Оборудование для культуры, науки и образования
Библиотечное оборудование Оборудование для музеев Оборудование для архивов RFID технологии Специальное оборудование
 
Медиатека МедиаАрт

stouls.ru

depulvera.ru



Москва, ул. Верхняя Первомайская, д.47 стр. 11
Телефон/факс

+7 (495) 287 4547
многоканальный

Мы в социальных сетях

Главная ПРИБОРЫ КОНТРОЛЯ ТЕМПЕРАТУРЫ И ОТНОСИТЕЛЬНОЙ ВЛАЖНОСТИ ВОЗДУХА В КНИГОХРАНИЛИЩАХ

ПРИБОРЫ КОНТРОЛЯ ТЕМПЕРАТУРЫ И ОТНОСИТЕЛЬНОЙ ВЛАЖНОСТИ ВОЗДУХА В КНИГОХРАНИЛИЩАХ

ПРИБОРЫ КОНТРОЛЯ ТЕМПЕРАТУРЫ И ОТНОСИТЕЛЬНОЙ ВЛАЖНОСТИ ВОЗДУХА В КНИГОХРАНИЛИЩАХ Т. В. Мешкова, Т. Д. Великова Важнейшим условием обеспечения сохранности библиотечных фондов является поддержание в книгохранилищах нормативных кли¬матических параметров, то есть температуры и относительной влаж¬ности воздуха. Единственный способ контроля климата в помеще¬нии — запись показателей с помощью приборов, предназначенных для этой цели. Если условия хранения нельзя улучшить, то документально подтвержденные результаты постоянных замеров позволят обосно¬вать необходимость закупки специального оборудования для поддер¬жания требуемых условий хранения документов. Относительная влажность воздуха — это отношение (выраженное в процентах) количества водяного пара в определенном объеме возду¬ха к максимально возможному количеству насыщенного водяного па¬ра, которое может содержаться в том же объеме воздуха при данной температуре и давлении: RH = А/Вх100 %, где RH’ — относительная влажность воздуха (RH— (англ) relative humidity.), %; А — абсолютная влажность воздуха, то есть масса воды, г, в 1 м3 воздуха; В — влагоемкость воздуха при данной температуре, которая определяется по специальным таблицам, г/м3. Температура в книгохранилищах должна быть в пределах 18±2 °С, влажность — 55±5 %. Если исключить граничные условия, при кото¬рых происходит необратимое разрушение бумаги (опасный нижний предел относительной влажности воздуха 25 %) или развитие микро¬организмов (верхний предел 70 %), то считается, что в диапазоне тем¬ператур 16—22 °С и влажности 25—60 % климатические условия не оказывают отрицательного влияния на долговечность документов. Еще более опасными, чем крайние значения температуры и от¬носительной влажности, являются сезонные колебания этих показа¬телей, когда библиотечные материалы (бумага, кожа, пергамен) под¬вергаются набуханию и сжатию. Микроскопические исследования показывают, что волокна натуральных материалов никогда не возвра¬щаются в первоначальное состояние. Эти изменения размеров ускоря¬ют повреждения, такие как деформация и коробление бумаги и пере¬плетов книг, отслаивание красок и растрескивание эмульсии на фото¬графиях. NISO (США) разработал стандарт на условия окружающей среды для хранения документов на бумажной основе в архивах и библиоте¬ках, согласно которому считается допустимым изменение в течение одного месяца температуры на 1,8 °С, относительной влажности — на 3 %. За мониторинг должен отвечать конкретный человек. Измере¬ния в каждом помещении хранители должны проводить сразу же, при¬дя на работу, затем в полдень и в 5 ч вечера. Проведенные исследования показали, что сильные колебания этих параметров происходят лишь при сквозном длительном проветрива¬нии. Проветривание — мощный фактор изменения микроклимата, но использовать его надо очень осторожно, принимая во внимание изме¬няющиеся свойства наружного воздуха. Чем меньше разница во влагосодержании наружного и внутреннего воздуха, тем дольше можно проводить проветривание. В РНБ (ранее Государственная публичная библиотека им. М. Е. Сал¬тыкова Щедрина) наблюдение за климатическими параметрами ведется с 1934 г., когда при Отделе фондов и обслуживания создана группа ги¬гиены книги. В настоящее время для определения температуры и влажности воз¬духа используются приборы, в основе работы которых лежат разные принципы действия. Психрометры Психрометры (Психрометр — от греч. psychria холод + metreo мерю) применяются уже более ста лет, в