Zorinav

Расчет относительной влажности через парциальные давления основан, как я понимаю, на допущении идеальности водяного пара (что и продемонстрировано в посте 21). В большинстве случаев это дает относительную погрешность на уровне долей процентов. Скажем, при 20С и 101,325 Па молярная доля насыщенного водяного пара в воздухе составляет всего около 2,3%, Т.е. сильно разбавленное воздухом состояние. При работе с температурами до 95С и давлениями 84 - 110 кПа вопрос о корректности определения относительной влажности по РМГ не возникает - тут всегда Рн<Рисх. Я же залез в область температур до 110С и давлений от 50 кПа.... В процессе обсуждения мысли закрутились активнее и без сворачивания в трубочку Вроде получается подходящий вариант, проверяю. Заботит, как доказать его правильность при аттестации. Проверю - опишу.

Хорошо, забудем про зеркало воды и проклятый знаменатель, будем определять относительную влажность по п.34 РМГ: относительная влажность вещества; относительная влажность (Нрк. степень насыщения): Отношение какой-либо концентрационной величины влажности в данном веществе к той же величине при насыщении влагой этого вещества при тех же температуре и давлении, %. Тем более, что есть примечание к нему: Для различных веществ относительная влажность может быть определена по разным концентрационным величинам (см., например, 35). Отмечу только, что парциальное давление к числу концентрационных величин этим РМГ не отнесено. Вы сказали, что знаменатель в варианте «сухого пара» находите по таблицам. Вернемся к посту 21. Пожалуйста, найдите концентрацию насыщенного водяного пара в ПВС при давлении 84 кПа и температуре 100°С. В любых концентрационных единицах: доли (молярная, объемная, массовая) или массовая концентрация. Подчеркну, что и в этом определении содержится требование к насыщенному состоянию: «при тех же температуре и давлении». Только просьба дать соответствующую ссылку.

<br />Зависимость чего от чего.<br /> Если пары насыщеные, то зависимость давления паров воды над поверхностью воды от температуры , будет Pn=0,6112 exp(AbT/(Bb+T)) Узаконенная в РФ формула, по которой рассчитываются все таблицы - в ГОСТ 8.524-85 "ГСИ Таблицы психометрические Построение, содержание, расчетные соотношения" п.2.3 формула 2) «давление насыщенного водяного пара в однокомпонентной системе, находящейся в термодинамическом равновесии с жидкой фазой воды при плоской поверхности раздела фаз, имеющей температуру t». Диапазон относительной влажности 1 – 100%, температуры от минус 20 до 90С. А Ваша формула из какого нормативного документа? Может тот ГОСТ уже на что-то заменен?

Подойдём к проблеме с другой стороны - какую вы преследуете цель? Виктор, спасибо за понимание! Мне надо с доказательной точностью рассчитывать массовую концентрацию водяного пара в ПВС, соответствующую заданной относительной влажности при заданных температуре и давлении. Расчет нужен для последующего получение заданной относительной влажности ПВС на выходе газосмесительной установки в термодиффузионном режиме. Водяной пар дозируется из ИМП (мг/м3), воздух – из баллона (см3/мин). Естественно, установка – в РГСИ, источники компонентов – рабочие эталоны. Пределы t и Р достаточно узкие, а влажность – от долей % до десятков. Расчет параметров ПВС (как реального газа) проблем не вызывает. Вопросы опять только по соответствию терминам и определениям законодательной метрологии, но это другая история, это позже. Попутная задача – пересчет относительной влажности ПВС при изменении ее температуры и (или) давления. Алгоритмы планируется аттестовать, скорее всего, в составе МИ, и предположительно в УНИИМ. Ну вот и уперся в определение относительной влажности по РМГ 75-2004, в этот проклятый знаменатель...

Это Алексей Васильевич в подтверждение того, что Вам уже указывали на Ваши ошибки, но Вы невнимательно читаете. Я читал: http://bestpravo.ru/rossijskoje/hw-dokumenty/q2w.htm п.35. А Вы что имели в виду?

