TARTU ÜLIKOOL Füüsika-keemiateaduskond Eksperimentaalfüüsika ja tehnoloogia instituut MARTIN VILBASTE ÕHUNIISKUSE ETALONI ARENDAMINE TÜ KATSEKOJAS Mag

Väljavõte

1 TARTU ÜLIKOOL Füüska-keemaeaduskond Ekspermenaalfüüska ja ehnolooga nsuu MARTIN VILBASTE ÕHUNIISKUSE ETALONI ARENDAMINE TÜ KATSEKOJAS Magsröö Rakendusfüüska erala Juhendaja TÜ Kasekoja drekor k.., dokor OLEV SAKS Taru 005

2 SISUKORD 1. SISSEJUHATUS PHARE 001 projeks Eesmärkdes ja ülesannees Magsröö ülesanne...5. TEOORIA Põhlsed õhunskusega seoud mõsed...6. Õhunskuse ealondes EKSPERIMENTAALNE OSA Ealonkomplek krjeldus Õhunskuse ealon ommne Ealonhügromeeer Klmakamber Wess WK Ealonkomplek hooldamne Hügromeere kalbreermne Kalbreermse eesmärk Kalbreermse proseduur Täppsermomeer kalbreermne Ealon mõõeprkond Kalbreermse maemaalne mudel Mõõemääramause hndamne Ealon parm mõõevõme Jälgavus Õhunskuse ealon valdeermne Laborevahelsed võrdlusmõõmsed Temperauur ruumlse mehomogeensuse määramne klmakambrs Kasepunk emperauur ruumlse mehomogeensuse määramne klmakambrs ARUTELU Parma mõõevõme probleemd Õhunskuse ealon mõõeprde laendamse võmalused Ealon ajalse karakerska määramne Näduseadmega jägal ühendaud sensor kalbreermse probleemd Psühromeere kalbreermse probleem Juseermne ku klend soov rahuldamne...41

3 4.7 Ealon kalbreermse probleem KOKKUVÕTE KASUTATUD KIRJANDUSE LOETELU SUMMARY...45 LISAD

4 1. SISSEJUHATUS Mõõmne on maalma nfrasrukuur üks olulne koossosa. Kõk eaduse, ehnka, kaubanduse, rklku konroll jne. vallas ehud järeldused ja osused ugnevad andmeele, ms on saadud mõõmse põhjal. Õgee osuse langeamseks peavad mõõeulemused olema psaval usaldusväärsed. See on olulne ka valdkondades, ms puuduavad ervshodu ja keskkonnakase [1]. 1.1 PHARE 001 projeks Kun vmase ajan pole olnud Eess võmalk õhunskuse mõõure kalbreermne vasaval sandard EVS-EN ISO/IEC 1705:000 olulsele nõueele [17]. Ehkk õhunskuse ealon ähsus jääb vas mõnevõrra alla mass, emperauur ja pkkuse ealonde ähsusele, on selle olemasolu arenenud rgle ssk hädavajalk. Õhunskuse mõõmsed on olulsed öökeskkonna ervslkkuse hndamsel, labore keskkonnangmuse, hodlae, arhvde, muuseumde õhuparameere konrollmseks, ehuses ja mujal. Kõk mõõurd vajavad peroodls meroloogls konrollms. Projek PHARE ES Developmen of Conformy Assessmen n he Feld of Merology raames on Euroopa L adanud Ees rk rahalsel kaasajasamaks meroloogls nfrasrukuur. Projek koordnaaorks on Majandus ja Kommunkasoon Mnseerum ja mõõelkde väljaarendajaks AS Meroser, Taru Ülkool ja Tallnna Tehnka Ülkool. Taru Ülkool esndab selles projeks Kasekoda, kelle rollks on välja arendada labord, kus saaks läb va mõõms ja kalbreerms järgmsel aladel: keema merolooga, õhunskus ja õhu lkumskrus. Ülalmanud projek raames old Ees mõõespesalsde nõusajaks Soome vasavae alade eksperdd sealses MITTATEKNIIKAN KESKUS-es (MIKES). 1. Eesmärkdes ja ülesannees TÜ Kasekojas arendaav õhunskuse ealon kuulub nende ealonde hulka, ms lõpuks peab äma ugealon roll rgs. See ähendab, e a peab olema vasava mõõelg alal parmae merolooglse omadusega Eess ja peab agama võmaluse 4

5 jälgaval kalbreerda rõhuva enamkku sn kasuaavad hügromeered, psühromeered, kasepunk emperauur mõõured, õhunskuse logered ja konrollered. Tuglabor peab olema ka vasava mõõelg alal kompeenskeskuseks rgs. Tugealon hodja on reeglna spesals, kes peab regulaarsel osalema EUROMET vasava öörühma spesalsde kokkuulekuel, ms on värskema nformasoon allkaks nerkalbreermse korraldamse ja spesflse merolooglse probleemde alal. 1.3 Magsröö ülesanne Käesoleva magsröö ülesandeks ol õhunskuse ealon arendamne sellsele asemele, e oleks võmalk läb va hügromeere kalbreerms. Magsrand ülesannee hulka kuuluvad õhunskuse ealon üles seadmne, maemaalse mudel koosamne kalbreeravaele hügromeerele suhelse nskuse parande ledmseks, mõõemääramause hndamne, ealon parma mõõevõme esamne nng õhunskuse ealon valdeermne, ms käkeb endas osalems ühes rahvusvahelses võrdlusmõõmses ja õhu emperauur nng kasepunk emperauur homogeensusuurngud klmakambrs. 5

6 . TEOORIA.1 Põhlsed õhunskusega seoud mõsed Õhunskuse all mõeldakse kõge üldsemas ähenduses veeauru ssaldus õhus ja seda on võmalk krjeldada mmee füüskalse suurusega. Selles peaüks krjeldaakse kõge olulsemad õhunskus väljendavad suurused, ms aavad selles füüskalses nähuses aru saada ja ms on ka edaspdses käsluses olulsed. Nske õhku võb käsleda kuva õhu ja veeauru seguna. Veeaur on amosfäär kõge muulkum koossosa, muuudes vahemkus 0,00000 mahuprosen kun 5 mahuprosen [, lk 8]. Põhlseks karakerskuks, mlle kaudu saab es õhunskus krjeldavad suurused arvuada, on veeauru rõhk e. Selle all mõseakse rõhku, mda ekavad anul veeauru molekuld oma kaoolsel lkumsel [3]. Vaaleme hermeels anuma, ms ssaldab anul puhas ve ja veeauru, mlle eralduspnnaks on asapnd. Veeauru loeakse anud veeauru rõhul ja emperauurl vee suhes küllasunuks, ku vee ja veeauru vahel valseb dünaamlne asakaal [ lk 34]. Alla 0 ºC veeauru loeakse anud veeauru rõhul ja emperauurl jää suhes küllasunuks, ku veeauru ja äes puha jää vahel valseb dünaamlne asakaal, kusjuures eralduspnnaks veeauru ja jää vahel on asapnd [, lk 35]. Nske õhk on anud emperauurl ja rõhul vee suhes küllasunud, ku nskes õhus leduva veeauru ja puha vee vahel valseb dünaamlne asakaal, kusjuures vee ja nske õhu eralduspnnaks on asapnd [, lk 35]. Nske õhk on anud emperauurl ja rõhul jää suhes küllasunud, ku nskes õhus leduva veeauru ja puha jää vahel valseb dünaamlne asakaal, kusjuures jää ja nske õhu eralduspnnaks on asapnd [, lk 35]. Küllasaud auru rõhk süseems ves-veeaur sõlub emperauurs vasaval Sonnag valemle: A E W ( T ) = exp + B + C T + D T + E ln( T ) T (1), kus suurus T on ermodünaamlne emperauur ja suurused A, B, C, D ja E on nn. Sonnag koefsendd, ms omavad järgms väärused: A = 6096, 9385 B = 16, [ hpa K ] [ hpa] 6

7 C =, D = 1, hpa E =, K. hpa K hpa K Valems (1) on küllasaud auru rõhu ühkuks hpa [4]. Küllasaud auru rõhk süseems jää-veeaur sõlub ermodünaamlses emperauurs T vasaval Sonnag valemle: F E ( T ) = exp + G + H T + I T + J ln( T ) T (), mlles suurused F, G, H, I ja J on nn. Sonnag koefsendd, ms omavad järgms väärused: F = 604, 58 G = 4, 719 [ hpa] H = 1, [ hpa K ] I = 1, hpa K hpa K hpa J = 0, K [4]. Küllasaud veeauru rõhk õhus E W avaldub valemga E ( T, p) = f ( T, p) E ( T ) (3), W mlles koefsen f seob omavahel küllasaud veeauru rõhku õhus ja küllasaud veeauru rõhku süseems ves-veeaur. Kuna suurus f sõlub emperauurs ühsel määral, on võmalk järgmne rõhus sõluv avalds suuruse f arvuamseks: f ( p) = 1, , W 0,074 p p Amosfäär rõhul on suuruse f vääruseks lgkaudu 1,0047 [4]. Üheks õhu veeauru ssaldus väljendavaks suuruseks on segusuhe w. Segusuhe w on anud ruumalas leduva veeauru mass m suhe kuva õhu masssse m : W m m A A (4). W w = (5) 7

8 ja arvuaakse valem M e e W w = = 0, 6 [kg/kg] (6) M p e p e A W A järg [3], mlles suurused M ja M on vasaval vee molaarmass ja kuva õhu molaarmass. Veeauru ssaldus õhus võb seloomusada ka moolmurruga X W, mlles kusjuures n W n X = W W n (7), ähsab õhus oleva veeauru hulka mooldes ja n õhus ssalduvae kõkde gaasde summaarse moolde arvu. Ku eeldada, e õhk käub deaalse gaasna, ss veeauru moolmurru X W ja veeauru osarõhu e vahel kehb järgmne seos: e = X p (8). W Veeauru moolmurru ja segusuhe vahel kehb järgmne seos [, lk 7]: w X W = (9). 0, 6 + w Absoluuseks nskuseks a nmeaakse ühes kuupmeers nskes õhus leduva veeauru mass grammdes. Meeoroloogas arvuaakse absoluune nskus veeauru rõhu ja emperauur kaudu valem e a = 0,80 = α e T (10), mlles a on absoluune nskus ühkues [g/m 3 ], e on aururõhk hekopaskales, on õhuemperauur Celsuse järg, T on ermodünaamlne emperauur ja α 0,0037[ K ] 1 on õhu ruumpasumse koefsen [3]. Suhelseks nskuseks h nmeaakse õhus oleva veeauru rõhu ja samal emperauurl õhku küllasava veeauru rõhu suhe väljendauna prosendes: e h = 100% (11). E W Suhelne nskus on väga laal levnud õhunskus väljendav suurus, mda mõõdavad paljud hügromeer üübd. Nskuse defs d on küllasaud veeauru rõhu ja õhus oleva veeauru rõhu vahe: d = E e (1). Nskuse defs näab, ku palju uleb õhus oleva veeauru rõhku suurendada, e saabuks küllasaud olek[3]. W 8

