使用天平测量空气的质量时房间里能开风扇吗?

作者&投稿:洪英 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
家电用电器中,正常工作1小时消耗电接近1.2千瓦时的是?台灯是不是?电风扇?还是电视?~

正常工作1小时消耗电接近1.2千瓦时的用电器 功率接近 1.2 千瓦

正常情况,不是上述三种用电器,
功率可达 1.2 kw 的 家用电器 一般有 :空调、电磁炉、微波炉、热水器等 。

小家电风扇:吊扇——70W左右
微分吊扇——10W左右
台扇——30W左右
落地扇——45W左右
壁扇——30W左右
电脑
变频器
电磁炉
等电子厂品中内置风扇5——8W左右
希望对你有帮助,望及时采纳

使用天平测量空气的质量时。房间里绝对不能开电风扇。这样会出现极大的误差。应该在相对密闭的房间里。这样外界的干扰很少。也能准确的。测量空气的质量。



2016年,雾霾成为了我们关心的话题,因为这关系到我们的健康。所以我们买净化器,买口罩,就是为了呼吸干净的空气。很多人为了关心自己居家环境,所以都买了测量PM2.5的测试设备,从几百到上千元都有。那么问题来了,标准化的测试仪器是什么样的?今年我们通过复印机横评环保项目测试的过程,了解到了很多定量定性分析的办法,在此就和中关村在线的读者一起探讨。

昂贵的分析仪器

凡是要对目标进行定量、定性分析的设备,一般都是实验室等机构使用,都非常昂贵。这个昂贵是普通人根本不可能去考虑的那种昂贵。并且精度越高、价格越贵这是定律。比如我们几十块钱就能买一个精度10克左右的体重秤,显示你的体重大约是80.86公斤。但是,如果你想精确测量一小粒钻石的重量,到0.0001克,也就是万分之一克,就要几千上万元的微量天平了。十万分之一克的微量调平就要几万元……精度向后一个小数点、仪器价格加个0算是业内常态。

万分之一克的微量天平价格在千元的档次上

精度达到十万分之一克的微量天平价格普遍万元以上

分析有两个方向,定性与定量。定性解决是什么的问题,定量解决有多少的问题。比如PM2.5这种小颗粒,我们普通的设备只能知道有多少,但是颗粒的成份是什么?这就需要定性分析。不过在定性分析之前,定量分析其实能做到很准确也并不是一件容易的事情……

所以今天我们就来揭开空气中颗粒物测量方法的秘密。

标准化与重量法:

做空气的定量测量,必须要设定好条件,否则空气这种受热就膨胀的气体,大家测量的标准不一样,数据也就失去了意义。我国的国标设定的标准是0摄氏度、101.3kPa,如果在其它条件下测量的,就要查表进行转换。

空气采样切割器,旁边的瓶子是除湿用的

条件已有,那么就需要一定量的空气采样了。这个设备叫做空气采样切割器。如图所示,是一个很大的设备。这个设备用来定量的采集气体样本。看到旁边有个小瓶子吗?这个瓶子的作用是分离出空气中的水份,进而得到尽可能干燥的气体。

分析用的滤膜虽是耗材,但并不便宜

微量天平:空气采样、天平称重,可得滤纸上颗粒物的重量

重量法,就是先用前面说过的高精度微量天平测量滤膜的重量,然后让一定体积的空气通过滤膜,得到过滤后的总重量,进而得出PM2.5、PM10含量的重量。可以看到,滤膜本身就不便宜。但要指出的是,重量法虽然测量麻烦,但是所有其它测量空气颗粒物含量办法的基础,是最准确、最科学、最直接的办法。其它的测量办法的检测检验要依照重量法来进行。

重量法检测的缺点明显:手动进行操作麻烦,所以需要开发能够持续进行检测的办法。

微量震荡天平法

微量震荡天平(TEOM)是一个一头粗一头细的锥形玻璃管。截取的空气要求以1立方米每小时的速度从粗头进、细头出,细头装有过滤的滤芯,PM2.5就被截留在滤芯上。这个玻璃管在电场的作用下会来回摇摆振荡。

颗粒物质量算法

微量遮挡天平的原理

图中可以看到不同用途的TEOM,分别测量PM2.5和PM10

当不同质量的PM2.5颗粒被过滤后,其震荡频率也发生变化,再根据气体的体积反推PM2.5的重量值。由于可以不断的累积过滤的PM2.5的重量,所以微量震荡天平法可以实现持续的测量,只要定期更换滤纸即可。