Переадресовываю Ваш юмор в РМГ А серьезно - лучше бы подсказали иное определение относительной влажности, стандартизованное в РФ

Уважаемый nick, а я и не скрываю, что запутался, иначе, зачем бы мне задавать эти вопросы? Только давайте рассмотрим конкретный пример и его трактовку по РМГ. Пусть в замкнутом объеме V=1м3 «сухой» ПВС имеется вода с массой mв=40г, или в количестве Nв = 2,22моль. ПВС имеет абсолютное давление Рисх = 84000 Па и температуру tисх = 100°С (или Тисх = 373,15 К). Расчет ведем по уравнению газового состояния, считая водяной пар идеальным газом, что здесь оправданно. Парциальное давление водяного пара будет: Рв = Nв*R*Tисх = 6889 Па. Парциальное давление сухого воздуха Рг = Рисх - Рв = 77111 Па. Количество сухого воздуха Nг = Рг/(RT) = 24,85 моль. Молярная доля водяного пара в ПВС Хв = Nв/(Nв+Nв) = 8,2%. Числитель для формулы относительной влажности по определению РМГ получен. Теперь получите знаменатель в строгом соответствии с определением РМГ. Чтобы Вам не искать: давление насыщенного водяного пара для 100°С Рвн = 101419 Па (по веб-справочнику МЭИ, имеющему сертификат соответствия ГСССД) или 101325 Па по ГОСТ 8.524, что, впрочем, неважно. Главное, что Рисх<Рвн, а при температуре 100°С в однофазной системе давление насыщенных паров воды не может быть меньше Рвн. Как же обеспечить «при тех же температуре и давлении»? И какая же относительная влажность исходной ПВС в строгом соответствии с определением РМГ? Вот RH = Рв/Рвн*100 = 9,82%, только мне расчеты на его основе наши законодатели аттестуют?

Интересно, а как это давление воздуха с водянным паром может быть меньше давления водяного пара в ней? Рисх - это абсолютное давление исходной ПВС, не имеющей жидкой фазы воды. Пока парциальное давление водяного пара в ПВС меньше, чем давление Рвн насыщенного водяного пара (для той же Т), жидкая фаза в ПВС и не может появиться. Для таких ПВС даже применяется специальный термин - "сухой пар". А вот в однокомпонентной )вода) двухфазной (пар + жидкость) системе в состоянии динамического равновесия давление водяного пара над жидкой водой не может быть меньше давления насыщения Рн для заданной температуры. В этом-то и проблема.

Вы правы, Rais, сбивает с толку именно наличие в формулировке относительной влажности по РМГ фразы, характеризующей насыщенное состояние: "над водой" плюс "при тех же давлении и температуре". Если давление рассматриваемой ненасыщенной ПВС меньше давления насыщенного водяного пара при заданной температуре, то при наличии жидкой фазы вода при этом давлении будет кипеть, пока давление не достигнет давления насыщения. Т.е. такое давление над жидкой фазой невозможно получить. Как же определять насыщенное состояние (знаменатель)?