9 Kasepunk emperauur D on emperauur, mlle juures vee suhes küllasaud veeauru rõhk on võrdne õhus oleva veeauru rõhuga: E ( ) e (13). = W D Ka kasepunk emperauur mõõdavad paljud hügromeerd nng anud öös krjeldaava ealonkomplek peamse osa kasepunk peegelhügromeer ülesandeks ong selle nskus väljendava suuruse võmalkul äpne mõõmne. Kuna ealonkompleks oleva kasepunk peegelhügromeer peeglle võb sobvael ngmusel ekkda jääkh, ss oome ssse ka härmapunk emperauur mõse. Härmapunk emperauur küllasus jää suhes õhu rõhku ja segusuhe muumaa. on emperauur, mllen uleb õhku jahuada, e ekks. Õhunskuse ealondes Maalmas kasuaakse mmed õhunskuse ealonde üüpe. Õhunskuse ealond jaoaakse prmaaraseme ja sekundaaraseme ealondeks. Prmaaraseme ealonde hulka kuuluvad gravmeerlne hügromeeer, kahe emperauur nskusgeneraaor, kahe rõhu nskusgeneraaor, kahe voolu nskusgeneraaor [4]. Sekundaaraseme ealone on konsrueerud õge mmed, kud sn manme kasepunk peegelhügromeer, ms on anud öös krjeldaava ealonkomplek üheks peamseks osaks. Kasepunk peegelhügromeer krjeldaakse põhjalkumal edaspd. Gravmeerlse hügromeerga mõõdeakse õhu segusuhe. Proovõhus eraldaakse keemlse ühende abl äelkul veeaur ja määraakse selle mass kaalumse eel. Kuva õhu mass arvuaakse eoreelsel õhu emperauur, rõhu ja ruumala kaudu. Nende kahe mass kaudu leakseg segusuhe [4]. Kahe emperauur nskusgeneraaors küllasaakse õhku vee võ jää suhes eaud madalamal emperauurl. Edas õseakse küllasaud õhu emperauur soovud kõrgema emperauurn, kusjuures õhu rõhk hoakse võmalkul konsanne. Sel vsl saab ekada soovud suhelse nskusega õhku [4]. Kahe rõhu nskusgeneraaors küllasaakse õhku vee võ jää suhes eaud kõrgemal rõhul. Edas vähendaakse soermlsel küllasaud õhu rõhku soovud madalama rõhun, e ekada soovud suhelse nskusega õhku. Tunud on ka kahe emperauur ja kahe rõhu nskusgeneraaore kombneermne. Kahe emperauur ja kahe rõhu 9

10 nskusgeneraaore kasepunk emperauur laendmääramaus usaldusnvool P=95% on umbes 0,05 K [4]. Kahe voolu nskusgeneraaors segaakse omavahel vee võ jää suhes küllasaud õhku ja läb kuva voolava õhku. Reguleerdes nende kahe õhuvoolu ruumkrused saab ekada soovud nskusega õhku [4]. Kahe voolu nskusgeneraaorga genereerud kasepunk emperauur määramaus on suurem kahe emperauur võ kahe rõhu nskusgeneraaore abl genereerud kasepunk emperauur määramauses, kuna esmesel juhul on määramause komponene rohkem. 10

11 3. EKSPERIMENTAALNE OSA 3.1 Ealonkomplek krjeldus Allpool krjeldaava õhunskuse ealon põhmõe on kasuusel näeks Soomes, Hollands ja ka Saksamaal sekundaaraseme ealonna [5]. Esalgne plaan õhunskuse ealon ülesehamseks saad PTB külasuses änu dr. G.Scholz nõuanneele (001 okoober, T.Kübarsepp, V.Vabson, O.Saks). Hljem old aluseks nõusajana dr. J.Nelsen soovused [5] ja vmasena dr. M.Henonen konkreesed soovused seadmee hanke korraldamsel, koolus MIKES-s, nõusamne Tarus ja ema ab e-mal eel. Rghanke ealonkomplek soeamsel võb lugeda õnnesunuks, ses saad peaaegu kõk vajalkud ealonkomplek kuuluvad seadmed. Rghanke kaudu e õnnesunud saada ermsore emperauur homogeensuse konrollmseks klmakambrs. Samu e õnnesunud hankda Šves frma MBW kasepunk peegelhügromeer, mda peeakse Euroopa parmaks seda üüp hügromeerks. Selle asemel õnnesus hankda Inglsmaa frma Mchell kasepunk peegelhügromeeer, ms on samu ealonna kasuaav mõõevahend Õhunskuse ealon ommne Õhunskuse ealon omms selgab joons Lsas 1. Ealon peamseks koossosadeks on kasepunk peegelhügromeeer Mchell S4000 (edaspd ealonhügromeeer) ja klmakamber Wess WK Ealonhügromeer ülesandeks on kasepunk emperauur ja õhu emperauur võmalkul äpne mõõmne. Klmakamber on keskkonnaks, mlles vakse läb hügromeere kalbreermne. Klmakambr abl ekaakse ühel pool soovud emperauur ja suhelse nskusega õhku, esel pool peab klmakamber agama ema ööruums oleva õhu emperauur ja suhelse nskuse ruumlse homogeensuse ja ajalse sablsuse. On eada, e õhu emperauur ja suhelne nskus e ole homogeensed klmakambr kogu ööruum ulauses. Tagamaks sarnased klmangmus ealonhügromeerle ja kalbreeravaele hügromeerele paguaakse kalbreeravae hügromeere sensord, ealonhügromeer proovvõu voolku os, ealonhügromeer juurde kuuluv plaanaaksusermomeeer (edaspd äppsermomeeer), senraalne ermopaar T 0 ja rõhuvool- 11

12 ku os läheskku klmakambr keskele. Ealonhügromeer andurplokk paguaakse klmakambr ööruum põhja vasava meallaluse peale. Teseks võmaluseks oleks paguada ealonhügromeer andurplokk klmakambrs väljapoole. Sellne konfgurasoon eeldaks aga köeavae voolkue olemasolu, e välda nskes õhus oleva veeauru kondenseerums klmakambr ja emas väljaspool asuva ealonhügromeer nädursa vahel. Anud juhul seda eed e mndud. Juhul, ku kalbreeravae hügromeere sensord paknevad vasavaes nädursades erald, saab kalbreermse läb va slndrlse peegeldava kae sees. See on valmsaud kõrge peegelduskoefsendga roosevaba erases, e kasa hügromeere sensored ja ermomeered krguslke mõjude ees. Juhul, ku klmakambr sene emperauur erneb õhu emperauurs klmakambrs ja peegeldava kae e kasuaa, mõjuab klmakambr sene pool kraud soojuskrgus sensored erneval, kuna vmasel on ernevad emssoonegurd. Peegeldav kae peegeldab suurema osa klmakambr senel lähuvas soojuskrguses agas, msõu kae ssemus, kus vakse läb kalbreermne, omandab ümbrseva õhu emperauur. Slndrlne peegeldav kae paguaakse klmakambrsse sellsel vsl, e klmakambr venlaaor paneb õhu lkuma selle sees pk elge. Proovõhku meakse läb ealonhügromeer andurploks oleva peeglkambr pumba abl, ms pakneb klmakambrs väljaspool, e a oma eraldaava soojusega e rkuks emperauurhomogeensus klmakambrs. Seega lgub proovõhk läb ealonhügromeer peeglkambr klmakambrs välja. Juhul, ku proovõhu kasepunk emperauur on kõrgem ku oaemperauur, eraldub proovõhus väljaspool klmakambr ülelgne veeaur ja kondenseerub voolku sees. Välmaks kondenseerunud vee saums pumpa, on ehaud õhuvoolu eele veeauru kondensaaor. Õhuvoolku vahele on aseaud vases U-oru, ms pakneb veesärgs. Seega ülelgne veeaur kondenseerub U- orus ja voolab läb selle põhjas oleva augu voolku kaudu veepudelsse. Kalbreermse ajal võb aseada jahuusvee jääkuubkud, e kndlusada ülelgse veeauru kondenseerumne U-orus. Kasepunk emperauur äpseks mõõmseks peab vasaval ooja pool anud juhendle [6] ealonhügromeer peeglkambr läbv proovõhu ruumkrus jääma vahemkku 0,3 l/mn kun 0,7 l/mn. Ealonhügromeer andurploks paknev roameeer, ms mõõdab proovõhu ruumkrus, e ole oma asend õu läb klmakambr akna nähav, msõu proovõhu ruumkruse määramseks uleb kasuada es meeoded. Anud juhul hnnaakse õhuvoolu ruumkrus vedelkmanomeer abl. 1

13 Õhuvoolu eele väljaspool klmakambr paguaakse düüs, mlle ssedameeer düüs keskosas muuub. Seega õhuvoolu krus düüs väksema läbmõõduga alas kasvab nng seal on suurem dünaamlne rõhk ja väksem saalne rõhk. E saavuada anud õhuvoolu ruumkruse juures märgaava rõhkude vahe, peab düüs väksem sseläbmõõ olema alla mllmeer. Teadmaks õhuvoolu ruumkruse ja manomeers ekkva vedelkunvoode vahels sõluvus, vd läb vasav kalbreermne, mlle ulemused on esaud käesoleva öö lsas. Selleks regsreer roameer ja manomeer nädud õhu ernevael ruumkrusel. Õhuvoolu ruumkrus reguleerakse nõelvenl abl. Kuna proovõhk lgub läb peeglkambr, ss on õhu rõhk peegl kohal psu madalam ku kalbreermse ruumosas. Seega ealonhügromeeer näab psu erneva kasepunk emperauur väärus võrreldes kasepunk emperauurga kalbreermse ruumosas. Seeõu mõõdeakse frma Ahlborn rõhumuundur ja nädursa abl õhurõhku kalbreermse ruumosas ja vaheul ealonhügromeer peegl aga. Mõõmse ajal lguakse ühel rõhul esele venl abl, ms pakneb väljaspool klmakambr enne rõhumuundur. Mõõdeud rõhkude vahes vaheul peegl aga ja kalbreermse ruumosas saab arvuada kasepunk emperauurle rõhu ernevuses ngud parand. Hügromeere kalbreermsel on olulne eada emperauur ruumls mehomogeensus kalbreermse ruumsosas. Temperauur ruumlse mehomogeensuse hndamseks paguaakse dferensaalermopaard T 1 kun T 6 ümber kalbreermse ruumosa. Tugermopaar T 0 paguaakse kalbreermse ruumosa keskele. Termopaardega ühendaud dgaalne mulmeeer Tme Elecroncs 5075 mõõdab ekkvad ermopnged, mlle kaudu saab osusada emperauurjaouse üle kalbreermse ruumosas. Lsaks mulmeerle ja frma Ahlborn nädursale paguaakse klmakambrs välja veel kalbreeravae hügromeere nädursad, ealonhügromeer nädurs ja arvu. Arvu on vajalk eeskä andmeööluseks. Arvus pakneb MS Excel- ööleh, ms ssesaavae mõõersade näude põhjal arvuab auomaasel kalbreeravaele hügromeerele parandd koos laendmääramausega. Samu on ulevkus võmalk mulmeer näude auomaane arvusse lugemne, ms muudab kalbreermse prosess vähem ülkaks. Ka klmakambr on võmalk arvu kaudu juhda. Peegl sesund on võmalk jälgda mkroskoobga, mlle okulaar ulaub klmakambrs väljapoole. 13

