ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

СОЮЗА ССР

ЕВ

ГОСУДАРСТВЕННАЯ СИСТЕМА ОБЕСПЕЧЕНИЯ ЕДИНСТВА ИЗМЕРЕНИЙ

ТАБЛИЦЫ ПСИХРОМЕТРИЧЕСКИЕ

ПОСТРОЕНИЕ, СОДЕРЖАНИЕ, РАСЧЕТНЫЕ СООТНОШЕНИЯ

ГОСТ 8.524-85

Издание официальное

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО СТАНДАРТАМ

Москва

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

СОЮЗА ССР

ГОСУДАРСТВЕННАЯ СИСТЕМА ОБЕСПЕЧЕНИЯ ЕДИНСТВА ИЗМЕРЕНИЙ

ТАБЛИЦЫ ПСИХРОМЕТРИЧЕСКИЕ

ПОСТРОЕНИЕ, СОДЕРЖАНИЕ, РАСЧЕТНЫЕ СООТНОШЕНИЯ

ГОСТ 8.524-85

Издание официальное

МОСКВА

Стр. 8 ГОСТ 8.524-85

-^ном/^ном^'    )

2p_A(t—t')

-^ном/^ном^/'    )

2Лд(/-/')

где5г, S/-r, S_p, 5л_д и S_PA— соответственно, интервалы дискретизации температуры смоченного термометра, психрометриче-акой разности и давления (для пп. 1.11 и 1.12), действительных значений психрометрического коэффициента и общего давления смеси (для п. 1.13);

AEr (Sr)—приращение давления насыщенного водяного пара при изменении температуры от V до /' + Sr, равное E(t' + Sr ) — E(t')-

Примеры установления интервалов дискретизации приведены в справочном приложении 7,

2.13.    Значения величин, получаемые при расчетах номинальных таблиц и таблиц поправок, округляют в соответствии со СТ СЭВ 54Э—77, устанавливая число значащих цифр таким, чтобы эквивалентная погрешность округления не превышала половины интервала дискретизации температуры омоченного термометра.

2.14.    Для определения поправок при отличии действительного значения психрометрического коэффициента и общего давления смеси от их номинальных значений, принятых при расчете номинальных таблиц, допускается применять другие расчетные соотношения и способы (например номограммы), если эти соотношения и способы обеспечивают не меньшую точность при обработке результатов измерений по сравнению с установленными в стандарте.

2.15.    При вычислении величин, характеризующих влажность, на программируемых микрокалькуляторах или с применением микропроцессоров, встроенных в средства измерения влажности, допускается использовать другие формулы, если оценена их погрешность по отношению к формулам, установленным в стандарте.

Примеры таких формул и программ расчета на программируемых микрокалькуляторах приведены в справочном приложении 8.

ГОСТ 8.524-85 Стр. 9

ПРИЛОЖЕНИЕ 1 Справочное

ПРИМЕР ПОСТРОЕНИЯ НОМИНАЛЬНОЙ ПСИХРОМЕТРИЧЕСКОЙ ТАБЛИЦЫ ПРИ ТИПОГРАФСКОМ ИЗДАНИИ, ОБЪЕДИНЯЕМОЙ В КНИЖНЫЙ БЛОК¹

Точка росы id, °С, давление водяного пара е, гПа, относительная влажность /, %, и дефицит насыщения водяного пара d, гПа, при различных значениях температуры воздуха t, °С, и температуры смоченного термометра t', °С. Номинальное значение психрометрического коэффициента    10“⁶    °С^-1,

номинальное значение общего давления рном —1000 гПа

0,8 ¹

ГОСТ 6.524—as Стр. 11

Пример построения номинальной психрометрической таблицы, нанесенной на щиток психрометра¹ Относительная влажность в процентах

Номинальное значение психрометрического коэффициента Л_нпм=®795' 10-¹

Номинальное значение общего давления воздуха Р_иом= 1000 гПа. ²

Стр. 12 ГОСТ 8.524--85

ФОРМА

Поправка Де, гПа, к давлению водяного пара е на отличие действительного (^ном-795* Ю-e °С-^!, Рном=1О0О гПа)

Внимание! При А Д — -4 НОМ Я — Яд; при 4_Д ф А

НОМ Я — Я_э

а) Вода!