частности в архи¬вах, музеях, библиотеках. В них используется физический принцип психрометрии — свойство смоченных водой тел охлаждаться при ис¬парении влаги. Метод основан на зависимости между влажностью воз¬духа и психрометрической разностью — разностью показаний сухого и увлажненного термометров, находящихся в термодинамическом рав¬новесии с окружающей средой. О возможности использования пони¬жения температуры смоченного термометра как меры влажности воз¬духа впервые упоминается в середине XVIII в. Существует два основ¬ных типа психрометров: с естественной вентиляцией (стационарный) и с искусственной вентиляцией (аспирационный). Стационарный психрометр (рис. 1) имеет два одинаковых термо¬метра с делением шкалы 0,2°. Резервуар правого термометра обернут батистом, конец которого опущен в стаканчик с дистиллированной во¬дой, закрытый крышкой с прорезью для батиста. Недостатком этого психрометра является зависимость показаний смоченного термометра от скорости потока воздуха. Наиболее удачная система для перевода показаний психрометра в единицы влажности принадлежит В. И. Арнольду. При расчетах влаж¬ности и построении психометрических графиков используются полу- эмпирические формулы: Е = Е*(ТВ)-Р х AW(TC - Тв) и Н = Ев / Ec-Aw х (Тс-Тв) / Ес, где Е — давление пара; Ew — давление насыщенного пара по отношению к воде, находящейся во влажном воздухе, при давлении Р и температуре Тс; Рис. 1. Психрометр в хранилище Aw — психрометрическая постоянная по отношению к воде; Ев и Ес — давление насыщенного водяного пара при температуре влажно¬го (Тв) и сухого (Тс) термометров. Учитывая сложность этих формул, для каждого типа психрометров составляют психрометрическую таблицу, в которой величина относи¬тельной влажности воздуха приведена в зависимости от одной из тем¬ператур или от их разности Тс-Тв. Общие требования к этим таблицам и правила их составления указаны в ГОСТ 8.524-85. Для точной психрометрии рекомендуется скорость потока воздуха больше 3 м/с. При скоростях больше 3 м/с Aw уже не зависит от скоро¬сти вентиляции. При погрешности температуры ±0,1 °С погрешность измерения влажности составляет ±(1,0—1,5) %. Это предельная точ¬ность психрометрического метода. Рис. 2. Психрометр Ассмана Бытовой психрометр имеет два термометра, закрепленных на па¬нели. Один из термометров (так называемый «влажный») обернут в один слой батистом, конец ткани опущен в резервуар с дистиллирован¬ной водой. При испарении воды с влажного батиста термометр охлаж¬дается и показывает пониженную температуру. Второй, так называе¬мый сухой термометр, показывает температуру окружающего воздуха. Система находится в равновесии, и скорость испарения влаги с бати¬ста зависит от влажности воздуха, следовательно, от нее зависит и тем¬пература, которую покажет увлажненный термометр. Например, если влажность воздуха высокая, испарение влаги с батиста будет происходить медленно, второй термометр покажет температуру, более близ¬кую к показаниям первого термометра, чем в случае с низкой влажно¬стью воздуха, то есть разность показаний температур на термометрах тем больше, чем ниже влажность воздуха. В настоящее время выпускают две модели бытовых психрометров на заводе «Термоприбор» (г. Клин), отличающиеся только температур¬ным диапазоном: ВИТ-1 — от 0 до 25 °С, ВИТ-2 — от 15 до 40 °С (изме¬ряет влажность в диапазоне от 20 до 90 % с точностью 7 %). Перед из¬мерением относительной влажности воздуха необходимо измерить скорость аспирации непосредственно перед психрометром, то есть скорость воздушных вертикальных потоков, омывающих прибор. Ско¬рость аспирации измеряют с помощью анемометра крыльчатого У5, ГОСТ 6376-74. Измеренная скорость округляется до десятых долей метра в секунду. Диапазон скоростей аспирации указан в приложении к инструкции к прибору (в психрометрических таблицах). При использовании бытовых психрометров целесообразно сопос¬тавить их показания с показаниями точного прибора — аспирационного, электронного, оценив реальную