14 Klmakambrl on kaks por, mlle kaudu juhmed ja voolkud klmakambrs välja va. Läb suurema pord, mlle dameeer on 15 mm, vakse klmakambrs välja püsseadmee juhmed ja voolkud, väksem por läbmõõduga 50 mm on puhal kalbreeravae hügromeere päral. Pordd suleakse vahplasga, ms on kerges öödeldav ja parajal elasne maerjal Ealonhügromeeer Mchell S4000 jahuaava peeglga kasepunk hügromeer ööprnsp selgab joons 1. Peler efek abl jahuaakse hügromeer peegl emperauurn, ml peeglle ekb udukh. See emperauur ong kasepunk emperauur. Peegl emperauur mõõdab peegl ssse ehaud mnauurne plaanaaksusermomeeer (PRT). Peegl emperauur hodmseks kasepunk emperauurl kasuaakse opls agassde. Valgusdoods lasakse peeglle valgus, ms peegeldub valgusdeekorsse. Juhul ku peeglle ekb udukh, väheneb valgusdeekorsse jõudnud valguse hulk hüppelsel. Valgusdeekor üürb konrollahela, ms reguleerb Peler` jahule anava võmsus Joons 1 Ealonhügromeer andurplokk 14

15 Ealonhügromeeer mõõdab kasepunk emperauur vahemkus 75 ºC kun +85 ºC. Ealonhügromeer lubaud põhvga on ±0,1 ºC nng resolusoon on 0,01 ºC [5] Klmakamber Wess WK Klmakambrs segab õhku venlaaor, ms meb ööruums oleva õhu klmakambr ööruum aha. Edas lgub õhk klmakambr ööruum põhja all nng kerkb ees uues ööruum. Klmakambr ööruum aga paknevad veereservuaar ja küekeha, mllede abl muudeakse õhku nskemaks ja soojemaks. Klmakambr ees ööruum põhja all pakneb elekrlne psühromeeer, mlle kuva ja märja ermomeer kaudu omb agassde õhunskuse ja emperauur seadmsel klmakambrs. Klmakambr ööprkonda kujuab joonsel olev knnne kõver suhelse nskuse ja emperauur skaalas. Sellel joonsel pasab, e klmakamber e suuda ekada madalad absoluused nskused. Klmakambr ööprkonda madalamae nskuse suunas aaks psu laendada välne kompressor, ms puhuks õhku väljas läb kuva klmakambrsse. Klmakambr ööprkond 100 Temperauur ( C) Suhelne nskus h (%rh) Joons Klmakambr ööprkond Temperauur ruumlne mehomogeensus klmakambr ööruums on ooja andmeel ± 0,5 ºC kun ± ºC nng emperauur ajalne ebasablsus jääb ±0,1 ºC ja 15

16 ±0,3 ºC vahele. Suhelse nskuse ajalne ebasablsus on ooja andmeel ±1 %rh kun ±3 %rh [7]. 3. Ealonkomplek hooldamne Peamsed ealonkomplek osad, ms vajavad hooldams, on klmakamber ja ealonhügromeeer. Klmakambrga seoud hooldusööd on veereservuaars oleva vee vaheamne, mda ehakse umbes kord kahe kuu jooksul ja klmakambr ööruum pesemne, mda akvse kasuamse peroodl ehakse umbes kaks korda kuus. Peamseks ealonhügromeerga seoud hooldusööks on selle peegl puhasamne. Peegl puhasamne on ähs proseduur. Määrdunud peeglga ealonhügromeeer e mõõda kasepunk emperauur pärs õges. Järgdes ooja soovus puhasaakse peegl deslleerud vee ja eanoolga, kasuades vapulkasd. Dr. Henonen on nädanud, e vapulgad on ka se saase allkaks, msõu vapulkadega eemaldaakse peegll anul suurem musus. Edasseks peegl puhasamseks süsakse peeglle kogu peegl kaev veelk, ms omakorda meakse peegll ära. Sel vsl saab peegl puhamaks ku lhsal vapulgaga peses [8]. 3.3 Hügromeere kalbreermne Kalbreermse eesmärk Hügromeere kalbreermsel on kaks ähendus. Esmeses ähenduses leakse hügromeerele suhelse nskuse, kasepunk emperauur ja emperauur parandd koos vasavae laendmääramausega. Teses ähenduses konrollakse, kas hügromeeer on sälanud ooja pool deklareerud parameerd. Paljud klendd e soovg leda paranded oma hügromeerele vad soovvad nende kalbreerms selle eses ähenduses Kalbreermse proseduur Enne kalbreermse juurde asums uleb uvuda kalbreeravae hügromeere juurde kuuluvae juhendega, selgamaks välja, kudas anud mõõevahendega rng käa. 16

17 Hügromeere kalbreermsel vakse nende sensord läb väksema pord klmakambrsse ja knnaakse klmakambr keskele eneese lähedale. Samasse ruumosasse knnaakse ka äppsermomeeer, ugermopaar, ealonhügromeer proovvõu voolku os ja rõhuvoolku os. Ümber mõõeruum knnaakse kuus dferensaalermopaar. Juhul ku hügromeere sensord paknevad nädursades erald, saab nmeaud sensord ja voolkud knnada peegeldava kae ssse. Ku mõõevahendd on knnaud, veenduakse selles, e veeauru kondensaaors oleks psaval jahuusve, samu kävaakse pump ja veenduakse, e manomeers ekb sobv vedelkunvoode vahe (umbes 6 cm). Edas suleakse hedal väksem por ja klmakambr uks. Järgneval lülaakse vooluvõrku kõk seadmed: klmakamber, ealonhügromeeer, mulmeeer, rõhku mõõev näduseade ja kalbreeravad hügromeerd. Klmakambr puueekraan võ arvu kaudu ssesaakse soovud emperauur ja suhelse nskuse väärused. Ku klmakambrs srkuleerva õhu emperauur ja suhelne nskus on jõudnud saavuada soovud väärused ja sablseerunud, mda näab klmakambr puueekraanl olev graafk, ssesaakse vasavale MS Excel- öölehele mõõersade nädud nng valakse uus soovud emperauur ja suhelse nskuse väärus. Enne kalbreermse juurde asums uleb vaadaa läb mkroskoob peeglle. Er olulne on see alla 0 ºC kasepunk emperauurdel, kuna peeglle võb sobvael ngmusel ekkda jääkh. Juhul ku peeglle ekb jääkh, e saa ealonhügromeer kasepunk emperauur näu lugeda õgeks. Õhunskuse ealon ööprkonnas, ms on vahemkus 10 ºC kun +60 ºC kasepunk emperauur järg, ekb madalael kasepunk emperauurdel peeglle jääkh avalsel ss, ku peegel on määrdunud puha peegl korral üldsel peegl jääumse ohu e ole. Ku emperauur ja suhelne nskus on klmakambrs sablseerunud, vakse läb ealonhügromeer balansseermne. Balansseermse kägus õsab ealonhügromeeer auomaasel peegl emperauur, n e kogu peegll olev ves aurusub. Peegl pnnale jääb anul saase, ms vähendab peegl peegelduskoefsen. Edas reguleerakse balansseermse ndkaaor osu skaala keskele. Sel vsl vähendaakse peegl saasumse efek kasepunk emperauur mõõmsel [6]. Hügromeere kalbreermsel alusaakse madalamaes emperauurdes ja suhelses nskuses. Edas hoakse emperauur klmakambrs konsansena ja suurendaakse suhels nskus. Ku mngl madalamal emperauurl on kõk kalbreermsed ehud, seaakse klmakambr abl järgmne kõrgem emperauur ja lguakse jälleg madalamael suhelsel nskusel kõrgemae suunas. Juhul ku kalbreerms 17

18 alusada kõrgeel emperauurdel ja suhelsel nskusel, kondenseerub proovõhus olev veeaur ealonhügromeer andurploks, kuna andurplok emperauur muuub aeglasemal ku õhu emperauur klmakambrs. Kalbreermsel hnnaakse ka hügromeere hüsereesefek. Selleks lguakse konsansel emperauurl kõgepeal madalamael suhelsel nskusel kõrgemaele suhelsele nskusele ja seejärel kõrgemael suhelsel nskusel uues madalamaele suhelsele nskusele. Tavalsel ehakse mõõms ööpäeva jooksul ühel emperauurl. Ku mõõmsed on ehud, lülaakse mõõersad vooluvõrgus välja, avaakse klmakambr uks nng omeaakse kalbreeravad hügromeerd klmakambrs välja Täppsermomeer kalbreermne Õhunskuse äpseks arvuamseks on vaja äpsel mõõa kasepunk emperauur ja õhu emperauur, äpne rõhu mõõmne e ole n krlne. Kuna ealonhügromeer juurde kuuluv äppsermomeeer e olnud eelneval kalbreerud, ul seda eha kohapeal. Täppsermomeer kalbreer kahe Har Scenfc ealonermomeerga. Selleks asea ermomeerd läb vahplass kaane knnsesse veeanumasse ja pagua klmakambrsse, mlles eka umbes samasugune emperauur nagu anumas oleval veel. Seejärel las emperauurdel ühlusuda ja võe ermomeere lugemd. Temperauurde ühlusumne võs aega mmed unde. Täppsermomeeer kalbreer emperauurvahemkus +10 ºC kun +80 ºC. Kalbreermse ulemused on esaud lsas Ealon mõõeprkond Õhunskuse ealon mõõeprkond on kujuaud joonsel 3. Ehkk klmakamber võmaldab seada õhku emperauurn +90 ºC ja ealonhügromeeer võmaldab mõõa õhunskus emperauur +85 ºC juures, prneb ealon mõõeprkond emperauurga 60 ºC, kuna rahvusvahelsed võrdlusmõõmsed kasd jus seda prkonda (v.pk ). 18