β射线法

β射线有超强的穿透力。很快人们就把这种射线运用到了测量空气颗粒物上。这种方法的原理是,先让滤纸过滤PM2.5,然后让射线照射有PM2.5的滤纸与没有PM2.5滤纸,进行分别测量,这样就可以得到滤纸上有多少颗粒物。

使用β射线法的检测设备

看上图,可以看到这一办法可以使用大盘的连续滤纸,因此可以很长时间才更换一次耗材,能够进行持续的监测。一般来说放射源使用辐射剂量很小人畜无害的碳14.

写文章的时候,北京即将迎来一次跨年的雾霾,橙色预警

这些都是很昂贵、精密的仪器进行空气中颗粒物含量的测试,他们共同的特点就是体积大。而且微量震荡天平法和β射线法测量一样的空气,都与标准化的重量法有出入,震荡天平法的测量数值偏低、β射线法的数值偏高,一度造成中国的环境监测数据与美使馆的数据出入不小,现在双方都进行了修正,数据已经差不多了,平息了争议。

家用设备:散射法

前面的几种办法,体积大、价格贵甚至还有放射源,显然不适合家用,那么我们平时看到的几百页、几千元的手持式空气质量测量PM2.5的设备都是什么原理呢?

设备原理

激光PM2.5检测设备的模块解剖,其实并不算大

这种原理叫做散射法。其直接结果是测量光线的折射率。在不同的PM2.5、PM10环境下,光的折射率并不相同,那么就可以通过测量折射率的值来获得颗粒物的量。因为这种办法并未做到将颗粒物过滤到滤纸上,所以精度并不算高,但优势也非常明显:测量模块淘宝批发价就几十块钱,所以可以做到整体的价格不高。

PM2.5检测设备成品,淘宝很多,价格几百元

由于激光的波长比较准确,因此现在都流行激光的测量模块。品牌产品由于转换数值做的更精确一下,也更贵。如果仅仅看一个大概的范围,几百元的各种产品都可以考虑。

气体组分如何测量?

我们知道空气中不仅仅有氮气、氧气、二氧化碳,可能还有SO2、NOx、O3等等各种其它其它成份,它们可能由于燃煤、汽车尾气等排放而来。而家里装修又可能有不少甲醛,对于健康来说,知道这些组分有多少也很重要。尤其是家里或是办公环境,还非常重视TVOC,也就是有机物总体含量。

安捷伦科技的气相色谱系统仪器

这种设备叫做气相色谱仪,是很昂贵的分析仪器,上图安捷伦的产品淘宝便宜的二手货都要几万块……通过比较复杂的办法(不详细展开了,可以自己去查询),得到一个个吸收峰,通过峰的高度和位置来定性判断组份,通过峰的面积来确定含有多少。可以说气相色谱仪解决了混合气体的定量、定性两个问题,因此价格也比较昂贵。

色谱仪的检测结果:采样的峰表示成份、峰的面积表示含量

当然气相色谱仪的体积不允许移动检测,因此对于特定的组分,会有单独的传感器或是成品检测设备,比如测量燃煤发电的SO2气体含量的仪器,由于是针对特定气体的,所以传感器和成品测量设备都价格不菲。

空气检测的设备与方法基本就介绍到这里了,因此想用很低成本实现多参数的检验,普遍都不靠谱,如果严格检验,检测设备的价格又不允许,也没什么意义。所以,该怎么选室内空气检测设备,你应该已经心里有数了。

从题主给出的条件来判断现在的情况大概是:你希望通过通风来消除新房粉刷的味道,但这个一窗一门的单间大概是不能或者不方便形成‘穿堂风’ 的样子。我不太支持强制室外排风的做法,因为这样的新风来源是可疑的:按你现在风扇的位置,堵或不堵窗户开口面积都会影响窗外的空气(相对清洁)进入室内,那么新风很有可能来自门的那一边,那一边是什么呢?如果是内走道,也许内走道内的空气更不理想;如果是开敞的过道,按题主不愿开门通风的行为也会那已达到的通风量。