а-п, °с

ГОСТ 8.524-85 Стр. 13

ПРИЛОЖЕНИЕ 2 Справочное

ТАБЛИЦЫ*

значения общего давления Р от номинального Р_ном

Стр. 14 ГОСТ 8.524-65

ФОРМА

Поправка Де, гПа, к давлению в водяного пара при определении влажности (Л_т = 662-10-^в, °С-⁶; Рном=1С00 гПа)

а) Вода!

ГОСТ 8.524-65 Стр. 15

ПРИЛОЖЕНИЕ 3 Справочное

ТАБЛИЦЫ*

аспирационным психрометром

ПРИЛОЖЕНИЕ 4 Справочное

ФОРМА ТАБЛИЦЫ*

Эквивалентное давление Р_э, гПа, при разных действительных значениях, психрометрического коэффициента Л_д, 10~⁶    °С~¹    и    общего    давления Р_д, гПа

ПРИЛОЖЕНИЕ 5 Справочное

Давление насыщенного водяного пара Е_и, г Па, над плоской поверхностью чистой воды в зависимости от температуры t, °С

РАЗРАБОТАН Государственным комитетом СССР по гидрометеорологии и контролю природной среды

ИСПОЛНИТЕЛИ

Д. П. Беспалов (руководитель темы), Г. П. Резников

ВНЕСЕН Государственным комитетом СССР по гидрометеорологии и контролю природной среды

Член Коллегии Н. П. Козлов

УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 12 февраля 1985 г. № 299

УДК 551.508.71(08): 006.354    Группа    Т80

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

Государственная система обеспечения единства измерений

ТАБЛИЦЫ ПСИХРОМЕТРИЧЕСКИЕ

Построение, содержание, расчетные соотношения

State system for ensuring the uniformity of measurements Psych rometric tables. Constitution, content, calculating correlatins.

ОКСТУ 0008

Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 12 февраля 1985 г. № 299 срок введения установлен

с 01.07.86

Настоящий стандарт распространяется на психрометрические таблицы, предназначенные для определения значений отной или нескольких величин, характеризующих влажность воздуха и других газовых смесей, по значениям температуры воздуха (или другой газовой смеси) и температуры смоченного термометра, полученным в результате измерений влажности психрометрическим (испарительно-температурным) методом в диапазоне температур минус 20 — плюс 90°С, относительной влажности 1—<100%, пределом допускаемой погрешности определяемых величин, эквивалентным интервалу дискретизации температуры смоченного и сухого термометров.

Стандарт обязателен для применения при разработке программ и средств вычислительной техники, реализующих функции психрометрических таблиц, т. е при вычислении величин, характеризующих влажность, по измеренным значениям температуры сухого и смоченного термометров психрометра.

Стандарт устанавливает состав, построение, содержание таблиц, основные расчетные соотношения и значения входящих в них параметров

Стандарт соответствует «Техническому регламенту Всемирной метеорологической организации (ВМО) № 49.08.2», рекомендациям Международной комиссии по свойствам водяного пара в части, касающейся зависимости давления насыщенного водяного пара от температуры, а также определения термодинамической температуры точки росы и рекомендациям ВМО № 8 Т.Р.З в части, касающейся вида психрометрической формулы и вычисления

Перепечатка воспрещена

© Издательство стандартов, 1985

2-309

Стр. 2 ГОСТ 8.524-85

относительной влажности и дефицита насыщения водяного пара по отношению к воде.

1. ПОСТРОЕНИЕ И СОДЕРЖАНИЕ ТАБЛИЦ

1.1.    Психрометрические таблицы представляют в виде номинальных (базовых) таблиц и в зависимости от требований потребителя и методики выполнения измерения влажности их дополня* ют таблицами поправок.