19 Õhunskuse ealon mõõeprkond Temperauur ( C) Suhelne nskus h (%rh) Joons 3 Õhunskuse ealon mõõeprkond Kalbreermse maemaalne mudel Käesolevas punks nädaakse, kudas arvuada emperauur ja suhelse nskuse parand kalbreeravale mõõersale. Hügromeere kalbreermsel määraakse parandd kahes suunas: suhelse nskuse kasvamse suunas ja suhelse nskuse kahanemse suunas konsansel emperauurl. Suhelse nskuse kasvamse suund ähendab seda, e kalbreerms alusaakse kõge madalamas suhelses nskuses ja lguakse kõrgemae suhelse nskuse suunas, lõpeades kõge kõrgema soovud suhelse nskusega. Suhelse nskuse kahanemse suuna korral alusaakse kalbreerms kõge kõrgemas soovud suhelses nskuses ja lguakse madalamae suhelse nskuse suunas, lõpeades kalbreermse kõge madalamal soovud suhelse nskuse väärusel. Sel vsl saab hnnaa hügromeere kalbreermsel esneva hüsereeseffek. Suhelse nskuse parand avaldub järgmse valemga: q( h) + q( h) U D q( h) = (14), mlles q ( h) on suhelse nskuse parand suhelse nskuse kasvamse suunas ja q ( h) U D on suhelse nskuse parand mõõdeuna suhelse nskuse kahanemse suunas. Mõlemad parandd on määraud ühesugusel emperauurl ja suhelsel nskusel. Suhelse nskuse parand mõõdeuna suhelse nskuse kasvavas suunas arvuaakse vasaval valemle: 19

20 q( h) = h ( h + δh ) (15). U Lep, U X, U X,Re s, U Valems (15) ähsavad suurused h Lep, U - suhelse nskuse leppeväärus mõõdeuna suhelse nskuse kasvamse suunas, h X, U - kalbreerava hügromeer suhelse nskuse näu mõõdeuna suhelse nskuse kasvamse suunas nng δ - h X,Re s, U kalbreerava nskuse mõõur lõplkus lahuusvõmes ngud parand. Selle parand väärus on hnnaud nullle, kud mõõemääramaus on nulls ernev. Suhelse nskuse parand mõõdeuna suhelse nskuse kahanevas suunas on esaav valemga: q( h) = h ( h + δh ) (16). D Lep, D X, D X,Re s, D h Lep, D Valems (16) ähsavad suurused - suhelse nskuse leppeväärus, - h X, D kalbreerava hügromeer suhelse nskuse näu ja δ - kalbreerava h X,Re s, D hügromeer lõplkus lahuusvõmes ngud parand mõõdeuna suhelse nskuse kahanemse suunas. Valem (16) vmase lkme väärus on hnnaud nullle, kud mõõemääramaus on nulls ernev. Kuna järgnevad arvuused on sarnased, mlles suhels nskus mõõdeakse n kasvamse ku ka kahanemse suunas, ss ned arvuus e dubleera ja edaspd jäeakse ndeksd U ja D ära. Suhelse nskuse parandle avaldavad kõge rohkem mõju emperauur parand ja kasepunk emperauur parand. Temperauur parand on arvuaav järgmse valemga: q( ) = + δ (17). Lep X X, Re s Valems (17) ähsavad suurused q() - emperauur parand kalbreeravale mõõersale, - emperauur leppeväärus, - kalbreerava ermomeer näu Lep Celsuse skaalas ja δ - kalbreerava ermomeer lõplkus lahuusvõmes ngud X, Re s parand, mlle väärus on hnnaud nullle, kud mõõemääramaus on nulls ernev. Suurused ja h leakse armeelse keskmsena ükskmõõmses. X X Suhelse nskuse leppeväärus avaldub valemga: h Lep X E ( T, p) f ( p, ) E ( T ) W D D W D = = (18). E ( T, p) f ( p, ) E ( T ) W Valems (18) ähsavad suurused E T ) ja (T ) küllasaud auru rõhke süseems W ( D ves-veeaur vasaval kasepunk ermodünaamlsel emperauurl, mda mõõdab ealonhügromeer peegl ssse ehaud plaanaaksusermomeeer ja õhu ermodünaa- E W W 0

21 mlsel emperauurl mda mõõdab ealonhügromeer juurde kuuluv äppsermomeeer. Suurused E ( T, p) ja ( T, p seloomusavad küllasaud veeauru rõhke E ) W D W õhus kasepunk emperauurl ja õhu emperauurl. Suurused f p, ) ja f ( p, ) ( D seloomusavad õhusegus olevae ese gaasde mõju veeauru rõhule vasaval kasepunk emperauurl ja õhu emperauurl Celsuse skaalas ja suurus p ähsab õhusegu rõhku hekopaskales [4]. Küllasaud veeauru rõhk õhu emperauurl avaldub Sonnag valem kaudu järgmsel kujul: E W E W ( T ) = exp 1 [ A T + B + C T + D T + E ln( T )] + δe ( T ) W (19). Valems (19) ähsab suurus ja T õhu ermodünaamls emperauur ja suurus (T ) ähsab küllasaud auru rõhku hekopaskales süseems ves-veeaur õhu ermodünaamlsel emperauurl [4]. Suurus δ (T ) seloomusab Sonnag valem E W ebaäpsuses uleneva küllasaud veeauru rõhu parand, mlle väärus on hnnaud nullle, kud mõõemääramaus on nulls ernev. Kordajad A, B, C, D ja E on Sonnag koefsendd [4]. Küllasaud veeauru rõhud kasepunk emperauurl avalduvad valemga (19), mlles argumendks on kasepunk ermodünaamlne emperauur T D. Kasepunk emperauur leppeväärus avaldub järgneval: D = (0) δ + δ + δ + δ D, Mch D, Par D, P D, Inerp D, Hom Sab D, Re s Valems (0) ähsavad suurused D, Mch - ealonhügromeerga mõõdeava kasepunk emperauur, D, Par - ealonhügromeer kasepunk emperauur parand, ms on määraud ealonhügromeer kalbreermsel UKAS- labors nr Kuna parandd on ealonhügromeerle kalbreermse kägus määraud kndlaes punkdes, ss parande ledmseks suvalses punks nerpoleerakse parandgraafku. Suurus D, P ähsab kasepunk emperauur parand, ms on ngud rõhkude vahes kalbreermse ruumosas ja ealonhügromeer peegl juures. Valems (0) ähsavad suurused δ - kasepunk emperauur parandgraafku nerpoleermses ngud D, Inerp parand, δ - kasepunk ruumlses mehomogeensuses ngud parand, D, Hom D, Sab δ - kasepunk emperauur ajalses flukueermses ngud parand klmakambrs ja δ - ealonhügromeer lõplkus lahuusvõmes ngud kasepunk D, Re s emperauur parand. Nelja vma manud parand väärused on hnnaud nullle, kud evvad lõplkku mõõemääramaus. 1

22 Rõhu effek kasepunk emperauurle seloomusab järgmne valem: ppr oov 1 pmch = (1). D, P 1 A T + C + D T + E T D, Mch Valems (1) ähsavad suurused ja p vasaval rõhkusd mõõekohas ja p Pr oov ealonhügromeer peegl juures, suurused A, C, D ja E ähsavad Sonnag koefsene ja suurus märgb ealonhügromeer pool mõõdeud kasepunk T D, Mch Mch D, Mch D, Mch ermodünaamls emperauur. Valem (1) uleuskäk on esaud lsas 3 [9]. Suurus D, Mch arvuaakse armeelse keskmsena ükskmõõmses. Ealonhügromeer peegl juures e ole võmalk rõhku vaheul mõõa. Rõhku mõõdeakse vaheul peegl aga ja eeldaakse, e kehb võrdus: kus suurus p 0 p Mch p Pr + p oov = 0 (), märgb rõhku vaheul peegl aga. Kogemused näavad, e rõhk mõõekohas on umbes 00 Pa võrra suurem, ku peegl aga, kus rõhku mõõdeakse. Suurused ja p arvuaakse armeelse keskmsena ükskmõõmses. p Pr oov 0 Temperauur leppeväärus avaldub kujul: Lep = + + δ + δ + δ + δ (3). Mch Valems (30) ähsavad suurused Par Mch Inerp ja Hom Sab Re s vasaval äppsermomeer näu ja Par selle kalbreermsel saadud parand. Mchell ermomeer kalbreermsel le sellele soovud emperauurdel parandd. Ledmaks paranded suvalsel soovud emperauurl emperauur mõõmse vahemkus, osakse parandgraafku parabool kujul kasuades vähmruuude meeod (v. Lsa 5). Valems (3) ähsavad suurused δ - emperauur parandgraafku paraboolga lähendamse parand, δ Hom - Inerp emperauur mehomogeensuses ngud parand, flukueermses ngud parand ja δ Sab - emperauur ajalses δ Re - Mchell ermomeer lõplkus s lahuusvõmes ngud parand. Nelja vmamanud parand väärused on hnnaud nullle, kud omavad lõplkku mõõemääramaus. Suurus Mch arvuaakse armeelse keskmsena ükskmõõmses. Järgnevas loeelus esaakse mõnngae kasepunk emperauur ja õhu emperauur parande väärused:, - -0,05 ºC kun +0,19 ºC D Par