разницу. В отличие от аспирационного, бытовой психрометр не имеет принудительного обдувания и ра¬ботает в разных режимах естественного испарения влаги с батиста в зависимости от местоположения прибора в хранилище. Это снижает точность его показаний. Психрометр аспирационный (или Ассмана). Приборы этого типа дают возможность самым дешевым способом правильно измерять от¬носительную влажность воздуха. Диапазон измерений: температу¬ры — от -35 до +35 °С с точностью 0,2 °С; относительной влажно¬сти — от 0 до 100 %, с точностью 1 %. Прибор состоит из двух одинаковых ртутных термометров, закреп¬ленных в специальной металлической никелированной оправе. Резер¬вуары термометров помещены в двойные трубки с воздушной про¬слойкой, что предохраняет термометры от нагревания солнцем. Эти трубки соединены с вентилятором, приводимым во вращение часовым механизмом или электродвигателем, вентилятор обдувает оба термо¬метра с постоянной скоростью около 2 м/сек. Резервуар одного из тер¬мометров обернут батистом в один слой, перед работой его смачивают дистиллированной водой. Вращением вентилятора в прибор засасыва¬ется воздух, который, обтекая резервуары термометров, проходит по главному воздухопроводу к аспиратору и выбрасывается последним наружу через специальные прорези. Один термометр показывает тем¬пературу потока воздуха, а другой — меньшую, из-за испарения воды с поверхности батиста. Влажность воздуха определяется так же, как в случае бытовых психрометров. Долгое время применялся аспирационный психрометр МВ-4М, в настоящее время выпускается однотипный прибор М-34. МВ-4М имеет механический (пружинный) привод вентилятора, а М-34 — электрический. Разработаны также автоматические психрометры для повы¬шенных температур. Например, АТГ-210. Его особенность заключа¬ется в том, что смачивание термометра выполняется без фитиля, путем распыления воды, а температура воздуха и воды одинакова. Гигрометры Гигрометры измеряют только относительную влажность воздуха. В них используется свойство материалов менять какой-либо параметр в зависимости от влажности воздуха, например, длину или электриче¬ское сопротивление. Еще до нашей эры в качестве гигрометра приме¬няли натянутую между столбами веревку, по провисанию которой су¬дили о влажности воздуха. Гигрометры бывают разных типов, например, деформационные и сорбционно-резистивные. В деформационных гигрометрах используется свойство волоса изменять длину в зависимости от влажности воздуха. Это стрелочные Рис. 3. Гигрометр приборы. Волосок соединен с рычажком, поворачивающим стрелку прибора. Он, деформируясь при изменении влажности воздуха, из¬меняет положение стрелки прибора. Преимущество приборов такого типа — дешевизна и работоспособность при температурах ниже О °С. Долгое время в отечественной практике применяли и сейчас еще используют волосные гигрометры М-68 — в круглой металлической оправе (рис. 3), а также менее надежные М-19 — открытого типа. М-68 работает в диапазоне температур 5—40 °С и определяет относитель¬ную влажность воздуха в пределах 30—100 %. М-19 используется главным образом в зимнее время при температурах ниже -10 °С, когда психрометры на работают. Диапазон измеряемых температур —• от -20 до + 40 °С; диапазон показателей влажности — от 30 до 100 % с точно¬стью 10 %. Данные приборы являются инерционными, медленно реа¬гируют на резкие колебания влажности воздуха и нуждаются в предва¬рительной настройке по эталону, например, по аспирационному пси¬хрометру. В метеорологических гигрографах М-21А для обеспечения доста¬точного усилия используют пучок обезжиренных человеческих волос (до 40 волос). Животная пленка, изготавливаемая из прямой кишки животных, служит влагочувствительным элементом главным образом в аэрологи¬ческих радиозондах. Ее деформация с помощью специального реоста¬та преображается в электрический сигнал. Простота конструкции, не¬высокая стоимость и удобство деформационных гигрометров делает их применение желательным во многих случаях. Сложность