DE865669C

DE865669C - Verfahren zur Bestimmung oder Anzeige der relativen bzw. absoluten Feuchte

Info

Publication number: DE865669C
Application number: DES10501D
Authority: DE
Inventors: Fritz Dr Lieneweg
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1943-02-21
Filing date: 1943-02-21
Publication date: 1953-02-05

Description

Verfahren zur Bestimmung oder Anzeige der relativen bzw. absoluten Feuchte Bei der Feuchtemessung mittels psychrometrischer Meßanordnungen wird aus der Temperatur des trocknen und des feuchten Thermometers die relative oder absolute Feuchte bestimmt nach der psychrometrischen Formel e" = e'A A d,, worin e" der tatsächliche Dampfdruck, e' der Dampfdruck bei der Temperatur des feuchten Thermometers, A die Psychrometerkonstante und St die psychrometrische Differenz sind.
Bei der Ermittlung der relativen oder absoluten Feuchte aus den Temperaturen des trocknen und feuchten Thermometers, sei es mittels Kurvenscharen oder mittels selbsttätiger Schaltungen, z. B. in Quotientenmeßgeräten, hat man bisher einfach die sich aus obiger Formel ergebenden Temperaturwerte der Bestimmung der Feuchte zugrunde gelegt. Bei der Kontrolle der auf diese Weise angezeigten Feuchtewerte ergaben sich nun insbesondere bei hohen relativen Feuchten sehr starke Abweichungen in der Anzeige bis zu 21/2 °/0. Dieser Fehler kann zurückgeführt werden auf den Erwärmungsfehler vorzugsweise des feuchten Thermometers infolge seiner Strombelastung.
Es ist bekannt, daß die Thermometer infolge ihrer Stromwärme eine Temperaturerhöhung erfahren. Bei gleichbleibendem Sättigungszustand der Luft, die am befeuchteten Thermometer vorbeiströmt, ergibt die Temperaturerhöhung der Thermometer von z. B. 0,5" C nur einen sehr geringen Meßfehler, der zwar bei der Berechnung der Eichung berücksichtigt werden könnte, meist aber vernachlässigbar klein ist. Es ergab sich nun aber die überraschende Erkenntnis, daß sich tatsächlich trotz der großen Geschwindigkeit, mit der die Luft am befeuchteten Thermometer vorbeiströmt, infolge der Stromwärme der Sättigungszustand der Luft ändert. Dadurch wird aber die wirksame relative Feuchte kleiner als die der umgebenden Luft, und somit wird ein zu kleiner Wert ermittelt.
Die Übertemperatur des Thermometers durch eine Strombelastung von beispielsweise II mA betrug etwa 0,6" C bei der für die Messung erforderlichen Strömung von 2 mls. Die Folge dieser Temperaturerhöhung ist die, daß sich durch die Stromwärme nicht nur die Temperatur der Thermometer, sondern auch - die der Luft in unmittelbarer Nähe des befeuchteten Thermometers erhöht, wenn auch nicht um den vollen Betrag der Mehranzeige des Thermometers infolge der Stromwärme; so betrug die Temperaturerhöhung der Luft in unmittelbarer Nähe des befeuchteten Thermometers etwa die Hälfte der Übertemperatur, die durch das Widerstandsthermometer angezeigt wurde, also 0,3" C.
Diese gegenüber der Temperatur des Thermometers niedrigere Temperatur der das befeuchtete Thermo: meter umgebenden Luft ist vor allem bedingt durch die Wärmeleitfähigkeit des Thermometers; sie ist empirisch zu ermitteln. Durch die Erhöhung der Lufttemperatur in unmittelbarer- Nähe des feuchten Thermometers wird aber die für die Größe der psychrometrischen Differenz maßgebende relative Feuchte ebenfalls geändert, und zwar wird sie um den durch diese Erwärmung bedingten Betrag herabgesetzt. Es verhält sich