Я не раздражен и не пытался вас оскорбить, извините если так восприняли. А разные понятия у вас действительно перемешаны. Да я тоже погорячился, Виктор, приношу свои извинения! Уважаемые коллеги, прошу по возможности еще раз глянуть вопрос, теперь - с применением «формульной» конкретики. Поправьте, если что не так. Считая водяной пар в ненасыщенной паровоздушной смеси (ПВС) идеальным газом, выведем формулу приблизительного расчета его массовой концентрации при заданных значениях абсолютного давления Рисх, абсолютной температуры Тисх и относительной влажности Ψ. 1 Относительная влажность газа, %, по определению: Ψ = Хв / Хвн * 100 (1) Где: Хв – молярная доля влаги в ПВС при Тисх, Рисх, % Хвн – молярная доля насыщенного водяного пара над водой при тех же температуре и давлении, % 2 Количество (молей) влаги в объеме V, % 2.1 В ненасыщенном состоянии: Nв = mв / Мв = Рв х V / (R х Tисх), где mв – масса водяного пара в ПВС Мв – молекулярная масса воды Рв - парциальное давление водяного пара R – универсальная газовая постоянная 2.2 В насыщенном состоянии: Nвн = mвн / Мв = Рвн х V / (R х Tисх), где mвн – масса насыщенного водяного пара в ПВС Рвн - парциальное давление насыщенного водяного пара при Тисх 3 Количество (молей) сухого воздуха в том же объеме V, % (аналогично п.2.1, только парциальное давление сухого воздуха определяется вычетом из давления Рисх соответствующего парциального давления водяного пара) 3.1 В ненасыщенном состоянии: Nг = mг / Мг = (Рисх – Рв) х V / (R х Tисх), где mг – масса воздуха в ПВС Мг – молекулярная масса воздуха 3.2 В насыщенном состоянии: Nгн = mгн / Мг = (Рисх – Рвн) х V / (R х Tисх), где mгн – масса воздуха в ПВС 4 Молярная доля влаги 4.1 В ненасыщенном состоянии Хв = Nв / (Nв + Nг) После подстановки выражений Nв и Nг из п.п.2.1, 3.1 и сокращений: Хв = Рв / Рисх 4.2 В насыщенном состоянии, аналогично Хвн = Nвн / (Nвн + Nгн) = Рвн / Рисх 5 После подстановки Хв и Хвн в формулу (1), получим: Ψ = Рв / Рвн * 100 - известная формула для RH Тогда Рв = Ψ /100 х Рвн 6 Массовая концентрация влаги при заданной влажности Ψ Cв = mв / V mв = (Pв*V*Mв)/(R*Tисх), где Рв = Ψ /100 х Рвн Подставив mв и Рв, получим широко распространенную формулу: Cв = Рвн*Ψ/100*Мв/(R*Тисх) В ней Мв/R обычно заменяют числовым значением, а вместо Тисх (К) указывают (tисх + 273,15) И вроде никаких проблем… Для Тисх определяется табличное значение давления насыщенного водяного пара Рвн, подставляется в формулу и находится плотность пара для заданной относительной влажности Ψ. Оговорок (ограничений) по применению данной формулы видеть не приходилось. Но посмотрите «входящую» формулу п.3.2: Nгн = (Рисх – Рвн) х V / (R х Tисх). При Рисх<Рвн количество молей сухого воздуха Nгн для насыщенного состояния ПВС становится отрицательным числом. При этом в ПВС всегда можно задать столь малую массу влаги, при которой парциальное давление ее паров Рв будет меньше Рисх (см. формулу п. 3.1) и количество молей воздуха Nг в ней будет положительным числом. Т.е. числитель формулы (1) для определения относительной влажности: Хв = Nв / (Nв + Nг) вполне корректный. Только как пользоваться знаменателем этой формулы: Хвн = Nвн / (Nвн + Nгн), если Nгн - отрицательное число, что противоречит физической сущности? Хотя весь знаменатель при этом может оставаться положительным числом.

Вы определитесь о чём говорите насыщенный пар (п.8) и водяной пар (п.2) разные вещи. Я писал способно испарится. А начинали вы с Все понятия перепутаны и перекрещены. Наверное начинать изучать предмет с терминов и определений не лучший способ. Раздражение и оскорбления - не лучший способ нахождения истины. Свой вопрос я изложил предельно подробно и с примерами, чтобы пояснить проблему. Извините, если что-то не сумел донести. Всеми расчетами по влаге я владею, возникли и там вопросы - но это уже другая история. Парадокс как раз в том, что для корректного применения расчетов нужно выполнить требования законодательной метрологии, в частности - термины и определения.