所以,我比较支持利用窗扇的单侧自然通风(换气)。

=================粗略的说下原理===================

在不考虑室外气流运动的前提下,暖空气比冷空气轻,用流体静力学的视角看,温差带来空气分层在垂直方向带来气压的不同。对比室外,房间内因为围护,辐射和内得热的原因在多数情况下温度会一定程度的高于室外。在同样的温差分层情况下,室内的空气因为整体偏暖温差较小,所以导致室内高低空气气压差比室外同等距离的要来得小。

因为内与外的压力差值,假设这样的室内和室外拥有一上一下两个通气孔,室外压力的大偏差将迫使空气走向趋于下图的走向:

在这个对比室内外气压变化的图片上,两条气压变化斜线交错的地方被称为中性气压层(NPL,neutral pressure level),这个层以上的开口将用于出风,这个层一下的开口讲用于进风;而因为开口位置尺寸的不同,室内外气压关系也会有不同的变化,进而影响这个NPL层的位置。

=================粗略的原理说完了===================

那么是不是说题主的情况应该人为的设置下入气口和上排风口呢?其实不然。在真实和复杂的环境里,保证足够大的开口对于题主这个单独空间是最重要的,与此同时,即便是同一个开口,只要高度够大,也会在无风或者少风的情况下形成类似上图的空气运动。按照经验数据,如果房子进深不超过层高的2倍,对于一两个人居住的单间应该是可以实现单侧自然换气的。那么题主的情况目测是层高大概是3米,进深大概是4,5米的样子,理论上是足够的。

然而,从题主的反应来看,显然不够。

如此,我的判断是,如果你对现在室内空气质量和通风情况不满意,很有可能是房子深处(靠门)的空气有些凝滞。也就是说,单侧窗户的换气只带动了其附近的空气流动,而再往里一些的空气却不足以被引导到。

所以,如果你有一个吊扇,应该能搅动靠后的空气,再通过窗户完成替换:

一、天平安装环境的选择

  1、选择适合的工作室:防止振荡和振动、只有一个出入口、窗户越少越好、工作台应置于房间角落

  2、避免光照影响:避免阳光直射、照明装置应与工作台保持距离、最好用荧光灯

  3、减小气流影响:远离风扇,空调、远离气流及热量辐射源、避免在门旁称量

  4、称量台的选择:减少振荡、抗磁性、静电保护、天平专用工作台、水平位置

二、实现正确称量的前提

 1、经常遇到的问题:天平不稳定、天平的重现性交差、天平稳定速度太慢

 2、最常见的原因:环境温度变化、样品带静电、称量样品吸收或释放水份、称量样品被磁化、空气浮力影响、天平技术参数设置不当

 3、避免环境温度的影响:不要称直接从干燥箱或冷藏箱内拿出的物品,使样品的温度接近实验室或称量室内的温度,用镊子拿物品,不要将手放在称量室内,否则温度会有变化,选择一个接触面较小的容器

 4、减少静电影响:增加空气水份含量,保持空气相对湿度为45~60%RH较为理想,将称量试管放在一个金属容器内,使用除静电装置,天平接地

 5、减小吸湿或蒸发的影响:使用清洁干燥的容器,并保持秤盘干燥无水滴、使用细颈瓶、盖好盖子或塞个木塞子

 6、减小磁性影响:对强磁性物品消磁、可用支架将样品与秤盘隔离、用钩子-下称钩称量,屏蔽磁力-将样品放在非金属制的容器中,用户可使用非磁性材料将磁性影响降低到最小程度

三、使用时遇到问题后的分析解决方法

1、在预热时间较少时天平的使用方法

 

在条件允许时,应充分预热天平,天平精度越高对预热要求也越高。一般应在30分钟以上,使天平工作稳定,测量数据准确可靠。但由于种种原因,用户可能会在天平预热时间较短甚至来不及预热的情况下使用天平。此时,采取以下方法可以减少测量误差:

  1).测量前先用标准砝码校正,根据不种正确度等级的电平选用不同等级的砝码。

  2).应在加载后固定的时间读数。如都以加载后5秒的示值读取或都以单位显示出来时的示值读取。

  3).多次测量,取其平均值(3~5次)。

2、加载几分钟或几十分钟后读数或连续测量时的使用方法

  

如果用户需要在加载几分钟或几十分钟读数,或连续测量(特别是有皮重而未去皮)时,采取以下方法,可以减少测量误差:

  1).充分预热天平。

  2).天平使用环境温度变化较小(每小时温度变化不大于5℃),气流较小,人员走动较少的地方使用。

  3).使用前先用标准砝码校正。

  4).将卸载前的示值减去卸载后的示值才能得出载荷的真值。

  5).多次测量取其平均值(3~5次)。

3、气流较大时的使用方法

  

在空调出风口,风扇直吹,人员走动频繁,走廊过道中或者室外等气流较大的地方使用天平,往往会使天平示值发生变化,且不容易稳定下来。天平精度越高,气流越大,这种现象就越明显,所以天平应在气流较小的地方使用。如受条件限制,必须在气流大的情况下使用天平,则用户需采用以下方法来进行测量,减少测量误差,以免造成不必要的损失。

  1).用防风罩罩住天平。防风罩的制作很简单,选用一个略大于天平的废纸箱,将底部封住,顶边割除后倒扣在天平上,在朝着天平显示窗的这边割出可以加卸载和看示值的窗口即可。

  2).使用前充分预热并校正。

  3).多次测量,取其平均值(3~5次)。

 

4、开机无显示时的检查方法

 

 1).检查供电系统有无工作,工作电压是否正常

  2).电源线插头有无松动或接触不良

  3).变压器有无发烫甚至焦臭味,有发烫或焦臭味说明有短路现象或变压器损坏

  4).显示设备有无损坏。比如液晶显示屏是否破裂

  5).其它原因所致

5、开机后显示“L”或“H” 的检查方法

 

“L”表示起始载荷过轻,“H”表示超载,出现这些现象后可以重新开机,若重新开机仍显示“L”或“H”,则用以下方法检查:

  1).称盘是否与壳体有接触

  2).传感器损坏。用户可以回想一下在上次使用后本次使用前天平有无受到碰撞、跌落或超载。

  3).其它原因所致

6、示值不稳定

  

1).使用环境是否适宜,有无强气流,电磁干扰,湿度是否过大,温差是否过大等

  2).称盘是否与壳体有接触

  3).传感器部件是否与其它物体有接触,若用户长期粉尘类或纤维类物体,可能会使这些物体落进天平中。这是在天平内部的,不容易发现。

  4).传感器或其它电子元件损坏

  5).若跳动的幅度极大,可能是程序中校正系数不对,可以清零后重新校正。注意天平显示零后按校正键的动作要快,否则可能在您按下校正键时天平的示值已变动,导致出现“CE”。

从题主给出的条件来判断现在的情况大概是:你希望通过通风来消除新房粉刷的味道,但这个一窗一门的单间大概是不能或者不方便形成‘穿堂风’ 的样子。我不太支持强制室外排风的做法,因为这样的新风来源是可疑的:按你现在风扇的位置,堵或不堵窗户开口面积都会影响窗外的空气(相对清洁)进入室内,那么新风很有可能来自门的那一边,那一边是什么呢?如果是内走道,也许内走道内的空气更不理想;如果是开敞的过道,按题主不愿开门通风的行为也会那已达到的通风量。

所以,我比较支持利用窗扇的单侧自然通风(换气)。

=================粗略的说下原理===================

在不考虑室外气流运动的前提下,暖空气比冷空气轻,用流体静力学的视角看,温差带来空气分层在垂直方向带来气压的不同。对比室外,房间内因为围护,辐射和内得热的原因在多数情况下温度会一定程度的高于室外。在同样的温差分层情况下,室内的空气因为整体偏暖温差较小,所以导致室内高低空气气压差比室外同等距离的要来得小。

因为内与外的压力差值,假设这样的室内和室外拥有一上一下两个通气孔,室外压力的大偏差将迫使空气走向趋于下图的走向:

在这个对比室内外气压变化的图片上,两条气压变化斜线交错的地方被称为中性气压层(NPL,neutral pressure level),这个层以上的开口将用于出风,这个层一下的开口讲用于进风;而因为开口位置尺寸的不同,室内外气压关系也会有不同的变化,进而影响这个NPL层的位置。