deshalb eine Luft von Io0°/o relativer Feuchte im Psychrometer so, als ob die relative Feuchte nur 97,8 O/o betrüge bei einer Raumtemperatur von o" C. Bei o °/0 relativer Feuchte ist naturgemäß ein Einfluß nicht mehr vorhanden, so daß der Einfluß der Erwärmung des Widerstandsthermometers mit abnehmender relativer Feuchte kleiner wird. Außerdem ist die Änderung der relativen Feuchte abhängig von der Höhe der Temperatur, und zwar nimmt der Einfluß mit zunehmender Temperatur ab. Es machen sich deshalb insbesondere bei hohen relativen Feuchten und tiefen Temperaturen, wie sie z. B. bei der Überwachung von Kühlhallen auftreten, besonders große Fehler bemerkbar.
Diese Feststellungen führten- nun zu der erfindungsgemäßen Lehre, den Erwärmungsfehler des Widerstandsthermometers dadurch zu beseitigen, daß man bei der Bestimmung oder Anzeige der relativen bzw. absoluten Feuchte die durch die Stromerwärmung des befeuchteten Thermometers hervorgerufene Änderung des Sättigungszustandes der Luft an diesem berücksichtigt. Bei der Auswertung der Meßergebnisse, sei es mittels Kurvenscharen oder in selbsttätig die Feuchte anzeigenden Meßgeräten, wird demnach nicht die tatsächliche relative Feuchte der Luft zugrunde gelegt, sondern eine scheinbare relative Feuchte entsprechend der Auswirkung der Erwärmung des Widerstandsthermometers. Das bedeutet, daß man beispielsweise bei 100 0/, relativer Feuchte und der Raumtemperatur von o"C eine Temperatur des trockenen Thermometers von + 0,3" C und eine Temperatur des feuchten Thermometers von + o,I8" C zugrunde legt.
Diese Werte ergeben sich aus den Psychrometerformeln oder -tabellen, wenn man für 0,30 G Raumtemperatur die psychrometrische Differenz für 97,8 °/o relativer Feuchte berechnet zu d, = 0,I2° C.
Entsprechend ergeben sich dann für niedere relative Feuchtewerte Temperaturen des feuchten Thermometers, die von den Temperaturen auf Grund der Psychrometerformel ohne Berücksichtigung des Erwärmungsfehlers des Thermometers abweichen.
Bei den unmittelbar die Feuchte anzeigenden Meßgeräten wird die Eichung bei ioo °/o tatsächlicher relativer Feuchte ebenfalls so vorgenommen, daß der Erwärmungsfehler berücksichtigt wird, indem beim Io0°/O-wert bereits eine psychrometrische Differenz, wie oben angegeben, mit eingeeicht wird. Die Eichung in dieser Weise macht sich dadurch kenntlich, daß man bei der üblichen Prüfung der Eichkurven mit Ersatzwiderständen gleicher Größe, z. B. 100 Ohm bei o" G, für das trockene und das feuchte Thermometer eine über IOO °/0 hinausgehende Anzeige erhält. Entsprechend würde man bei der Feststellung der absoluten Feuchte in der gleichen Weise zu hohe Dampfdrücke angezeigt erhalten.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: I. Verfahren zur Bestimmung oder Anzeige der relativen bzw. absoluten Feuchte, dadurch gekennzeichnet, daß bei Ermittlung oder Anzeige der relativen bzw. absoluten Feuchte die durch die Stromerwärmung des befeuchteten Thermometers hervorgerufene Änderung des Sättigungszustandes der Luft an diesem berücksichtigt wird.
2. Verfahrcn nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß dt r Ermittlung oder Anzeige der relativen bzw. absoluten Feuchte nicht die volle, durch die Stromerwärmung hervorgerufene Temperaturerhöhung der Thermometerwicklung, sondern eine durch die Wärmeleitfähigkeit des Thermometers bedingte niedrigere Übertemperatur zugrunde gelegt wird.