23 , - +0,01 ºC kun 0,0 ºC D P Par - 0,00 ºC kun +0,06 ºC Mõõemääramause hndamne Selles alapunks nädaakse, kudas leda laendmääramaused ermomeere ja nskuse mõõure parandele. Samas e soov kaugelk me kõk klendd, e nende mõõersu kalbreeraks selle avalses mõses. Selle asemel soovvad klendd, e me konrollksme, kas nende mõõersad näavad ooja pool deklareerud äpsusega. Seeõu nädaakse selles alapunks ka, kudas hnnaa mõõersa vasavus ooja pool deklareerud mõõersa lubaud põhveale. Temperauur leppevääruse lsandardmääramaus leakse valems (3): u ( ) = u( δ ) + u( ) + u( δ ) + u( δ ) + u( δ ) (4). Lep Hom Par Inerp Re s Sab ( Hom Valems (4) ähsavad suurused u δ ) - emperauur ruumlses mehomogeensuses uleneva määramaus, u ) - ermomeer kalbreermse määramaus, ( Par u( δ ) - parandgraafku paraboolga lähendamsel esneva määramaus, u( δ ) - Inerp Re s äppsermomeer lõplkus lahuusvõmes ngud määramaus ja u δ ) - ( Sab emperauur ajalses flukueermses ngud määramaus klmakambrs. Valems (4) on eeldaud, e selle valem kõk lkmed on omavahel sõlumaud [10]. Suurus u δ ) leakse ümber mõõekoha paguaud ermopaarde pool genereerud ( Hom ermopngee kaudu. Termopaard on valmsaud vask- ja konsanaanraads, msõu emperauur muuus 1 ºC ugermopaar T 0 ja ugermopaarde T 1 -T 6 vahel põhjusab ermopnge umbes 40 µv. Samas on ermopaardega ühendaud mulmeer skänner lubaud põhveaks U Skan anud µv, mllele vasab umbes 0,05 ºC. Temperauur homogeensuse u( δ ) arvuamseks kasuaakse järgms valem: Hom ( U Termop U ) Skan u δ = + (5). Hom Valems (5) ähsavad suurused U ja U vasaval ermopaarde T Termop Skan 1 -T 6 pool genereerud maksmaalse ja mnmaalse ermopnge vahe mõõdeuna mkrovoldes nng mulmeer skänner lubaud põhvga mkrovoldes. 3

24 Valems (4) esnev lge u ) leakse Mchell äppsermomeer Kasekojale ( Par kuuluvae ealonermomeerega veeanumas kalbreerdes. Termomeer parandgraafku paraboolga lähendamsel kaasneb ala mng määramaus u δ ). Mchell ermomeer parandgraafku paraboolga lähendamne ja selle ( Inerp lähendamse määramause ledmne esaakse lsas 5. Valems (4) avaldub Mchell ermomeer lõplkus lahuusvõmes ulenev sandardmääramaus järgmsel: 0,01 o u( δ ) = [ C] (6), Re s 3 kuna ealonhügromeer juurde kuuluva äppsermomeer lahuusvõmeks on 0,01 C. Temperauur ajalses flukueermses ngud määramaus u δ ) on hnnaud armeelse keskmse sandardhälbega Mchell ermomeer näudes: N ( ) Mch, Mch ( Sab = 1 u( δ ) = (7), Sab N ( N 1) kus suurus N ähsab Mchell ermomeerga sooraud kordusmõõmse arvu [10]. Esmeses lähenduses võb valems (4) jäa lkme u δ ) arvesamaa, kuna selle ( Re s panus üldsesse määramausesse on ühsel väke, nagu selgub lsas 6. Kalbreerava ermomeer emperauurparand laendmääramause arvuamsel usaldusnvool P=95% lähuakse valems (17): U ( q( )) = q( ) u( Lep Lep ) q( ) + u( X X ) q( ) q( ) + u( Lep X Lep ) u( X ) r( Mch, X ) (8). Valems (8) ähsavad suurused u ) ja r Mch, ) vasaval kalbreerava ermomeer emperauur määramaus nng korrelasoonkoefsen äppsermomeer näude ja kalbreerava ermomeer näude vahel, kuna vasavad suurused on korreleeruvad. Suurus ssaldab n kalbreerava ermomeer näude armeelse keskmse sandardhälve ku ka selle lõplkus lahuusvõmes ngud määramaus [10]. u( X ) ( X ( X Kasepunk emperauur leppevääruse lsandardmääramaus leakse valem (0) kaudu järgmsel kujul: u ( ) u( δ ) + u( ) + u( ) + u( δ ) + u( δ ) + u( δ ) D D, Hom D, P D, Par D, Inerp D,Re s D, Sab = (9). 4

25 ( D,Hom Valems (9) ähsavad suurused u δ ) - kasepunk ruumlses mehomogeensuses uleneva määramause komponen klmakambrs, u( D ),P - rõhu mõõmse määramauses uleneva effek kasepunk emperauur määramausele u( D ),Par - ealonhügromeerle kalbreermsel omsaud kasepunk emperauur parand määramaus, u( δ D ) - parandgraafku nerpoleermse määramaus,,inerp u δ ) - ealonhügromeer lõplkus lahuusvõmes ngud määramaus ja u δ ) ( D, Re s - kasepunk ajalses flukueermses ngud määramaus klmakambrs [10]. ( D,Sab Kasepunk emperauur ruumlse homogeensuse määramause u δ ) hndamsel ( D,Hom kasuaakse nelja frma Ahlborn mahuvuslkku hügromeer, ms on aseaud soovud ruumpunkdesse ümber kalbreermse ruumosa (v.pk ). Suurus u( D ),P on leav valemes (1) ja () järgmsel kujul: ( p) u u( ) = (30). D, P A E p ( + C + D T + ) Mch D, Mch T T D, Mch Valems (30) ähsab suurus u( p) ealonhügromeer peegl juures oleva rõhu mõõmse määramaus ja on hnnaav järgmse valem kaudu: u( p) = ( p p ) Pr D, Mch oov 0 (31). 3 Ealonhügromeer parand määramause u ) hndamsel kasuaakse ( D,Par kalbreermsunnsus, mlles kasepunk emperauur parand määramauseks võeakse anud kalbreermsunnsuses esnev maksmaalne määramaus. Kasepunk emperauur parandgraafku nerpoleermse määramause ( ) ledmne on esaud lsas 4. u D, Inerp Kasepunk emperauur määramause komponen, ms on ngud ealonhügromeer lõplkus lahuusvõmes avaldub kujul: 0,01 u ( D ) = [ C] (3)., Re s 3 Kasepunk emperauur määramause komponen nguna kasepunk emperauur ajalses flukueermses klmakambrs avaldub ealonhügromeer kasepunk emperauur näude armeelse keskmse sandardhälbega: N ( ) D, Mch, D, Mch j = 1 u( δ ) = (33). D, Sab N ( N 1) 5

26 Kuna suurused u( D ), ja u( δ ),P D mõjuavad ühsel määral kalbreerava hügro-, Re s meer suhelse nskuse parand määramaus, nagu selgub lsas 6, võb need ka valems (9) ära jäa. Küllasaud veeauru rõhu lsandardmääramaused õhu emperauurl ja kasepunk emperauurl avalduvad vasaval valemle (19) kujul [10]: ja E ( T ) W u( E ( T, p)) f ( p) u( ) + [ f ( p) u( δe ( T ))] W W T (34) E ( T ) W D u( E ( T, p)) f ( p) u( ) [ f ( p) u( E ( T ))] W D + δ D (35). W D TD Valemes (34) ja (35) ähsavad suurused u δ E W ( T )) ja u( δ E ( T )) Sonnag valem ( D ebaäpsuses ulenevad küllasava veeauru rõhu määramaused vasaval kasepunk emperauurl ja õhu emperauurl. Esmeses lähenduses võb need määramausekomponendd ära jäa, kuna nad mõjuavad ühsel määral lõppulemuses esneva kalbreerava hügromeer suhelse nskuse parand laendmääramaus. Valemes (34) ja (35) kehb lgkaudne võrdu - kuna küllasaud veeauru rõhk kasepunk emperauurl ja õhu emperauurl sõlub rõhu mõõmse äpsuses väga ühsel määral, ss nendes valemes e dferenseera küllasaud veeauru rõhke õhurõhu suhes. Suhelse nskuse leppevääruse lsandardmääramaus leakse valem (18) kaudu ja see avaldub kujul [10]: h h Lep Lep u( h ) = u( E ( T ) + u( E ( T ) (36), Lep W D W E ( T ) E ( T ) W D W ms peale osaulese võms on esaav valemga: u( E ( T )) E ( T ) u( E ( T ) W D W D W u( h ) = + 100% (36 a). Lep E ( T ) ( E ( T )) W W Kalbreerava hügromeer suhelse nskuse parand lsandardmääramause ledmsel kasuaakse valemed (15) võ (16), sõluval selles, kumma valem järg arvuaud lsandardmääramaus annab suurema vääruse. Sel eel hnnaakse mõõevahend hüsereess ngud määramaus kalbreerava õhunskuse mõõur parandle. Kuna pole eada, kumma valem järg arvuaud määramaus on suurem, jäeakse järgnevas valems ndeksd U ja D ära. Seega avaldub õhunskuse mõõur parand lsandardmääramaus järgneval: W 6

27 u( q( h)) = q( h) u( h hlep Lep ) q( h) + u( h hx X ) q( h) q( h) + u( h h h Lep X Lep ) u( h X ) r( h Mch, h ) X (37). Valems (37) ähsavad suurused u h ) ja r h Mch, h ) vasaval kalbreerava ( X ( X hügromeer suhelse nskuse määramaus nng korrelasoonkoefsen ealonhügromeer suhelse nskuse näude ja kalbreerava hügromeer näude vahel [10]. Suurus u( h X ) avaldub järgmsel: u ( δh ) ( h ) u ( h ) + u X A X X,Re s = (38). Valems (38) märgvad suurused A ( X ( h X, Re s u h ) ja u δ ) vasaval kalbreerava hügromeer näude armeelse keskmse sandardhälve: N ( h h ) X, X = 1 u ( h ) = (39). A X N ( N 1) ja kalbreerava hügromeer lõplkus lahuusvõmes ngud määramaus, ms reeglna avaldub valemga: 0,1 u( δ h X ) = [%rh] (40)., Re s 3 Võb esneda ka õhunskuse mõõured, mlle suhelse nskuse lahuus on 1 %rh. Kalbreerava õhunskuse mõõur suhelse nskuse parand laendmääramaus usaldusnvool P=95% (k=) [10] on leav valems: U ( q( h)) = u( q( h)) (41). Juhul, ku klen e soov, e ema hügromeerle võ ermomeerle leakse parandd, vad osusaaks, kas mõõevahend on sälanud ooja pool deklareerud parameerd, uleb selleks kasuada es meeoded. Anud meoodka raames hnnaakse ulemuse kokkulangevus normeerud hälbe (E n ) kreerum kaudu, ms õhunskuse puhul avaldub võrrausega: h h Lep X E = (4), n u( h ) + u ( h ) Lep B X kus suurus u B ( h X ) ähsab ooja pool deklareerud lubaud põhvea kaudu arvuaud sandardmääramaus. Juhul ku valems (4) on võrraus rahuldaud, võb öelda, e hügromeeer on sälanud ooja pool deklareerud parameerd [13]. Sarnane võrraus kehb ka ermomeere puhul. 7