=================粗略的原理说完了===================

那么是不是说题主的情况应该人为的设置下入气口和上排风口呢?其实不然。在真实和复杂的环境里,保证足够大的开口对于题主这个单独空间是最重要的,与此同时,即便是同一个开口,只要高度够大,也会在无风或者少风的情况下形成类似上图的空气运动。按照经验数据,如果房子进深不超过层高的2倍,对于一两个人居住的单间应该是可以实现单侧自然换气的。那么题主的情况目测是层高大概是3米,进深大概是4,5米的样子,理论上是足够的。

测量教室里空气的密度
答:3.将水倒入量筒中,测出水的体积V.设瓶子的质量为M3,则有M2=M3+M水,M水等于水的密度乘以水的体积V。M1=M3+M空,可以求出M空,即空气的质量,空气的体积也是水的体积V,就可以求出空气的密度。实验注意的问题;尽可能使用标准状态下的水,也就是4摄氏度时候的水,天平的精度要高。

空气的质量可以用精确的什么测量
答:测量空气质量的实验中用到的测量工具是天平。具体如下:1、固定质量称量法:用于称取不易吸水、在空气中能够稳定存在的粉末或小颗粒样品。步骤:先按直接称量权法称取盛放试样的空容器质量,在已有砝码的质量上再加上欲称取试样质量的砝码,然后用药勺将试样慢慢加入容器中,直到天平达到平衡。2、递减称量...

空气质量的测量步骤
答:3. 设瓶子的质量为M3,根据公式M2 = M3 + M水,M水 = 水的密度 × V,可以计算出水的质量。M1 = M3 + M空,通过计算可以得出M空,即空气的质量。由于空气的体积等于水的体积V,可以计算出空气的密度。4. 实验注意事项:a. 尽可能在标准状态下使用水,即0摄氏度时的水。b. 天平的精度...

如何用天平测量气体的质量?
答:2 量水的体积V(水体积与空气体积一样)。量出水的质量。3 拿着装满水的瓶子和盖到那个要测空气密度的地方,将水倒掉,空气自然就填充进瓶子,盖好塞子。称出质量(m2)。等于空气的质量和瓶子质量的和。4 则用(m1-m2)得出(水的质量-空气的质量)5 空气的质量=空气密度*V 这样做需要:天平...

用天平称量时如何操作?
答:称量方法 (1)直接称量法:所称固体试样如果没有吸湿性并在空气中是稳定的,可用直接称量法。先在天平上准确称出洁净容器的质量,然后用药匙取适量的试样加入容器中,称出它的总质量。这两次质量的数值相减,就得出试样的质量。(2)减量法:在分析天平上称量一般都用减量法。先称出试样和称量瓶的...

天平能测量密闭容器中空气质量吗 为什么
答:不能的,空气的质量没有直接测量的方法,只有测量密闭容器中的空气压力和温度来计算得到。

空气质量的测量步骤
答:将水倒入量筒中,测出水的体积V. 设瓶子的质量为M3,则有M2=M3+M水,M水等于水的密度乘以水的体积V。 M1=M3+M空,可以求出M空,即空气的质量,空气的体积也是水的体积V,就可以求出空气的密度。 实验注意的问题; 尽可能使用标准状态下的水,也就是4摄氏度时候的水,天平的精度要高。

为什么天平无法测量封闭容器中气体的质量
答:造成它受到的浮力和重力不一样,但这个差别不会很大,收到浮力影响,还是不能称到它的质量。如果密闭容器的材质很轻,密闭空间中空气密度很小,它甚至会浮在空中或是上浮,比如氢气球。其它的液体或者固体,因为它的密度远远大于空气的密度,在称量过程中,我们就可以忽略空气浮力的影响。

空气是怎么称量的?
答:不过,如果汽车被完全密封,用机械泵把里面抽成真空,那么它能否经得住考验就值得怀疑了。一间50米长、15米宽、8米高的厅里大约有8吨空气。容积为1升的瓶子里有1.29克空气,质量虽然很小,但用精密天平是很容易称出来的。当然,用伽利略和《科学世界》的读者掌握的方法也可以测量。在动手之前,我们...

空气有质量实验设计
答:通过实验可以证明空气具有质量。1. 实验设计:实验目的是通过天平测量充气后的气球的质量,以此来证明空气的质量。实验中,天平两端各挂一个小桶,分别放入一个充好气的皮球和若干豆子,使天平保持平衡。然后,取出皮球,用打气筒打入10筒空气。观察天平的变化。2. 实验观察:在打入空气后,天平放皮球的一...