Если молярная доля воды (вещества) 100%, то вещество вода однозначно :)/> Соответственно речь идет о количестве воды в газовой смеси при данных условиях, по отношению к максимальному количеству насыщеных паров (100%) при тех же условиях. Если у вас относительная влажность 100% при +14С, то воды в 1 м3 10г, а вес 1м3 воздуха около 1,2 кг (зависит от атм. давления). Молярная доля воды в смеси соответсвтенно 8,3 Е-4 Владимир Орестович, спасибо, что откликнулись! Но если бы было так просто, я бы и в форум не сунулся. Речь идет о строгом следовании формулировке РМГ - я недаром ее процитировал в вопросе и подчеркнул, что при вычислении относительной влажности в знаменателе д.б. молярная доля влаги в однокомпонентной (вода) двухфазной (жидкость и насыщенный пар над ней) системе при тех же температуре и давлении, что и измеряемая паровоздушная смесь. Измеряемая смесь двухкомпонентная (пары влаги и сухой воздух стандартного состава) и однофазная (газ). При давлении этой смеси ниже температуры насыщения для заданной температуры, "знаменатель будет кипеть" А такие состояния ПВС возможны, понятно, что до некоторого критического количества вляги, что легко считается. Ну и насчет того, что если молярная доля влаги в насыщенном паре 100%, то это точно вода - это Вы зря. Там действительно вода, но в газообразном состоянии. Или, скажем, азот при молярной доле 100% - это что, обязательно сжиженный азот? С уважением,

Нет она понизится, так-как в полученном объёме способно испарится ещё некоторое количество влаги. В вашем понятии после проведения такой процедуры увеличится знаменатель в формуле Виктор, прочитайте внимательнее мою фразу, которую Вы цитируете. Отобрали насыщенный пар. Если еще конкретнее - то пар по РМГ 75-2004 (п.3.1 Общие понятия. 2. Водяной пар: Вода в газообразном состоянии). То бишь газ. И откуда влага испарится, если жидкой фазы нет? А любой газ с помощью поршня я могу как сжать (тогда в данном случае точно появится жидкая фаза воды), так и расширить - жидкая фаза не появится. Кроме воды в газообразном состоянии в отобранном объеме ничего не было, т.е. молярная доля 100%. Ну а при расширении масса влаги осталась, какая была, а больше ничего не добавилось.

Можно применять оба термина, однако в РФ все привыкли к терминк "эталон" На сколько я знаю, в настоящее время существуют понятия "эталон" и "рабочий эталон". А еще первичный, вторичный, исходный. В конкретной лаборатории низший по иерархии эталон - рабочий, высший - исходный. А все вместе они объединяются под одним понятием - эталон. См. РМГ 29-99 Гси. Метрология. Термины и определения. п. 12.6 Примечание 1. "Термин рабочий эталон заменил собой термин образцовое средство измерений (ОСИ), что сделано в целях упорядочения терминологии и приближения ее к международной". И в ФЗ 102 такого термина нет. Есть средства измерений, стандартные образцы, эталоны. Из эталонов "главный" - государственный первичный эталон, затем государственные эталоны (рабочие эталоны в федеральной собственности), прочие (рабочие) эталоны. А вот в государственных поверочных схемах можно увидеть большее разнообразие. Там могут присутствовать эталоны сравнения, рабочие эталоны разных разрядов, меры, измерительные установки и т.п. И рабочие СИ также могут разделяться на группы, например, высокой точности, средней точности и т.д

Спасибо, коллега, только Википедия, увы, отсутствует в системе законодательной метрологии РФ, как и термин RH. ГОСТ 8.524-85 в части вычислений вполне устраивает. Более того, есть отличный веб-справочник МЭИ по свойствам водяного пара, имеющий сертификат соответствия ГСССД: http://twt.mpei.ac.ru/rbtpp/index.html (ссылку дали на нашем форуме). Вопрос именно по терминологии и трактовке понятий для конкретной ситуации. Вдруг появились новые стандарты или разъяснения, которые я не обнаружил (на что и надеюсь). Ну или просто мнения, как быть....