1.2.    Номинальные таблицы являются табулированной формой выражения номинальной статической характеристики измерительного преобразования средств измерения влажности, основанного на психрометрическом методе измерения влажности. Их рассчитывают для принятого номинального значения психрометрического коэффициента и номинального значения общего (суммарного) дав-ления паровоздушной (парогазовой) смеси при различных соче-таниях значений температуры сухого и смоченного термометров.

1.3.    Для области отрицательных значений температуры смочен-* ного термометра номинальные таблицы рассчитывают также в. предположении твердой фазы воды (льда) на резервуаре смо-ченного термометра.

1.4.    При построении номинальных таблиц в зависимости от требований потребителя рассчитывают значения одной или неоколь-ких величин, характеризующих влажность воздуха (газа), — парциальное давление водяного пара, относительную влажность, точку росы, дефицит насыщения, массовую долю или отношение, энтальпию и другие.

1.5.    Интервалы дискретизации температуры сухого и смоченного термометре в устанавливают равными, исходя из точности измерений этих величин и требуемой точности определяемых по таблицам величин, характеризующих влажность.

1.6.    Диапазон измерения температуры паровоздушной (парогазовой) смеси и ее отно:ительной влажности устанавливают, исходя из требований потребителя, но в пределах, указанных во вводной часта.

1.7.    Номинальные значения психрометрического коэффициента и общего давления устанавливают, исходя из наибольшей вероятности их реализации.

1.8.    Номинальные значения психрометрического коэффициента и общего давления, а также фазовое состояние воды на резервуаре смоченного термометра, для которых рассчитывают номинальные таблицы, указывают в сопроводительной части таблиц (например в заголовке или в пояснительном тексте).

1.9.    Примеры построения и содержания номинальных психрометрических таблиц при типографском издании и при нанесении на щитки психрометров приведены в справочном приложении 1.

ГОСТ 8.524-85 Стр. 3

1.10.    Если методика выполнения измерений психрометрами не предусматривает учета отличия психрометрического коэффициента и общего давления от их номинальных значений, принятых при расчете базовой таблицы (например при эксплуатации психрометров с таблицей на щитке), то ее не снабжают таблицей поправок.

1.11.    Если методика выполнения измерений психрометрами предусматривает учет лишь отличия действительного значения общего давления от номинального значения, то таблицы снабжают соответствующей таблицей поправок по форме с правочного приложения 2. При этом за давление принимают действительное значение общего давления.

1.12.    Если методика выполнения измерений психрометрами предусматривает учет отличия действительного значения общего давления и нормированного значения психрометрического коэффициента психрометра конкретного типа от принятых при расчете таблицы номинальных значений этих величин, то ее снабжают соответствующей таблицей совокупных поправок по форме справочного приложения 3.

1.13.    Если методика выполнения измерений психрометрами предусматривает учет отличия действительных значений общего давления и психрометрического коэффициента (например психрометра конкретного типа, используемого для прецизионных измерений) от номинальных значений этих величин, принятых при расчете базовой психрометрической таблицы, в дополнение к таблице поправок по п. 1.11, то ее снабжают таблицей промежуточной величины — эквивалентного давления (см. справочное приложение 4).

Совокупную поправку находят из таблицы справочного приложения 2, принимая в качестве давления эквивалентное давление из таблицы справочного приложения 4, соответствующее известным действительным значениям общего давления и психрометрического коэффициента.

Варианты, изложенные в пп. 1.10—1.12, по отношению к п. 1.13 являются частными случаями.

1.14.    Психрометрические таблицы снабжают описанием, в котором приводят сведения об их точности, составе сухой части анализируемой парогазовой смеси (например воздуха), а также правилами применения их с числовыми примерами. Эти сведения излагают во вводной части и приложениях при издании таблиц в виде книжного блока пли в соответствующих разделах нормативно-технической и эксплуатационной документации на психрометр если психрометрические таблицы входят в ее состав или нанесены на щитки приборов. Помимо указанных сведений, в зависимое гг от требований, психрометрические таблицы дополняют таблицам? давления насыщенного водяного пара и таблицами корректирую

2*

Стр. 4 ГОСТ 8.524-85

щих коэффициентов для спределения давления насыщенного водяного пара, находящегося в газовой смеси заданного состава (см. справочные приложения 5 и 6).