заготовки традиционных природных, в том числе животных материалов, долгое время ограничивала производство и разработку новых приборов. Ре¬шением этой проблемы стало применение синтетических материалов, например, нейлоновой нити и других полимеров. В сорбционно-резистивных гигрометрах используется свойство сорбционных материалов изменять электрическое сопротивление при изменении влажности воздуха. В 1938 г. Данмор (США) описал первую конструкцию электриче¬ского гигрометра, заменяющего волосной. Он представлял собой две тонкие луженые спирали из медной проволоки, покрытые разбавлен¬ным раствором хлористого лития в воде. При влажности больше 12 % вследствие поглощения влаги из воздуха хлористый литий образует проводящую пленку, электрическое сопротивление которой зависит от влажности и температуры окружающей среды и измеряется между витками двух проволок. В подобных гигрометрах кроме пластинки с хлоридом лития использовались: окись А1, датчики с ионным обме¬ном, свинцово-иодистые пленки, керамика, титанат церия и другие ма¬териалы. Термогигрографы Самозаписывающий термогигрограф для мониторинга температу¬ры и влажности на протяжении длительного времени представляет со¬бой комбинацию из двух приборов: биметаллического термографа и волосного гигрографа, смонтированных на общем основании. Приемником температуры служит прогнутая биметаллическая пластинка. При изменении температуры окружающей среды кривизна пластинки биметалла меняется. Деформация пластинки через тягу и рычаг передается стрелке с пером, которая делает запись на специаль¬ной ленте, надетой на барабан часового механизма (рис. 4а). Рис. 4. Термогигрографы Приемником влажности является пучок обезжиренных человече¬ских волос. Один конец пучка закреплен неподвижно, другой закреп¬лен в устройстве, которое может перемещаться, вызывая перемещение стрелки по ленте. При изменении влажности воздуха длина пучка ме¬няется, и стрелка с пером отражает это изменение. Рис. 5. Термогигрометр со щупом (ROTRONIC) Рис. 6. Логгер (COMARK) Рис. 7. Логгер со щупом (ROTRONIC) Пределы измерения влажности — 30—-100 %, температуры — от -35 до +45 °С. Точность измерений температуры — ±1 °С, влажно¬сти — ±1 %, заводится механизм на неделю. Менять ленты приходится регулярно, что удорожает работу приборов при длительной записи. Приборы требуют калибровки, в частности, при перемещении на другое место. В настоящее время в музеях используют современные модели. В термогигрографах 9009 (рис. 46) и 9010 в качестве барабан¬ного механизма используется кварцевый мотор, модель 9010 рассчита¬на на цикл работы до месяца. Их пределы измерения влажности — 0—100 ±2 %, температуры — от -20 до +43 ±1 °С. Термогигрометр Dickson работает на аккумуляторах, имеет память на 1900 измерений, упаковка бумаги рассчитана на 7-дневный цикл работы. Его пределы измерения влажности — 10—95 %, температуры — от 0 до +50 °С. Цифровые электронные приборы Механические модели постепенно вытесняются цифровыми элек¬тронными приборами, которые подразделяются на две большие группы. Электронные приборы без программного обеспечения. Термо¬гигрометры — прецизионные измерительные приборы с автономным батарейным питанием, имеющие датчики температуры и относитель¬ной влажности. Большинство из них не сохраняет получаемую инфор¬мацию. Некоторые благодаря микропроцессору сохраняют данные о минимальных и максимальных значениях температуры и влажности, пока их не перенастроят вручную. Показания температуры и влажно¬сти высвечиваются на экране минидисплея. Для контроля климата в хранилищах РНБ используют различные модели термогигрометров фирмы ROTRONIC (рис. 5) с диапазоном измерений температуры от -50 до +200 °С, относительной влажности воздуха — от 0 до 100 %. Диапазон зависит от типа вмонтированных датчиков. Точность измерения влажности — ±1,5 %, температуры — ±0,3 °К. Прибор малогабаритный, легкий, переносной. Некоторые мо¬дели имеют щуп, что позволяет производить замеры внутри книг и других