28 Järgnevas loeelus on esaud mõnngae kasepunk emperauur ja õhu emperauur mõõmse määramause komponendd ja nende väärused: u δ ) - 0,04 ºC kun 0,18 ºC ( Hom u ) - 0,05 ºC ( Par u δ ) - 0,0 ºC ( Inerp u δ ) - 0,006 ºC ( Re s ( u δ ) - kun 0,0 ºC ( Sab u δ ) - kun 0,18 ºC ( D,Hom u( D ) - 0,09 kun 0,13,Par u( D ) - 0,0004 ºC,P u δ ) - 0,04 ºC ( D,Inerp u δ ) - 0,006 ºC ( D, Re s u δ ) - kun 0,5 ºC. ( D,Sab Ealon parm mõõevõme Anud õhunskuse ealon parm mõõevõme on kujuaud joonsel 4. Vasaval defnsoonle on parm mõõevõme väksem mõõemääramaus, mlle labor võb saavuada oma akredeermsulauses runsel kalbreerdes deaalsele lähedas mõõersu, ms on ee nähud selle suuruse mõõmseks [1]. Õhunskuse ealon parm mõõevõme sõlub vähe õhuemperauurs, küll aga väga ugevas suhelses nskuses. Väksemael suhelsel nskusel on ealonga reproduseerava suhelse nskuse laendmääramaus unduval väksem ku kõrgeel nskusel. Joonsel 3 kujuaud parm mõõevõme on leud Excel öölehe abl, mlles ehakse arvuused. Sellele öölehele on ssesaud runsel kalbreermsel kndlas agaavad määramause komponende väärused ernevael suhelsel nskusel. Iga konkreese kalbreermse ngmus arvesavad mõõemääramause komponendd võvad küll vareeruda, kud lõppulemusena saadav laendmääramaus kõgub vähesel määral võrreldes parma mõõevõmega, ms anakse akredeermsulause abels. Joonsel 4 kujuaud parma mõõevõme melneaarsus suhelse nskuse vahemkus 40 %rh kun 60 %rh on 8

29 ngud õhunskuse suures ajalses flukuasoondes nmeaud suhelse nskuse vahemkus. Õhunskuse ealon parm mõõevõme Suhelse nskuse laendmääramaus usaldusnvool P=95% (%rh) 3,5 3,5 1,5 1 0, Suhelne nskus (%rh) Joons 4 Õhunskuse ealon parm mõõevõme 3.4 Jälgavus Õhunskuse ealon jälgavusahel on kujuaud joonsel 5. Joonsel ähsavad Temperauur Kasepunk emperauur NPL (UK) NPL (UK) UKAS lab (Fluke) Alalspnge UKAS lab (Mchell) PRT-d, Fluke AS Meroser Mshell S4000 PRT, Mchell Mulmeeer Tme Elecroncs 5075 Suhelne nskus Joons 5 Jälgavusahel 9

30 oranžd kaskesed füüskals parameered, rohelsed kaskesed kalbreermslabored ja lllad kasd Kasekojale kuuluvad ealone ja seadmed. Ku hekel on emperauur ja kasepunk emperauur jälgavus Inglsmaa kaudu, ss ulevkus loodame saada emperauur jälgavuse Ees rgealon (AS Meroser) kaudu ja kasepunk emperauur jälgavuse Soome rgealon (MIKES) kaudu. 3.5 Õhunskuse ealon valdeermne Õhunskuse ealon valdeermne koosneb selle öö raames kolmes osas: laborevahelsed võrdlusmõõmsed, emperauur ruumlse mehomogeensuse määramne klmakambrs ja kasepunk emperauur ruumlse mehomogeensuse määramne klmakambrs Laborevahelsed võrdlusmõõmsed Okoobrs 004. aasal vdl läb laborevahelne võrdlusmõõmne TÜ Kasekoja ja Soome MIKES- vahel. Võrdlusmõõmse kägus le neljas mahuvuslkus hügromeers koosnevale komplekle parandd ja laendmääramaused kõgepeal MIKES-s, päras seda Kasekojas ja seejärel uues MIKES-s. MIKES-s le Tabel 1 Laborevahelse võrdlusmõõmse ulemused T [ºC] h MIKES [%rh] q(h MIKES )-q(h KK ) [%rh] U(h) [%rh] k= 0, 13,6-1,0 0,8 1,3 0, 34,5-0, 1,3 0,1 0,1 54,4-0,5,1 0, 0,1 74,1-0,6,5 0, 0,1 93,7-0,7,8 0,3 10,1 64,1 0,3,8 0,1 10,1 93, 0,4 3,0 0,1 60,3 9,6 0,0 0,6 0,1 60,1 95,3-1,5,1 0,7 E n 30

31 hügromeere komplekle parandd kahel korral, e saada nformasoon hügromeere ajalse rv koha. Laborevahelse võrdlusmõõmse ulemused on esaud abels 1 [14]. Tabel 1 esmeses veerus on emperauurd ja eses veerus suhelse nskuse väärused, mllede juures vd võrdlusmõõmne läb. Tabel kolmandas veerus on kujuaud võrreldavale hügromeerekomplekle MIKES-s ja Kasekojas leud parande ernevus, neljandas veerus on esaud võrdlusmõõmse laendmääramaused usaldusnvool P=95%. Võrdlusmõõmse laendmääramaused ssaldavad MIKES-s hnnaud mõõemääramaus, Kasekojas hnnaud mõõemääramaus ja hügromeere ajalses rvs ngud määramaus. Tabel 1 vmases veerus on esaud võrdlusmõõmse normeerud hälbed, ms arvuaakse valems: q( h ) q( h ) MIKES KK E = 1 (43). n U ( h) Mõõeulemused loeakse kokkulangevaks, ku kehb võrraus valems (43). Tabels 1 on näha, e esmeses punks on normeerud hälve E n suurem ku üks, msõu selles punks e lange mõõeulemused kokku. Joonsel 6 kun 8 esaakse võrdlusmõõmse ulemused graaflsel [14]. Võrdlusmõõmsed MIKES-ga emperauurl T=0 C MIKES- TÜ Kasekoda (%rh) Suhelne nskus r (%rh) Joons 6 Laborevahelsed võrdlusmõõmsed 31

32 Võrdlusmõõmsed MIKES-ga emperauurl T=10 C MIKES-TÜ Kasekoda (%rh) Suhelne nskus r (%rh) Joons 7 Laborevahelsed võrdlusmõõmsed Võrdlusmõõmsed MIKES-ga emperauurl T=60 C MIKES-TÜ Kasekoda (%rh) Suhelne nskus r (%rh) Joons 8 Laborevahelsed võrdlusmõõmsed Joonse 6 kun 8 horsonaaleljel on kujuaud suhelse nskuse väärused, verkaaleljel aga MIKES-s ja Kasekojas hügromeere komplekle leud parande ernevused. Joonsel 6 kun 8 on kujuaud pdeva joonega laendmääramause pre määrauna MIKES-s, mõõepunke läbvad verkaalsed krpsud seloomusavad Kasekojas hnnaud laendmääramaus nendes mõõepunkdes. Kuna ühes punks e langenud MIKES- ja Kasekoja ulemused kokku, ss selles prkonnas mõõmsel suurendaakse Kasekojas hnnaud suhelse nskuse laendmääramaus. MIKES- pool koosaud aruande põhjal on võrdlusmõõmse ulemus posvne [14]. Võrdlusmõõmsed vormsaakse EUROMET- projekna Nr Seega on üks vajalkke eeldus ädeud, e saaks TÜ Kasekoja vasava labor akredeerda õhunskuse mõõure kalbreermslaborna. 3

33 3.5. Temperauur ruumlse mehomogeensuse määramne klmakambrs Temperauur ruumlse mehomogeensuse uurmseks klmakambrs mõõde emperauure ernevaes kambr punkdes. Temperauur ernevuse määramseks kasua dferensaalermopaare. Kõk ermopaard seo omavahel kokku agamaks nele ühesugused emperauurd ja regsreer parasermopnged ugermopaar suhes, mda näas mulmeeer. Seejärel asea ugermopaar T 0 uurava ruumosa keskele ja ermopaard T 1 kun T 6 selle ümber soovud kohadesse klmakambrs. Mõõmsed vd läb emperauurvahemkus +10 C kun 60 C ernevael suhelsel nskusel. Leud ermopngee kaudu arvua emperauurde ernevused ugermopaar suhes. Klmakambr emperauur ruumlse mehomogeensuse uurng vd läb kahes osas. Esmesel juhul pagua dferensaalermopaard klmakambr ööruum nurkadesse umbes 10 cm kaugusele klmakambr senes. Tesel juhul pagua ermopaard peegeldava kae ssse soovud punkdesse (klmakambrs). Tabeles ja 3 on esaud ermopaarde koordnaadd klmakambrs nende kahe juhu jaoks. Tabel Termopaarde aseus klmakambrs Termopaarde aseus klmakambr nurkades (1. juh) Termopaar nr. A (cm) B (cm) H (cm) T T T T T T T

34 Tabel 3 Termopaarde aseus klmakambrs peegeldava kae sees Termopaarde aseus klmakambrs peegeldava kae sees (. juh) Termopaar nr. A (cm) B (cm) H (cm) T T T T T T T Joonsel 9 on esaud klmakambr ööruum koordnaade alguspunk O, koordnaaeljed A, B ja H nng samu nendele elgedele vasavae külgede pkkused senmeeres. 76 H 77 B O A 58 Joons 9 Klmakambr ööruum mõõmed 34