1.15.    Соответствие психрометрических таблиц требованиям настоящего стандарта устанавливают органы государственной метрологической службы. При издании этих таблиц в виде книжного блока их сопровождают подзаголовком, удостоверяющим это соответствие.

Во всех других случаях, указанных в п. 1.14, его удостоверяют в соответствующих разделах нормативно-технической и эксплуатационной документации на психрометр.

1.16.    При разработке психрометрических таблиц следует руководствоваться требованиями, излагаемыми в с сновсполагающих стандартах ГСС, ГСП, ЕСПД, ЕСКД и др., устанавливающих порядок разработки и утверждения нормативно-технических документов.

2. РАСЧЕТНЫЕ СООТНОШЕНИЯ

2.1. Зависимость парциального давления водяного пара е в гектопаскалях, находящегося в газовой смеси, от измеряемых величин выражают в общем случае формулой

е^Е_с{¥)~кАр^—Е)(\^а¥),    (1)

где Е_с (V) — давление насыщенного водяного пара в многокомпонентной системе, находящегося в термодинамическом равновесии с конденсированной фазой воды при плоской поверхности раздела фаз, имеющей температуру V, гПа; р — общее давление парогазовой смеси, гПа; t—температура парогазовой смеси (температура сухого термометра), °С;

¥— температура поверхности раздела фаз, т. е. и карающей поверхности (температура смоченного тер. мометра), °С;

А—психрометрический коэффициент для парогазовой смеси с известным стандартом ее сухой части (например воздуха стандартного состава) в предположении, что вода на резервуаре смоченного термометра в жидком состоянии, ^qC; а— коэффициент, учитывающий зависимость от темпера гуры удельной теплоты фазового превращения конденсированной фазы воды в пар и других величин, входящих в выражение для психрометрического коэффициента, °С~¹;

ГОСТ 8.524-85 Стр. 5

k— коэффициент, учитывающий агрегатное состояние конденсированной фазы воды на резервуаре смоченного термометра. Вода в жидком состоянии — k_w=\. Вода в твердом состоянии (лед) — k_x равен отношению удельной теплоты фазового превращения жида эй воды в пар при 0°С к удельной теплоте фазового превращения льда в пар при той же температуре (см. справочное поило-жение 6).

2.2.    Давление Е_с (О насыщенного водяного пара в многокомпонентной системе (т. е. в парогазовой смеси, например в воздухе стандартного состава) рассчитывают по формуле

Е_с(П=х(Р,ПЕ(П,    (2)

где Е (t^f) — давление насыщенного водяного пара в однокомпонентной системе, находящегося в термодинамическом равновесии с конденсированной фазой воды ( в жидком или твердом состоянии) при плоской поверхности раздела фаз, имеющей температуру t'_y гПа;

X (р> О — корректирующая функция, зависящая от состава сухой части тарогазовой смеси, ее общего давления, температуры поверхности раздела фаз и агрегатного состояния конденсированной воды. Значения функции х приведены в справочном приложении 6.

Для однс компонентной системы х~1-

2.3.    Давление насыщенного водяного пара E_w (V) в гектопаскалях в одно компонентной системе, находящейся в термодинамическом равновесии с жидкой фазой воды при плоской поверхности раздела фаз, имеющей температуру V, рассчитывают по формуле

\%E_w{t')= 10,79574(1--)—5,028001g—Г—(- ],50475 • 10“⁴ [1 —

\ Т' )    т₀

__₁₀-8,2969(-L—1 )₊₀₎42873-ю-³ [10^4,76955 ( ’-т)-1] +

+0,78614,    (3)

где Т'= 273,15+^, К;

Т₀= 273,15 +1₀, К;

/_о=0,01°С — температура фазового равновесия жидкой воды, льда и водяного пара (тройная точка воды).