Если трубы подъемные (вдвоем можно поднять и положить), м.б. такое решение. На жестком плоском основании крепится разрезанный вдоль отрезок ровной трубы с внутренним диаметром чуть больше наружного диаметра измеряемой трубы и длиной больше максимально измеряемой. С одного его торца - стационарный упор, строго перпендикулярный оси, с другой - подвижный упор, перемещающийся также перпендикулярно оси. Измеряемая труба укладывается в эту приспособу одним торцом вплотную к неподвижному упору (можно трубу покрутить), затем подвижный упор сдвигается до второго торца измеряемой трубы и фиксируется. Труба вынимается. Расстояние между упорами можно измерить лазерным дальномером, или просто нанести сколько-то делений для подвижного упора. Если нужна воспроизводимость независимо от температуры - приспособу изготовить из того же материала, что и измеряемые трубы. Если нужно определять температурную погрешность - из мало расширяющегося материала. Хотя для железа при коэффициенте линейного расширения 1,2 х 10^(-5) 1/К изменение температуры на 10 градусов даст всего 0,84 мм на 10 м. длины. Из-за не перпендикулярности торцов измеряемой трубы погрешность явно больше. Аналогично можно и наносить риски для обрезания трубы. А уж оформление - по надобности

Здравствуйте, уважаемые коллеги! Вопрос связан с понятием относительной влажности реальной паровоздушной (парогазовой) смеси, изолированной от жидкой фазы. По РМГ 75-2004 ГСИ Измерения влажности веществ. Термины и определения (п.35) «относительная влажность газа над водой (льдом), относительная влажность: Отношение молярной доли влаги в газе к молярной доле насыщенного водяного пара над водой [льдом] в этом газе при тех же давлении и температуре, %». В определении (по крайней мере, термина «насыщенный водяной пар») речь идет об однокомпонентной (вода) двухфазной (газ, жидкость) системе в состоянии динамического равновесия. Как быть с понятием (и формулами расчета) относительной влажности реальной паровоздушной смеси (ПВС), изолированной от жидкой фазы в случаях, когда ее давление меньше, чем давление насыщенного водяного пара при заданной температуре? Поясню. 1 При стабильной температуре (для наглядности, пусть это будет 100°С) давление в однокомпонентной двухфазной системе вода – водяной пар невозможно уменьшить ниже давления насыщенного водяного пара (около 101,4 кПа) – вода будет кипеть, пока давление не восстановится (или пока вся вода не выкипит). 2 Представим замкнутый объем сухого воздуха, термостатированный при тех же 100°С и имеющий абсолютное давление, скажем, 50 кПа (легкий вакуум). Если ввести в этот объем, сохраняя температуру, малую дозу воды, она тут же полностью испарится, создав влажную ПВС. При этом возрастет и давление смеси. По мере добавления следующих порций воды влажность ПВС будет расти, пока не достигнет равновесного состояния. Оно наступит, когда вода перестанет испаряться, т.е. когда парциальное давление водяного пара достигнет давления насыщения. Следующие дозы воды уже останутся жидкой фазой. Таким образом, в диапазоне от «сухого воздуха» до равновесного состояния имеется ряд промежуточных состояний влажности ПВС при температуре 100°С и давлениях меньших, чем давление насыщенного водяного пара. 3 Пусть мы ввели некую массу воды, которая полностью испарилась, и давление паровоздушной смеси составило, к примеру, 80 кПа, т.е меньше 101,4 кПа. Определяя относительную влажность такой ПВС, какое значение необходимо поставить в знаменателе формулы по определению РМГ? Ведь такого сочетания температуры и давления в однокомпонентной двухфазной системе вода-водяной пар быть не может. 4 В системе вода-водяной пар, находящейся в насыщенном состоянии при температуре 100°С (и любой другой) молярная доля влаги равна 100%. Отберем в сосуд с поршнем только пар, не изменяя температуру. Затем, выдвигая поршень (и опять-таки не изменяя температуру), снизим давление этого пара до требуемых 80 кПа. Т.е. требуемое состояние в принципе возможно, но только без жидкой фазы. Молярная доля влаги при этом останется 100%. Значит ли это, что для расчета относительной влажности в подобных случаях знаменатель надо брать100%? При этом относительная влажность паровоздушной смеси будет равна молярной доле влаги в паровоздушной смеси. Или применительно к паровоздушным смесям (влажным газам) есть иное определение относительной влажности? Подскажите пожалуйста!