35 Dferensaalermopaarde abl mõõdeud emperauurde hälbed ugermopaar suhes mmesugusel emperauurdel ja suhelsel nskusel on esaud abeles 4 ja Tabel 4 Temperauur ruumlne mehomogeensus klmakambrs Suhelne nskus Temperauurd ja nende hälbed ühkues ºC h (%rh) Mch ,1 10,4-0,06-0,11 0,04 0,01 0,07-0,05 9,1 10,17-0,06-0,16 0,01 0,01 0,0 0,00 16,7 0,4 0,0 0,05 0,09 0,01 0,17-0,03 47,6 0, -0,04-0,04 0,00-0,01 0,06 0,00 88,5 0,17-0,10-0,16-0,04-0,01-0,01 0,03 9,3 30,6 0,05 0,11 0,10 0,01 0, -0,01 49,1 30,6 0,01 0,01 0,00 0,00 0,05 0,0 87,5 30,5-0,04-0,05-0,05 0,00-0,01 0,0 10,1 40, 0,05 0,15 0,07-0,01 0,0 0,06 47,8 40,7 0,0 0,03 0,00 0,00 0,04 0,04 90,1 40,9-0,01 0,01-0,0 0,00 0,00 0,0 9,9 50, 0,04 0,0 0,07-0,05 0,3 0,13 51, 50,6 0,01 0,06 0,01-0,0 0,05 0,09 89,8 50,3 0,00 0,01-0,03 0,00 0,00 0,05 10,0 60,6 0,0 0,3 0,09-0,06 0,31 0,14 49,7 60,30 0,04 0,09 0,01-0,01 0,05 0,09 90,1 60,36 0,00 0,01-0,04 0,00-0,0 0,06 5. Tabels 4 olevad andmed vasavad ermopaarde paguusele abel järg ja abels 5 olevad andmed vasavad ermopaarde paguusele peegeldava kae sees abel 3 järg. Tabel 5 Temperauur ruumlne mehomogeensus peegeldava kae sees Suhelne nskus Temperauurd ja nende hälbed ühkues ºC h (%rh) Mch ,6 0,35 0,0 0,04 0,0 0,01 0,0-0,04 49,6 0,1-0,0 0,0 0,0 0,01 0,00 0,00 88, 0,13-0,03 0,01 0,0 0,0-0,04 0,05 9, 40,41 0,05 0,07 0,01 0,01 0,07-0,1 49, 40,9 0,01 0,03 0,0 0,03 0,0-0,03 89,7 40,8-0,01 0,01 0,0 0,03 0,00 0,00 10,1 60,37 0,05 0,04-0,06-0,03 0,06-0,4 50,1 60,34 0,04 0,03-0,01 0,00 0,04-0,08 90, 60,31 0,0 0,01 0,00 0,01 0,01-0,01 35

36 Dferensaalermopaarde ermopngee kaudu arvuaud emperauurhälbed ugermopaar suhes 1 kun 6 on arvuaud armeelse keskmsena ükskmõõmses (v. Lsa 7). Tabeles 4 ja 5 nähub, e emperauurde hälbed klmakambr ernevaes punkdes on 0,1 C pres. Suurmad emperauur ernevused on kõrgeel emperauurdel ja madalael suhelsel nskusel ulaudes 0,3 C-n. Peegeldava kae sees on emperauurde ernevused psu väksemad ku klmakambr nurkade vahel, ms võb olla ngud selles, e meallkesa sees on ermopaard eneesele lähemal. Temperauur ruumls mehomogeensus krjeldav määramausekomponen u( δ ) avaldub vasaval valemle [15, lk. 16]: Hom mlles suurus max( ) X u( δ ) = (44), Hom 3 X seloomusab mng ühe dferensaalermopaar pool ekaud ermopnge kaudu arvuaava emperauur hälve ugermopaar suhes. Juhul, ku emperauur klmakambrs on umbes 60 C ja suhelne nskus umbes 10 %rh, ss emperauur ruumlse homogeensuse määramaus mõõdeuna peegeldava kae sees on umbes 0,14 C vasaval valemle (44). Tavalsel on emperauurgradendd peegeldava kae sees väksemad (v. abel 5) Kasepunk emperauur ruumlse mehomogeensuse määramne klmakambrs Kasepunk emperauur ruumls mehomogeensus uur krguse mõju vähendava peegeldava kae sees, kuhu aseaaakse kalbreeravae hügromeere sensord. Uurngu eesmärgks ol saada amu kasepunk emperauur gradendes kalbreermse ruumosas. Ku hügromeere kalbreermse ajal on emperauur homogeensus mõõvad ermopaard pdeval ümber kalbreermse ruumosa, ss kasepunk emperauur ruumls mehomogeensus kalbreermse ajal e mõõdea, msõu kasuaakse selle uurngu ulemus kasepunk emperauur ruumlse homogeensuse määramause hndamseks. Kasepunk emperauur ruumls mehomogeensus määra frma Ahlborn nelja mahuvuslku hügromeerga. Kõgepeal seo hügromeere sensord kmpu ja asea peegeldava kae ssse klmakambrs. Klmakambr abl seaud ernevael empe- 36

37 rauurdel ja suhelsel nskusel le sel eel hügromeere omavahelsed kasepunk emperauurde ernevused, mda võe edaspd arvesse. Edas asea hügromeerd kalbreermse ruumosa nelja nurka ja mõõde kasepunk emperauurde hälbed nes ühe hügromeer suhes. Järgmsel eapl jäe hügromeeer, mlle suhes mõõde kasepunk emperauur hälbed pagale ja pagua esed kolm hügromeer kolme ülejäänud nurka. Sel eel mõõde kasepunk emperauurde hälbed kalbreermse ruum kuue nurga suhes. Tabeles 6 ja 7 on nädaud selle ekspermend hügromeere sensore koordnaadd klmakambrs. Tabel 6 Hügromeere paguus peegeldava kae sees Hügromeere sensore aseus klmakambrs Sensor nr. A (cm) B(cm) H (cm) S S S S Tabel 7 Hügromeere paguus peegeldava kae sees Hügromeere sensore aseus klmakambrs Sensor nr. A (cm) B(cm) H (cm) S S S S Kasepunk emperauur hälbed meallkesa kuue nurga suhes ernevael emperauurdel ja suhelsel nskusel on esaud abels 8: 37

38 Tabel 8 Kasepunk emperauur ruumlne mehomogeensus peegeldava Kasepunk emperauur hälbed ühkues ºC kae sees h (%rh) Mch ( C) D1 D D3 D4 D5 D6 11,9 0,36 0,04-0,08-0,0 0,00 0,18 0,04 49,9 0, -0,04-0,1-0,06 0,00-0,0-0,04 89,9 0,09 0,06-0,04-0,0-0,0-0,0-0,08 9,5 40,38-0,10-0,40-0,30-0,06-0,04-0,4 49,0 40,7 0,0-0,0 0,0 0,0 0,06 0,00 88,7 40,8 0,0-0,04-0,04 0,04 0,00 0,00 9,9 60,37 0,0-0,18-0,6 0,04-0,14-0,3 50,3 60,37-0,10 0,08 0,0-0,10 0,10 0,0 90,4 60,35-0,10-0,08 0,00-0,04 0,00-0,0 Tabels 8 olevad suurused on arvuaud armeelse keskmsena ükskmõõmses (v. Lsa 7). Kasepunk emperauur ruumlse homogeensuse määramaus on hnnaav järgmse valem kaudu: max( ) D, D, j u( δ ) = (45), D, Hom 3 mlles suurused D, ja ähsavad -nda ja j-nda nurga kasepunk emperauur D, j hälve nurga suhes, mlle suhes kasepunk emperauur hälbed mõõde. Tabels 8 on näha, e kasepunk emperauurde hälbed on kõge suuremad emperauurl umbes 60 C ja suhelsel nskusel umbes 10% rh, kusjuures kasepunk emperauur ruumlse homogeensuse määramaus on sellsel emperauur ja suhelse nskuse väärusel umbes 0,18 C. Seega võb üldsel arvesada 0,1 C kasepunk emperauur ruumlse homogeensuse määramausega kalbreermse ruumosas, kud kõrgeel emperauurdel ja madalael suhelsel nskusel uleb sellesse suhuda eevaalkul. 38

39 4. ARUTELU 4.1 Parma mõõevõme probleemd Joonsel 4 on näha, e õhunskuse sekundaarealon parm mõõevõme, mda seloomusaakse mõõemääramausega, on üle 3 %rh kõrgeel (90 %rh ümbruses) suhelsel nskusel. Madalamael suhelsel nskusel on mõõemääramaus olulsel väksem. Kuna ealon mõõemääramaus peab olema reeglna vähemal kolm korda väksem kalbreerava mõõevahend lubaud põhveas, ss uleb leda vse, kudas vähendada õhunskuse ealon mõõemääramaus. Alapunks on loeeluna esaud ernevad määramausekomponendd, ms mõjuavad suuremal võ vähemal määral parma mõõevõme. Ealon mõõemääramause vähendamseks uleb kudag vähendada jus suuremad määramausekomponene. Kasepunk emperauur kalbreermse määramaus me vähendada e saa, kuna see määramausekomponen on hnnaud kalbreermslabor pool väljaspool Kasekoda. Samu undub, e e õnnesu vähendada kasepunk emperauur ajalse flukueermse määramaus klmakambrs, kuna see määramausekomponen sõlub klmakambr ehuses ja funksoneermses. Seega e saa ka vähendada kalbreerava hügromeer näude määramause A-üüp hnnangu, kuna selle allkaks on samu peamsel kasepunk emperauur ajalne mesablsus klmakambrs. Küll aga on võmalk regsreerda ealonhügromeer kasepunk emperauur nä ja kalbreeravae hügromeere nädud võmalkul samaaegsel, ms suurendab korrelasoonkoefsen r h Lep, h ) valems (37). ( X Korrelasoonkoefsend suurenemne vähendab kalbreerava hügromeer suhelse nskuse parand määramaus. Täendavad emperauur homogeensuse ja kasepunk emperauur homogeensuse uurngud klmakambrs võvad anda alus nende määramausekomponende vähendamseks. Nmel on võmalk läb va homogeensusuurngud, kus dferensaalermopaarde võ mahuvuslke hügromeere aseusega vähendaakse veelg kalbreermse ruumosa võrreldes sen sooraud uurnguga. Ssk on küsav, kas kõrgeel suhelsel nskusel saab kalbreerava hügromeer suhelse nskuse laendmääramaus kaeegurga k= vähendada põhjendaul alla %rh. MIKES- õhunskuse prmaarealon parm mõõevõme [16] allub valemle: U ( h) = 0, 011 h (46), ms ähendab, e näeks 90 %-nskusel on MIKES- õhunskuse prmaarealonga mõõdeud suhelse nskuse laendmääramaus umbes 1 %rh. Seepäras on vähe 39