2.4.    Давление насыщенного водяного пара Е_х (/') в гектопаскалях в однокомпонентной системе, находящегося в термодинамическом равновесии с твердой фазой воды (льдом) при плоской

Стр. 6 ГОСТ 8.524-85

поверхности раздела фаз, имеющей температуру t\ рассчитывают по формуле

Ig/W'H-9,09685     1)    -    3,56654    lg    -р-    +

+ 0,87682 ( 1--^Т— ) + 0,78614.    (4)

2.5. При расчете значений парциального давления для номинальных психрометрических таблиц, когда вода на резервуаре в жидком состоянии, применяют формулу

е=Ес,    (5)

где индексом w отмечают значения соответствующих величин, относящихся к жидкой фазе воды;

Л_ном—номинальное значение психрометрического коэффициента, °С^-1 (ом. справочное приложение 7);

Рном—¹ номинальное значение общего давления, гПа.

Если вода на резервуаре в твердом состоянии (лед), то применяют формулу

e=E_c,_l(f)~k^_B0Hp_mJ,t—t'),    (6)

где индексом i отмечают значения соответствующих величин, относящихся к твердой фазе воды.

Значения к_г и a_w приведены в справочном приложении 6.

2.6. Точку росы td и точьу льда (инея) t_x в парогазовой смеси определяют соответственно из соотношений

e=E_c,_u{t^f), где t'=t_d    (7)

и

(8)

2.7. Относительную влажность парогазовой смеси t в процентах определяют по формуле

/=100-

С, W

(10)

где b_C)W (t) определяют из соотношений (2) и (3), t' = t (в том числе и при отрицательных значениях £).

2.8. Дефицит насыщения вычисляют по формуле

d—E_Ct и((^) а.

2.9. Поправку Да к парциальному давлению водяного пара для случаев, указанных в пп. 1.11 и 1.13, когда вода на резервуаре

ГОСТ 8.524--85 Стр. 7

смоченного термометра в жидком состоянии, рассчитывают по формуле

Ье=А_ты{р_нш-рХЬ-?),    (11)

где р—действительное значение общего давления парогазовой смеси для п. 1.11 и эквивалентное для п. 1.13, и по формуле

Де=^А_ном(/?_ном-/7)(г—О,    О²)

когда вода на резервуаре смоченного термометра — в твердом состоянии (лед).

2.10. Поправку Де к парциальному давлению водяного пара для п. 1.12 рассчитывают по формуле

Дв=(А_Н0Мр_н0М A_Tp_A){t t),    (13)

где А_т— нормированное значение психрометрического коэффициента для психрометра конкретного типа, °С“¹ (см. справочное приложение 7). р_д—действительное значение общего давления смеси, гПа и по формуле

Д£™&г(А_ном/?_ном А_т/?_д)(^ t ),    (14)

когда вода на поверхности резервуара омоченного термометра — в твердом состоянии (лед).

2.11.    Эквивалентное давление р_э для случаев, указанных в п 1.13, рассчитывают по формуле

А=-—"Ли    О⁵)

ЛцоМ

где Ад—* действительное (фактическое) значение психрометрического коэффициента, °С“^! (ом. справочное приложение 7).

2.12.    Интервалы дискретизации (шаги) величин при расчете поправок по вышеприведенным формулам устанавливают, используя наименьшие значения, полученные по нижеследующим формулам для принятых областей задания входящих в них величин

АномРном^'+Де,' (•£*') Аном(^ О

(16)

_с    А_ном/)_ном5_г -)-ДEf* (Sf,)

Аном(Рд Рном)

(17)

1

Числовые значения приведены в качестве примера заполнения таблиц и результатов расчетов по формулам при значениях параметров, указанных в спра вочном приложении б.

2

С'М. сноску к предыдущему примеру настоящего приложения.