документов. Электронные приборы с программным обеспечением—доггеры. Логгеры (DATA-LOGGERS и RADIO-LOGGERS) — устройства небольшого размера, обеспечивающие сбор, обработку, хранение и пе¬редачу информации, а также управление комплексом датчиков и ана¬литических приборов, работающих в автоматическом и непрерывном режиме. Логгеры измеряют заданные программой параметры (темпе¬ратуру и относительную влажность воздуха) с определенной перио¬дичностью . Диапазон измерения температуры — от -50,0 до+199,9 °С; влажности — от 0 до 100 %. Точность измерения влажности — ±1,5 %, температуры — ±0,3 °С. Получение информации может осуществляться периодически или постоянно. В первом случае собранные данные постепенно переносят¬ся из памяти логгера в компьютер. Для передачи информации с DATA-LOGGERS необходимо снять датчик и, подключив логгер с помощью специального провода к компьютеру, считывать получен¬ную информацию в виде таблиц и графиков (рис. 6, 7). Во втором случае датчики являются периферийными устройства¬ми в единой сети и управляются персональными компьютерами либо через модем по телефонным линиям связи (DATA-LOGGERS), либо с помощью радиоволн (RADIO-LOGGERS). Таким образом, не снимая прибора, можно получать на компьютере информацию обо всех изме¬ряемых параметрах. Подобные системы могут включать в себя более 200 датчиков. Система радиоконтроля параметров климата немецкой фирмы HANWELL снабжена датчиками, измеряющими каждые 15 мин тем¬пературу и влажность воздуха, уровень освещенности и долю ультра¬фиолета, имеется также специальный датчик наружной температуры и влажности. Устойчивая радиосвязь может осуществляться в радиу¬се 2,5 км. Программное обеспечение позволяет оперативно, на мони¬торе компьютера видеть параметры климата во всех помещениях, где установлены датчики, а также просматривать графики непрерывного изменения параметров в любых диапазонах с любой интересующей даты. Программа позволяет вести журнал «тревог», регистрируя слу¬чаи, когда параметры климата выходят за допустимые пределы. «Тре¬вога» имеет цветовой и звуковой сигналы. Система позволяет опера¬тивно реагировать на ошибки в проветривании, а также на остановки в работе увлажнителей, систем вентиляции и кондиционирования воздуха. С 2001 г. такая система работает в Государственном Русском музее: хранители могут получать информацию по климату музея в полном объеме и принимать соответствующие меры в случае необхо¬димости. В Российской национальной библиотеке с 2001 г. используют логгеры фирм COMARK (Франция) (рис. 6) и ROTRONIC (Швейцария), фотографии которых приведены выше (рис. 5 и 8). В настоящее время применяются более современные модели ROTRONIC, которые пред¬полагается соединить в единую сеть. В заключение — некоторые рекомендации по выбору приборов. В помещениях, где нет ценных фондов, достаточно установить недо¬рогие приборы. Если регулирование климата в здании сводится просто к отоплению зимой, можно использовать психрометр. Но если необхо¬дима установка системы кондиционирования, то целесообразно при¬обретение цифровых приборов для получения точных данных. Список использованной литературы Влажность. Измерение и регулирование в научных исследованиях и технике : материалы междунар. симпозиума по влагометрии : в 2 т. Т. 2. Вашингтон, 1963. 184 с. Метрологическое обеспечение гигрометрии / подгот. И. А. Соколов ; ВНИИ КИ. М., 1987. 72 с. Митчелл Дж., Смит Д. Акваметрия. М. : Химия, 1980 г. 156 с. Привалов В. Ф. Обеспечение сохранности архивных документов на бумажной основе : метод, пособие / Росархив, ВНИИДАД. М., 2003. 112 с. Психрометр Ассмана. М. : ГИМИЗ, 1948. 16 с. Сохранение библиотечных и архивных материалов (руководство). СПб. : Ев¬ропейский дом, 1998. 257 с. Термогигрограф. Описание и руководство к пользованию. М. : Оборониздат, 1941 г. 17 с. 
 
ООО "Техно-Гардарика" © 2008-2018 Все права защищены
Копирование материалов сайта запрещено
Copyright © 2008 - 2018 Techno-Gardarika LLC. All rights reserved.
E-Mail карта Eng De Fr