
přístroje.
2. Natočení hodinového strojku
ventilátorku a povolení brzdící zarážky
3. Vlastní měření na stanovištích.
Důležité upozornění: při zahájení měření je nutno na prvním měřeném stanovišti
setrvat poněkud déle (doporučuje se cca 4 – 5 minut), aby došlo
k vyrovnání teploty čidel teploměrů s teplotou prostředí. Na dalších
stanovištích lze již měřit rychleji (cca po 1 minutě). Chceme-li mít jistotu,
že doba měření je dostatečná, provedeme v intervalu cca 10 sekund dvojí
odečtení teplot. Nemění-li se již teploty na obou teploměrech, je měření
ukončeno a můžeme pokračovat na další stanoviště.
4. Vlastní výpočet hodnoty relativní
vlhkosti. Pro nejsnadnější postup lze doporučit využití psychrometrických
tabulek.
Postup při výpočtu relativní vlhkosti
za použití psychrometrických tabulek uvádí následující příklad. Jedná se o
situaci, kdy je na suchém teploměru naměřena teplota TS = 17°C, na
vlhkém teploměru pak teplota TV = 14°C.
a) V tabulce nejprve vyhledáme
řádek, jehož hodnota odpovídá teplotě naměřené na suchém teploměru, tedy 17°C
(viz obrázek č. 28)
Obrázek č.28
Psychrometrické tabulky – vyhledání hodnoty naměřené na suchém teploměru
b) Dále v tabulce vyhledáme
sloupec, jehož hodnota odpovídá rozdílu teplot naměřených na suchém a vlhkém
teploměru, tedy 3,0°C (viz obrázek č.29).
c) Na průsečíku vyhledaného řádku a
sloupce obdržíme hodnotu relativní vlhkosti vzduchu – tedy pro daný příklad jde
o hodnotu RV = 72% (viz obrázek č.30).
Obrázek č.30 Psychrometrické tabulky – vyhledání hodnoty
relativní vlhkosti vzduchu
4.5.4. Data loggery Comet pro záznam vlhkosti
4.5.4.1. Popis přístrojů
a jejich funkce (video)
Data loggery pro záznam vlhkosti jsou
nejčastěji dodávány v multifunkčním provedení, kdy kromě relativní
vlhkosti vzduchu měří i jeho teplotu a hodnotu rosného bodu (viz kapitola
3.5.7.) Záznam je prováděn do energeticky nezávislé elektronické paměti. Údaje
lze kdykoli přenést do osobního počítače přes rozhraní USB, RS232, Ethernet
nebo GSM modem pro další zpracování.
Při měření
vlhkosti pracují přístroje s přesností + 2,5% RV od 5 do 90% při
teplotě 23°C. Přesnost měření rosného bodu je + 0,5°C od 30% do 95%
relativní vlhkosti. Rozlišení údajů o vlhkosti je 0,1% RV.
4.5.4.2. Výhody a
nevýhody přístrojů
Základní charakteristiky
data loggerů pro měření vlhkosti jsou totožné s výše zmíněnými přístroji
pro měření teploty (viz kapitola 3.5.7.2). Za jistou nevýhodu lze považovat
nedostatečně chráněné vlhkostní čidlo přístroje v jeho základním
provedení. Při nasazení této varianty přístroje do stáje dochází
v důsledku působení celkem agresivního stájového prostředí (prach, voda,
hmyz) k rychlému znečištění čidla a jeho zhoršené funkčnosti.
Pro
odstranění této nevýhody je možnost dokoupení výměnné krytka čidel, která působí jako filtr vzduchu.
Krytka je vyrobena ze sintrovaného bronzu, její filtrační schopnost je 0,025mm
(viz obrázky č. 31, 32 a 33).
Obrázek č.31 Bronzová krytka čidla loggeru
Obrázek č.32 Čidlo
umístěné ve stáji pro hospodářská zvířata (viz šipka)
Obrázek č.33 Detail umístěného
čidla s krytem měřících prvků
4.5.4.3. Zásady používání a kalibrace
(video)
K přístroji
je dodáváno příslušenství, pomocí kterého lze provádět ověření přesnosti měření (kalibraci) a případně
i nové nastavení (justování) přístrojů měřících relativní vlhkost vzduchu. Může
jím být v mnoha případech nahrazeno předepsané, cenově nedostupné speciální
zařízení pro generování relativní vlhkosti (kalibrační komora). V nádobce,
vzduchotěsně připojené na vlhkostní snímač, je generována relativní vlhkost
vzduchu, jejíž hodnota je závislá na roztoku použitém uvnitř nádobky. Roztoky
pro generování zvolených vlhkostních hladin (vlhkostní standardy) nejsou součástí
kalibrační nádobky MD046 a musí být objednány zvlášť.
Příslušenství pro kalibraci
vlhkoměrů:
Obrázek č.34 Nádobka pro kalibraci a justování
vlhkosti
Obrázek č.36 Přístroj připravený ke kalibraci
Více
informací o postupu při kalibraci naleznete zde
Podobně jako v případě měření teploty
se dataloggery se dodávají
v provedení bez displeje a s displejem, v obou případech
s možností snadné instalace na stěnu se zabezpečením.
Příklady
dataloggerů:
Obrázek č.37 Teploměr
– vlhkoměr R3120 včetně rosného bodu
s vnitřními čidly T+RV
Obrázek č.38 Teploměr
- vlhkoměr S3120
včetně rosného bodu s vnitřními čidly T+RH s displejem
Obrázek č.39 Teploměr - vlhkoměr S3631 s vnitřními čidly T+RH. Navíc konektor pro připojení další externí sondy teploty. Možnost zobrazení teploty rosného bodu, teploty externí sondy a rozdílu teploty mezi externí sondou a rosným bodem.