Получается, что сигнализатор данной модификации был приобретен, когда эта модификация еще не прошла утверждение типа. Обычно при появлении новых модификаций разработчик не правит описание типа, а проводит новое утверждение типа, включая все выпускаемые модификации. Теперь интересующая модификация появилась в ГРСИ и в методике поверки. Как я понимаю, проблема в том, что имеющийся сигнализатор не ни разу не проходил поверку, в частности, первичную. Нам случалось с этим сталкиваться. Обращались в ЦСМ, и поверку проводили. СИ - в ГРСИ, есть методика поверки. Ведь главное - документированно подтвердить соответствие СИ его МХ, если, конечно, МХ в ТД на сигнализатор и в ОТ не "разъехались". Не всегда сразу удавалось договориться - но серьезных проблем не испытали.

Напишите МОНК-у Эх, а что-то понять с аглицкого - не по зубам Ну и ладно, надо же институтчикам и комитетчикам на чем-то зарабатывать, у нас ведь незнание от ответственности не освобождает

Спасибо, Александр Александрович, за РД, особенно ГОСТ Р 54500.1 – классное введение в концепцию неопределенности! И все-таки, может есть у Вас ГОСТ Р 54500.3 и ГОСТ Р 54500.3 .1, а то кошмарная путаница с массой документов по этой тематике. Например, набор документов, выдаваемых на курсах повышения квалификации (декабрь 2010): «Руководство по выражению неопределенности измерения» (перевод рекомендации INC-1 повторно утвержденной в 1986 г. и выполненный ВНИИМ в 1999г.), РМГ 43-2001 «Применение руководства по выражению неопределенностей», РМГ 91-2009 «Совместное использование понятий погрешность измерений и неопределенность», Р 50.2.038-2004 «Измерения прямые однократные. Оценивание погрешности и неопределенности результата», Р 50.1.060-2006 «Статистические методы. Руководство по использованию оценок повторяемости, воспроизводимости и правильности при оценке неопределенности измерений», Р 50.1.062-2007 «Неопределенность при повторных измерениях и иерархических экспериментах», ПМГ 96-2009 «Результаты и характеристики качества измерений. Формы представления», пачка ГОСТ 5725, РМГ 61-2003 «Показатели точности, правильности, прецизионности методик КХА», плюс «кучка» МИ… Поневоле хочется первоисточников, а то не знаешь, что надо актуализировать, а что нет, что изучать, а что выбросить.

Александр Алекандрович, а по состоянию на сегодняшний день что слышно о переработке МИ 3286 и о том, кто сейчас во ВНИИМС занимается аттестауией ПО?

Еще раз спасибо, Александр Александрович, так и попытаюсь действовать!

Спасибо, Александр Александрович, обязательно воспользуюсь Вашим советом. А как Ваше мнение насчет возможности применения аттестованной МИ в "сфере" при отсутствии ее в ФИФ?

А Шада Рашидовна не обидится?

А с разработчиком - непреодолимая проблема. Специалисты, которые МИ разрабатывали - ушли в "частное" плаванье, оставшиеся - абсолютно не в курсе, да и желания не имеют. Институт вроде как и не против, но права не имеет, плюс сомнения в полном соответствии документации МИ свежему ГОСТ и (особенно) МИ 3269-2010, где все пробелы и отступы прописаны Вт и пытаемся найти аргументы для ВНИИМС, что "направление" МИ в ФИФ - не препятствие для использования в сфере ГР ОЕИ...