Калькулятор влажности воздуха по психрометру

Расчёт нужен, когда влажность в помещении, на складе, в теплице или лаборатории измеряют психрометром или гигрометром ВИТ, а психрометрической таблицы под рукой нет или нужна точка росы.

Подготовьте показания двух термометров в градусов Цельсия: сухого и смоченного (влажного). Выберите тип прибора: аспирационный психрометр Ассмана и гигрометр ВИТ с вентиляцией - психрометрический коэффициент 0,000662; станционный психрометр без принудительной вентиляции - 0,000795. Атмосферное давление в гектопаскалях возьмите с барометра или из прогноза погоды; 1000 гПа примерно 750 мм рт. ст., значение по умолчанию - 1000 гПа.

Снимайте показания, когда они установились. Смоченный термометр не может показывать больше сухого: если так получилось, показания ошибочны и расчёт не выполняется. Так же, если по формуле парциальное давление пара выходит нулевым или отрицательным - при слишком большом для этой температуры перепаде. При равных показаниях влажность - 100 %.

Типичные ошибки: перепутаны сухой и влажный термометры; давление введено в мм рт. ст. вместо гПа; прибор используется ниже 0 градусов Цельсия, когда на батисте лёд, - тогда расчёт неточен. У гигрометра ВИТ в неподвижном воздухе комнаты реальная влажность может отличаться от расчётной на несколько процентов - это ограничение прибора.

Точка росы - температура, при которой пар в воздухе начинает конденсироваться. Если стёкла, стены или трубы холоднее точки росы, на них будет выпадать конденсат.

Испарение воды с батиста охлаждает смоченный термометр тем сильнее, чем суше воздух. По разности температур психрометрическая формула даёт давление водяного пара, а по формуле Магнуса - давление насыщенного пара.

Насыщение(Температура) = 6,112 * exp(17,62 * Температура / (243,12 + Температура))
Давление пара = Насыщение(Смоченный) - Коэффициент * Атмосферное давление * (Сухой - Смоченный)
Влажность = Давление пара / Насыщение(Сухой) * 100
Точка росы = 243,12 * ln(Давление пара / 6,112) / (17,62 - ln(Давление пара / 6,112))

Обозначения:

• Сухой - температура сухого термометра, градусов Цельсия; Смоченный - смоченного, градусов Цельсия;
• Насыщение(Температура) - давление насыщенного пара над водой при этой температуре, гПа;
• Давление пара - парциальное давление водяного пара, гПа;
• Коэффициент - психрометрический коэффициент: 0,000662 для аспирационного психрометра и ВИТ с вентиляцией, 0,000795 для станционного без вентиляции;
• Атмосферное давление - в гПа;
• Влажность - относительная влажность фи, %; Точка росы - в градусов Цельсия; ln - натуральный логарифм.

Источник - руководство ВМО № 8 "Руководство по метеорологическим приборам и методам наблюдений", приложение 4.Б: формула Магнуса с коэффициентами 6,112 гПа, 17,62 и 243,12 градусов Цельсия и психрометрическая формула. Для психрометра Ассмана ВМО даёт коэффициент 6,53*10^-4 * (1 + 0,000944 * температура смоченного термометра); в калькуляторе коэффициент постоянный.

Парциальное давление выводится с точностью до 0,01 гПа, влажность и точка росы - до 0,1. Разность температур сухого и смоченного термометров должна быть от 0 до 100 градусов Цельсия, иначе расчёт не выполняется.

Ограничения: формула Магнуса над водой и постоянный психрометрический коэффициент; ниже 0 градусов Цельсия (лёд на батисте) расчёт неточен. Результат отличается от психрометрических таблиц не больше чем на 1-2 % влажности.

Пример: сухой 22 градусов Цельсия, влажный 16 градусов Цельсия, аспирационный психрометр, 1000 гПа.

Насыщение(16) примерно 18,142 гПа
Давление пара = 18,142 - 0,000662 * 1000 * 6 примерно 14,17 гПа
Насыщение(22) примерно 26,374 гПа
Влажность = 14,17 / 26,374 * 100 примерно 53,7 %
Точка росы примерно 12,2 градусов Цельсия