40 loous, e käesolevas öös krjeldaud sekundaaraseme ealon äusamse ulemusena näeks 90 %-nskuse mõõemääramaus kaeegurga k= oleks olulsel alla %rh. 4. Õhunskuse ealon mõõeprde laendamse võmalused Teseks olulseks sekundaaraseme ealon omaduseks, mda uleb püüda parendada, on mõõeprkond (v. Joons 3). Klmakamber ja ka ealonhügromeeer võmaldaksd õsa mõõeprkonna emperauur praegusel 60 C-l 85 C-n. Samu on võmalk välse kompressor lsamsega klmakambrle ekada selles madalamad nskused, ku see hekel võmalk on. Ilmsel e saa aga ekada psaval madalad nskused meeorolooglse mõõevahende kalbreermseks ka välse kompressor lsamsega klmakambrle. 4.3 Ealon ajalse karakerska määramne Üheks ülesandeks, ms uleb lähemas ulevkus ära eha, on klmakambr emperauur ja suhelse nskuse srdeprosess regsreermne. Seda võb eha näeks frma Ahlborn hügromeerga, ms võmaldab vasava arkvara olemasolu õu esada ulemus n arvujadana ku ka arvuekraanl graafkuna. Srdeprosess regsreermne on olulne, e eada, mllse ajavahemku jooksul emperauur ja suhelne nskus sablseeruvad klmakambrs ja võb alusada kalbreerms. 4.4 Näduseadmega jägal ühendaud sensor kalbreermse probleemd Kaugelk me kõgl kalbreermsele oodavael hügromeerel e asese sensor näduseadmes erald. Sellse hügromeere näe uleb võa läb klmakambr akna, msõu e saa peegeldava kae äes mahus rakendada (os uleb avada). Teaud juhudel kalbreermse ajal on vaja kalbreerava hügromeer nädursa nuppe vajuada. Üks võmalus selle probleem lahendamseks on kasuada spesaalse ross, ms juhakse läb klmakambr pord. Seda ross ümbrsev kes oleks knnaud kalbreerava hügromeer nuppude ee aseaud mask külge, n e väljas oleks võmalk hügromeer nupule vajuada. 40

41 4.5 Psühromeere kalbreermse probleem San on peamsel kõneleud hügromeere kalbreermses. Samas on Eess veel kasuusel kahe klaasermomeerga psühromeered, ms vajavad kalbreerms. Paraku on psühromeere kalbreermne klmakambrs ehnlsel väga raske. Peamseks probleemks on psühromeer suka nsuamne. Ku seda eha enne kalbreerms, ss psühromeer märja ermomeer ümber olev nske sukk kpub ära kuvama, kuna emperauur ja suhelne nskus klmakambrs sablseeruvad keskmsel unn aja jooksul. Seega psühromeere kalbreermseks uleb osda es meeoded. 4.6 Juseermne ku klend soov rahuldamne Ledub klene, kes lsaks kalbreermseenusele soovvad lasa oma hügromeer juseerda. MIKES-s on selleks osarbeks konsrueerud spesaalne komparaaor, mlles juseermne vakse läb oaemperauurl. Komparaaor ööab kahe-voolu põhmõel, mlles reguleerakse läb kuva (slkageel kolonn) ja nsu lkuva õhu mahkrused ekades nvs soovud suhelse nskusega õhku. Soovud nskusega õhk meakse mööda pesades, mllesse knnaakse ealonrs ja juseerav hügromeeer. Juseermse kägus püüakse reguleerda juseerava hügromeer näe ealonrsa näude järg ernevael suhelsel nskusel. Tulevkus oleks kasulk ka TÜ Kasekojas sellne seade konsrueerda, e ulla vasu klende soovdele juseermse osas. 4.7 Ealon kalbreermse probleem Ealonhügromeeer vajab gal aasal kalbreerms, ms on küllalk kalls proseduur: 1,5-,5 uha EUR. Selles mões oleks ulevkus majanduslkul kasulk konsrueerda TÜ Kasekojas oma nskusgeneraaor, mllega kohapeal kalbreerda ealonhügromeer. Sel juhul uleks nskusgeneraaorga osaleda rahvusvahelsel võrdlusmõõmsel, e see meoodka oleks valdeerud ja akredeerav, aga ka EUROMET- süseems unnusaud ja regsreerud. 41

42 5. KOKKUVÕTE Kun vmase ajan pole olnud Eess võmalk õhunskuse mõõure kalbreermne vasaval sandard EVS-EN ISO/IEC 1705:000 olulsele nõueele. Projek Phare ES Developmen of Conformy Assessmen n he Feld of Merology raames on Euroopa L adanud rahalsel Ees rk kaasajasamaks meroloogls nfrasrukuur. Õhunskuse ealon väljaarendajaks Eess on Taru Ülkool Kasekoda. Arendaav õhunskuse ealon on oma olemusel sekundaaraseme ealon. Ealonkomplek ähsamaeks osadeks on kasepunk peegelhügromeeer, ms mõõdab kasepunk emperauur ja õhu emperauur nng klmakamber, mlles vakse läb hügromeere kalbreermne. Töös krjeldaakse dealsemal ealon ülesehus ja lahendus eaud ehnlsele probleemdele seoses ealon ülesseadmsega. Töös on põhjalkumal hnnaud hügromeere kalbreermse mõõemääramaus ja selle kaudu anud hnnang parmale mõõevõmele. Hügromeere kalbreermse laendmääramaus sõlub ugevas suhelses nskuses ja vähemal määral emperauurs, mlle juures kalbreermne läb vakse. Peamsed määramause allkad on ngud õhu emperauur ja kasepunk emperauur ebaäpses mõõmses, rõhu mõõmse äpsus pole n krlne. Uurmaks õhu emperauur ja kasepunk emperauur ruumls mehomogeensus klmakambrs, asea klmakambrsse ümber kalbreermse ruumosa vasaval 6 dferensaalermopaar ja 4 mahuvuslkku hügromeer. Kased vd läb ernevael emperauurdel ja suhelsel nskusel. Need näasd, e kõrgemael emperauurdel ja madalamae suhelse nskuse juures on õhu emperauur ja kasepunk emperauur ruumlne mehomogeensus suurem. Okoobrs 004 osales Kasekoda rahvusvahelses võrdlusmõõmses Soome MITTATEKNIIKAN KESKUS-ega, kes ol mee ploolaborks. Võrdlusmõõmse ulemus loe posvseks, ehkk ühes punks üheksas e langenud ulemused kokku. Selle punk ümbruses õseakse edaspd suhelse nskuse laendmääramaus. Töös on käsaud ka õhunskuse ealon arendamse probleeme, mlle lahendamse vajadus on selgunud käesoleva uurmuse ulemusena, ja vaadeldud nende lahendamse võmalus lähaasael TÜ Kasekojas. Need probleemd on järgmsed: ealon parma 4

43 mõõevõme parandamne, ealon mõõeprkonna laendamne, muua võmalkuks hügromeere juseermne, psühromeere ja erneva üüp hügromeere kalbreermne nng ealonhügromeer kalbreermne Kasekojas. /Marn Vlbase/ 43

44 6. KASUTATUD KIRJANDUSE LOETELU 1. Laaneos, R., Mahesen, O. Mõõmse alused, Tallnn, TTÜ krjasus, 00, Wexler, A. Humdy and Mosure Measuremen and Conrol n Scence and Indusry, New York, Renhold Publshng Corporaon, 1965, Pa Pos hp://ael.physc.u.ee/kf.prvae/pa.pos/harjuused%5clhsad%0%c3%bcles anded.pdf 4. Sonnag, D. Revew-arcle: Advancemens n he feld of hygromery, Meeorol. Zeschrf, 1994, N.F.3, Nelsen, J. Repor vs no. 7: Analyses of he measuremen sandards and proposal for furher developmen n he feld of emperaure, NMI Nederlands Meensuu, S4000 Clmac Precson Dewponmeer Insallaon, operaon and manenance manual, Mchell Insrumens Ld, 004, Insallaon and operang nsrucons: Clmac Tes Sysems WK 111, Wess Umwelechnk GmbH, 00, Henonen, M., Lovell-Smh, J. Invesgaon of chlled mrror hygromeers, Papers from he 4-h Inernaonal Symposum on Humdy and Mosure ITRI 00, Henonen, M. Smplfed mehods o calculae he dew-pon emperaure change due o a pressure drop, Proc. Tempmeko 001, 1, 00, Gude o he expresson of uncerany n measuremen, Swzerland, 1995, Tamme, E., Võhandu, L., Luh, L. Arvuusmeeodd, Tallnn, Valgus, 1986, EA-4/0 Mõõemääramause väljendamne kalbreermsel, õlge ees keelde, GUIDE 43-1 Profcency esng by nerlaboraory comparsons Par 1: Developmen and operaon of profcency esng schemes, Swzerland, 1997, Comparson repor no. M-04RHC001, EUROMET projec no. 808, Rchlne DKD-R 5-7 Kalbrerung von Klmaschränken, DKD, 004, Kansallnen kalbronpalvelu, Maeknkan keskus-mikes, EVS-EN ISO/IEC 1705:000 Kase- ja kalbreermslabore kompeensuse üldnõuded,

45 7. SUMMARY I has no been possble o correcly calbrae ar humdy measurng devces n Esona ll oday. EU has helped Esona fnancally o updae s merologcal sysem by he projec Phare ES Developmen of Conformy Assessmen n he Feld of Merology. The developer of ar humdy sandard n Esona s Tesng Cenre of he Unversy of Taru. The developed ar humdy sandard s a secondary sandard. The mos mporan blocks of he sandard are he chlled mrror hygromeer ha measures dewpon emperaure and ar emperaure and he clmac chamber n whch he calbraon of hygromeers s carred ou. The se-up of he sandard has been descrbed more horoughly n hs paper. The uncerany of measuremen n calbraon of hygromeers has been suded horoughly and he bes measuremen capably has been esmaed. The uncerany of measuremen of ar humdy srongly depends on relave humdy and less srongly on emperaure a whch he calbraon s carred ou. The man sources of uncerany of measuremen are due o naccurae measuremen of ar emperaure and dewpon emperaure. Sx dfferenal hermocouples and four capacve hygromeers were se around he measurng area n he clmac chamber o sudy he spaal nhomogeney of emperaure nsde he clmac chamber and he spaal nhomogeney of dewpon emperaure nsde he measurng area respecvely. The expermens were carred ou a dfferen emperaures and relave humdes. The sudy showed ha he spaal nhomogeney of emperaure and dewpon emperaure s larger a hgher emperaures and lower relave humdes. In Ocober, 004 an nerlaboraory comparson was carred ou beween Tesng Cenre and Fnnsh MITTATEKNIIKAN KESKUS (MIKES). The resul of he comparson was posve alhough a one pon ou of nne our resuls dd no concde wh ha of MIKES. The uncerany of measuremen wll be enlarged a ha pon when calbraons are carred ou. In near fuure he followng problems abou he ar humdy sandard have o be solved: rasng he bes measuremen capably of he sandard, expandng he measuremen range of he sandard, makng possble he calbraon and adjusmen of 45

46 dfferen ypes of hygromeers and psychromeers and makng possble o calbrae our chlled mrror hygromeer a he Tesng Cenre. 46

47 LISAD 47

48 Lsa 1 Õhunskuse ealon skeem